2021届天津市新高考物理模拟试卷(含答案解析).pdf

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1、2021届天津市新高考物理模拟试卷一、单 选 题（本大题共5小题，共25.0分）1.关于放射性元素的衰变，以说法正确的是（）A.原子核发生a衰变所释放的射线中一定有高速运动的电子B.原子核发生夕衰变所释放的射线中一定有高速运动的氮原子核C.错8 衰变成丝2Rn经过了2次戊 衰变和4次6衰变D.用8 衰变成器2Rn经过了4次a衰变和2次8衰变2.线的一端拴一个小球，固定线的另一端，使球在水平面内做匀速圆周运动（）A.当转速一定时，线越长越容易断B.当角速度一定时，线越短越容易断C.当周期一定时，线越短越容易断D.当线速度一定时，线越长越容易断3.4.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径

2、方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。贝！1（）A.玻璃砖对a光的折射率为近B.a光的频率比b光的频率大C.b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大D.若入射点0不变，逆时针旋转入射光，则a光先发生全反射质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，如图所示是小球上升和下落两个阶段的频闪照片，。是运动的最高点。假设小球所受阻力大小不变，重力加速度为g据此估算小球受到的阻力大小为（）A.2mgB.mgC.5ngD.mg5.如图1所示，Qi、Q2为两个被固定在坐标轴上的点电荷，其中Qi带负电，在。点，Qi、?2相距为L,a、b两点在它们连线的延长线上，其中b点与。相距3。现有一带电的粒子以一定

3、的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为%、%,其以图象如图2所示，以下说法中正确的是（）A.（?2一定带负电B.Q i电荷量与Q 2电荷量之比为甥=3C.b点的电场强度一定为零，电势最高D.整个运动过程中，粒子的电势能先增大后减小二、多 选 题（本大题共3小题，共1 5.0分）6.如图，在水平桌面上放置两条相距，的平行光滑导轨a b与c d,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕

4、过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为粗的物块相连，绳处于拉直状态.现若从静止开始释放物块，用/I表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则（）A.电阻R中的感应电流方向由a到cB.物体下落的最大加速度为0.5 gC.若/i足够大，物体下落的最大速度为鬻D.通过电阻R的电量为詈K7.如图所示，面积为0.0 2m2、内阻不计的10 0匝矩形线圈4 BCD,绕垂直于磁场的轴。0 匀速转动,转动的角速度为10 0 r a d/s,匀强磁场的磁感应强度为9兀矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动，副线圈所接电阻R =5 0 0,电表均为理想交流电表。当线圈平面与

5、磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是（）A.线圈中感应电动势的表达式为e =10 0 V 2c os(10 0 t)vB.在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0C.P 上移时，电流表示数减小D.当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻上消耗的功率为5 0 小8 .对于光的传播，下列说法中正确的是()A.一定颜色的光传播度大小由媒质决定B.不同颜色的光在同一种媒质中传播时，波长越短的光传播速度越快C.同一频率的光在不同媒质波长不同，而在真空中的波长最长D.同一色光的频率随传播速度不同而改变三、实验题(本大题共2 小题，共 12.0 分)9 .在研究物体速度随时间变化规律的实验中，图甲所

6、示为一次记录小车运动情况的纸带，图中人B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔7 =0.1s.(1)如图甲，根据该点相邻前后两点间的平均速度代替该点的瞬时速度可计算各点瞬时速度，可得VD=m/s,Vc=m/s,VB m/s.(2)在图乙所示坐标中画出小车的u-t 图线，并根据图线求出。=m/s 2.(计算加速度正确得2分，作图正确得1分)10 .某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图规范操作，准确测量,得到一系列数据，如图乙中的散点K 1 同学们对实验进行了下述改进。小灯泡的伏安特性曲线小“扈 tl 伏 w ttttlttt如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲

7、碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座仍然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光温度可以基本控制在100汽，规范操作准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点K 2,已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻小灯泡的伏安特性曲线（1）根据乙图分析，随着电压升高，小灯 泡 的 电 阻；改进和实验后根据丁图分析，随着电压升高，小 灯 泡 的 电 阻（选 填“变大”变小”或“基本不变”）（2）对比两次实验表明，在同样的电压值下曲线Ki的电流值基本都远远小于曲线K：的

8、电流值其原因是,由实验结果可知，小灯泡是（选 填“线性元件”或“非线性元件”）。四、计 算 题（本大题共3 小题，共 48.0分）1 1.如图，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r=240ni的圆周运动，如果飞行员的体重（质量）m=72kg飞机经过最低点P时的速度=360/cm/i（IfX10m/s2）,求这时座位对飞行员的支持力.P1 2.如图所示，两块长度均为 的绝缘木板4、B置于水平地面上的光滑区域，mA=2kg,mB=1kg,它们的间距为d =2m,一质量为2 k g、长度为2 1的长板C叠放于力板的上方，二者右端恰好齐平。C与A、B之间的动摩擦因数都为=0.2,最大静摩擦力可认

9、为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态，现给长板C施加一个方向水平向右、大小为4 N的外力F,结果4板被长板C带动加速直到与木板B发生碰撞。假定木板4、B碰撞时间极短且碰后粘连在一起。(g取10 m/s 2)CU /-4-d 4-i-A(1)求木板4 B碰撞后瞬间的速度大小；(2)要使C最终恰好与木板4、B两端对齐，木板4、B的长度I的值；(3)若C恰好与木板尔B两端对齐时撤去F,4、B、。三者立刻被锁定为一个系统，此时4 B C开始进入水平地面上的粗糙区域，4 B下表面与粗糙区域的动摩擦因数g =0.3.求4板运动的位移大小。13.如图为近代物理实验室中研究带电粒子的一种装置.带正电

10、的粒子从容器A下方的小孔S不断飘入电压为U的加速电场，经过S正下方的小孔。后，沿S。方向垂直进入磁感应强度为8、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在相机底片。上并被吸收.已知。与。在同一平面内，粒子在。上的落点到。的距离为X,不考虑粒子重力和粒子在小孔S处的速度.(1)求粒子的比荷；(2)由于粒子间存在相互作用，从。进入磁场的粒子在纸面内将发生不同程度的微小偏转，其方向与竖直方向的最大偏角为a,若粒子速度大小相同，求粒子在。上的落点到0的距离范围；(3)实际上，加速电场的电压也会发生微小变化(设电压变化范围为U A U),从而导致进入磁场的粒子的速度大小也有所不同.现从容器4中飘入的粒子电荷

11、量相同但质量分别为巾1、2(巾1 巾2)，最终均能打在。上，若要使这两种粒子的落点区域不重叠，贝必U应满足什么条件？(粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向的最大偏角仍为a)B参考答案及解析1.答案：D解析：解：A B,发生a衰变是放出高速运动的氨原子核,H e,没有高速运动的电子，发生/?衰变是放出电子？遇，没有高速运动的氮原子核，故 4 8 错误；C D.设取牛 衰变成丝2Rn发生了4次a衰变和y次0衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222=238；2x-y+86=92；解得：x=4,y=2,故衰变过程中共有4次a衰变和2次夕衰变，故 C错误，。正确。故选：D。正确解答本题的关键是：理解

12、a、/?衰变的实质，正确根据衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题。本题主要考查了质量数和电荷数守恒在衰变过程中的应用，是考查基础知识和规律的好题，注意质量数等于中子数与质子数之和。2.答案：A解析：解：4BC、小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据F=mr32=mr(27m)2=mr,可知，当转速、角速度、周期一定时，线越长拉力越大，则绳越容易断，故 A 正确、BC错误。D、根据尸=m ,当小球的线速度大小一定时，绳子越长，拉力越小，越不容易断，故。错误。r故选：4。小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得出拉力与线速度、角速度、周期、频率的关系

13、，从而分析判断。解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度、周期、频率等关系，并能灵活运用。3.答案：A解析：解：4、玻璃砖对a光的折射率为：n=%=誓=或,故 A 正确。sm i sin308、由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对b光的折射率比对a光的大，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率大，故 B 错误。C、由于玻璃砖对a光的折射率小，根据=*知在玻璃砖中a光的传播速度比b光的大。故 C错误。、若入射点。不变，逆时针旋转入射光，b光的折射角先达到90。，则b光先发生全反射，故。错误。故选：Ao根据折射

14、定律求玻璃砖对a光的折射率。通过光路图，判断出玻璃砖对两束光的折射率大小，从而知道两束光的频率大小，根据折射率大小去判断出光在玻璃砖中的速度大小。结合全反射条件分析。解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率和光速的大小。要注意光从玻璃射入空气时，折射率等于折射角正弦与入射角正弦之比。4.答案：C解析：解：设每块砖的厚度是d,向上运动上运动时：9 d -3 d =a 7 2 向下运动时：3 d-d =优7 2 联立得：.根据牛顿第二定律，向上运动时：m g +f=m a.（4）向下运动时：m g f=ma.（5）联立得：f=故C正确，A B。错误。故选：C o闪光频率一定，则小球每经过

15、两个相邻位置的时间间隔是相同的，根据位移公式求出两种情况的加速度之比，根据牛顿第二定律列方程表示出上升和下落的加速度，联立即可求解。解决本题的关键是利用匀变速直线运动的推论=aK求出两种情况下的加速度，进而由牛顿第二定律即可求解。5.答案：D解析：解：4、在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0,则在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q 2带正电，有：黑=栗，所 以 黑=9故4错误，B 错误.IV2I 4C、该电荷从a点先做减速运动，知该电荷为负电荷，在整个过程中，电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，移动的是负电荷，所以电势先减小后增大，所以b点电势不是最高.故C

16、错误，。正确.故选：D.在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0,则在b点受到两点电荷的电场力平衡，从而可得出（2 2的电性.可通过电场力做功判断电势能的变化.解决本题的关键以b点的加速度为突破口，分析出Q 2的电性、Q i和?2的电量比.以及知道电场力做功和电势能的关系.6.答案：BCD解析：解：力、从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向由c到a,故A 错误。B、设导体棒所受的安培力大小为F,根据牛顿第二定律得：物块的加速度。=子 ,当F=0,即2m刚释放导体棒时，a最大，最 大 值 为 故 B 正确C、物块和滑杆先做加速运

17、动，后做匀速运动，此时速度最大，则有7ng=F,而尸=B，I=除解得物体下落的最大速度为u=2篝.故C正确。D、通过电阻R的电量：q=黑 t=黑=警=.故。正确。KAt 2R 2R R故选：BCD。从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断感应电流方向.根据牛顿第二定律列式分析最大加速度.当导体棒匀速运动时，速度最大，由平衡条件和安培力的表达式结合推导出最大速度.根据感应电荷量表达式q=等求解电量.本题分析物体的运动情况是解题的基础，关键掌握要会推导安培力，知道感应电荷量表达式9=等，K注意式中R是回路的总电阻.7.答案：AD解析：解：4、电动势最大值j=n BS(o=

18、100 x 竽 x 0.02 x 100=100口 V,线圈中感应电动势的表达式为e=100V 2cos(100t)v,故 A 正确。8、在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，磁通量变化率最大，电动势最大，电压表示数不为0,故 8 错误。由 =器，电流和线圈匝数成反比，P上移时，线圈匝数减小，电流表示数变大，故 C错误。D、原线圈的电压的有效值=母=曙V=1 0 0 K =解得：U2=5 0 V,电阻上消耗的功率P=%”=50V,故。正确。R 50故选：ADO根据%=n B S 3可以求出电动势的最大值，从而写出线圈中感应电动势的表达式；在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，磁通量变化率最大，电动

19、势最大；由*=可以推出线圈匝数和电流变化关系；先求出电压的有效值，在 利 用 金=件 P=丝，可以求出电阻上消耗的功率。本题考查了变压器的构造和原理、交流的峰值、有效值以及它们的关系等知识点。根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论。8 .答案：AC解析：解：4、一定颜色的光频率是一定的，其传播度大小由媒质的性质决定，故 A正确.8、不同颜色的光在同一种媒质中传播时，波长越短的光，其频率越大，折射率越大，由=知，光传播速度越小，故 B错误.C、同一频率的光在不同媒质中传播速度不同，而频率相同，由波速公式v =4 f 知，波长不同.在真空中波速

20、最大，波长最长.故C正确.。、光的频率由光源决定，与介质和波速无关，故。错误.故选：AC光的传播速度由介质决定；频率由光源决定；光在真空中的速度最大，波长最长.解答本题应掌握光的频率、波速和波长的决定因素：光的传播速度由介质决定；频率由光源决定；波长由光源和介质共同决定.9 .答案：3.9 2.6 4 1.3 8 1 2.5解析：解：(1)相邻计数点间的时间间隔T =0.1 0 s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小.xA C 2 7.6 0 X I O-%=方=-51-m/s=138 m/sXAD-XAO 6 0.3 0 7.

21、5 0 _vc=-=-x 102m/s=2.6 4 m/sXAE AC 1 0 5.6 0 2 7.6 0vD=-=-x 1 0_ 2m/s =3.90m/s(2)根据各时刻的速度，在坐标系内描出对应点，然后作出u-t 图象如图所示，W(m$w,)由图象得，小车的加速度为：a =1 2.6 m/s2；A t 0.4 故答案为：(1)3.9,2.6 4,1.3 8；(2)如上图所示，1 2.5.(1)做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于物体在该时间中间时刻的瞬时速度，据此由纸带上的数据求出各点的瞬时速度.(2)根据求出的各点的瞬时速度，应用描点法作出u-t 图象，图象的斜率是物体的加速度

22、.本题考查了根据纸带求物体的瞬时速度、作图象、求加速度的问题，掌握匀变速运动的特点即可正确解题.1 0.答案：变大 基 本 不 变 I中的温度高于&中的温度 线性元件解析：解：(1)用平滑曲线将各点相连得到/-图线如图所示：由图乙所示图线可知，随电压升高，图线斜率减小，图线斜率的倒数变大，/-U 图线斜率的倒数等于电阻，由此可知，随电压升高，小灯泡的电阻增大；由图丁所示图线可知，随着电压升高，图线斜率基本不变，小灯泡的电阻基本不变。(2)由两/-U图象可知，曲线K 的电流值基本都远远小于曲线小 的电流值，即曲线勺的电阻值明显大于K2 对应的电阻值；原因是，心 中保持恒温，而小 中的温度高于了七

23、 中的温度；而金属导体的电阻随温度的升高而增大；由实验结果可知，小灯泡的电阻不变，是线性元件。故答案为：(1)变大；基本不变；(2)占中的温度高于/中的温度；线性元件。(1)由平滑曲线将各点描出，根据图象斜率的变化可分析电阻的变化；(2)从温度对电阻的影响分析答题；/-U图线是直线的元件是线性元件，图线是曲线的元件是非线性元件。本题为课本实验碉绘小灯泡的伏安特性曲线之改编。主要改编内容是将小灯泡打碎，让灯丝浸泡在水中以实现恒温工作，这个实验学生熟悉，但情景新鲜，准确地考查了读图能力和学生的知识迁移能力，考查了学生对线性元件和非线性元件的正确认识。11.答案：解：v=36 0km/h=100m/

24、s,由牛顿第二定律知：FN-m g =y解得：FN=m g+m-=7 20+7 2 x =37 20/V.N 已 R 240答：这时座位对飞行员的支持力为37 20N.解析：在P 点，飞行员靠支持力和重力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小.解决本题的关键知道飞行员在最低点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，基础题.12.答案：解：(1)设4 与C 一起加速，由牛顿第二定律得：F =(s i+m Q a i，因：/c =代入数据解得，木 板 人 B 碰撞后瞬间的速度大小：v2=1 m/s；(2)碰撞结束后，C 受到的滑动摩擦力：f=i i2mcg=OA-mg=F,因此C 保持

25、匀速而4、B 做匀加速运动，直到三个物体达到共同速度打设碰撞结束后到三个物体达到共同速度时经过的时间为3对木板，由牛顿第二定律得：f=(m2-mB)a29由速度公式得：V t =v2+a2tf这一过程C 与4、B 发生的相对位移为：=%七 一 室 口代入数据解得：=6要使C 最终恰好木板4B 两端对齐，则有：X =1,则木板的长度/应满足：=:加；6(3)AB 由光滑平面进入粗糙平面过程中受到线性变化的地面摩擦力的作用，全部进入后速度设为历。由动能定理得：一 之 2(犯1 +mB+m c)9 x 21=+me+mc)v f -(mA+mB+mc)v f,代入数据解得：v3=V 3m/s,之后，

26、力 B C 在摩擦力作用下减速直到停止，由动能定理得：+mB+mc)gs=0-/西+g 泗，代入数据解得：s =0.5m,代入数据解得：4=甘加；答：(1)木板4、B 碰撞后瞬间的速度大小为g m/s；(2)要使C 最终恰好与木板人B 两端对齐，木板4B 的长度，的值为Jm；(3)4板运动的位移大小为蓝解析：(1)由动能定理求解4 与B 碰前的速度，根据碰撞过程的动量守恒列式可求解木板4、B 碰撞后瞬间的速度大小；(2)若当三者共速时，。恰好与木板4、B 两端对齐，则根据牛顿第二定律结合位移关系可求解木板人B 的长度1的值；(3)48 由光滑平面进入粗糙平面过程中受到线性变化的地面摩擦力的作用

27、，根据动能定理求解全部进入时的速度；在由动能定理求解直到停止时的位移，最后求解4 板运动的总位移大小。本题为动量守恒定律与动能定理结合的题目，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚运动过程是解题的前提与关键，在解题时要正确选择研究对象，做好受力分析，再选择相应的物理规律求解。13.答案：解：(1)沿S O 方向垂直进入磁场的粒子，最后打在照相底片。的粒子；粒子经过加速电场：qU=m v2洛伦兹力提供向心力：quB=落点到。的距离等于圆运动直径：x=2R 01所以粒子的比荷为：5 =券.-_ 或 兴(2)粒子在磁场中圆运动半径R=噜=:由图象可知：粒子左偏。角(轨迹圆心为0力或右偏。角(轨迹圆心为生)落点到。的距离相等，均为L=2Rcos8故落点到0 的距离最大：Lm a x=2R=x最小：Lm i n=2Rcosa=xcosa所以：xcosa L 7n2，知：&/?2要使落点区域不重叠，则应满足：Limin Gmax2 _ 2 _ yJZqmU U)cosa y/2qm2(m2y否则粒子落点区域必然重叠)答：(1)粒子的比荷为券;(2)粒子在。上的落点到。的距离范围为XCOSQ L L2 m a x,从而求出应满足的条件.本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，要求同学们知道要使两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠，应满足：k m in 4 2m