2021屆天津市普通高中高考物理押題試卷（一）附答案詳解

2021屆天津市普通高中高考物理押題試卷（一）

一、單選題（本大題共5小題，共25.0分）

1.銅的摩爾質(zhì)量為“（kg/moE）,密度為p（kg/zn3）,若阿伏加德羅常數(shù)為N%,則下列說法中哪個是

錯誤的（）

A.1/銅所含的原子數(shù)目是貸B.1kg銅所含的原子數(shù)目是pN4

C.一個銅原子的質(zhì)量是含kgD.一個銅原子占有的體積是券相3

2.如圖所示，半徑R=0.46的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于

圓環(huán)的端點4且〃=0.4。一質(zhì)量m=0.1kg的小球，以初速度%=8m/s在粗糙水平地面上向左

作直線運動，運動47n后，沖上豎直半圓環(huán)，經(jīng)過最高點B后飛出。取重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）小球到達4點時速度大??；

（2）小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小；

A.AB.BC.CD.D

3.如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為

220V,額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表.現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光.若

用U和1分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則（）

A.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05A

C.U=110V,I=0.2AD.U=110V,1=0.2A

4.如圖所示，在彈簧測力計下掛一重為G的物體，用手提著彈簧測力計，使重物在豎直

方向上運動，下列說法中正確的是（）

A.向上加速運動，彈簧測力計的示數(shù)大于G

B.向上減速運動，彈簧測力計的示數(shù)大于G

C.向下加速運動，彈簧測力計的示數(shù)大于G

D.向下減速運動，彈簧測力計的示數(shù)小于G

5.一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升九，重力加速度為g.關(guān)于此過

程，下列說法中正確的是（）

A.提升過程中,手對物體做功m（a+g）h

B.提升過程中,重力對物體做功ma/i

C.提升過程中,物體的重力勢能增加+g）h

D.提升過程中,物體克服重力做功-mg/i

二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）

6.下列說法正確的是（）

A.愛因斯坦利用自己提出的能量量子化理論解釋了光電效應(yīng)

B.比結(jié)合能越大的原子核，原子核越穩(wěn)定

C.一個氫原子從71=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射6種不同頻率的光子

D.天然的放射性現(xiàn)象使人類認識到原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

7.一列簡諧橫波沿式軸傳播，波速為5m/s,t=0時刻的波形如圖所

示，此時刻質(zhì)點Q位于波峰，質(zhì)點P沿y軸負方向運動，經(jīng)過0.1s質(zhì)

點P第一次到達平衡位置，則下列說法正確的是（）

A.這列波的周期是1.2s

B.該波沿x軸負方向傳播

C.x=3.5機處的質(zhì)點與P點振動的位移始終相反

D.尸點的橫坐標為”=2.5m

E.Q點的振動方程為y=6sin^-t（cm）

8.如圖所示，用絕緣細線栓一個帶負電的小球，帶電量大小為q,讓它在豎直

向下的勻強電場中（場強為E）繞。點做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動，a、b兩

點分別是最高點和最低點，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（）

A.小球在運動中機械能守恒

B.小球經(jīng)過a點時，機械能最大

C.小球質(zhì)量為號

D.小球經(jīng)過a點時，電勢能最大

三、實驗題（本大題共2小題，共12.0分）

9.用如圖1所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（交流電頻率為50，z）：

（1）如圖2所示實驗儀器為電火花計時器，下列關(guān)于其工作電壓判斷正確的是

4交流電源6UB.直流電源6U

C.交流電源220VD.直流電源220V

（2）圖3所示是某同學(xué)通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取4、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點（每

相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上.根據(jù)圖可知，打下E點時

小車的速度為m/s.小車的加速度為m/s2.（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）另一同學(xué)在該實驗中得到如下一組實驗數(shù)據(jù)（表中F表示細線對小車的拉力，a表示小車的加速度）:

F/N0.1960.2940.3920.4900.588

a/m-s-20.250.580.901.201.53

①請在圖4的坐標系中作出a-F圖象；

②根據(jù)圖表分析，實驗操作中存在的問題可能是（填字母序號）

A.平衡摩擦力時木板傾角過小B.平衡摩擦力時木板傾角過大

C小車質(zhì)量太大D.鉤碼的質(zhì)量太大.

10.用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，被測電源是兩節(jié)干電池串聯(lián)的電池組。

可供選擇的實驗器材如下:

4.電流表，量程0-0.64B.電壓表，量程0--3V

C滑動變阻器,0—1000/2,0.1AD.滑動變阻器,0—20/2,2A

E.電鍵一個，導(dǎo)線若干

(1)為了盡量得到較好效果，滑動變阻器應(yīng)選

(2)如圖有甲、乙兩個可供選擇的電路，應(yīng)選電路進行實驗。因為電表內(nèi)阻的影響，實驗結(jié)果

四、計算題(本大題共3小題，共48.0分)

11.如圖所示，在距地面高打=2m的光滑水平臺面上，一個質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖

扣k鎖住，儲存的彈性勢能昂=4.5人現(xiàn)打開鎖扣K,物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右

滑離平臺，并恰好從B點沿切線方向進入光滑的BC斜面，已知B點距水平地面的高電=12小，

小物塊過C點無機械能損失，并與水平地面上長為L=l(hn的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊

沿軌道8CD運動并與右邊的豎直墻壁會發(fā)生碰撞，重力加速度g=10m/s2,空氣阻力忽略不

計.試求：

(1)小物塊運動到平臺末端4的瞬時速度以大??；

(2)小物塊從4到B的時間、水平位移大小以及斜面傾角。的正切(tan。)大??；

(3)若小物塊與墻壁碰撞后速度等大反向，只會發(fā)生一次碰撞，且不能再次經(jīng)過C點，那么小物塊與

軌道CD之間的動摩擦因數(shù)〃應(yīng)該滿足怎樣的條件.

12.如圖所示，一根有一定電阻的直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為3其兩端XXXXX

XXXXX

放在位于水平面內(nèi)間距也為L的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之接觸良好;可控H

XxXXX

電阻r

棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控電阻；導(dǎo)軌置于勻強磁場中，磁場XXXXX

的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。t=0時刻,XXXXX

給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度，此時可控電阻的阻值為R。.在棒運動過程中，通過可控電阻

的變化使棒中的電流強度保持恒定。不計導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒一直在磁場中。

(1)求可控電阻R隨時間t變化的關(guān)系式：

(2)若已知棒中電流強度為/,求0?t時間內(nèi)可控電阻R上消耗的平均功率P；

(3)若棒的初速度為幾,整個運動過程中將題中的可控電阻改為阻值為3的定值電阻，則棒將減速運

動直到最后停下。求此過程中通過&的電荷量q。

13.1879年美國物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場中受力情況時，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng)：將

導(dǎo)體置于磁場中，并沿垂直磁場方向通入電流，則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一

個橫向電勢差，這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應(yīng)，這個橫向的電勢差稱為霍爾電勢差。

(1)如圖甲所示，某長方體導(dǎo)體abcda'b'c'd'的高度為八、寬度為I,其中的載流子為自由電子，其

電荷量為e,處在與abb'a'面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為殳。在導(dǎo)體中通有垂直于bcc'b'面

的電流，若測得通過導(dǎo)體的恒定電流為/,橫向霍爾電勢差為明,求此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電

子的個數(shù)。

(2)對于某種確定的導(dǎo)體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目九和載流子所帶電荷量q均為定值，人

們將"=已定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。利用霍爾系數(shù)“已知的材料可以制成測量磁感應(yīng)強

度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對橫截面(相當(dāng)于圖甲中的abb'a'面)的面積可以在0.1sn2

以下，因此可以用來較精確的測量空間某一位置的磁感應(yīng)強度。如圖乙所示為一種利用霍爾效

應(yīng)測磁感應(yīng)強度的儀器，其中的探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對橫截面與探桿垂直。這

種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小/,又可以監(jiān)測出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢差UH，并

自動計算出探頭所測位置磁場的磁感應(yīng)強度的大小，且顯示在儀器的顯示窗內(nèi)。

①在利用上述儀器測量磁感應(yīng)強度的過程中，對探桿的放置方位有何要求;

②要計算出所測位置磁場的磁感應(yīng)強度，除了要知道//、/、叫外，還需要知道哪個物理量，并

用字母表示。推導(dǎo)出用上述這些物理量表示所測位置磁感應(yīng)強度大小的表達式。

參考答案及解析

I.答案：B

解析：解：力、1加3銅的質(zhì)量為0,故物質(zhì)量為：n=%所含的原子數(shù)目是：N=n-M=誓，故A

正確；

B、銅的摩爾質(zhì)量為“，1kg銅的物質(zhì)量為：n=i；故1kg銅所含的原子數(shù)目是：N=叫哈;故

3錯誤；

C、銅的摩爾質(zhì)量為〃，故1個銅原子的質(zhì)量是含，故C正確；

A

D、銅的摩爾體積為：V=*故1個銅原子占有的體積是％=9=左，故。正確；

PNApNA

本題選錯誤的，故選：B

阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，一摩爾的任何物質(zhì)所含有的該物質(zhì)的單位微粒數(shù)叫阿伏

伽德羅常數(shù)，9值為6.02x1023.

解決本題關(guān)鍵是要明確：（1）摩爾質(zhì)量=摩爾體積x密度；（2）質(zhì)量=摩爾質(zhì)量x物質(zhì)的量；（3）體積=摩

爾體積x物質(zhì)量.

2.答案：N

解析：試題分析：（1）小球從開始運動到到達4點的過程中，由動能定理-承礴常=?懈■-』黨

念集

代入數(shù)據(jù)解得胱g=塾感屣詼

（2）由4點到B點由機械能守恒定律得3隘靖=J顆嗡音磔-當(dāng)貴

誓,“售

在8點時根據(jù)牛頓定律螭丫＞題夢=幽聞

聯(lián)立上述兩式可解得咖,=,與F=嬲

考點：此題考查的物理模型是圓周運動和勻減速直線運動，所用的規(guī)律是動能定理、牛頓定律及機

械能守恒定律。

3.答案：A

解析：燈泡正常發(fā)光說明副線圈的電壓為%=懶?等，電流為/=:=黑盤,=M2巍，根據(jù)電壓、

電流與匝數(shù)的關(guān)系知，原線圈中電壓為獴=9，%=膏嬲三工蛔酸，電流為

號==IJ=-------盤-卿.然.，故A正確.

,3.

故選A.

4.答案:A

解析：解：4、向上加速時，加速度向上，處于超重狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)大于G,故4正確；

8、向上減速時，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)小于G,故B錯誤；

C、向下加速時，加速度向下，處于失重狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)小于G,故C錯誤；

。、向下減速運動，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)大于G,故力錯誤；

故選：Ao

示數(shù)大于物重重說明超重，具有向上的加速度，向上的加速運動和向下的減速運動加速度都向上.

本題考查了超重和失重的條件：加速度向上超重，加速度向下失重

5.答案：A

解析：

由牛頓第二定律求得人對物體的拉力，然后利用恒力做功的公式分別求出拉力和重力做的功.物體

克服重力做功多少等于物體重力勢能的增加量.

本題中涉及恒力做功，可根據(jù)功的計算公式求，也可以根據(jù)動能定理求.要注意做功的正負.

解：4、設(shè)人對物體的拉力為F,由牛頓第二定律得F-mg=ma,即尸=m(g+a),則在提升過程

中手對物體做功為WF=F/i=m(a+g)/i,故A正確；

BCD、提升過程中重力對物體做功為-zng/i,即物體克服重力做功mg/i,重力勢能增加mgh,故BCD

錯誤.

故選:A

6.答案：BD

解析：解：4、普朗克提出的能量量子化理論，愛因斯坦解釋了光電效應(yīng)，故A錯誤；

8、比結(jié)合能越大的原子核，原子核越穩(wěn)定，故8正確；

C、一個氫原子從凡=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多只能輻射3種不同頻率的光子，故C錯誤；

。、天然的放射性現(xiàn)象產(chǎn)生的射線均來自原子核內(nèi)部，所以天然的放射性現(xiàn)象使人類認識到原子核

內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故。正確。

故選:BD。

普朗克提出量子論；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定；一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時可能輻射

的光譜線條數(shù)為髭=若2天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

本題考查了能級躍遷、光電效應(yīng)、比結(jié)合能等基礎(chǔ)知識點，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記基本

知識點和基本規(guī)律。

7.答案：ABD

解析：解：力、由波形圖可知，波長;1=6m,波的周期：T=；^=L2s,故A正確；

B、質(zhì)點P此時刻沿-y軸方向運動，振動比左側(cè)鄰近的波峰振動早，所以該波沿x軸負方向傳播，故

B正確；

C、x=3.5m處的質(zhì)點與P點相差小于半個波長，所以振動的位移不是始終相反，故C錯誤；

D、波沿x軸負方向傳播，0.1s內(nèi)向左傳播的距離為x=ut=5xO.lm=0.5m,由波形平移法知圖

中x-3巾處的狀態(tài)傳到P點，所以P點的橫坐標為x-2.5m,故D正確；

E、由圖示波形圖可知，質(zhì)點振幅：A=6cm,t=0時刻質(zhì)點Q在正的最大位移處，Q點的振動方程

y=Asini^t+])=6cos工t=6cos--t(cm),故E錯誤。

故選：ABD.

根據(jù)P點振動方向判斷波的傳播方向。介質(zhì)中各個質(zhì)點的振幅都相同。根據(jù)時間與周期的關(guān)系，分析

P點的坐標。相鄰兩個波峰或波谷之間的距離等于波長，由圖讀出波長，并讀出振幅，求出周期，寫

出Q點的振動方程。

本題根據(jù)比較質(zhì)點振動先后判斷波的傳播方向，根據(jù)周期表示質(zhì)點的振動方程，要學(xué)會應(yīng)用波形平

移法分析此類問題。

8.答案：BC

解析：解：

A、由于小球運動過程中，電場力對小球做功，則小球在運動中機械能不守恒.故A錯誤；

B、。小球從a到b的過程中，電場力做負功，電勢能增大，則小球經(jīng)過a點時，電勢能最小，因機械

能和電勢能的總和不變，故a點時機械能最大.故B正確，O錯誤.

C、由于小球做勻速圓周運動，故小球的動能不變，則說明合外力做功為零，則可知電場力一定與重

力平衡，故Eq=mg；則質(zhì)量m=祭，故C正確.

故選：BC.

分別分析小球所受的電場力大于重力、等于重力和小于重力三種情況分析小球的運動情況.電場力

做功，小球的機械能不守恒.根據(jù)電場力做功正負，分析電勢能何處最小，機械能何處最大；根據(jù)

動能定理可分析小球的重力和電場力平衡，從而根據(jù)平衡條件可求得小球的質(zhì)量.

本題考查帶電粒子在電場運動的功能關(guān)系分析問題，要注意根據(jù)機械能守恒條件：只有重力做功來

分析機械能是否守恒.同時明確電場力做功量度電勢能的變化，而重力做功量度重力勢能的變化.

9.答案：C0.200.40A

解析：解：(1)電火花計時器使用220V交流電源，故C正確;

故選：C

(2)每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，則T=0.1s,

平均速度等于中間時刻的瞬時速度得：

%=署=翳=°.2°此,

根據(jù)△x=a7'2,運用逐差法得，

C—和6一孫。_0.066-0.0302

LL—?一0.40m/s；

9T20.09

(3)①根據(jù)描點法作出a-F圖線，如圖所示:

②圖線不經(jīng)過原點，且F不為零時，加速度為零.可知沒有平衡摩擦力，或斜面的傾角過小(平衡摩

擦力不足)，故A正確.

故答案為：(1)C;(2)0.20,0.40；

2.0

(3)如圖所示:,A,

0.8

0.4|11||

：：：：

0

0.10.20.30.40.506

(1、2)了解電火花打點計時器的工作電壓，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求

出計數(shù)點4的瞬時速度，根據(jù)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，即△x=a7'2,運用逐差法求出

紙帶的加速度;

(3)根據(jù)描點法作出a-F圖線，圖線中外力F不為零時，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩

擦力不足.

解決本題的關(guān)鍵：1、掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度.2、會通過a-F圖

線判斷實驗中存在的問題.

10.答案：。甲小于小于

解析：解：(1)電源的電動勢約為3V,內(nèi)阻較小，為了準確測量和便于控制，、

滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的0；

(2)因電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻接近，而電壓表內(nèi)阻較大，所以為了減小誤差，濺\

應(yīng)采用相對電源的電流表外接法，故選擇甲電路進行實驗；-------?—

由圖甲所示可知，相對于電源來說，實驗采用電流表外接法，當(dāng)外電路短路時，電流的測量值等于

真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，電源的U-/圖象如圖所示，

由圖象可知，電源電動勢的測量值小于真實值，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值。

故答案為：(1)D;(2)甲；小于：小于。

明確實驗原理和滑動變阻器的作用，從而選擇合適的滑動變阻器；

根據(jù)實驗中電表內(nèi)阻對誤差情況的影響確定電路圖，并根據(jù)內(nèi)阻的影響確定實驗誤差情況。

本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，要掌握測電源電動勢與內(nèi)阻實驗的三種實驗方案的實驗原理、

實驗電路圖、實驗數(shù)據(jù)的處理方法。

11.答案：解：(1)小物塊與彈簧分離過程中，機械能守恒，則有：

EP=

解得：vA=3m/s

(2)從4到B點過程，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，

九1-h2

解得：t=0.4s

水平位移：X=vt

解得：x=1.2m

豎直方向速度3=gt=4m/s

tand=—=-

Vy4

(3)依據(jù)題意有：

①〃的最大值對應(yīng)的是物塊撞墻瞬間的速度趨近于零，根據(jù)功能關(guān)系有:

mgh、+EP>林mgL

帶入數(shù)據(jù)解得：M<0.245

②對于〃的最小值求解，物體第一次碰撞后反彈，恰好不能過C點，根據(jù)功能關(guān)系有：

mghi+<2/imgL

解得〃>0,1225

綜上可知滿足題目條件的動摩擦因數(shù)4值：0.1225<M<0.245.

答：(1)小物塊運動到平臺末端4的瞬時速度匕大小為3m/s；

(2)小物塊從4到B的時間為0.4s,水平位移大小為1.2m,斜面傾角。的正切(tan。)大小為*；

(3)若小物塊與墻壁碰撞后速度等大反向，只會發(fā)生一次碰撞，且不能再次經(jīng)過C點，那么小物塊與

軌道CD之間的動摩擦因數(shù)〃應(yīng)該滿足0.1225<n<0,245.

解析：(1)小物塊與彈簧分離過程中，機械能守恒求出速度；

(2)從4到8點過程，根據(jù)平拋運動規(guī)律求解即可；

(3加的最大值對應(yīng)的是物塊撞墻瞬間的速度趨近于零，根據(jù)功能關(guān)系求出最大值，物體第一次碰撞

后反彈，恰好不能過C點，根據(jù)功能關(guān)系求出最小值，進而求出范圍.

本題主要考查了機械能守恒定律以及平拋運動基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的

運動情況和受力情況，知道從4到B點過程中物體做平拋運動，難度適中.

12.答案：解：(1)因棒中的電流強度保持恒定，棒所受的安培力一定，故棒做勻減速直線運動。

設(shè)棒的電阻為r,電流為/,其初速度為幾,加速度大小為a,經(jīng)時間t后，棒的速度變?yōu)橥?/p>

則有：v=VQ-at

工BIL

而。=嬴

t=0時刻棒中電流為：/=黑

經(jīng)時間t后棒中電流為：I=詈:

由以上各式得：R=R0---t

(2)因可控電阻R隨時間