2021届天津市河西区高考物理模拟试卷(3月份)(含答案解析).pdf

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1、2021届天津市河西区高考物理模拟试卷（3月份）一、单 选 题（本大题共6 小题，共 30.0分）1 .有关下列说法中正确的是（）A.在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大B.汤姆生通过a 粒子散射实验提出了原子核式结构模型C.第8（；衰变为丝2/要经过4 次&衰变和2 次?衰变D.玻尔原子理论不仅能解释氢原子光谱，而且也能解释其它原子光谱2 .有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是（）A.保持气体体积一定，升高温度B.保持气体的压强和温度一定，增大体积C.保持气体的温度一定，增大压强D.保持气体的压强一定，升高温度3.弹簧振子做机械振动，若从平衡位置。开

2、始计时，经过0.3s 时，振子第一次经过P 点，又经过了0.2 s,振子第二次经过P 点，则到该振子第三次经过P 点还需要多长时间（）A.1.2 s B,1.0 s C.0.4 s D.1.4 s4 .如图所示，R 是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为1 0：1,电压表和电流表均为理想交流电表。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为%=2 2 0 s m（1 0 0 7 r t）y,则（）A.电压表的示数为2 2 VB.在天逐渐变黑的过程中，电流表4 的示数变小C.在天逐渐变黑的过程中，电流表4 的示数变大D.在天逐渐变黑的过程中，理想变

3、压器的输入功率变大5 .如图所示，平行边界MN、P Q 间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度 J*x：p（i*x x 大小为B,两边界长度足够长，间距为d,MN上有一粒子源4,可在纸面内沿各一M x x V个方向向磁场中射入质量均为血、电荷量均为q的带正电的粒子，粒子射入磁场的速度=曙,不计粒子的重力，则粒子能从PQ边界射出磁场的区域长度为（）A.d B.C.2d D.yf2d6.两束不同频率的单色光a、b以相同的入射角从空气射入水中，发生了如:弋；图所示的折射现象（a 口）.下列说法中正确的是（）Q Q-A.光束b的频率比光束a的频率低 A4B.相同条件下b光的双缝干涉条纹间距比a光

4、的大C.光束b在水中的传播速度比光束a在水中的传播速度大D.若a光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属也能发生光电效应二、多 选 题（本大题共2小题，共10.0分）7.如图所示，光滑斜面4E被分成4个长度相等的部分，即力B=BC=CD=DE,一物体由4点静止释放，下列结论不正确的是（）A.物体到达各点的速率%:Vc：VD-.VE=1：V2：V3：2.B.物体到达各点所经历的时间生=2tB=专电C.物体从4运动到E的全程平均速度匠=匕D.物体通过每一部分，其速度增量-VA=VC-VB=VD-VC=VE-VD8.一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abed曲线，下，*-、/b

5、、列判断正确的是（）/，冬，A.粒子带正电 !B.粒子通过a点时的速度比通过b点时大 、JC.粒子在Q点受到的电场力比b点小D.粒子在a点时的电势能比b点大三、实 验 题（本大题共1小题，共12.0分）9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图1为实验装置简图.（交流电的频率为50H z,打点时间间隔为0.02秒）纸带运动方向图3(1)图2为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2；纸带上从左往右数第三个打印点对应的小车速度是 m/s(所有计算结果均保留三位有效数字).(2)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，甲、乙两位同学根据实验数据分别作出

6、了加速度a 随合力产的变化图线如图3所示.图甲中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是；图乙中的图线不通过原点，其 主 要 原 因 是.四、计算题(本大题共3 小题，共 48.0分)14口10.如图所示，半径为R=0.8/n的;圆弧轨道固定在光滑水平面上，在IB点正上方九=1.0m的4 点有一个可视为质点的m=1kg的小物 昌_ _ _ _f)块，小物块由静止开始下落经B点沿圆弧运动到。点，C为圆弧轨 k道的末端，物块对C点的压力大小心=3 0 N,紧靠C点是一个长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块恰好没滑离木板；已知木板的长度为L=2.0 m,质量M=3.0kg

7、,g 取lO m/s2,求：(1)圆弧轨道对小物块的摩擦力做的功；(2)小物块的最终速度大小；(3)小物块与木板因摩擦产生的热量.11.如图所示，AB.CD为两个同心半圆弧面构成的辐向型加速电场，电势差为U,圆心为。，在右侧有一与直线CD相切于01、半径为R的圆形区域，其圆心为。2,圆内(及圆周上)存在垂直于纸面向外的匀强磁场。MN是一个足够长的平板，与。1。2连线平行并位于其下方3R处。质量为小、电荷量为q的带正电粒子，从圆弧面从静止开始加速到CD后，从01点进入磁场偏转，最后打到板MN上，其中沿Oi。2连线方向入社的粒子经磁场偏转后恰好从圆心外的正下方G点射出磁场（不计重力的影响）。求：（

8、1）求粒子到达。1点时速度的大小及圆形磁场的磁感应强度大小；（2）在图中P点（POi与d02成30夹角）出发后打板上Q点（图中未画出）的粒子，从。1点运动到探测板MN上所用的时间。12.（11分）如图所示木杆长5 m,上端固定在天花板上的某一点，由静止放开后让它自由落下，圆筒AB上端距天花板2 5 m,圆筒的高度力B=207n（不计空气阻力，取。=lOm/s?）求：（1）若圆筒固定不动，木杆穿过圆筒所用的时间是多少？（2）若木杆自由落下的同时，圆筒以lOzn/S初速度竖直向上抛出，木杆穿过圆筒的时间是多少？参考答案及解析1.答案：c解析：解：4、由光电效应方程：Ek m=h y-W,在光电效应

9、现象中，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，故A 错误；B、卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故 B 错误；C、：莽U衰变为 R n,质量数减小1 6,而质子数减小6,经过一次次a衰变，质量数减小4,质子数减小2,而一次/?衰变质量数不变，则质子数增大1,因此要经过4次a衰变和2次/?衰变，故 C正确；玻尔原子理论只能解释氢原子光谱，故。错误；故选：CoA、根据光电效应方程：Ek m=h y-W,即可确定光的频率与最大初动能的关系；B、卢瑟福通过a粒子散射实验提出了原子核式结构模型；C、根据核反应方程的质量数与质子数守恒，结合一次次a衰变，质量数减小4,质子数减小2,而一次

10、A衰变质量数不变，则质子数增大1,即可求解；。、玻尔原子理论只能解释氢原子光谱.考查最大初动能与光的频率有关，与光的强度无关，掌握核反应方程书写规律，理解原子核式结构模型的内容，注意玻尔原子理论局限性.2.答案：D解析：A、保持气体体积一定，升高温度，压强增加，但是气体的体积不变，密度不变，所以A 错误；2、保持气体的压强和温度一定，体积也就不会变化，密度也不变，所以B 错误；C、保持气体的温度一定，增大压强，体积减小，气体的密度增大，所 以 C错误；。、保持气体的压强一定，升高温度，体积增大，气体的密度减小，所以。正确；故选。.气体的质量不变，如果气体的体积增加，那么气体的密度就会减小，分析

11、找出气体的体积变大的即可.要使密度减小，就是气体的体积变大，根据气体的状态方程很容易的到，比较简单.3.答案：D解析：解：若从。点开始向右振子按下面路线振动，如图所示，则振子的振动周期为：=4 x(0.3+1-x 0.2)s=1.6s,一?”最大位移则该质点再时间 G=7 0.2s=1.4 s,经第三次经过P点。若振子从。点开始向左振动，则按下面路线振动，如图所示:设从P到。的时间为3贝咛X 0.2+3解 得:t=景,可得周期为：r =4X(+0.1)s=y s,则该质点再时间At2=7-02s=g s,故D正确，ABC错误；故选：D。分析质点可能的运动情况，画出运动轨迹，确定周期，即一次全振

12、动所用的时间，再确定经过多长时间质点第三次经过尸点。本题关键画出质点的运动轨迹，分析时间与周期的关系，一定注意振动方向的不定性，据此分类分析振动方向。4.答案：B解析：解：4、原线圈中的输入最大电压为220 V,由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数4 =在x竺V=15.6V,故A错误；z 2 108、在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表4的示数变小，故8正确；C D,接上一问原线圈中电流表&的示数变小，输入功率也变小，故C、。均错误。故选：B。根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论，根据光照的变化明确电

13、阻的变化，从而分析电压和电流的变化规律。本题考查变压器中的电路的动态变化的分析，与直流电路中的动态分析相同；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。5.答案：C解析：解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m y解得：r=d,粒子从PQ边界射出磁场的临界运动轨迹如图所示：M x 弋 户 。2 7 D总K,0由几何知识得：C E=r=d,且。E=r=d,粒子能从PQ边界射出的区域长度：L=CD=2 d,故 C 正确，AB。错误；故选：Co粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛

14、顿第二定律求出粒子轨道半径，作出粒子从PQ边界射出的临界运动轨迹，然后应用几何知识求出粒子射出区域的长度。本题考查了粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚粒子运动过程、作出粒子临界运动轨迹是解题的关键，应用牛顿第二定律与几何知识可以解题。6.答案：D解析：解：A、由图看出两束光的入射角相等，折射角a 例根据折射定律n=理，则知水对b光的折射率较sinr大，则光束b的频率比光束a 的频率高，故A 错误；8、b光束的频率高，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，所以相同条件下b光的双缝干涉条纹间距比a 光的小，故 B 错误；C、由u 分析可知，光束b在水中的传

15、播速度比光束a 小。故 C 错误；D,产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光束b的频率比光束a 的频率高，则若a 光照射某金属能发生光电效应，则b光照射该金属一定能发生光电效应。故。正确。故选：D。由图看出两束光的入射角相等，折射角a ,根据折射定律n=典，判断水对两束光折射率的大sinr小.水 对光的折射率越大，此光的频率越大，波 长 越 短.干 涉 条 纹 的 间 距 与 波 长 成 正 比.由 分析光在水中传播速度的大小.产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，对照条件分析能否发生光电效应.本题要对光的折射率与频率、光速、临界角等等的对应关系掌握清楚，有些学生

16、弄不清它们之间的关系，得出错误的答案，还要掌握干涉条纹间距与波长成正比和光电效应的条件，这些都是考试的热点，掌握要牢固.7.答案：CD解析：解：A、初速度为零的匀加速运动的推论：ts：1E=1-V 2.-V 3.-V 4 物体到达各点的速率之比为1：V 2：V 3：2,故A正确B、因为v =at,初速度为零的匀加速运动的推论：tB：tc：tD：tE=1；2：V 3,-V 4,物体到达各点的速率之比为1：V 2：V 3：梃，故物体到达各点所经历的时间生=2 1 8=注/=专 力，故8正确C、物体从4运动到E的全过程平均速度等于中间时刻的瞬时速度，不是中间位移的瞬时速度，故C错误。、物体通过每一部

17、分时，所用时间不同，故其速度增量不同，故。错误本题选错误的；故选：CD4、根 据/=2 ax,可求出物体到达各点的速度之比.B、初速度为零的匀加速运动的推论：tB：tc-.tD-.tE=l；V 2.-V 3.-a根据这个结论判断时间关系.C、物体从4运动到E的全过程平均速度等于中间时刻的瞬时速度。、看每一段位移所用的时间是否相同去判断速度的增量关系.解决本题的关键掌握速度位移公式/-诏=2 ax,以及知道某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.8.答案：ABC解析：解:4、轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，所以该粒子带正电.故A正确.B、从a到b,电场力做负功，根据

18、动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b点的 速 度.故B正确.C、b点的电场线比a点电场线密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，所以粒子在a点的电场力比b点 小.故C正确.D、从a到b,电场力做负功，电势能增加.所以a点的电势能小于b点的电势能.故。错误.故选A B C.根据轨迹弯曲方向得出电场力的方向，从而确定带电粒子的电性.根据动能定理比较a点、b点的速度大小；根据电场线的疏密比较电场力的大小；根据电场力做功比较电势能的大小.解决本题的关键知道电场线的疏密表示电场的强弱，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加.9.答案：(1)3.19；1.61；(2)砂

19、桶的质量没有远小于车的质量；实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。解析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项。实验问题需要结合物理规律去解决.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等.解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚。(1)从图2中看出相邻的计数点时间间隔为0.04s利用匀变速直线运动的两个推论得出：Ax 0.0772+0.0721-0.0670-0.0619,a=7=-r-m/sz=3.19m/szT2 4 x 0

20、.042/0.0619+0.0670v-m/s=1.61m/s4 x 0.02/(2)图甲：设小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m,根据牛顿第二定律得：对 m：m g-F=ma对M：F拉=Ma,.Mmg mg解得：尸 我=诉=速当m M时，即当祛码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力.从图甲上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量，那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相差较大.所以原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量.图乙：从上图中发现直线没过原点，当时，a=0.也就是说当绳

21、子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消.该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤.所以原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.故答案为：(1)3.1 9：1.6 1：(2)砂桶的质量没有远小于车的质量；实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.1 0 .答案：解：(1)小物块运动到C点的速度为火，物块在C点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得r诏FN-mg=m-K根据牛顿第三定律知“=30N小物块由4点运动到C点的过程中，由动能定理得mg(h+R)+Wf=-m vg -0解 得 必-1 0/,v0=4m/s(2)小物块滑上长木板后做匀减速运动，长

22、木板做匀加速运动，小物块恰好没滑离木板，说明二者达到共同速度及。取向右为正方向，由动量守恒定律得mv0 (m+M)v解得0 l m/s(3)根据能量守恒定律得因摩擦产生的热量为粒子轨道半径：r=R,解得：8。=寻；(2)从P点出发的粒子运动轨迹如图所示，粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=,V粒子离开磁场到达探测板需要的时间：2 =上 受，粒子从。1点到哦探测板M N所需时间：t =匕+t 2 =(3 -苧+等R偌；答：(1)粒子到达01点时速度的大小为层，圆形磁场的磁感应强度大小无为?”；(2)从P点出发后打板上Q点的粒子，从。1点运动到探测板M N上所用的时间为(3 -+?)R居。L 3 A

23、/zqu解析：(1)粒子在电场这加速，在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用动能定理可以求出粒子的速度，应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度。(2)求出粒子在磁场中的运动时间，求出粒子离开磁场到达探测板需要的时间，然后求出总的时间。本题考查了带电粒子在磁场与电场中的运动，粒子在电场中加速，在磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚粒子运动过程是解题的前提，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题。1 2.答案：(1)从杆释放到杆刚进入圆筒:1 a&=5 助=2 0解得：%=2 s从杆释放到杆恰穿出圆筒：%=4 5解得：4 =3 s故杆穿过圆筒的时间 =%-1 s(2)从杆释放到杆刚进入圆筒：1 2 1 05 g 4 +(vot3-g )=2 O解得：h=2s从杆释放到杆恰穿出圆筒：；就+d%-；4)=4 5解得：%=4.5 s故杆穿过圆筒的时间%=%-=2.5 s解析：(1)直杆做的是自由落体运动，根据自由落体运动的基本公式即可求解，整个直杆穿过圆筒的时间是下端到8点的时间减去下端到4点的时间(2)应用竖直上抛的规律，方法同一求解