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1、2021年天津市普通高中高考物理模拟试卷（一）一、单 选 题（本大题共5小题，共 2 5.0 分）1.1 9 64 年 至 1 9 67 年 6 月我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功，1 9 9 9 年 9 月1 8 日，中共中央、国务院、中央军委隆重表彰在研制“两弹一星”中作出贡献的科学家.下列核反应方程式中属于原子弹爆炸的核反应方程式是（）A.H8U-H4Th+iHeB./N+,He t，O+C.9 25t/+乩-耨S r +建 X e +1 0 J nD.jH+出 r%e+J n2 .下列说法中正确的是（）A.花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由花粉颗粒内部分子无规则运动引起的B.在太
2、空大课堂中处于完全失重状态的水滴呈现球形，是由液体表面张力引起的C.随着分子间距离的增大，两分子间的作用力和分子势能都减小D.理想气体等压膨胀过程不一定吸热3 .如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为1 0：1,匕是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有理想交流电压表和电流表、开关5、可变电阻R以及两个阻值均为“的定值电阻此、/?2。从某时刻开始，在原线圈c、4 两端加上正弦交变电压。则下列说法正确的是（）A.当单刀双掷开关置于“，开关S断开，将可变电阻R阻值变大，则电流表示数变小，电压表示数变小B.当单刀双掷开关置于“，保持可变电阻R不变，闭合开关S,电流表示数变大,电压表示数不变C.当单刀双掷开
3、关由4 拨向时.，副线圈电流的频率变小D.当单刀双掷开关由。拨向匕时，原线圈的输入功率变小4 .经过约3 8 万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅，2 0 2 0 年 1 2月 1 日晚间，嫦娥五号探测器稳稳降落在月球正面风暴洋北部吕姆克山、夏普月溪附近。这是中国探测器第三次在月球表面成功软着陆，也是人类探测器首次踏足月球上的这一区域。已知地球的质量是月球质量的倍，地球的半径是月球半径的方倍，卫星绕地球转动的第一宇宙速度为V。则嫦娥五号探测器在月球表面附近环月飞行的速度为（）5.物体静止在水平面上，在竖直向上拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度x的大小关系
4、如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大,犯 与段的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（）A.在处物体的动能最大B.在与处物体所受的拉力最大C.O r2过程中拉力?先做正功再做负功D.X2冷过程中合外力做功为零二、多 选 题（本大题共3小题，共15.0分）6.6两种单色光以不同的入射角从某种玻璃射向空气,光路如图所示，关于方 两种单色光。下列说法正确A.在真空中，a光的传播速度大于6光的传播速度B.在同一玻璃中，。光的传播速度大于b光的传播速()度C.从同一玻璃射向空气时，发生全反射时a光对应的临界角比。光小D.对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光干涉条纹宽E.在相同条件下，“光比
5、b光更容易发生明显衍射现象7.一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示，图乙是位于x=l机的质点N此后的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。则下列说法正确的是（）第 2 页，共 17页B.在=7s时，质点Q 开始振动C.在t=12s时，质 点。的位置坐标为(10m,-8cm)D.在5 s 5.5s时间内，质点M 的速度在增大，加速度在减小8.如图所示，质量为，小 电荷量为4 的小球在电场强度E 的匀强电场中，以初速度%沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30。若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g,则下面说法中正确的是()A.电场方向一定竖直向上B.电场强度E
6、的 最 小 值 为 等2 qC.如果电场强度为？=詈，则小球相对初始位置的最大高度为q2 gD,如果电场强度为后=詈，小球电势能的最大值为;m诏三、实验题(本大题共2 小题，共 18.0分)9.在 解究加速度与力、质量的关系实验中，某组同学用如图1所示装置来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系。(1)下列措施中不正确的是图24 首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力8.平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加祛码，使小车能匀速滑动C.每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力D实验通过在塑料桶中增加祛码来改变小车受到的拉力(2)某组同学由实验得出数据，画出的a-2
7、 的关系图线，从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F =M 当小车的质量为5 版时,它的加速度为 m/s2.1 0 .某物理兴趣小组测量一段某材料制成的电阻丝氏 的电阻率。(1)先用螺旋测微器测量电阻丝&的直径d,示数如图甲所示，其直径d=m m.再用刻度尺测出电阻丝心 的长度为L.(2)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当 用“X 1 0”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用 挡(选填“x 1”或“X 1 0 0”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 0。(3)为了准确测量电阻丝的电阻&,某同学设计了如图丙所示的电路。闭 合 当 S 2 接。时，电压表示数为%,电流表示数为4
8、；当S 2 接匕时，电压表示数为4，电流表示数为/?，则待测电阻的阻值为&(用题中的物理量符号表示)。根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率p=(用&、d、L表示)。四、简答题(本大题共1 小题，共 3.0 分)1 1 .嫦娥五号成功实现月球着陆和返回，鼓舞人心。小明知道月球上没有空气，无法靠降落伞减速降落，于是设计了-种新型着陆装置。如图所示，该装置由船舱、间距为/的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁体和“A”型刚性线框组成，型线框M 边可沿导轨滑动并接触良好。船舱、导第 4 页，共 17页轨和磁体固定在一起，总质量为巾1。整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间的速度大小
9、为火,接触月球表面后线框速度立即变为零。经过减速，在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已可视为匀速。已知船舱电阻为3 厂：“A”型线框的质量为瓶2,其 7 条边的边长均为/,电阻均为r；月球表面的重力加速度为幺 整个运动过程中只有外边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力。(1)求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框 边产生的电动势治；(2)通过画等效电路图，求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过必型线框的电流/。；(3)求船舱匀速运动时的速度大小V；(4)同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为C 的电容器，在着陆减速过程中还可以回收部分能量，在其他条件均不变的情况下，求船舱匀
10、速运动时的速度大小 和此时电容器所带电荷量q。型线框五、计算题(本大题共2 小题，共 20.0分)12.如图所示，质量为3根的小木块1通过长度为L 的轻绳悬挂于。点，质量为机的小木块2 置于高度为L的光滑水平桌面边沿。把木块1拉至水平位置由静止释放，当其运动到最低点时与木块2 相撞，木块2 沿水平方向飞出，落在距桌面边沿水平距离为2L处，木 块 1继续向前摆动。若在碰撞过程中，木 块 1与桌面间无接触，且忽略空气阻力。求：(1)碰撞前，木 块 1在最低点时的速度大小；(2)碰撞后，木 块 1相对桌面能上升到的最大高度。13.如图所示，在平面坐标系X。)，内，第 n、in象限内存在沿)，轴正方向
11、的匀强电场，第 I、W象限内存在半径为L 的圆形边界匀强磁场，磁场圆心在M(L,0)点，磁场方向垂直于坐标平面向外。带电量为外质量为机的一带正电的粒子(不计重力)从Q(-2L,-L)点以速度北沿x 轴正方向射出，恰好从坐标原点O 进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.求：(1)电场强度E 的大小；(2)粒子在磁场中运动的时间；(3)磁感应强度8 的大小。第 6 页，共 17页答案和解析1.【答案】C【解析】解：原子弹的爆炸为重核裂变，A选项为a衰变、8选项为人工转变、C选项为重核裂变、力选项为轻核聚变.故C正确，4、B、。错误.故选C.原子弹爆炸的核反应为重核裂变.核电站、原子弹的爆炸都是重核
12、裂变，氢弹的爆炸为轻核聚变.2.【答案】B【解析】解：A、花粉颗粒在液体中的布朗运动是花粉小颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动，故A错误；8、太空中的水滴受到的重力提供向心力，水滴处于失重状态，由于液体的表面张力的作用而呈球形，故B正确；C、若分子间距大于平衡位置时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子势能一定增大；若分子间距小于平衡位置时，分子力表现为斥力，分子间距离增大，分子势能一定减小，故C错误；。、根据理想气体得状态方程与=C可知，理想气体等压膨胀过程中温度一定升高，内能增大，由于气体膨胀的过程中对外做功，根据热力学第一定律，气体一定吸热，故。错误。故选：B。布朗运动是固体小颗
13、粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动；太空站中水滴呈球形是因为液体表面张力引起的；根据分子力的特点判断；根据理想气体的状态方程即可判断出气体的状态参量的变化，根据热力学第一定律判断是否吸收热量。本题考查布朗运动、表面张力、分子力以及理想气体的内能知识点的理解，知识点多，关键是平时加强对基础知识掌握。3.【答案】B【解析】解：A、当单刀双掷开关置于“，开关S断开，将可变电阻R调大，其它部分不变，电压表示数不变，根据欧姆定律：/=（电流表示数变小，故A错误，3、当单刀双掷开关置于a,保持可变电阻R不变，闭合开关S,总电阻变小，电压不变，第8页，共17页根据欧姆定律：/=（则电流表示数变大，故8正
14、确：C、变压器不改变交流电源的频率，将单刀双掷开关由4拨向6时，其他部分不变，副线圈的频率不变，故c错误；D、当单刀双掷开关由。拨向6时，原线圈的匝数变小，由=，副线圈的输出的电压要变大，由P=与,负载消耗的功率变大，由P人=P出,原线圈的输入功率也要变大，故。错误。故选：B。当单刀双掷开关置于“，副线圈两端电压不变，利用欧姆定律可解释AB答案；变压器不能改变交流电的频率；当单刀双掷开关由拨向匕时，原线圈的匝数变小，根据原副线圈两端的电压关系、功率公式即可解释。答案。本题应注意掌握:在理想变压器中，原副线圈两端的电压满足:I=嵩电流满足:关=旨副线圈消耗的电功率决定原线圈输入功率，两者相等。4
15、.【答案】C【解析】解：由G =呼 得 女 =舟，已知地球的质量是月球质量的。倍，地球的半径是月球半径的匕倍，卫星绕地球转动的第一宇宙速度为v,计算可得嫦娥五号探测器 在 月 球 表 面 附 近 环 月 飞 行 的 速 度 为 故ABO错误，C正确。故选：C o第一宇宙速度大小等于贴地球表面飞行的卫星的线速度，由万有引力提供卫星运行的向心力列牛顿第二定律方程即可求解。本题借助第一宇宙速度考查了万有引力定律在天体运行中的应用，注意第一宇宙速度是最小的发射速度，是最大的运行速度，即贴地球表面飞行的卫星的线速度。5.【答案】B【解析】解：A、X 不过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；上时
16、刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大动能一定不在“2处，即在如处物体的动能不是最大的，故A错误；B、由图可知，与处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由七=也可知此时所受的拉力最大，故8正确；C、由图象可知，0%2过程中物体的机械能增大，拉力尸始终做正功，故 c 错误；D、久 2过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零：合外力等于重力，做功不为零，故。错误。故选：B。根据功能关系：除重力以外其它力所做的功等于机械能的增量，0%过程中物体机械能在增加，知拉力在做正功，机械能与位移图线的斜率表示拉力。当机械能守恒时，拉力等于零，通过拉力的变化判
17、断其动能的变化。本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的运动过程。要求我们能明确机械能与外力做功的关系；明确重力做功与重力势能的关系；并正确结合图象进行分析求解。6.【答案】BDE【解析】【分析】根据折射定律分析玻璃对光和6 光折射率的大小，即可确定出频率的大小和波长的大小。在真空中，两光的传播速度相同，由 分 析 光 在 玻 璃 中 传 播 速 度 的 大 小。根据临界角公式sinC=上分析临界角大小。干涉条纹间距与波长成正比。n波长越长，衍射现象越明显。本题是几何光学与物理光学的综合。关键要掌握折射率与光的波长、频率、临界角、光速等量的关系，可结合光的色
18、散、干涉等实验加强记忆。【解答】解：A、在真空中，。光和6 光的传播速度相等，故 A 错误。B、由图看出：6 光的偏折程度大于。光的偏折程度，根据折射定律得知：玻璃对6 光的折射率大于对。光的折射率。由=；分析知在同一玻璃中，。光的传播速度大于b 光的传播速度，故 B 正确。C、由临界角公式sin C=；分析知，折射率越大，临界角越小，则可知a 光的全反射临界角大于。光的全反射临界角。故 C 错误。、玻璃对人光的折射率大于对 光的折射率，则光的频率大于光的频率，光的波长大于。光的波长。由于在相同的条件下，双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以用同一干涉装置，可看到“光的干涉条纹间距比b 光宽。故
19、O 正确。E、波长越长，波动性越强，衍射现象越明显。所以在相同条件下，a 光比光更容易发生明显衍射现象。故 正确。第 10页，共 17页故选：BDE.7.【答案】BD【解析】解：4图乙是位于x=1m的质点N此后的振动图像可知t=。后其振动沿负方向，由波形图上的同侧法可知波沿x轴正方向传播，而甲图中的M点刚好起振向上，则波源的起振方向向上，故A错误；B.由波形图可知波长为4=4 m,周期为T=4,则波速为 =*=,=4 m/s,故M点起振传播到Q点的时间为t=；=7 s,故8正确；C.。点起振需要7 s,则t=12s有(5s=7+用于振动，可知。正处于波峰位置，坐标为(10m,8cm),故C错误
20、；。.在5s 5.5s时间，M点从波峰向平衡位置振动，则其速度增大，加速度减小，故。正确；故选：B D。根据波形图同侧法可判断波的传播方向，用同侧法可判断波源的起振方向，利用波长和周期可求得波速，即可求得波到达。点时间，根据这个时间及波的周期，可求得质点。在某时刻的位置，根据周期判断M点的位置和运动情况。本题需要会看波形图和某点的振动图像，知道两幅图的关系，能通过对比两幅图得到质点的周期、波速、振幅振动方向等。8.【答案】BD【解析】解：A B,因为小球做匀变速直线运动，则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上，结合平行四边形定则知，电场力的方向不确定，有最小值，当电场力垂直于运动方向时，电场
21、力最小为mgcos30。，如图所示所以电场强度的最小值：.加 二 耍 包;警，故4错误，B正确；CD.根据平行四边形定则知，小球所受的重力和电场力相等，两个力的夹角为120。，所以合力大小与分力大小相等，等于m g,根据牛顿第二定律知，小球的加速度为g,小球斜向上做匀减速直线运动，匀减速直线运动的位移：工 =普2g则小球上升的最大高度：h=xsin300=詈4g在整个过程中电场力做功：W =qExcosl2 0=诏4电势能增加;小诏，所以小球电势能的最大值为:m诏，故c错误，。正确；故选：B D。根据小球的受力分析和平行四边形定则求出其电场强度的最小值；结合匀变速直线运动的速度位移公式和功的定
22、义式求出电场力做功，根据电场力做功和电势能的变化关系求出电势能的变化。本题主要考查了带电粒子在复合场的运动，在解题时受力分析，一定结合平行四边形定则求极值问题，根据其运动情况，求出电场力做功是解题的关键。9.【答案】B 5 1【解析】解：(1)力、实验首先要平衡摩擦力，小车受到的合力就是细线对小车的拉力，故A正确；8、平衡摩擦力的方法是，小车与纸带相连，小车前面不挂小桶，把中车放在斜面上给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，故B错误；C、由于平衡摩擦力之后有MgsinO=MgcosO,故tern=。所以无论小车的质量是否改变或者小车的拉力是否变化，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜
23、面的分力，则改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；。、实验中要保证桶和祛码的总质量远小于小车的质量，这样才能使桶和祛码的总重力近似等于细绳对小车的拉力，所以实验中通过在桶中增加祛码来改变小车受的拉力，故。正确。本题选不正确的，故选：B.(2)某组同学由实验得出数据，画出的a-2的关系图线是一条过原点的直线，说明物体所受的合力是定值，由牛顿第二定律得:a=焉x F可知，a-2图象的斜率k=F=高 N,MM 0.4由牛顿第二定律F=Ma可知：a=(=|m/s2-lm/s2故答案为：(1)5;(2)5、1(1)根据实验原理及注意事项去解决平衡阻力、测力拉力、记录数据处理数据等问题。(2)根
24、据图象分析可知图线斜率代表物体受到的合外力，根据牛顿第二定律求得合外力，第 12页，共 17页再由Q =2 求得5 依 时的加速度。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。1 0.【答案】0.2 0 0；(2)x 1；1 4.0；(3)片-的;吟 41 l2 4L【解析】解：螺旋尺的最小刻度为O.O lr m n,固定尺对齐的刻度为0 由，可动尺对其的格数为2 0.0,则电阻丝的直径为d =0 m m+2 0.0 x 0.0 1 m m =0.2 0 0 m m；(2)当 用“x l O O”挡时发现指针偏转角度过大，说明电阻丝电阻较小，选
25、用的倍率较大,所以应换“X 1”倍率换挡，换挡后重新进行欧姆调零，再进行读数，读数为：R=1 4.0 x1/2 =1 4.0/2；(3)闭合S ,当S 2 接“时，电压表示数为(A，电流表示数为则滑动变阻器上方所有并联部分的电阻为：当5 2 接力时，电 压 表 示 数 为 电 流 表 示 数 为，2,电流表和&串联再与电压表并联的总电阻为夫 2 =华,12则待测电阻的阻值为&吟 吟;2根据电阻定律可得：Rx=P/其中S =：兀小，解得：p=瞥。故答案为：(1)0.2 0 0；(2)x 1；1 4.0；(3),-贲；喑 1(1)根据游标卡尺的读数方法进行读数；(2)当 用“X 1 0 0”挡时发
26、现指针偏转角度过大，说明电阻丝电阻较小，由此分析；(3)根据欧姆定律求解待测电阻的阻值；由电阻定律求出电阻率的表达式，结合欧姆定律及串并联的特征，然后求出电阻率。本题主要是考查了测量金属电阻率实验和欧姆表的使用，要求知道使用多用电表测电阻时，应选择合适的挡位，指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；掌握电阻定律是关键。1 1.【答案】解：(1)导体切割磁感线产生的感应电动势为：E0=Blv0-,(2)整个过程中只有外边切割磁感应线，则碗边为电源，外电阻是由船舱电阻、“A”型线框其它六边的电阻，等效电路图如图所示：3r并联总电阻为R#=：x3 r =r,着陆装置接触到月球表面后瞬间流过ab型线框的电流
27、A)=另 =警(3)匀速运动时线框受到安培力4=噤根据牛顿第三定律，质量为n h 的部分受力尸=外,方向竖直向上，根据平衡条件可得:联立解得：u=瑞;(4)匀速运动时电容器不充、放电，满足”=辞;.Blvf Blvt mg设电路的总电流为/,则有：1 =TBF并电容器两端电压为：Uc=；/x3 r =曙;3 b b l电荷量为：(/二04二受誓O D I答：(1)着陆装置接触到月球表面后瞬间线框外边产生的电动势为引火;(2)等效电路图见解析，着陆装置接触到月球表面后瞬间流过 型线框的电流为攀m r(3)船舱匀速运动时的速度大小为3B2l2(4)船舱匀速运动时的速度大小为翳 此时电容器所带电荷量
28、为曙OD I bDL【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律求解导体切割磁感线产生的感应电动势；(2)根据题图画出等效电路图，求出并联总电阻，根据闭合电路的欧姆定律求解瞬间流过曲型线框的电流；(3)求出匀速运动时线框受到安培力，根据平衡条件列方程求解速度大小；(4)求出电容器两端电压，根据电容的计算公式求解电荷量。对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律等进行求解。第 14页，共 17页1 2.【答案】解：(1)木 块 1 向下摆动过程只有重力做功，机械能守恒，设木块1 到达最低点时的速度为攻)，由机械
29、能守恒定律得：1 73mgL=-3 m 拓解得：v0=12 gL(2)设两木块碰撞后木块1 的速度为内,木块2的速度为1?2，碰撞后木块2 做平抛运动，设平抛运动的时间为3水平方向：2 Z,=2 t竖直方向：L=gt2解得：v2=)2 gL两木块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：3mv0 3mvr+m v2解得：i =|J区碰撞后木块1 上升过程只有重力做功，机械能守恒，设木块1 上升的最大高度为力，由机械能守恒定律得：1 ,-3 m vf =3mgh解得：h=L答：(1)碰撞前，木 块 1 在最低点时的速度大小是西I；(2)碰撞后，木 块 1 相对桌面能上升到的最大高度
30、是，L。【解析】(1)木 块 1 向下摆动过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出木块1 到达最低点时的速度。(2)两木块碰撞后木块2 做平抛运动，应用平抛运动规律求出碰撞后木块2的速度，两木块碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出碰撞后木块1 的速度，木 块 1 上升过程机械能守恒，应用机械能守恒定律求出木块1 上升的最大高度。分析清楚两木块的运动过程是解题的前提，分析清楚木块运动过程后，应用机械能守恒定律与动量守恒定律、平抛运动规律即可解题。1 3.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示；(1)粒子在电场中做类平抛运动，x轴方向：2
31、 L=vot,y方向：L=|a t2=t2解得，电场强度：E=磐；(2)设粒子到达坐标原点时竖直分速度为%,粒子在电场中做类似平抛运动，x方向：2 L=vQty方向：L=联立解得：3 =%t=竽，设粒子到达。点时速度为V,方向与X轴夹角为a则tcma=%解得：a=45,v=总，解得口=V2v0(2)粒子在磁场中做圆周运动的周期：7=平，粒子在磁场中的运动时间：Q 2 at=-T=-T360 360解 得:t=S-(3)离子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：qvB=由几何关系得：丁 =V2L，解得：B=*答：(1)电场强度E的大小为磐；第 16页，共 17页(2)粒子在磁场中运动的时间为景；(3)磁感应强度B的大小为臂。【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出电场强度；(2)粒子在磁场中做圆周运动的时间t=T.(3)粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力求磁感应强度.带电粒子在匀强电场中运动时，要注意应用运动的合成和分解；而在磁场中运动时为匀速圆周运动，在解题时要注意应用好平抛和圆周运动的性质.