2022年天津市耀华中学高考物理模拟试卷（一）

一、单选题（本大题共5小题，共25分）

• 1．2021年12月30日，在中科院合肥等离子体物理研究所内，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上该装置高温等离子体运行的最长时间。该装置内发生的核反应方程为：

  2

  1

  H+

  2

  1

  H→

  3

  2

  He+X，已知氘核（

  2

  1

  H）的质量为2.01360，X的质量为1.0087u。氦核（

  3

  2

  He）的质量为3.0150u,u为原子质量单位，lu相当于931MeV，下列关于该核反应的说法正确的是（　　）

  A．X为质子

  B．反应前后核总质量相等

  C．反应过程中中子数减少了1个

  D．反应过程中释放的核能ΔE=3.2585MeV
  组卷：204引用：2难度：0.5

  解析

• 2．下列说法中正确的是（　　）

  A．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律

  B．空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动

  C．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性

  D．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
  组卷：143引用：2难度：0.7

  解析

• 3．2020年11月28日20时58分，“嫦娥五号”探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，“嫦娥五号“探测器近月制动正常，如图所示，由M点顺利进入环月椭圆轨道Ⅱ，绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅰ，下列关于“嫦娥五号”说法正确的是（　　）

  A．在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度

  B．在轨道Ⅱ的运行周期小于在轨道Ⅰ的运行周期

  C．在轨道Ⅰ上F点的机械能大于轨道Ⅱ上N点的机械能

  D．在轨道Ⅱ上M点的加速度小于轨道Ⅰ上F点的加速度
  组卷：171引用：3难度：0.5

  解析

• 4．2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

  A．可见光不属于电磁波

  B．只要有电场就能产生电磁波

  C．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质

  D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直
  组卷：91引用：2难度：0.8

  解析

四、计算题（本大题共3小题，共48.分）

• 12．如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d₀，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d.现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F₀已知．求：
  
  （1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
  （2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；
  （3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动。
  组卷：222引用：2难度：0.4

  解析

• 13．质谱仪是一种分离和检测同位素的重要工具，其结构原理如图所示。区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U₁（未知）；区域Ⅱ为速度选择器，磁感应强度大小为B₁，方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，板间电压为U₂，板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度大小为B₂，方向垂直纸面向里。让氢的两种同位素氕核

  1

  1

  H和氘核

  2

  1

  H，从同一位置A由静止出发进入区域Ⅰ，设氕核

  1

  1

  H的质量为m,若氕核

  1

  1

  H恰好沿图中虚线经区域Ⅱ从边界线MN上的O点射入区域Ⅲ，击中位于边界线MN的照相底片的P点。忽略空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用力。
  （1）求氕核

  1

  1

  H进入区域Ⅱ的速度v的大小；
  （2）现将区域Ⅰ和Ⅱ的电压分别进行调节，使氘核

  2

  1

  H经区域Ⅱ同样沿直线从O点射入区域Ⅲ，也恰好击中位于边界线MN的照相底片的P点，求区域Ⅰ和Ⅱ前后两次电压

  U

  1

  U

  1

  ′

  和

  U

  2

  U

  2

  ′

  的比值；
  （3）如果保持区域Ⅰ和区域Ⅱ的板间电压U₁（未知）、U₂不变，氘核

  2

  1

  H可以从区域Ⅱ飞出，请简要分析说明氘核

  2

  1

  H是从O点左侧还是右侧通过边界线MN？测得氘核

  2

  1

  H通过边界MN时离O点的距离为

  d

  ′

  =

  2

  m

  U

  2

  qd

  B

  2

  1

  ，求氘核

  2

  1

  H离开区域Ⅱ时垂直于照相底片边界线MN的速度竖直分量v_y。
  组卷：396引用：2难度：0.1

  解析