天津市南開區(qū)2021屆高考模擬考試（二）物理試卷

2020.2021學(xué)年度第二學(xué)期南開區(qū)高三年級模擬考試（二）

物理試卷

本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共100分?？荚囉脮r60分鐘。

注意事項(xiàng)：答卷前，考生務(wù)必用黑水筆和2B鉛筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考試科目填涂在答題卡上

相應(yīng)位置；答題時，務(wù)必將I卷答案用2B鉛筆涂寫在答題卡上，將I［卷答案用黑水筆填寫在答題卡上相應(yīng)

位置，答在試卷上無效。考后請將答題卡交回。

第I卷

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

1.如圖所示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不

同頻率的光。關(guān)于這些光下列說法正確的是

A.由n=4能級躍遷到n=l能級產(chǎn)生的光子波長最長

B.氫原子由n=2能級躍遷到n=l能級后，其電勢能減小，核外電子的動能增大，原子總能量不變

C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光

D.用n=2能級躍遷到n=l能級輻射出的光照射逸出功為634eV的金屬箱能發(fā)生光電效應(yīng)

2.藍(lán)光光盤是利用波長較短的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)的光盤，而傳統(tǒng)DVD光盤是利用紅色激光來讀取和

寫入數(shù)據(jù)。對于光存儲產(chǎn)品來說，藍(lán)光光盤比傳統(tǒng)DVD光盤的存儲容量大很多。如圖所示為一束由紅、

藍(lán)兩單色激光組成的復(fù)色光從水中射向空氣中，并分成a、b兩束，則下列說法正確的是

A.用a光可在光盤上記錄更多的數(shù)據(jù)信息

B.b光在水中傳播的速度較a光大

C.使用同種裝置，用a光做雙筵干涉實(shí)驗(yàn)得到的條紋間距比用b光得到的條紋間距寬

D.增大水中復(fù)色光的入射角，則a光先發(fā)生全反射

3.科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事。地球流浪途中在接近木星時被木

星吸引，當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開地球拯救了地球。若逃逸前，地

球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為Gi,在木星表面的重力為G2;

地球與木星均可視為球體其半徑分別為RI、R2,則下列說法正確的是

A.地球與木星的質(zhì)量之比為純

B.地球與木星的第一宇宙速度之比為J絆

C.地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方

D.地球逃逸前，發(fā)射的透出太陽系的航天器最小發(fā)射速度為11.2km/s

4.新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K,向下壓壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室

充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K,消毒液會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為

理想氣體，充氣和噴液過程中溫度均保持不變，則下列說法正確的是

A.充氣過程中儲氣室內(nèi)氣體分子數(shù)增多且分子運(yùn)動劇烈程度增加

B.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體對外界做功并吸收熱量

C.充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能不變儲氣空

D.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大

5.如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N水平放置，a、b為同一條電場線上的兩點(diǎn)，若將一質(zhì)

量為m、電荷量為-q的帶電粒子分別置于a、b兩點(diǎn)，則粒子在a點(diǎn)時的電勢能大于其在b點(diǎn)時的電勢

能；若將該粒子從b點(diǎn)以初速度vo豎直向上拋出，則粒子到達(dá)a點(diǎn)時的速度恰好為零。已知a、b兩點(diǎn)

間的距離為d,金屬板M、N所帶電荷量始終不變，不計帶電粒子的重力，則下列判斷中正確的是

■==-

?a

N

A.a點(diǎn)電勢一定高于b點(diǎn)電勢

B.兩平行金屬板間形成的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為篝

2qa

C.a、b兩點(diǎn)間的電勢差為。訪=等

2q

D.若將M、N兩板間的距離稍微增大一些，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差變小

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項(xiàng)中，都有多個選項(xiàng)是正確的。全部選對的

得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分。）

6.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖實(shí)線所示，從此刻起經(jīng)0.1s波形圖如圖虛線所示，若波傳播的速度

為10m/s,則

B.這列波的周期為04s

C.P=O時刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動

D.從t=0時刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)02s通過的路程為04m

7.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低，我國已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。

假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為4P,到達(dá)B處時電壓下降了

△U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用UOOkV特高壓輸電，輸電線上損

耗的電功率變?yōu)锳P',到達(dá)B處時電壓下降了△U',不考慮其他因素的影響，則

!△尸B.AP^-APC，AU'=-AU=

4242

8.如圖甲所示，在公元12677273年聞名于世的“襄陽炮”其實(shí)是一種大型拋石機(jī)將石塊放在長臂一端的石袋

中，在短臂端掛上重物。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面然后突然松開，石袋中的石塊過最高點(diǎn)時就被拋

出，現(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量m=80kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的石塊裝在長L=1m的長臂末端的石

袋中，初始時長臂與水平面成a=30。。松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時，石塊被水平拋出，落在水平地面

上。石塊落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s=100mo忽略長臂、短臂和石袋的質(zhì)量，不計空氣阻力和所有摩擦，

g=10m/s2,則下列說法正確的是

A.重物重力勢能的減少量等于石塊機(jī)械能的增加量

B.石塊水平拋出時的初速度為25m/s

C.石塊從A到最高點(diǎn)的過程中，石袋對石塊做功1.16X105J

D.石塊圓周運(yùn)動至最高點(diǎn)時，石袋對石塊的作用力大小為L42X104N

第n卷

1.（12分）

（1）①在某次研究輕彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，得到如圖a所示的F-L圖像，由圖像可

知，彈簧原長Lo=cm,彈簧的勁度系數(shù)卜=N/m。

②按如圖b的方式把①中研究的彈簧左端固定在水平刻度尺零刻度處，掛上鉤碼（已知每個鉤碼重G=1N）

使該彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b所示，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為cm。由此可推測圖b中所

掛鉤碼的個數(shù)為個。（忽略彈簧自重的影響）

（2）某小組同學(xué)在做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時，選用了一節(jié)新干電池（電池上標(biāo)注的電動勢為

IV,內(nèi)阻小于1Q）。除新干電池外，實(shí)驗(yàn)室還提供了以下實(shí)險器材：

A.電阻箱R（0-99.9Q）

B.電流表A（量程為1mA,內(nèi)阻以=100。）

C.定值電阻Ri=2900Q

D.定值電阻R2=1900Q

E.定值電阻R3=1800Q

F.定值電阻R4=1.0Q

G.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

①小華同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路，若將電流表A與電阻R、串聯(lián)后當(dāng)作電壓表使用，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差同

時方便讀數(shù)與計算，電路中的電阻Rx應(yīng)選用,電阻Ry應(yīng)選用(填“&"、“R2”、“R3”

或"RJ)o

②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄多組電阻箱接入電路的阻值R及對應(yīng)電流表的示數(shù)為了便于處理數(shù)據(jù)和減

小實(shí)驗(yàn)誤差，可直接尋找I與R的關(guān)系，作出J-］關(guān)系圖像若作出的圖像中直線斜率k=1.95xl()3Q/A,縱

軸截距b=1.30xl()3AT,則電池的電動勢￡=V、內(nèi)阻lQ。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)

字)

10.(14分)如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P靜止在光滑水平地面上，一質(zhì)量為m的小物塊Q置于平板車

的左端。一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R,一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球，小

球與小物塊Q大小均可忽略不計。今將小球拉至懸線與豎直位置成60。角，并由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)

時與Q發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且無能量損失。已知小物塊Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩,

小物塊Q與平板車P之間的動摩擦因數(shù)為u,M=4m,重力加速度為g。求：

(1)小球與小物塊Q結(jié)束相互作用瞬間，小物塊Q的速度VQ；

(2)小物塊Q在平板車上運(yùn)動的時間t；

(3)平板車P的長度L。

m

11.(16分)如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的

勻強(qiáng)磁場。一電子(質(zhì)量為m、電量為e)從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度V。開始運(yùn)動。當(dāng)電子第

一次穿越x軸時，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O。已知A、C兩點(diǎn)到坐

標(biāo)原點(diǎn)的距離分別d、2d。不計電子的重力。求：

(1)電場強(qiáng)度E的大?。?/p>

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，及電子在磁場中運(yùn)動的時間t。

12.(18分)真空管道超高速列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置。圖1是某種動力系統(tǒng)

的簡化模型，圖中粗實(shí)線表示固定在水平面上間距為L的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計。a