2021年天津市高考物理模拟预测试卷（六）（附答案详解）

2021年天津市高考物理模拟预测试卷（六）

一、单选题（本大题共6小题，共30.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.灌入热水的水杯拧紧杯盖放置一段时间后很难打开，是因为杯内气体压强小于

大气压强

B,当温度升高时，气体分子的动能都增大

C.气体的压强是由于气体受重力而产生的

D.晶体一定没有规则的几何外形

2.下列说法正确的是（）

A.红外体温计是依据人体辐射的红外线强度来测体温的

B.依据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生的磁场一定是变化的

C.炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是全反射现象

D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输

3.如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动,

卜列说法正确的是（）

A.电表为、/的示数都增大B.电表匕、彩的示数都不变

C.原线圈输入功率减小D.电阻&消耗的电功率减小

4.如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落80cm,被重新顶

起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为800”。已知足球与头部的作

用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度g取lO/n/s?,不计

空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是（）

A.足球刚接触头和刚离开头时，速度不变

B.足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg-m/s

C.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零

D.足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍

5.2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器安全着陆，我国首次月面采样任务圆满完

成。月面采样步骤大致为：月面钻探采样，样本封装后送入上升器，上升器搭教样

品在月面点火起飞，返回绕月圆轨道与轨道器和返回器组合体对接，返回器携带样

本从月地转移轨道返回。已知月球的质量是地球质量的白，月球的半径是地球半径

O1

的白，以下说法正确的是（）

0.0

A.上升器与轨道器对接前是在比轨道器更高的轨道上运行

B.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道上需要动力系统向速度反方向喷气

C.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道过程中机械能保持不变

D.样本在地球表面所受重力与在月球表面所受重力之比约为白

5.6

6.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波源从平衡位置开始振动.当波传到x=

1m的P点时开始计时,，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时％=4m

的M点正好在波谷.下列说法中正确的是（）

A.P点的振动周期为0.4s

B.P点开始振动的方向沿y轴正方向

C.当〃点开始振动时，尸点可能在波谷

D.这列波的传播速度是\5m/s

二、多选题（本大题共2小题，共10.0分）

7.关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）

A.0衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的

B.放射性物质的半衰期与其温度无关

C.铀核G羿［/）衰变为铅核（第6pb）的过程中，要经过6次a衰变和8次口衰变

D.在a、0、y这三种射线中，a射线的电离能力最强，y射线的穿透能力最强

8.如图所示，一质量为，小电荷量为q的小球在电场强度为

E、区域足够大的匀强电场中，以初速度火沿ON在竖直,

面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30。，重力.....-

加速度为g,且mg=qE,则（）

A.电场方向竖直向上

B.小球运动的加速度大小为g

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„2

C.小球上升的最大高度为詈

4g

D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为诺

三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）

9.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方|

木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端火

固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细/

绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套互成角----

度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。

（1）判断力/单独作用与力a、&共同作用效果相同的依据是。

A.F的大小等于F］与尸2的大小之和

B.使橡皮条伸长相同的长度

C.使橡皮条上的结点到达同一位置

（2）实验中需要标记或者记录的信息有。

4橡皮条的原长

B.橡皮条原长时结点的位置

C力广的大小和方向

D.力F、、F2的大小和方向

（3）下列措施可以减小实验误差的是。

A橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上

用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°

C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行

D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

10.某同学欲利用实验室给出的下列器材测量从电动自行车上拆卸的一块废旧电池的

电动势和内阻。

A.废旧电池一块（电动势约为12V,内阻约为6。）

A滑动变阻器长（最大阻值为500）

C电阻箱上（最大阻值为9999.990）

D电压表（量程3匕内阻2k。左右）

E.电流表（量程0.64内阻为30）

F.开关、导线若干

①该同学首先利用所给部分器材连接成如图甲所示的电路，将电压表与电阻箱/?2

串联改装成一个量程为15丫的电压表。

a.先将滑动变阻器触头移至最右端，电阻箱7?2的阻值调为零，然后闭合开关S，调

节滑动变阻器8,使电压表示数达到满偏；

♦保持滑动变阻器％触头位置不变，调节电阻箱/?2（电阻箱阻值变化对电路总电阻

的影响可忽略不计），直到电压表示数变为V,便可得到一个量程为15V的

电压表。

②在测量电源的电动势和内阻时，采用图（填“乙”或“丙”）会因电压表

分流而产生系统误差，该系统误差会导致电源内阻的测量值r（填“大于”

或“小于”）电源内阻的真实值

③根据测得的实验数据,该同学作出了电压表示数U和电流表示数/的关系图象如

图丁所示，则该电池的电动势E=V,内阻r=0。

四、计算题（本大题共3小题，共48.0分）

11.某遥控赛车比赛，比赛路径如图所示赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L

后，由8点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨

道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量巾=0.1kg,通电后以额定功率P=

2.0〃工作，进入竖直轨道前受到的阻力恒为0.3M随后在运动中受到的阻力均可

不计。图中L=10.0m,R-0.32m,h-1.25m,s—1.0m（取g=10m/s2'）o

（1）若赛车恰能越过壕沟，则C点速度多大？

（2）要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？

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c

12.如图甲所示，两根间距L=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放

置，一端与阻值R=2.00的电阻相连。质量m=0.2kg的导体棒力'在恒定外力尸作

用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为

f=1.0/V,导体棒电阻为r=1.00,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场

8中，导体棒运动过程中加速度。与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2)。求：

(1)当导体棒速度为u时，棒所受安培力产安的大小(用题中字母表示)；

(2)恒力尸和磁感应强度B分别为多大;

(3)若4棒由静止开始运动距离为s=6.9m时，速度已达，=3m/s,求此过程中电

阻R上产生的焦耳热QR。

13.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序，如图甲所示是离子注入工作

原理的示意图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后，沿图中圆弧

虚线通过半径为Ro的;圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀辐向分布的电

场)后，从尸点沿竖直方向进入半径为/•的圆形匀强磁场区域，该圆形磁场区域的

直径PQ与竖直方向成45。，经磁场偏转，最后打在竖直放置的硅片上，离子的质

量为，"、电荷量为q,不计离子重力。求：

(1)离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小V：

(2)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E。；

(3)若磁场方向垂直纸面向外，离子从磁场边缘上某点出磁场时，速度方向与直径

尸。垂直，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度殳的大小；

(4)若在该圆形区域内加如图乙所示交变的磁场(图中位大小未知、方向垂直纸面，

且以垂直于纸面向外为正方向)，当离子从t=0时进入圆形磁场区域时，最后从Q

点飞出，水平向右垂直打在硅片上，请写出磁场变化周期T满足的关系表达式。

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、拧紧盖子的热水杯放置一段时间后温度会降低，根据查理定律£=C,

可知内部气体压强会减小而小于外界大气压强，压力差将杯盖压紧而导致杯盖很难打开,

故A正确；

B、温度升高时，气体分子的平均动能增大，但也有分子的动能会不变甚至减小，故8

错误；

C、气体的压强是由于气体分子的热运动而频繁碰撞器壁而产生，故C错误；

D,单晶体有规则的几何外形，多晶体没有规则的几何外形，故。错误。

故选：Ao

根据查理定律/=C判断；根据温度是分子平均动能的标志判断；根据气体压强的微观

解释判断；根据单晶体和多晶体的几何外形判断。

本题考查了气体压强、分子平均动能、气体压强微观解释、晶体等热学基础知识，要求

学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。

2.【答案】A

【解析】解：4、物体在任何时候都会发出红外线，温度越高，辐射红外线的能力越强，

所以人体在任何时候都会辐射红外线，红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线

强度越大来测体温的，故A正确；

夙根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场产生的磁场是稳定的，故B错误；

C、我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的衍射现象产生的，故C错误；

。、利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波能通过光缆传输，故。错误。

故选：Ao

物体在任何时候都会发出红外线，红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度

越大来测体温的；根据电磁场理论分析；根据常见的光学现象分析；电磁波可以在介质

中传播。

本题考查电磁波基本特性的了解程度。电磁波与声波不同，电磁波在真空中的速度最大，

在介质中速度较小；同时注意明确电磁波的传播性质，知道电磁波可以在真空中传播，

也可以在介质中传播。

3.【答案】A

【解析】解：AB,理想变压器输入电压保持不变，则电压表匕示数不变，而线圈匝数不

变，根据拱=中

U2n2

可知副线圈两端电压/不变，滑动变阻器的滑动触头向下移动，则R阻值减小，根据欧

姆定律有：，2=段可知，/2增大，出示数增大，由£=母，可知。增大，公示数增大，

而扁两端电压增大，则滑动变阻器两端电压即电压表彩示数减小，故A正确，8错误;

C、由B=UJi可知原线圈输入功率增大，故C错误；

D、由PRO=8R0可知，电阻A。消耗的电功率增大，故。错误。

故选:Ao

理想变压器副线圈的电压由原线圈电压决定，原线圈电压不变，副线圈的电压也不变；

根据闭合电路欧姆定律，R减小，电流/2增大，原线圈的电流由副线圈电流决定，故41

示数也增大。

本题考查了变压器的构造和原理。电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的

变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部

分的方法。

4.【答案】D

【解析】解：AB、取向下为正方向，下落到与头部刚接触时，由/=2g/i,可得。=

个2gli=V2x10x0.8m/s=4m/s,

则足球动量大小为：mv=0.4x4kg-m/s=1.6kg-m/s,

由题意可知，与头部碰撞后，速度反向，大小不变，故AB错误；

C、从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的作用时间不为零，冲量不为

零，故C错误；

D、由动量定理：=F合4t

即：(F-mg)△t=△p

动量变化量为△p=Tnv'-mv=(-1.6—1.6)kg-m/s=-3.2kg-m/s,

则：-3.2kg-m/s=(-F+0.4x10)xCAN-s

可得F=36N=9mg,故力正确；

故选:D„

由速度-位移公式及竖直上抛运动的对称性求得足球到达头部的速度大小和反弹后的

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速度大小，对足球应用动量定理求解。

本题以学生练习用头颠球为情景载体，考查了动量定理、运动学公式相结合的问题，解

决此题的关键是要注意运动的对称性，使用动量定理解题时一定要规定正方向。

5.【答案】B

【解析】解：4上升器与轨道器对接前是在比轨道器更低的轨道上运行，然后点火加

速后做离心运动进入高轨道与轨道器对接，故A错误；

BC,返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道上需要动力系统向速度反方向喷气加速才能

完成，此过程中返回器的机械能要增加，故B正确，C错误；

D根据mg=G鬻，可得：跑=整=81x+=5.6,则样本在地球表面所受重力与

在月球表面所受重力之比约为5.6,故。错误。

故选：B。

卫星变轨问题，要记清楚结论，去更高的轨道，卫星需要加速离心。返回器需要动力系

统让其加速，所以机械能增加，利用黄金代换式子求出重力加速度表达式，然后求出比

值。

本题考查万有引力定律的应用问题，要会用黄金代换式求得重力加速度，会分析变轨问

题。

6.【答案】A

【解析】解：A、由题意，简谐横波沿x轴正向传播，在t=0.4s时间第一次形成图

示波形，波应传到x=5处，则t=0.4s时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，

故P点的周期为0.4s.故A正确.

8、尸点开始振动的方向与图示时刻x=5m处质点的振动方向相同，由波形平移法得知，

P点开始振动的方向沿y轴负方向.故2错误.

C、当M点开始振动时，由波形可知，P点在波峰.故C错误.

D、由图知，波长4=4m,则波速f=(=S?n/s=10m/s.故。错误.

故选：4.

简谐横波沿x轴正向传播，在t=0.4s时间第一次形成图示波形，由图读出，t=0,4s

时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，则可知P点的周期.读出波长，由

求出波速仇P点开始振动的方向与图示时刻％=5m处质点的振动方向相同.根据PM间

的距离判断M点开始振动时，P点的位置.

本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，确定P点的周期；简谐波传播过

程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同.

7.【答案】BD

【解析】解：40衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故4错

误；

3、半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外在因素无关，故8正确；

C、铀核的汕衰变为铅核第6Pb时，设经过x次a衰变，y次0衰变，

根据质量数守恒和电荷数守恒可得238=206+4x,92=82+2x—y,解得：x=8,

y=6,故C错误；

D、在a、/?、y这三种射线中，y射线的穿透能力最强电离本领最弱，a射线的电离能力

最强穿透能力最弱，故。正确。

故选：BD。

根据6衰变的实质分析即可；半衰期与温度、压强等因素无关，由原子核内部因素决定；

根据电荷数守恒、质量数守恒确定a衰变和口衰变的次数；三种射线中，y射线的穿透能

力最强，电离能力最弱，a射线的穿透能力最弱，电离能力最强。

本题考查了半衰期、衰变的实质、射线的性质等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这

些基础知识点。

8.【答案】BC

【解析】解：AB、小球做匀变速直线运动，合力应“

与速度在同一直线上，即在ON直线上，因为mg=

qE,所以电场力处与重力mg关于ON对称，根据

数学知识得；电场力"E与水平方向的夹角应为30。，受力情况如图所示，合力沿ON方

向向下，大小为机g,所以加速度为g,方向沿ON向下，故A错误，8正确；

C、小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为％=学

2g

则最大高度为h=xsin30°=兽

4g

故C正确；

若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场

力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒定律可知，小球的初动能一半转

化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为诏，则小球的最大电势能为［小诏，故

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。错误。

故选：BC。

首先对小球的运动情况和受力情况进行分析，结合小球受重力和电场力相等且沿ON运

动，得出电场力的方向及合力方向，可知小球应做匀减速直线运动，对二力进行合成，

求得加速度；由运动学公式可判断C的对错；因电场力和重力在ON上的分量相等，可

知克服电场力做功和克服重力做功是相等的，可知转化为电势能的最大值为初动能的一

半。

本题主要考查了带电粒子在复合场中运动的问题，要求同学们能通过粒子的运动情况正

确分析粒子的受力情况，再熟练掌握运动的基本公式，本题难度适中。

9.【答案】CCDCD

【解析】(1)使橡皮条上的结点前后到达同一位置，即说明力的作用效果相同，故C正

确；

(2)实验中需要记录力尸的大小和方向和力出、尸2的大小和方向，来验证合力和分力的

关系，不需要记录橡皮条的原长和橡皮条原长时结点的位置，故正确，A3错误；

(3)4不需要使橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上，角度适当即可，故A错

误；

B.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角适当，便于实验即可，不需要是90。，

故8错误；

C.用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行，使力在同一平面内，故

C正确；

D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，可以减小测量力的误差，

故。正确。

故答案为：(1)C(2)CD(3)CD。

在实验中使用一根弹簧测力计拉细线与两根弹簧测力计拉细线的作用效果要相同(即橡

皮条拉到同一位置)，而细线的作用是画出力的方向，弹簧测力计能测出力的大小。因

此细线的长度没有限制，弹簧测力计的示数也没有要求，两细线的夹角不要太小也不要

太大，但拉弹簧测力计时必须保证与木板平面平行。

在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要

求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解，同时要理解会

给实验带来误差的因素。

10.【答案】0.6乙小于12.07.0

【解析】解：①要使3V量程电压表的量程变为15匕则需使其量程扩大为原来的5倍，

根据实验步骤，设此时电压表示数为U,则有U+4U=3U,解得U=0.6V；

②由于电流表内阻已知，故选择图乙进行测量比较准确。而图乙可以把电压表的内阻

与电源的等效内阻是并联关系，而并联的总电阻小于等效电源的内阻，故测量值小于真

实值；

③由闭合电路欧姆定律可得：5U=E-/(以+「)，结合图丁的两个特殊点有：5X

2.0V=E-0.2x(3+r)V,5x1.2K=F-0.6x(3+r)V,两式联立解得:E-12.07,

r=7.0。。

故答案为：①0.6；②乙、小于；③12.0、7.0

①b根据电压表的改装原理，串联的分压电阻与电压表内阻的关系就是它们电压的正比

关系；

②由于电流表的内阻已知，所以选定电流表的内接法(相对电源内阻)，即图乙，根据等

效内阻的方法确定测量值与真实值的大小；

③结合图丁的两个特殊点根据闭合电路欧姆定律列方程，就能求出电源电动势和内阻;

本题考查电压表的改装，特别是从原表盘怎样读取新电压表的示数，这要从倍数关系来

读。另外此题还从电流表的内接和外接两方面考查电路的选择和误差分析。

11.【答案】解：(1)设赛车越过壕沟需要的最小速度为巧，由平抛运动的规律：s=%t

L12

h=29t

代入数据：1.0=

1.25=-x10xt2

2

解得：Vj=2m/s

(2)设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为方，最低点的速度为火，

由牛顿第二定律及机械的守恒定律：

诏

mg=m-

11

-mvg7=-mv27+2mgR

代入数据：0.1x10=0.1x星

0.32

11°

2xo0.1x诏=2x0.1x谚+0.1x10x2x0.32

解得：v3=4m/s

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通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是：vmin=4zn/s

设电动机工作时间至少为3根据动能定理：

1,

Pt-fL=-mv^in-0

代入数据：2.0xt-0.3x10.0=1x0.1x42

由此解得t=1.9s

答：(1)若赛车恰能越过壕沟，则C点速度为2m/s；

(2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作1.9s.

【解析】本题赛车的运动可以分为三个过程：由A至3的过程可以运用动能定理列式,

在圆轨道上的过程用机械能守恒列方程；另外本题有两个约束条件，既要能越过壕沟，

同时要能到达轨道的最高点，在最高处，重力恰好充当向心力，越过壕沟过程分别列出

分运动方程。

本题考查动能定理和平抛运动及圆周运动的综合应用，题目难度中等，需要注意的是电

动机做功过程不是匀变速运动，要考虑用动能定理解决。

12.【答案】解：(1)当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E,电路中的电流为/.

由法拉第电磁感应定律：E=BLv

由欧姆定律：/=上

导体棒所受安培力尸安=8〃

解得产安书

(2)由图可知：导体棒开始运动时加速度a=5m/s2,初速度%=0,导体棒中无电流,

棒不受安培力，由牛顿第二定律知：F-f=ma

即尸=ma+/=(0.2X5+1.0)/V=2.0N.

由图可知：当导体棒的加速度a=