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1、2021年天津市高考物理冲刺试卷一、单 选 题（本大题共5小题，共2 5.0分）1.导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保 持 环n n境温度不变，现在将活塞向下缓慢移动一段距离，贝 女）卜=A.外界对气体做功，内能不变|B.气体放出热量，内能增大C.气缸内每个气体分子的动能保持不变D.单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小2 .一个物体受共点力F 1、F 2、尸3作用而做匀速直线运动，则这三个力大小的可能值是（）A.1 5 N,5 N,6N B.6N,6N,4 NC.IN,2 N,ION D.IN,6N,3/V3 .光电效应的实验结论是：对于某种金属（）A.超
2、过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小B.无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C.无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应D.超过极限频率的入射光强度越强，所产生的光电子的最大初动能就越大4 .有一交流发电机模型，矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，发电机负载为白炽小灯泡，若线圈匝数为1 0 0匝，回路总电阻为2 0,线圈转动过程中穿过该线圈的磁通量。随时间t的变化规律为e=0.0 4 s i 7 O T t（b）,设兀2 =1 0,回路中电阻值恒定不变，则（）A.t=0时，回路瞬时电流为零B.t=1 0 s时，回路电流
3、改变方向C.t=1.5 s时;回路瞬时电流最大D.从t=0至I J t=1 0 s时间内，回路产生的焦耳热为4 0 0 J5.如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑/斜面由静止自由滑下，到达斜面底端，则两物体具有相同的物理量/是（）JA.下滑过程中重力的冲量 B.下滑过程中合力的冲量C.下滑过程中动量变化量的大小 D.刚到达底端时的动量二、多 选 题（本大题共3小题，共15.（）分）6.下列说法中正确的是（）A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为；1 H e+/NT 0+B.铀核裂变的核反应是比5（77续 及+H Kr+2 JnC.已知质子、中子、a粒子的质量分别为巾1
4、、m2 m3,那么：质子和中子结合成一个a粒子,释放的能量是（2mi+2m2-m3）c2D.铀（馥8（7）经过多次a、0衰变形成稳定的铅（第6pb）的过程中，有6个中子转变成质子E.一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能够辐射10种不同频率的电磁波7.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星，以下说法错误的是（）A.它可以在地面上任一点的正上方，且离球心的距离可按需要选择不同值B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方，且距离地心的距离是一定的D.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值8.一列简谐横波在t=0时的波形图如图
5、所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=l0sin5nt（cm）o下列说法/t/i A?!/5 6 t/n,正确的是（）_A.该波的振幅为10cmB.该波的周期为4sC.该波沿x轴负方向传播D.该波的传播速度为lOm/sE.在1s的时间内，质点P经过的路程为1小三、实 验 题（本大题共2小题，共12.0分）9.如图所示：某同学对实验装置进行调节并观察实验现象：光源凸透镜彻七夕3a 颂 遮光筒 测量头及H镜图10-IC图甲 图乙,_iT巨图2图3图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其 中 干 涉 图 样 是。下 述 现 象 中 能 够 观 察 到 的 是。人将滤光片由蓝色的换
6、成红色的，干涉条纹间距变宽员将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C 换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D 去掉滤光片后，干涉现象消失移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数%.转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数乃如图所示，则读数g=mm；己知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式；1=:(用题目中给出的字母表示)1 0.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究负温度系数(电阻率随温度的升高而减少)的热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线。已知常温下待测热敏
7、电阻的阻值约为502热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他可选的仪表和器具有：盛有热水的水瓶(图中未画出)，电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约10)、直流电压表(内阻约5k。)、滑动变阻器(0 100)、开关、导线若干。(1)图甲中，a、b、c三 条 图 线 能 反 映 出 热 敏 电 阻 的 伏 安 特 性 的 曲 线 是。(2)在图(2)的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。(3)根据电路图，在图(3)的实物图上连线。四、计算题(本大题共3小题，共 4 8.0 分)1 1.如图，一宽度L =0.4 zn 的U 形光滑金属橙架水平放置，开口向右。在框架
8、所在范内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度8 =0.2 T-质量m=0.0 5 k g、电阻R =1 0 的金属杆a b 垂直于框架的两平行边、静置其上。现在水平外力产的作用下，使杆必 以恒定加逮度a =2 m/s 2,由静止开始沿框架向右做匀加速运动(不计框架电阻，框架足够长)。求(l)5 s 内杆帅 移动的距离s：(2)5 s 末作用在杆a b 上的水平外力大小F；(3)水平外力F 与时间t 的函数关系；(4)若撤去F,分析并说明金属杆a b 在此后的运动过程中速度、加速度的变化情况。1 2.如图所示，水 平 面 内 的 两 根 足 够 长 的 平 行 的 光 滑 金 属 导 轨 和
9、AW相距3 左端M、N之间接一质量为 h 阻值为R的电阻，一根金属棒a b 垂直放置在两导轨上，金属棒和导轨的电阻均不计.整个装置置于磁感应强度为B o、方向竖直向下的匀强磁场中，r=0 时金属棒a b 在恒力F作用下由静止开始运动.求：百 乂 乂 乂 乂 乂 乂 乂 工u乂 乂 乂 乂 乂 乂 乂 乂依.NAT(1)金属棒能达到的最大速度;(2)若在片T时刻时，金属棒已经做匀速运动，在 0 T时间内，回路中产生焦耳热为。.求 0，时间内金属棒的位移.1 3.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受，大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成，除第四节车厢为无动力车厢外，其余六节
10、车厢均具有动力系统，设每节车厢的质量均为小，各动力车厢产生的动力相同，经测试，该列车启动时能在时间t 内将速度提高到发，已知运动阻力是车重的化 倍.求：(1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)列车在匀速行驶时，第六节车厢失去了动力，若仍要保持列车的匀速运动状态，则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大？参考答案及解析I.答案：A解析：解：4、B、由于气缸和活塞导热性能良好，且环境温度不变，因此在将活塞向左缓慢压一段距离过程中，气体温度不变，气体内能不变，由U=+Q可知，外界对气体做功，内能不变，气体将放出热量，故 A 正确，8 错误；C、温度不变，说明气体分子平均动能不变
11、，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故 C错误；。、气体温度不变，体积缩小，根据理想气体状态方程可知，其压强增大，单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，故 错 误；故选A.对于一定质量的理想气体其内能由温度决定，气体的吸放热情况可以通过热力学第一定律4 U=W+Q进行判断.正确应用热力学第一定律和气态方程，判断一定质量的被封闭理想气体的温度、内能、吸放热、压强等情况的变化.2.答案：B解析：物体在&、尸 2、尸 3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零，故选B.3.答案：C解析：解：每种金属都有它的极限频率V。，只有入射光子的频率大于极限
12、频率V。时，才会发生光电效应，且入射光的强度越小则产生的光子数越少，光电流越弱，由光电效应方程a =hv-W =hv-hv0,可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，故 48。错误，C 正确；故选：C.只要明确光电效应的特点就能顺利解决本题.能否发生光电效应于光照强度无关，其条件是光的频率大于金属的极限频率.本题比较简单，直接考察了对光电效应的掌握情况，明确光电电流的大小和初动能的大小决定因素是不同的.4.答案：D解析：解：力、t=0时，根据穿过线圈的磁通量随时间的变化规律。=0.04siTWTt(Wb),穿过回路的磁通量为零，但产生的感应电动势最大，故电流
13、最大，故 A 错误；B、t=10s时，根据穿过线圈的磁通量随时间的变化规律。=0.04sin7rt(IVb),穿过回路的磁通量为零，回路中的电流方向不改变，故 B错误；C、t=1.5s时，根据穿过线圈的磁通量随时间的变化规律3 =0.04s出Tit(W b),穿过回路的磁通量最大，磁通量的变化率为0,回路中的瞬时电流为0,故 C 错误；。、磁通量的变化率W=0.047TCOS7Tt,故磁通量的变化率最大为0.04兀，故产生的感应电动势的最大值为：Em=n =4y/2 nV,故产生的感应电动势的有效值为：E=*4W,回路中产生的焦耳热为：Q=*=4 0 0/,故。正确；故选：。线圈在磁场中转动，
14、线圈在中性面时，磁通量最大，产生的感应电动势最小，电流方向发生改变，在与中性面垂直时，磁通量最小，产生的感应电动势最大。本题主要考查了线圈在磁场中转动产生感应电动势，明确中性面的特点，知道求产生的焦耳热用交流电的有效值。5.答案：C解析：解：物体在下滑中只有重力做功，而重力做功只与高度差有关，故两种情况下重力做功相等，由:小/=mg/t得两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的；A、两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等，又因长的斜面倾角小，物体的加速度小，所以斜面越长下滑的时间越长，所以两种情况下重力作用的时间不相等，重力的冲量也不相等.故A错误；8、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的
15、大小是相等的，而速度的方向不同，所以粒子情况下物体的末动量不同.根据动量定理：/=AP=nw-0,所以合力的冲量大小相等，方向是不同的.故B 错误；C、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，所以两种情况下物体的动量的变化量大小 相 等.故 C 正确；。、物体在两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，所以粒子情况下物体的末动量不同.故。错误.故选：C分析物体的受力情况，并找出各力的冲量情况，由动量定理、机械能守恒可判断出各量是否相同.在研究功能关系时一定不要忽视了受力分析过程，只有正确地受力分析才能准确地找出做功情况.6.答案：ACD解析：解：A、卢瑟福通过a粒
16、子轰击氮原子核的实验发现了质子的核反应方程为：H e+尹N-?。+:H；故A正确；8、铀核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有慢中子的参与，即反应方程的前面也要有中子。故核反应：9 25t/+on 婷B a +罪勺+3乩；故B错误；C、质子、中子、a粒子的质量分别为巾1、T n 2、7 n3,质子和中子结合成一个a粒子，减小的质量是(2 7 HJ +2 m2-m3),根据质能方程得：释放的能量是(2 m 1 +2 n l 2 -.故C正确。、根据质量数和电荷数守恒知：2 3 8 -2 0 6 =4 x 8,发生8次a衰变；9 2=8 2 +2 x 8-6,发生6次S衰变，0衰变的实质即为中子
17、转化为质子同时释放电子，所以有6个中子转变成质子。故。正确；E、一个处于n =5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波。故E错误.故选：ACD.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He +N +H；铀核裂变的核反应是：H5U+续Ba+器给+3乩；质子、中子、a粒子的质量分别为四、m2 m3,质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是(2血1 +2 n I?一瓶3%2,一个处于n =5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波。该题考查原子物理学的几个不同的知识点，都是记忆性的知识点，要牢记。这其中，铀2 3 5的裂变是人工可控的核
18、反应，该裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有慢中子的参与，这是该题中容易出错的地方。另外选项E中，要注意“一个”与“一群”的差别。7.答案：ABD解析：解：它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的.所以同步卫星只能在赤道的正上方.因为同步卫星要和地球自转同步，即3相同，根据?=誓=巾3 2，因为3 是一定值，所以r也是一定值，所以同步卫星离地心的距离是一定的.故C正确，A 8 D错误；本题选择错误的，故选：ABD.了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同.物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就
19、是合力要指向轨道平面的中心.通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量.地球质量一定、自转速度一定，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，这就决定了它的轨道高度和线速度.8.答案：ADE解析：解：4、振幅等于位移y 的最大值，由波的图象得知：该波的振幅4 =1 0CM,故A 正确；B、由质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y =l O s i n 5 7 r t e m,可知3 =5 n r a d/s,则周期为：T=|s =0.4 s,故 B错误;3 57rc、根据质点P 的振动方程知：P 质点在t =0时沿y 轴正方向运动，由波形平移法知，该波沿
20、x 轴负方向传播。故 C错误；D、由波的图象得：波长2=4m,故波速为u =*=高 m/s=l(h n/s,故。正确；D、因为t =l s=2.5T,所以在1s的时间内，质点P 经过的路程为S =2.5x 4 4 =10 x l 0c m =100c m =I m o 故 E 正确。故选：ADE.振幅等于位移y 的最大值；根据质点P 的振动方程y =K)si n 57 r t(c m),读出3,由7 =求出周期。根据振动图象t =0时刻P 质点的速度方向，即可判断出波的传播方向。读出波长，求出波速。根据时间与周期的关系求质点P 在1s时间内经过的路程。本题的关键要掌握振动方程y =4 si n
21、 3 t,读出 和P 点的振动方向，运用波形平移法判断波的传播方向。9.答案：图 甲 AC 1.70 0 解析：解：双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距；根据此特点知甲图是干涉条纹。4根据双缝干涉条纹的间距公式=知，将滤光片由蓝色的换成红色的，频率减小，波长变长，则干涉条纹间距变宽。故 A 正确；B.根据双缝干涉条纹的间距公式d x =知将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变。故 B 错误；C.根据双缝干涉条纹的间距公式4 x =；/l,换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄。故aC正确;D 去掉滤光片后，通过单缝与双
22、缝的光成为白色光，白色光通过双缝后，仍然能发生干涉现象。故。错误。故 AC正确螺旋测微器固定读数为1.5mm,可动读数为0.200mm,故读数为1.700?mn,根据可知入=-3L-故答案为：.图甲.1.700.巴 产双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；根 据 双 缝 干 涉 条 纹 的 间 距 公 式 判 断 干 涉 条纹的间距变化，并表示；I的关系。本题关键是明确实验原理，体会实验步骤，最好亲手做实验；解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式。10.答案：C解析：解：(1)半导体的电阻随温度的升高而降低，故 在/-u 图象中图?象的斜率应变大，故选c；(2)根据题意可知，本实验应采用
23、滑/动变阻器分压接法，同时因电阻较I 二 归 少小，为了减小误差，电流应采用外接法；故答案如下图；(3)根据原理图即可将实物图作出，O 7 一 注意实物图中不能交叉，并且导线要接在接线柱上，答案如下图所示故答案为：(l)c(2)电路如图所示(3)实物连接如图所示,(1)热敏电阻是由半导体制成的，而半导体的电阻随温度的升高而降低：(2)根据题意可知，电路应采用分压接法，同时为了减小误差，电流表应采用外接法；(3)根据原理图，先连接滑动变阻器、开关与电源，再将另一支路并联在滑动变阻器的其中一部分。注意图象为/-U图象，故在图象中斜率越大说明电阻越小，同时要明确热敏电阻是由半导体组成的,掌握半导体的
24、性质。1 1.答案：解：(l)5 s 内杆a b 运动的距离为：s =1 a t 2=?x 2 x 5 2 =2 5 m(2)5 s 末杆a b 的速度：v=at=2 x 5 =10m/s生女培力应为：Fn err BLV.B2l7v 0.22X0.42X10-r CC-X A PA=B1L=B L=-=-J-N=0.0 6 4/V根据牛顿第二定律得：F-FA=m a解得：F=FA+m a =0.0 6 4 +0.0 5 x 2 N=0.1 6 4/V o(3)根据尸FA n i a 得：F=1 3：+m a =:+m a代入数据解得：F =(0.0 1 2 8 t+0.1)N。(4)撤去F,
25、金属杆的速度仍在，继续切割磁感线，产生感应电流，受到安培，做减速运动，由于速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，杆必 所受的安培力，加速度减小，因此杆a b 做加速度减小的变减速运动，直至停止运动。答：(l)5 s 内杆a b 移动的距离s 是2 5 6；(2)5 s 末作用在杆a b 上的水平外力大小F 是0.1 6 4 N；(3)水平外力F 与时间t的函数关系是F =(0.0 1 2 8 t+0.1)/V；(4)若撒去F,杆a b 的速度减小，加速度减小。解析：(1)杆a b 做初速度为零的匀加速运动，由位移时间公式求5 s 内杆移动的距离s。（2）根据速度时间公式求出杆ab5s末的速度
26、，结合切割产生的感应电动势公式、欧姆定律、安培力公式求出杆ab所受的安培力，再根据牛顿第二定律求出F的大小。（3）根据牛顿第二定律，结合切割产生的感应电动势公式、欧姆定律和安培力公式得出F与t的关系式。（4）通过分析杆好 的受力情况，来判断其运动情况。本题中金属杆做匀加速运动，运用运动学公式与电磁感应的规律结合求解。关键是安培力的计算，要在理解的基础上安培力经验公式以=12.答案：解：（1）金属棒达到最大速度后开始匀速运动，则恒力F与安培力平衡，则有：F=FS安培力为：F 正Bo也感应电流为：展电动势为：E=BRv联立解得最大速度为：丫=最（2）在0到7时间内，由功能关系可得：Fx=Q+mv2
27、代入最大速度解得：4霁解析：（1）达到最大速度时金属棒受力平衡，根据重力的分力等于安培力即可求得最大速度；（2）根据功能关系列式即可求出金属棒的位移。本题考查导体切割磁感线中的能量及受力问题，要注意掌握分析能量转化及守恒的方法，明确哪些能量在增加，哪些能量在减小，才能正确列式求解。同时明确最大速度的计算方法。13.答案：解：（1）列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动，启动加速度a=3对整个列车，由牛顿第二定律得，F-k-7 mg=7 m a 设第五节对第六节车厢的作用力为T,对第六、七两节车厢受力分析，水平方向受力如图所示，tr x r tn c r 6由牛顿第二定律得，2F T k-2 m
28、g=2 m a 6联立得，T=-37ng 一3）其 中 表 示 实 际 作 用 力 与 图 示 方 向 相 反，即与列车运动相反.(2)列车匀速运动时，对整体由平衡条件得,F-k-7 mg=0 设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间的作用力为T i，则有：华-A=0 第六节车厢失去动力时，仍保持列车匀速运动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢的作用力为7 2，则有：-T2-k-2 mg=0 联立得7;=-kmg3T2=-=kmg因此作用力变化4 T=T2-Tr=-kmg答：(1)列车在启动过程中，第五节车厢对第六节车厢的作用力为为5 nl(+k g).(2)第五节车厢对第六节车厢的作用力变化於k/ng.解析：(1)根据速度时间公式求出列车的加速度，对整个列车和第六七两节车厢分析，运用牛顿第二定律求出第五节车厢对第六节车厢的作用力；(2)根据共点力平衡分别求出第六节车厢在有动力时和无动力时，第五节车厢对第六节车厢的作用力,从而得出作用力的变化.解决本题的关键合理地选择研究对象，正确地受力分析，运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用.