2021届天津市河北区高考物理模拟试卷(含答案解析).pdf
2021届天津市河北区高考物理模拟试卷一、单 选 题（本大题共5小题，共30.0分）1.两个完全相同的透明的玻璃杯中，一杯盛有热水、另一杯盛有等质量的冰水。现向两个玻璃不中各滴入一滴相同的墨滴，发现玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色。造成这一现象的主要原因是（）A.水分子间有间距B.墨滴中的碳粒比水分子重C.温度越高水分子热运动越剧烈，墨滴中碳粒的无规则运动也越剧烈D.温度越高分子间的作用力越大2.关于近代物理学的结论中，下面叙述中不正确的是（）A.夕衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的B.一个笊核（：）与一个窟核0/）聚变生成一个氮核C e）的同时，放出个中子C.结合能越小表示原子核中的核子结合的越牢固D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大3.如图，一列简谐横波沿支轴负方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该/D m简谐波，下列说法正确的是（）A.波长为2nlB.波速为2m/sC.频率为1.5HzD.t=1s时，x=处的质点处于波峰4.如图所示为半圆形的玻璃石专,C为48的中点，。为过C点的4B面的垂线。a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在4B面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）A.在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.a光的频率大于b光的频率C.两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a 光的较大D.若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角5.放在空气中的矩形玻璃砖，如图所示，有一束光射到界面帅 上，下列说法正确的是（）A.在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖B.当光传播到界面be后，不可能发生全反射C.当光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出D.当光从界面cd射出后，一定与射入界面ab前的光线平行二、多 选 题（本大题共3 小题，共 24.0分）6.关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.气体吸热后温度一定升高B.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加C.气体被压缩时，内能一定增加D.热量可以从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡7.如图所示，在平静水面下的一个点光源S分别发出单色光a、b,照射 卜三三三三三三三三到水面上形成光斑；其中a单色光照射形成的光斑比b单 色 光 形 成 的 光|三:三暮；;：二；二；斑大.则下面说法正确的是（）A,水对a 光的临界角比b光的大 光 斑B.a光光子的能量比b光的大C.a 光光子的动量比b光的小D.a光照射某金属能发射出光电子，则b光照射该金属也一定能发射出光电子8.如图所示，一列简谐横波正沿直线由左向右传播，传播方向上P、Q两质点相距1 2 m,当P质点完成100次全振动时，Q质点刚好完成98次。若以P质点开始振动为零时刻，竖直向上为正方向，P质点振动方程为y=4si7i（107rt）c m,则（）P（）A.这列波的波长为4nlB.Q质点开始振动方向竖直向上C.这列简谐横波的速度为30m/sD.Q质点开始振动时，其左侧5m处质点正在减速运动E.t=0.3s时P质点右侧1.5m处质点走过的路程为20cm三、计 算 题（本大题共2 小题，共 46.0分）9.将一金属杆的48部分弯成半径为R=47n的圆弧，圆心角44。8=60。、BC Ap B部分为直线并与圆弧的B端相切，将弯好的金属圆弧固定，4。竖直，0ABe o 在同一竖直平面内。一处于原长的轻弹簧穿在BC杆上，弹簧下端固定在C C点，现将一质量m=0.2kg的物块（中间有孔）套在金属杆上，由4点以初速度%=8zn/s水平抛出，到达B点 时 速 度%=10m/s并继续沿杆下滑压缩弹簧到最低点。（图中未画出），然后物块又被弹簧反弹恰能到达8点。已知物块与金属杆间的动摩擦因数 g=10m/s2,sm60=,cos60。=:，空气阻力忽略不计。求：22（1）抛出的物块沿金属杆圆弧AB部分滑动时克服摩擦力做的功；（2）上述过程中弹簧的最大弹性势能。10.一辆小汽车在平直公路上做匀变速直线运动，该公路每隔30nl 口 口 H安装一个路标，如图所示.汽车通过A、B两相邻路标用了2s,A B C通过8、C两相邻路标用了3 s,求汽车在4 点初速度和运动的加速度？参考答案及解析1.答案：c解析：解：玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色的原因是，温度越高，扩散现象越明显，分子运动越剧烈。A、扩散现象表明分子是运动的，分子间有间隙;扩散现象的快慢的主要原因不是水分子之间有间距，故 4 错误；8、产生扩散现象的原因不是墨滴中的碳粒比水分子重，故 8 错误；C、温度越高，分子的运动越快，扩散现象越明显，则墨滴中碳粒的无规则运动也越剧烈，故 C 正确；。、温度的高低与分子间的作用力大小无关，故。错误。故选：Co同的物质在相互接触时能彼此浸入对方的现象称为扩散，扩散现象表明分子是运动的，分子间有间隙；而且温度越高，分子的运动越快，扩散现象越明显.此题主要考查了分子运动的内容，扩散现象与温度关系的了解和掌握，是一道基础题。2.答案：C解析：解：4、S衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故 A 正确。B、一个家核6H)与一个晁核()聚变生成一个氢核 H e),根据电荷数守恒、质量数守恒，还释放一个质量数为1,电荷数为。的粒子，即中子，故 B 正确。C、比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固，故 C不正确。、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，根据上q=小艺知，Ek=-m v2=,轨道半径增大，电子动能减小，故。正确。r2 r K 2 2 r本题选不正确的，故选：Co口衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的中子转变为质子和电子时产生；根据电荷数守恒、质量数守恒判断放出什么粒子；比结合能越大，原子核中的核子结合越牢固；电子轨道半径变大，原子能量变大，结合轨道半径，根据库伦引力提供向心力分析电子动能的变化。本题考查了衰变、核反应、比结合能、能级跃迁等基础知识点，知道衰变的实质，注意0 衰变所释放的电子来自原子核，不是核外电子。3.答案：B解析：解：力、由图可得：波长；1 =4m,故 4错误；B C、波经过 0.5 s 向左传播了n +%n 6 N,故有：（九 +；）7 =0.5 s,又有 T 0.5 s,所以，n =0,7 =2 s；故波速v=*=2 z n/s,频率/=*=0.5 H z,故 8正确，C错误；D、由波向左传播，根据图象可得：t =0 s 时，x=1 m 处的质点处于波峰，故经过t =l s =1 7 后该质点处于波谷，故。错误。故选：B。由图象得到波长，根据传播距离和时间得到周期的表达式，再根据周期的取值范围得到周期，即可得到频率和波速；再根据周期得到质点的振动，从而得到任意时刻质点的位置。波的传播问题，一般根据波动图得到波长，然后由两个时刻的图象或传播距离得到周期，即可求得波速。4 .答 案:C解析：解：4、由图分析可知，玻璃砖对b 光的偏折角大于对a 光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对b 光的折射率大于对a 光的折射率，由：得知，a 光在玻璃砖中的传播速度大于b 光的传播速度。故 A错误。B、对于同种介质，光的频率越大，光的折射率越大，贝 I知a 光的频率小于b 光的频率。故 B错误。C、双缝干涉条纹的间距与波长成正比，a 光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a 光的较大。故 C正确。、由临界角公式s 讥C =乙分析得知，a 光的折射率n 小，则a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全n反射的临界角。故 O错误。故选：C o两束光折射后相交于图中的P 点，可知玻璃砖对b 束光的偏折角大于对a 束光的偏折角，玻璃砖对b 束光的折射率大于对a 束光的折射率，b 光的频率高，波长短，由 判 断 光 在 玻 璃 砖 中 的 速 度 关 系。光的波长越长，波动性越强，相同条件下双缝干涉条纹间距越大。由临界角公式s in C=；分析临界角的大小。本题考查对不同色光特性的理解能力和掌握程度。对于七种色光各个量的比较是高考中常见的基本题型，可根据光的色散、干涉的结果，结合折射定律和临界角公式来理解记忆。5.答案：D解析：解：4、产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光从空气进入玻璃砖时，不会产生光的全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面ab进入玻璃砖.故A错误.2、当光传播到界面儿后，入射角可能大于临界角，可能发全反射，故8错误.C、由于ab与cd两个表面平行，根据几何知识得知，光线在必 面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光射到灰面后，不可能全反射，光线一定从界面cd射出，故C错误.。、根据光路可逆原理可知，光线在cd面上的折射角等于在处面上的入射角，由几何知识可知当光从界面cd射出后，一定与射入界面ab前的光线平行，故 正确.故选：D.光从空气进入玻璃时，不会产生光的全反射现象.由于好 与cd两个表面平行，光线在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理分析光线能否从cd射出.解决本题的关键是掌握全反射的条件，灵活运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性.6.答案：BDE解析：解：4、气体吸热的同时，如果同时对外做功，则气体的温度有可能降低，故A错误；8、一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，由理想气体状态方程可知，温度一定升高，则内能一定增加，故8正确；C、气体被压缩时，若同时放出热量，则内能不一定增加，故C错误；。、热量可以从低温物体传到高温物体，不过需要消耗外界的功，故。正确；E、如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定温度相等，故均达到热平衡，故E正确故选：B D E。明确热力学第一定律的基本内容，知道做功和热传递均可以改变物体的内能；理想气体不计分子势能，故温度是理想气体内能的标志，温度升高时，内能一定增大；明确热平衡的标志是温度相等，同时根据热力学第二定律可知，热量可以自发地从高温物体传到高温物体，但也可以从低温物体传到高温物体，只不过要引起其他方面的变化。本题考查热力学定理的应用，要注意明确做功和热传递均可以改变物体的内能，要根据热力学第一定律分析内能的变化，同时理解热力学第二定律的方向性，知道反向过程是不能自发地进行，但不是不能进行。7.答案：ACD解析：解：A,a光照射的面积较大，知a光的临界角较大，故A正确。B、根据s i n C=3,知水对a 光的折射率比对b 光的小，折射率小，频率也小，所以a 光的频率比b 光的n小，由E =h 可知a 光光子的能量比b 光的小。故 8错误。C、光子的动量：P =?，可知频率小的a 光光子的动量比b 光的小。故 C正确。、a 光的频率比b 光的小，由光电效应的条件可知，若a 光照射某金属能发射出光电子，则b 光照射该金属也一定能发射出光电子。故。正确。故选：ACD.在水面上被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临界角C.通过照亮的圆形区域，知道a 光照射的面积较大，从而比较出两束光的临界角大小，折射率大小，以及频率大小.根据。=：比较出光在水中传播的速度大小.同一种光在不同介质中的频率相等.解决本题的关键从临界角入手，比较出折射率的大小，从而得出频率、介质中的速度大小关系.8.答案:BCE解析：解：4、由P 到Q 需要2 个周期，则两者相距2 个波长，则波长：A=y=故 A 错误B、Q 点的起振方向与P 点的起振方向相同，故 B 正确C、由表达式可知：T=0.2 S,波速1 2 =2=3()7 7 1/5,故。正确。、Q 质点开始振动时，其左侧5 m 处 质 点 已 振 动 了 正 在 加 速 运 动，故。错误6 4E、t =0.3 S时P 点右侧的质点已振动了(0.3-葛)=0.2 5 S,即振动了3 个周期，完成路程：x 4 x 4 =2 0 c m,故 E正确故选：B CE。P Q两质点相距为两个波长，求得波长；由表达式可求得周期，由=：可求得波速；进行求得各质点的运动情况。本题关键在于根据波的传播方向及波长、周期等情况，分析判断各质点的振动情况。也可用画波形图的方法求解。9.答案：解：(1)物块从4 到B 过程，由动能定理得：1,1,mgR(l c os 6 0。)Wf=-mv-mv代入数据解得：wf=0.4/(2)物块从B 到。过程与从。到B 过程开克服摩擦力做功必 相等，物块从B 运动到。再次回到B 过程，由动能定理得：Wf=0 -mvg代入数据解得：Wf =5J物块从B到D过程克服摩擦力做功：W/=nmgxcos6 0 代入数据解得B与。间的距离：x =1 5 m物块从。到B过程，由能量守恒定律得：Ep=mgxsinGO0+Wf代入数据解得：E p =(5 +1 5 V3)/答：(1)抛出的物块沿金属杆圆弧4 B部分滑动时克服摩擦力做的功是0.4/；(2)上述过程中弹簧的最大弹性势能是(5 +15 b)人解析：(1)物块从4到B过程应用动能定理可以求出克服摩擦力做功。(2)根据物块的运动过程应用动能定理求出8、。间的距离，物块在。点时弹簧的压缩量最大，弹簧弹性势能最大，物块从。到8过程，应用能量守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能。本题考查了动能定理的应用，根据题意分析清楚物块的运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理与能量守恒定律即可解题。10.答案：解：设汽车经过4点时的速度为巧，加速度为a,对4 B段运动由位移时间公式x =%+：砒2得:xi=vi(i +2a ti x2=及也+竭=30TH,%2 =6 0 m,=2 s,=5 s联立方程并带入数据得：1 c3 0 =%x 2 +-x a x 22126 0 =x 5 +-x a x 5212a=-2 m/s2,=1 7m/s答：汽车在4点初速度为17M/S,运动的加速度一2 m/s 2.解析:本题我们可以研究汽车从4到B及从4到C这两个过程,这两个过程具有相同的加速度和初速度,时间和位移都是已知的，可以通过位移时间公式x=%t+?at2联立方程组求解.求通过树B时的速度可以直接通过速度时间公式求解.本题是匀变速直线运动的基本公式的直接应用，属于比较简单的题目，解题时要学会选择不同阶段重复使用同一个公式，这样很多问题就会迎刃而解了.
