2020年天津市普通高中学业水平物理模拟试卷（一）

一、选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

• 1．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（　　）

  A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多

  B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大

  C．气缸内大量分子的平均动能增大

  D．气体的内能增大
  组卷：92引用：1难度：0.7

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• 2．频率为ν的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为W，普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是（　　）

  A．该金属的截止频率为 h W

  B．该光照射此金属时，遏止电压为 hv - W e

  C．增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变

  D．增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变
  组卷：27引用：2难度：0.7

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• 3．如图所示，线圈ABCD匝数n=10匝，面积S=0.4m²，边界MN（与线圈的AB边重合）右侧存在磁感应强度B=

  2

  π

  T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以ω=10πrad/s的角速度匀速转动，则以下说法正确的是（　　）

  A．线圈产生的是正弦交流电

  B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40V

  C．线圈转动 1 60 s时瞬时感应电动势为40 3 V

  D．线圈产生的感应电动势的有效值为40V
  组卷：224引用：2难度：0.8

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• 4．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×10³km,由上述条件不能估算出（　　）

  A．月球质量

  B．月球表面的重力加速度

  C．探测器在15km高处绕月运动的周期

  D．探测器悬停时发动机产生的推力
  组卷：208引用：8难度：0.4

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三、解答题（共5小题，满分60分）

• 12．如图所示，两光滑平行金属导轨置于水平面内，两导轨间距为L，左端连有阻值为R的电阻，一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场区域。已知金属杆质量为m,电阻也为R，以速度v₀向右进入磁场区域，做减速运动，到达磁场区域右边界时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。求：
  （1）金属杆运动全过程中，在电阻R上产生的热量Q_R
  （2）金属杆运动全过程中，通过电阻R的电荷量q
  （3）磁场左右边界间的距离d
  组卷：193引用：3难度：0.6

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• 13．太阳喷发大量高能带电粒子，这些粒子形成的“太阳风”接近地球时，假如没有地球磁场，“太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成分可能不是现在的样子，生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面，而是被“运到”地球的南北两极，南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子，速度约为0.1C（C=3×10⁸m/s）。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场，平均强度为B=5×10^-5T，示意图如图1所示。已知地球半径为r=6400km,质子电荷量q=1.6×10^-19C，质量m=1.67×10^-27kg.如果“太阳风”在赤道平面内射向地球，太阳喷发高能带电粒子，这些粒子形成的太阳风接近地球时，假如：
  （1）太阳风中质子的速度的方向任意，则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图；（结果保留两位有效数字）
  （2）太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射，地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图；（结果保留两位有效数字）（a≪1时，

  1

  +

  a

  ≈

  1

  +

  1

  2

  a

  ）
  （3）太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为α如图2，0＜α＜90°，磁场厚度满足第（1）问中的要求为定值d。电子质量为m_e，电荷量为-e,则电子不能到达地表的最大速度和角度α的关系，并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（图中磁场方向垂直纸面）
  
  组卷：131引用：2难度：0.5

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