2021年天津市普通高中高考物理模拟试卷(一)

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25.0分）

1.月球土壤里大量存在着一种叫做“氨3（9He）”的化学元素，是核聚变重要原料之一.科学家初

步估计月球上至少有100万吨氨3,如果相关技术开发成功,将可为地球带来取之不尽的能源.关

于“氮3”与笊核（出）聚变生成氨4（和质子，下列说法中正确的是（）

A.核反应方程为iHe+出->匆e+Jn

B.核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量

C.该聚变反应是当前核电站所用核反应之一

D.该聚变过程将放出巨大能量

2.下列说法中正确的是（）

A.布朗运动就是液体分子的热运动

B.气体产生压强是因为气体分子受重力作用

C.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大

D.分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小

3.钳形电流表是一种测量电流的仪表，其结构和外形如图所示，其工作部

分主要由一只电磁式电流表和电流互感器组成.互感器由被测导线、铁

芯和二次绕组构成，被测导线视为一匝线圈.图中各序号对应的部分为

1一电流表，2—电流互感器，3—铁芯，4—手柄，5—二次绕组，6—被

测导线，7-量程开关.所测电流为正弦式交流电，贝！1（）

A.若二次绕组的匝数为5,电流表示数为104则被测电流峰值为50位A

B.若二次绕组的匝数为5,所测导线中的电流的频率为50Hz,则二次绕组中的电流频率为10Hz

C.若钳形电流表的铁芯中磁感线如图中虚线所示，则所测导线中的电流正在增大

D.若钳形电流表的铁芯中磁感线如图中虚线所示，则感应电流从电流表左端流入电流表

4.16.如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高。质

量为相的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点。时，对轨

道的正压力为2相g,重力加速度大小为g,质点自P滑到Q的过程中，

克服摩擦力所做的功为（）

A.—mgRB.-mgRC.—mgRD.—mgR

5.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，水平放置的光滑绝缘细杆上套着一个质量为，〃弹簧

振子，从弹簧处于原长处A点由静止释放，在A和B之间做简谐运动，振子小球带负电，电量

大小为q,某时刻振子以速度v向右经过平衡位置0点.则分析正确的是（）

A.O、A两点间电势差u04=黄

B.振子从A点运动到8点过程中，振子的动能和弹簧弹性势能之和先变大后变小

C.振子从3点运动到A点过程中，振子的电势能和弹簧弹性势能之和先变小后变大

D.如果振子向右经过。点时撤去电场，弹簧振子振幅变小

二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）

6.如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见

光细光束“、6,垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法//

正确的是（）/------

A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B.〃光和匕光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小

C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长

D.在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大

E.。光和方光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则人光先发生全反射

7.图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图.图（b）为介质中平衡位置在x—1.5?n处的质点的振动

图象，P是平衡位置为x=2m的质点.下列说法正确的是（）

4-

2/3xm

图(a)图(b)

A.波速为0.5m/s

B.波的传播方向向x轴正方向

C.0~2s时间内，P运动的路程为8cm

D.当t=7s时，P恰好回到平衡位置

8.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内，左/•*N__4-

右两端等高，分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两:^

个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道最低点，则下列说法

中正确的是（）

A.两个小球到达轨道最低点的速度"M>vN

B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN

C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间

D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处，在电场中小球不能到达轨道另一端最高处

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

9.（4分）“验证牛顿运动定律”实验装置如图甲所示。

（1）用祛码盘和祛码所受的总重力作为小车所受的合外力，在保持小车总质量不变的情况下，改变所

放祛码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线如图乙

所示。此图线48段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

（填选项前的字母）

A.小车与轨道之间存在摩擦

B.导轨保持了水平状态

C所挂钩码的总质量太大

D所用小车的质量太大

（2）如图丙所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有

四个点没有画出，计时器打点的时间间隔为0.02s。由此可求得小车的加速度a=m/

s2。（结果保留二位有效数字）

10.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图1所示.此金属材料重约1〜2N,长约为30cm,

电阻约为102已知这种金属的电阻率为p,密度为po.因管内中空部分截面积形状不规则，无法

直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S。，现有如下器材可选:

4•毫米刻度尺

及螺旋测微器

C.电流表(600m41.0/2)

D电流表(340.10)

E.电压表(3匕6/cO)

F.滑动变阻器(2k0,O.54)

G.滑动变阻器(10kO,24)

H.蓄电池(6匕0.05。)

/.开关一个，带夹子的导线若千.

(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有(只填代号字母).

(2)在图2中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器(图3)连成实际测量电路.

(3)实验中要测量的物理量有：,计算金属管线内部空间截面积S。的表达式为.

四、简答题(本大题共1小题，共3.0分)

11.如图所示.在有明显边界PQ的匀强磁场B外有一个与磁场垂直的正方XX

形闭合线框其电阻为R.用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁俨「XX

•xv/

场.设第一次速度为V,第二次速度为2丫，求两次电流大小之比多少？-----11

oXXX

五、计算题(本大题共2小题，共20.0分)

12.有一种地下铁道，站台建得高些，电车进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示，设站台高八=

1.6m,进站的电车到达坡的下端A点的速度为21.6km/九，此后随即切断电动机的电源，使电车

冲到站台上，设进站电车总质量为80/,轨道光滑，gmiOm/s2,试求：

(1)电车冲上站台时的重力势能(以下端地面为参考平面);

(2)电车断电时的动能；

(3)电车冲上站台时的速度.

13.如图所示，两等大的平行金属板M、N,板长均为乙，板间距离为1--

d,两板接在电压为U的直流电源上，其中N板接电源正极。一质Vq

量为m的带电粒子从两板正中间位置开始沿中线向右运动，初速

度大小为孙时，恰好可使粒子从N板右边缘飞出。(不计粒子重力1

+

)

(1)试说明带电粒子在电场中的运动性质(不用说明理由)；

(2)求带电粒子的电荷量。

【答案与解析】

1.答案：D

解析：解：A、该核反应方程剂e+出-加e+Jn,电荷数不守恒。产生的粒子是质子，不是中

子。故A错误。

B、关于“氮3”与气核(：H)聚变生成氨4($He)和质子，有大量的能量放出，根据爱因斯坦质能方

程，知有质量亏损，生成物的质量小于参加反应物质的质量。故B错误。。正确。

C、核电站产生的核能来自重核裂变；故C错误。

故选：D.

根据电荷数守恒、质量数守恒判断核反应方程的正误；轻核聚变将放出大量的能量，知有质量亏损；

核电站产生的核能来自重核裂变；

解决本题的关键知道轻核聚变和重核裂变的区别，知道这两种核反应都有质量亏损，都放出大量的

能量.

2.答案：C

解析：解：A、布朗运动是悬浮在液体中小颗粒做的无规则的运动，不能反映小颗粒内部分子在不停

地做无规则的热运动.故A错误.

以气体产生压强是因为气体分子持续对器壁撞击形成的，与重力无关.故8错误；

C、温度是分子的平均动能的标志；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大.故C

正确：

。、根据分子力的特点可知，分子之间的吸引力与排斥力都随距离的增大而减小.故。错误.

故选：C

布朗运动是悬浮在液体中小颗粒做的无规则的运动，而每个小颗粒都是由成千上万个颗粒分子组成

的，布朗运动不能反映小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动.气体的压强是由于分子持续对

器壁撞击形成的；温度是分子的平均动能的标志；分子之间的吸引力与排斥力都随距离的增大而减

小.

该题考查对布朗运动、气体的压强的微观意义、温度的微观意义等的理解，对于布朗运动，它既不

是颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映.

3.答案：A

解析:解:A、若二次绕组匝数为5,电流表示数为10A,则由变压器变流比:?=竽得,占=J,。=504

l2101

故最大值为50&4,故A正确;

B、电流互感器不改变电流的频率，故8错误：

C、图中被测导线中电流方向垂直纸面向里，根据安培定则可知，不管导线中电流是增大还是减小,

铁芯中的磁感线都会如图中虚线所示，故C错误；

。、当如图所示的磁感线穿过二次绕组时，只有当磁通量减小时，产生的感应电流才从电流表左端

流入电流表，故。错误。

故选：Ao

变压器的工作原理是利用变化的磁场能够产生感应电流，变压器的输入功率和输出功率相同，变压

器输入电压和输出电压之比等于原副线圈的匝数之比.

本题考查变压器原理，只要记住了原副线圈的输入功率和输出功率关系，输入电压和输出电压的关

系一切题目都能顺利解出.

4.答案：D

解析：本题考查了动能定理的应用。

质点经过。点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿运动定律求出质点经过Q点的速度,

再由动能定理求解克服摩擦力所做的功。

质点经过。点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：

N-mg；

R

由题有：N=2mg；

可得：=JgK；

1a

质点自尸滑到Q的过程中，由动能定理得：.

得克服摩擦力所做的功为叫=；馆我O

故选。。

本题考查了动能定理的应用及向心力公式，要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运

动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法。

5.答案:C

2

解析：解:A、从。到A过程，由动能定理得：qU0A+W^=\mv,由于弹力做正功，所以U。4＜若，

故A错误.

从由题意知平衡位置在0点，在。点，振子所受的电场力水平向右，振子从A点运动到8点过程

中，电场力做正功，电势能减小，根据系统的能量守恒可知动能和弹簧弹性势能之和一直变大，故

B错误.

C、振子从8点运动到A点过程中，动能先增大后减小，根据系统的能量守恒可知振子的电势能和

弹簧弹性势能之和先变小后变大，故C正确.

。、未撤去电场时，振幅2=*，如果振子向右经过。点时撤去电场，小球要继续向右运动，离新

的平衡位置A的距离大于A,所以弹簧振子振幅变大，故。错误.

故选：C.

0A间的电势差可根据动能定理求解.根据能量守恒定律分析能量的变化.振幅等于振动物体离开平

衡位置的最大距离.结合振幅的概念分析振幅的变化.

对于简谐运动，要准确理解振幅的含义，运用能量转化和守恒定律分析能量是如何转化的.

6.答案：ADE

解析：解：A、根据光路图看出，通过棱镜后〃光线的偏折程度小，则玻璃对〃光的折射率比匕光的

小，故A正确。

8、光的频率由光源决定，与介质无关，当。光和6光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故8错误。

C、设光在真空中的波长为左，在介质中波长为人由n=?=等=彳得4=,，由于在真空中。光的

波长较长，而。光的折射率较小，则知。光和b光在玻璃中传播时。光的波长大于b光的波长，故C

错误。

D、a光的波长较长，因为双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则相同条件下a光的干涉条纹间距大。

故。正确。

E、据=；得知，b光全反射临界角较小，则。光和。光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐

渐增大入射角，则b光的入射角先达到临界角，先发生全反射。故E正确。

故选：ADE.

根据光路图分析光线的偏折程度大小，确定折射率的大小关系，即可判断出光的频率和波长的大

小.根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，分析干涉条纹间距的大小.

本题考查对光的儿何光学和物理光学理解能力和把握联系的能力.要牢固掌握折射定律，知道干涉

条纹间距与光的波长成正比.要知道光的频率由光源决定，与介质无关.

7.答案：ACD

解析：解：A、由图(a)可知该筒谐横波波长为4=2m,由图(b)知周期为T=4s,则波速为〃=(=

0.5m/s,故A正确；

B、根据图(b)的振动图象可知，在％=1,56处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向x轴负方

向传播，故3错误；

C、因为t=2s=]0〜2s时间内，P运动的路程为S=24=8cm,故C正确；

D、由图(a)可知t=2s时，质点P在波谷，t=2s到t=7s经历时间△t=5s=*T,则知P恰好回

平衡位置，故。正确；

故选：ACD

由图读出波长和周期，求出波速.根据质点的振动图象，读出t=2s时的速度方向，再判断波的传

播方向.根据时间与周期的关系求质点尸经过路程.根据时间与周期关系分析P的位置.

本题要能熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向关系，利用时间与周期的关系分析质

点的位置.

8.答案：ABD

解析：解：小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知：

V

FM-mg-BDq%=m十1

解得：FM=my+mg4-Fqvx...(T)

小球在电场中运动，在最低点受力分析可知：

口V2

FN-mg=^7

解得：FN=my+mg...(2)

A、C、由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电

场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间

也长，故A正确，C错误；

B、因为%>切，结合①②可知：FM>FN，故B正确；

。、若在磁场中小球能运动到另一端的最高处，则根据动能定理知，在电场中，电场力始终做负功，

小球不能到达最高点.故。正确.

故选ABD.

带电小球在磁场中运动，洛伦兹力不做功，根据动能定理求出运动到最低点的速度，从而根据牛顿

第二定律求出底部对小球的支持力大小，然后进行比较.

解决本题的关键知道电场力做功和洛伦兹力做功的区别，知道洛伦兹力不做功，综合动能定理和牛

顿第二定律进行求解.

9.答案：⑴C⑵0.49或0.50

解析：试题分析：(1)据小车的加速度为a=mg/(M+m),当m<<M时，a=mg/(M+m)等于a=

mg/M=F/M,a与F成正比，所以AB段成直线；但当山逐渐增加时，由于M+m中的，”不可忽

略不计，a与F不再成正比，所以8c段不再是直线。

22

(2)小车的加速度为a=(%+a2)/2,啰=(0.089-0.024)/T=0.49m/s,a2=(0.0339-

0.0289)/T2=0.50m/s2则加速度的平均值为0.49m/s2。

考点：本题考查对测量小车加速度的实验的理解。

10.答案：ABCEFHI横截面边长“、管线长度L、电压表示数。、电流表示数/S。=a?-空

解析：解：(1)本实验需要用伏安法测量电阻，根据欧姆定律，有R=%

同时要结合电阻定律公式R=pg求解截面积；故要用电压表测量电压，电流表测量电流，

刻度尺测量长度，螺旋测微器测量金属管外直径，要组合成电路，还需要电源、电键、导线以及滑

动变阻器；由于电阻通电电流大会升温，影响电阻率，故要小电流，故电流表选择较小量程，电压

表也选择较小量程；故需要的实验器材有：ABCEGHI-,

(2)本实验中应采用滑动变阻器分压接法；因待测电阻较小，应采用电流表外接法；如图所示；

实物图如图所示.

(3)根据欧姆定律，有R=+根据电阻定律，有/?=。(，故截面积为：S=竽

实验时需要：用毫用螺旋测微器测横截面边长小用毫米刻度尺金属管线长度L电压表示数U,电

流表示数/,

2

故金属管线内部空间截面积So的表达式为：S0=a-洋

故答案为：(1)ABCEGHI；(2)如图所示；(3)螺旋测微器测横截面边长a,用毫米刻度尺金属管线长

度L电压表示数U,电流表示数/,

2

故金属管线内部空间截面积S。的表达式为：S0=a-等；

(1)本实验需要用伏安法测量电阻，根据电阻定律公式求解导体的截面积，故可以先得到截面积的表

达式，再结合欧姆定律得到待测量，从而进一步选择器材；

(2)用伏安法测量电阻，要求尽可能测出多组有关数值，故滑动变阻器要采用分压式接法；由于金属

原件长度较短，故电阻较小，故采用安培表外接法，画出电路图后进一步连接实物图即可；

(3)根据欧姆定律和电阻定律公式可以得到要测量的物理量；根据实验所测数据，应用欧姆定律及电

阻定律求出面积的表达式.

本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、实验测量、实验数据处理等问题，知道实验原理是正

确解题的关键.

11.答案：解：设线框边长为L,磁感应强度为8,线圈电阻为K,

感应电动势：E=BLv,感应电流：I=三=拳,

BLv

电流之比