天津市高三第十次模拟考试（5月）物理试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是
A．它们运行的线速度一定大于第一宇宙速度 B．地球对它们的吸引力一定相同
C．一定位于赤道上空同一轨道上 D．它们运行的速度一定完全相同
2、在轴上固定两个点电荷、，其静电场中轴上各点的电势如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．和为同种电荷，且均在的区域内
B．和为同种电荷，和两点在两电荷之间
C．和为异种电荷，且均在的区域内
D．和为异种电荷，且均在的区域内
3、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
4、某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　）
A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于
B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作
C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是
D．以上说法都不对
5、如图所示，两条水平放置的间距为L，阻值可忽略的平行金属导轨CD、EF，在水平导轨的右端接有一电阻R，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d 。左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R的最大电流为
B．整个电路中产生的焦耳热为mgh
C．流过电阻R的电荷量为
D．电阻R中产生的焦耳热为mgh
6、如图所示的电路中，D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计。先闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，此时( )
A．D1立刻熄灭
B．D2立刻熄灭
C．D1闪亮一下逐渐熄灭
D．D2闪亮一下逐渐熄灭
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的有（ ）
A．小球运动到B点时的速度大小为
B．弹簧长度等于R时，小球的机械能最大
C．小球运动到B点时重力的功率为
D．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
8、如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tan=0.75：
B．煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5
C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s
D．煤块在传送带上留下的痕迹长为m
9、如图所示，质量均为的物块放在倾角为的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，与挡板接触，间用劲度系数为的轻弹簧连接，均处于静止状态。现对物块施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物块沿斜面向上运动，当向上运动到速度最大时，对挡板的压力恰好为零，重力加速度为，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．拉力等于
B．物块的加速度一直减小
C．物块向上移动的距离为
D．物块的加速度大小为时，物块对挡板的压力为
10、下列说法正确的是（ ）
A．液晶与多晶体一样具有各向同性
B．水杯装满水水面不是平面，而是“上凸”的，这是表面张力所致
C．相对湿度是空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比
D．饱和汽压一定随温度的升高而增大
E.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从能被水浸润变为不能被水浸润，以便吸取药液
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。
(1)实验的部分步骤如下：
①将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计
②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点，由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小，此时_________，______
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点，读出拉力大小并确定其方向
④在如图所示的方格纸上以每格为标度，作出拉力、
⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示，并按每格的标度读出合力的大小
⑥若在误差允许的范围内，与满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则
(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________
(3)下列实验操作正确的是________。
A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行
B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些
12．（12分）某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值：
方案一：如图（a）所示，先闭合开关，然后调整电阻箱的阻值，使开关闭合时，电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值，即可求得电阻。
(1)实验中对电流表的选择，下列说法正确的是_______
A．电流表的零刻度在表盘左侧
B．电流表的零刻度在表盘中央
C．电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小
D．电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小
(2)若实验中未接入电流表，而其它电路均已连接完好，调节电阻箱，当，则、两点的电势的关系满足_______（选填“>”、“<”或“=”）。
方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代、，将电阻箱换成定值电阻，如图（b）所示。
(3)闭合开关，调整触头的位置，使按下触头时，电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻________。
(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图（b）中的定值电阻换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻_______。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy，第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长，宽度m的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=0.4T，一带正电粒子质量m＝3.2×10－4kg、带电量q＝0.16C，从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场，再从x轴上的Q点进入磁场，已知OP=9m，粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=，不计粒子重力，求：
(1)OQ的距离；
(2)粒子的磁场中运动的半径；
(3)粒子在磁场中运动的时间；（π值近似取3）
14．（16分）如图所示，水平向右的匀强电场中，某倾角为θ=37°的绝缘斜面固定于水平面上，顶端静置一质量为m =2kg的物块，带正电，电量为q=10-6 C。若物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，电场强度为E=5×106V/m ，且物块能自由下滑到斜面底端。斜面高度为h=1m，已知：g=10m/s2 ，sin 37°=0.6 ，cos37°=0.8试问，物块下滑到斜面底端过程中：
(1)物块与斜面摩擦产生的内能为多少；
(2)物块动能的改变量；
(3)物块机械能的改变量。
15．（12分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等均为1kg；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）碰撞前瞬间A的速率v；
（2）A和B系统碰撞过程损失的机械能；
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，即是卫星环绕地球圆周运动的最大速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误．5颗同步卫星的质量不一定相同，则地球对它们的吸引力不一定相同，选项B错误；同步卫星的角速度与地球的自转角速度，所以它们的角速度相同，故C正确．5颗卫星在相同的轨道上运行，速度的大小相同，方向不同，选项D错误；故选C.
点睛：地球的质量一定、自转角速度和周期一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它有确定的轨道高度和固定的速度大小．
2、C
【解析】
由题目图，结合电势与位置图象的斜率表示电场强度，可知，在处的电场强度大小为零，因两点电荷的具体位置不确定，则点电荷的电性也无法确定，因此可能是同种电荷，也可能是异种电荷；
AB．若和为同种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点，即处于两个点电荷之间，故AB错误；
CD．若和为异种电荷，则电场强度为零的点在两电荷连线的线段之外的某一点，由电势为零，且到电势逐渐升高可知，和均在的区域内，且靠近的点电荷为负点电荷，远离的点电荷为正电荷，且正电荷电量的绝对值大于负电荷电量的绝对值；故C正确，D错误。
故选C。
3、A
【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示：
由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力
TB=mg
根据平衡条件可知：
Tcosθ-TB=0，Tsinθ-F=0
由此两式可得：
F=TBtanθ=mgtanθ
在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大。
A. F逐渐变大，T逐渐变大与分析相符，故A正确。
B. F逐渐变大，T逐渐变小与分析不符，故B错误。
C. F逐渐变小，T逐渐变大与分析不符，故C错误。
D. F逐渐变小，T逐渐变小与分析不符，故D错误。
4、C
【解析】
A．根据可知，光源S发出的光波波长
即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于，故A错误；
B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能正常工作，故B错误；
C．光电流等于I时，t秒产生的光电子的个数
t秒射向光电管钠表面的光子最少数目
故C正确；
D．由以上分析，D项错误。
故选C。
5、C
【解析】
金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由E=BLv求出感应电动势，然后求出感应电流；由可以求出流过电阻R的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电路中产生的焦耳热．
【详解】
金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，金属棒到达水平面时的速度 v=，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为 E=BLv，最大的感应电流为，故A错误；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为 Q=WB=mgh-μmgd，故B错误；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热：QR=Q=（mgh-μmgd），故D错误。流过电阻R的电荷量，故C正确；故选C。
【点睛】
题关键要熟练推导出感应电荷量的表达式，这是一个经验公式，经常用到，要在理解的基础上记住，涉及到能量时优先考虑动能定理或能量守恒定律．
6、D
【解析】
电路稳定后断开开关，线圈发生断电自感，产生自感电动势，有同方向的电流，由于D1、D2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，原来D1、线圈和D2、电阻并联，D2回路电阻大，电流小，所以自感电流大于原来通过D2电流，但不会大于原来通过D1的电流，所以D2闪亮一下逐渐熄灭，D1逐渐熄灭，所以D正确，ABC错误；
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A．小球在A点和B点时，弹簧的形变量相同，则弹性势能的变化量为零，根据能量守恒得
解得
故A错误；
B．除重力以外其它力做功等于机械能的增量，当弹簧长度等于R时，弹簧弹力做功最多，则小球的机械能最大，故B正确；
C．小球运动到B点时，重力的方向与速度方向垂直，则重力的功率为零，故C错误；
D．在A点，有
在B点，根据牛顿第二定律得
解得
可知小球在A、B两点对圆环的压力差为4mg，故D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
AB．由v－t图像得0~1s内煤块的加速度大小
方向沿传送带向下；1~2s内煤块的加速度大小
方向沿传送带向下。0~1s，对煤块由牛顿第二定律得
，对煤块由牛顿第二定律得
mgsinθ一μmgcosθ=ma2
解得
tanθ=0.75，μ=0.25
故A正确，B错误；
C．v－t图像图线与时间轴所围面积表示位移大小，所以煤块上滑总位移大小为x=10m，由运动学公式得下滑时间为
所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为，故C错误；
D．0~1s内煤块比传送带多走4m，划痕长4m，1~2s内传送带比煤块多走2m，划痕还是4m。内传送带向上运动，煤块向下运动，划痕总长为
，
故D正确。
故选AD。
9、ABD
【解析】
AB．由分析，可知物块A沿斜面向上做加速度不断减小的加速运动，当物块速度最大时，加速度为零，此时物块刚要离开挡板，由受力分析得弹簧的弹力为
对物块A分析，有
故AB正确；
C．开始时，弹簧的压缩量为
同理，当物块速度最大时，弹簧的伸长量为
因此物块向上移动的距离为
故C错误；
D．由分析得知，当物块的加速度为时，根据牛顿第二定律有
解得弹簧的弹力
即弹簧处于原长，对物块B分析，则有
故物块B对挡板压力为，故D正确。
故选ABD。
10、BCD
【解析】
A.液晶在光学性质上表现为各向异性，多晶体具有各向同性，故A错误；
B. 装满水的水面是“上凸”的，这是表面张力产生的不浸润现象所致，故B正确；
C.空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值，故C正确；
D.温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压随温度的升高而增大，故D正确；
E.脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，故E错误。
故选：BCD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 大小相等，方向相同 C AC
【解析】
(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为，估读至，则示数分别为
，
[3]⑥若在误差允许的范围内，与合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；
(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C正确，A、B错误；
故选C；
(3)[5]A．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A正确；
B．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B错误；
C．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C正确；
故选AC。
12、BC <
【解析】
(1)[1]AB．电流表G零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断B和D两点电势的高低，所以要求电流表G的零刻度在表盘中央，所以B正确，A错误；
CD．根据电流表中表针摆的方向便可判断B和D两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以C正确，D错误。
故选BC。
(2)[2]当没有接电流表G时，与串联，与串联，然后再并联，则
变形可得
所以，当
时
即
(3)[3]闭合开关S后，调节让电流表G示数为零，说明
则
，
同时与电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为，则
，
整理得
得
(4)[4]将和的电阻记为和，则
，
联立得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2) 10m (3)
【解析】
(1)已知可得：
设粒子从P点运动到Q点的时间为t，水平方向上：
竖直方向上：
可得：
(2)由己知可得：
粒子在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力
解得
R=10m
(3)设粒子在磁场中运动的圆心为O1，由几何关系可得：
可得粒子在磁场中转过的圆心角
由，可得：
14、 (1)6.33J；(2)7J；(3)-13J
【解析】
(1)对物块受力分析可知其受到的摩擦力为
代入数据解得
所以物块与斜面摩擦产生的内能为
(2)物块下滑过程中重力做功为
电场力做的功
根据功能关系可知摩擦力做的功为
所以根据动能定理有
(3)根据功能关系可知物块机械能的改变量等于除重力外其它力做的功，即等于摩擦力和电场力做的功
15、（1）2m/s；（2）1J；（3） 0.25m.
【解析】
（1）对A从圆弧最高点到最低点的过程应用机械能守恒定律有
可得
（2）A在圆弧轨道底部和B相撞，满足动量守恒，有
（mA+mB）v′=mAv
可得
v′=1m/s
A和B系统碰撞过程损失的机械能
解得
E=1J
（3）对AB一起滑动过程，由动能定理得
可得
L=0.25m