2020年天津市普通高中學業水平物理模擬試卷（一）

一、選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）

• 1．如圖所示，一導熱性能良好的金屬氣缸內封閉一定質量的理想氣體。現緩慢地向活塞上倒一定質量的沙土，忽略環境溫度的變化，在此過程中（　　）

  A．單位時間內撞擊氣缸壁單位面積上的分子數增多

  B．氣缸內大量分子撞擊氣缸壁的平均作用力增大

  C．氣缸內大量分子的平均動能增大

  D．氣體的內能增大
  組卷：92引用：1難度：0.7

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• 2．頻率為ν的入射光照射某金屬時發生光電效應現象。已知該金屬的逸出功為W，普朗克常量為h,電子電荷量大小為e,下列說法正確的是（　　）

  A．該金屬的截止頻率為 h W

  B．該光照射此金屬時，遏止電壓為 hv - W e

  C．增大入射光的強度，單位時間內發射的光電子數不變

  D．增大入射光的頻率，光電子的最大初動能不變
  組卷：33引用：2難度：0.7

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• 3．如圖所示，線圈ABCD匝數n=10匝，面積S=0.4m²，邊界MN（與線圈的AB邊重合）右側存在磁感應強度B=

  2

  π

  T的勻強磁場，若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω=10πrad/s的角速度勻速轉動，則以下說法正確的是（　　）

  A．線圈產生的是正弦交流電

  B．線圈在轉動過程中產生的最大感應電動勢為40V

  C．線圈轉動 1 60 s時瞬時感應電動勢為40 3 V

  D．線圈產生的感應電動勢的有效值為40V
  組卷：225引用：2難度：0.8

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• 4．2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面。著陸前的部分運動過程簡化如下：在距月面15km高處繞月做勻速圓周運動，然后減速下降至距月面100m處懸停，再緩慢降落到月面。已知萬有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半徑約為1.7×10³km,由上述條件不能估算出（　　）

  A．月球質量

  B．月球表面的重力加速度

  C．探測器在15km高處繞月運動的周期

  D．探測器懸停時發動機產生的推力
  組卷：208引用：8難度：0.4

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三、解答題（共5小題，滿分60分）

• 12．如圖所示，兩光滑平行金屬導軌置于水平面內，兩導軌間距為L，左端連有阻值為R的電阻，一金屬桿置于導軌上，金屬桿右側存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的有界勻強磁場區域。已知金屬桿質量為m,電阻也為R，以速度v₀向右進入磁場區域，做減速運動，到達磁場區域右邊界時速度恰好為零。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好，導軌電阻忽略不計。求：
  （1）金屬桿運動全過程中，在電阻R上產生的熱量Q_R
  （2）金屬桿運動全過程中，通過電阻R的電荷量q
  （3）磁場左右邊界間的距離d
  組卷：198引用：3難度：0.6

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• 13．太陽噴發大量高能帶電粒子，這些粒子形成的“太陽風”接近地球時，假如沒有地球磁場，“太陽風”就不會受到地磁場的作用發生偏轉而直射地球。在這種高能粒子的轟擊下，地球的大氣成分可能不是現在的樣子，生命將無法存在。地磁場的作用使得帶電粒子不能徑直到達地面，而是被“運到”地球的南北兩極，南極光和北極光就是帶電粒子進入大氣層的蹤跡。假設“太陽風”主要成分為質子，速度約為0.1C（C=3×10⁸m/s）。近似認為地磁場在赤道上空為勻強環形磁場，平均強度為B=5×10^-5T，示意圖如圖1所示。已知地球半徑為r=6400km,質子電荷量q=1.6×10^-19C，質量m=1.67×10^-27kg.如果“太陽風”在赤道平面內射向地球，太陽噴發高能帶電粒子，這些粒子形成的太陽風接近地球時，假如：
  （1）太陽風中質子的速度的方向任意，則地磁場厚度d為多少時才能保證所有粒子都不能到達地表？并畫出與之對應的粒子在磁場中的軌跡圖；（結果保留兩位有效數字）
  （2）太陽風中質子垂直地表指向地心方向入射，地磁場的厚度至少為多少才能使粒子不能到達地表？并畫出與之對應的粒子在磁場中的軌跡圖；（結果保留兩位有效數字）（a?1時，

  1

  +

  a

  ≈

  1

  +

  1

  2

  a

  ）
  （3）太陽風中粒子的入射方向和入射點與地心連線的夾角為α如圖2，0＜α＜90°，磁場厚度滿足第（1）問中的要求為定值d。電子質量為m_e，電荷量為-e,則電子不能到達地表的最大速度和角度α的關系，并畫出與之對應的粒子在磁場中的軌跡圖。（圖中磁場方向垂直紙面）
  
  組卷：132引用：2難度：0.5

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