天津南开区2020届高三物理下学期第二次模拟考试试题含解析

1、2020学年度第二学期南开区高三年级模拟考试（二）物理第I卷一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1 .下列有关光现象的说法正确的是（）A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变窄D.光的偏振现象说明光是一种纵波【答案】B【解析】【详解】A项：光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉，不同色光干涉条纹的间距不同，从而形成彩色花纹，所以这是光的干涉现象，故A错误；B项：光导纤维是利用光的

2、全反射现象制成的，根据全反射的条件可知：光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B正确；C项：在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，入射光的波长变长，由公式卜二X可知,则条纹间距变完，故C错误；D项：偏振是横波的特有的现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故D错误。2 .已知氮离子（He+）的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知百i-L515-XI5鼻鼻一钟3-S.042-Uj61-S4.4A.氮离子（He+）从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率低B.大量处在n=3能级的氢离子（He）向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子C.氮离子（

3、He+）处于n=1能级时，能吸收45eV的能量跃迁到n=2能级D.氮离子（He+）从n=4能级跃迁到n=3能级，需要吸收能量【答案】A【解析】试题分析：氮离子的跃迁过程类似于氢原子，从高能级到低能级跃迁过程中要以光子的形式放出能量，而从低能级态向高能级跃迁的过程中吸收能量，且吸收（放出的能量）满足能级的差值，即AE=&En（M）N）o故CD错；大量的氮离子从高能级向低能级跃迁的过程中，辐射的光子种类满足组合规律即CN2,故B错；考点：能级跃迁相关的知识点；3.如图所示，质量均为ma、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终

4、保持静止状态,己知重力加速度为g,下列说法正确的是（A. a物体对水平挡板的压力大小可能为MB. a物体所受摩擦力的大小为FC. b物体所受摩擦力的大小为FD.弹簧对b物体的弹力大小可能为mg【答案】C【解析】【详解】在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，大小f=F;因此它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对水平面的压力大小大于为2mg故AD错误，C正确；根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，故没有摩擦力，故B错误。4.2020年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在轨运行

5、的“天宫二号”空间实验室进行科学实验。“神舟十一号"与天宫二号”的对接变轨过程如图所示，ac是椭圆轨道n的长轴。“神舟十一号”从圆轨道I先变轨到椭圆轨道再变轨到圆轨道田，与在圆轨道田运行的“天宫二号”实施对接。下列说法正确的是（）A.“神舟十一号”在变轨过程中机械能不变B.可让“神舟十一号”先进入圆轨道田，然后加速追赶“天宫二号”实现对接C.“神舟十一号”从A到C的平均速率比“天宫二号”从B到C的平均速率大D. “神舟十一号”在轨道R上经过C点的速率比在轨道加上经过C点的速率大【答案】C【解析】【详解】A项：神舟十一号”在变轨过程中需要向外喷出气体而加速，对飞船做功，所以机械能将发生

6、变化，故A错误；B项：若“神舟十一号”与“天宫二号”同轨，加速会做离心运动，不会对接，故B错误；C项：结合牛顿第二定律和开普勒第三定律，可以将椭圆轨道的平均速率与半径等于牛的圆轨道类比，根据卜二目可知，“神舟十一号”从A到C的平均速率比“大宫二号”从B到C的平均速率大，故C正确；D项：“神舟十一号”在轨道R上经过C点要点火加速做离心运动到轨道田上，所以“神舟十一号”在轨道R上经过C点速率比在轨道加上经过C点的速率小，故D错误。5.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向稳定后，下列说法中正确的是A.液滴将向下加速运动B. M点电势升高，液滴在M点的电势

7、能将增大C. M点的电场强度变小了D.在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a【答案】D【解析】AC极板始终与电源连接，电压不变，由可知d减小电场强度E增大，电场力增大，粒子向上加速运动，故AC错误;B、b点电势为零，?即匕=Wm一中卜=审财=成场I,场强增大，M点电势升高，液滴电场力方向向上，所以液滴带负电，液滴在M点电势能降低，故B错误；D在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，由于电压相同，电场力做功qU相同，故D正确；故选D。【点睛】极板始终与电源连接，电压不变，由色|可知d减小电场强度E增大，电场力增大，粒子向上加速运动；判断某一点电势高低必须找一个参考点，就是接地点或零势点

8、，明确电势差与电势的关系。二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。）6.2020年冬天的冻雨使我国部分地区高压输电线因结冰而损毁严重。为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了利用电流的热效应除冰的融冰思路：若在正常供电时，高压线上输电电压为U,输电电流为I,热耗功率为P;除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P,则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为#【答案】AD【解析】【详解】高压线上的热耗功率：性远若热耗功率变为9P,则匹

9、画，解得:匚，又输送功率不变，由心山二曲1,解得：,=故AD正确。7.如图所示，A、B和。位于同一条直线上，波源O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播，波速均为v。当波源起振后经过时间阳，A点起振，再经过时间眄，B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，则下列说法中正确的是（）A.A,B两点的起振方向相同B.波源周期的最大值为四C.该列横波的波长为|（卜=0,1,，j）12rl+D. A,B两点到O点的距离之差一定为半波长的奇数倍【答案】AC【解析】质点的起振方向与振源相同，A正确；A、B两点的振动方向始终相反，则波源周期的最大值为2?t2,B错误；+内月二、.匕，可得该列横波的波长为一：J灯

10、-1（n=0,1,2,），C正确；A、B两点的振动方向始终相反，是OBOA间的距离差为半波长的奇数倍，但A、B两点之间的距离可以为半波长的整数倍，D错误。8.飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼倾斜（如图所示），以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成加，飞行周期为To则下列说法正确的是（）A.若飞行速率v不变，也增大，则半径R增大B.若飞行速率v不变，曲曾大，则周期T增大C.若妍变，飞行速率v增大，则半径R增大D.若飞行速率v增大，国增大，则周期

11、T可能不变【答案】CD【解析】【详解】对飞机进行受力分析，如图所示，根据重力和机翼升力的合力提供向心力，,解得："“幽口研侍inytanOm=in41T.T2r=2jrA项：若飞行速率v不变，0增大，由匠豆尬丽知，R减小，故A错误；B项：若飞行速率v不变，9增大，由”内知T减小，故B错误；C项：若9不变，飞行速率v增大，由正返朝知，R增大，故C正确；D项：若9不变，飞行速率v增大，R的变化不能确定，则周期T可能不变，故D正确。第II卷9 .高空作业须系安全带。如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带刚对人产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，重力加速度为g

12、,设竖直向上为正方向，则此过程人的动量变化量为。此后经历时间t安全带达到最大伸长量，若在此过程中安全带作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为。【答案】(1).口叩皿(2).Tm目【解析】【详解】下落因距离时的速度为：EEJE3,所以动量变化为：田二二一用两*：对自由落体运动，有：解得：1tl=勺,规定向下为正方向，对运动的全程，根据动量定理，有：+Z=0,解得:o10 .在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是A.须选用密度和直径都较小的摆球B.须选用轻且不易伸长的细线C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D.计时起、终点都应在摆球的最高点

13、且不少于30次全振动的时间某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T,求出重力加速度q=卓町，这样得到的重力加速度的测量值比真实值（填“大”或“小”）为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为日，重复上面的实验,得出周期后，由此他得到了较精确的重力加速度值g=。【答案】（1）.BC（2）.小.【解析】【详解】（1）A、为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故A错误;B、为减小实验误

14、差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故B正确；C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故C正确;D测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误;（2）根据单摆的周期公式"J：得：卜等该同学用OM勺长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小，设摆线的结点到大理石质心的距离为r,则根据单摆的周期公式卜=2开心得:卜=2犷也而丁二2士，联立解得：IJg-g42(1-L)11 .在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个“2.5V,0.3A”的小灯泡两端的电压和通过

15、它的电流。现有如下器材:直流电源（电动势3.0V,内阻不计）电流表因（量程3A,内阻约0.1Q）电流表国（量程600mA内阻约5Q）电压表阳（量程3V,内阻约3Q）电压表同（量程15V,内阻约15kQ）滑动变阻器（阻值010Q,额定电流1A）滑动变阻器（阻值01kQ,额定电流300mA在该实验中，电流表应选择,电压表应选择,滑动变阻器应选择<为了减小实验误差，应选择以下哪个实验电路进行实验下表是某同学在实验中测出的数据，该同学根据表格中的数据在方格纸上己画出除了第6组数据的对应点，请你在国图象上画出第6组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。123456789101112130.1

16、0.10.10.10.10.10.20.20.20.20.20.3I(A)00356890357800.10.20.30.40.60.81.01.41.82.02.22.5U(V)0000000000000实验中，如果把这个小灯泡和一个阻值为9Q的定值电阻串联在电动势为3V、内阻为1Q的直流电源上。则小灯泡消耗的实际功率约为W【答案】A2；V;R;C;如图所示；0.20±0.02WZA0300.20010【解析】试题分析：由于该实验需要测量“2.5V,0.3A”的小灯泡的伏安特性曲线，故通过小灯光的电流约为0.3A,故需要用量程为600mAi勺电流表4即可；电压表选用量程为3V的V即

17、可；该实验需要的电压要从0开始调起，故供电部分要用分压式电路，滑动变阻器选用阻值较小的R1即可；由于小灯泡的电阻较小，故测量时采用电流表外接会减小误差，共电电路采用分压式连接，故采用C电路实验；描出该点，并用平滑的曲互将各点连接起来即可；小灯泡相当于与一个电动势为3V,内阻为10Q的电阻连接，我们可以在小灯泡的伏安特性曲线的图中再做出该电源的伏安特性直线，如图所示，则两个图线相交的位置就是电路中的电压和电流，即灯泡的两端电压为1.0V,电流为为，0.2A,故小灯泡消耗的实际功率约为0.2W12 .质量匹亚1的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平包力瓯。当小车向右运动速度达到任三查囚时，

18、在小车的右端轻放一质量近三国1的小物块，物块与小车间的动摩擦因数匠：鱼，假定小车足够长，口国引。求：(1)小物块从放在车上开始经过多长时间与小车具有相同的速度及此时的速度大小；(2)从小物块放在车上开始经过三变摩擦力对小物块所做的功。【答案】(1)2s；4m/s；(2)23.04J【解析】【详解】(i)根据牛顿第二定律得：对物块：叵巨叫，解得：k=产/对小车：(一小§=啊,解得：町=。5加九设经过tl时间物块与小车速度相等，则有：眄包三固，代入数据解得：仁三日,共同的速度为：口4乜；(2)ti物块位移：“=)#=：><2><23=4j3时刻物块速度：、=%。=

19、4攒4,tim/后M,m有相同的加速度，对M,m整体有:.F=(M+ma3,解得：啊=。，8温,物体受到的摩擦力为：F=13.喷墨打印机的部分结构可简化为金属板接在电压可调的电源上，两1纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为|移动，并且从喷口连续/、断喷出质量墨滴。调节电源电压至U,使墨滴做匀速直线运动。重力加速度为g。.3=i此过程运1s的位移为：MMldmK卜可的右侧、:度为3d白/还存向垂直卜。喷墨打勺喷口可在两板左/，下自由ljmK平且大小相等、带1电荷的上板之间左下电场区域恰能沿水向右(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量;(2)要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。【答案】(1)墨滴带负电；g；(2)【详解】(1)墨滴在电场左侧区域做匀速直线运动，有:解得：卜制,由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知墨滴带负电荷；(2)墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周一?运动的向心力：才=m,从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出.若墨滴刚好由极板左侧射出，则有:同理，墨滴刚好从极板右侧射出，有：度=