2021屆天津市河西區(qū)高考物理模擬試卷(3月份)(含答案解析)

2021屆天津市河西區(qū)高考物理模擬試卷（3月份）

一、單選題（本大題共6小題，共30.0分）

1.有關(guān)下列說法中正確的是（）

A.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，入射光的強度越大，光電子的最大初動能越大

B.湯姆生通過a粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

C.第8（；衰變?yōu)榻z2/^要經(jīng)過4次&衰變和2次?衰變

D.玻爾原子理論不僅能解釋氫原子光譜，而且也能解釋其它原子光譜

2.有一定質(zhì)量的理想氣體，如果要使它的密度減小，可能的辦法是（）

A.保持氣體體積一定，升高溫度

B.保持氣體的壓強和溫度一定，增大體積

C.保持氣體的溫度一定，增大壓強

D.保持氣體的壓強一定，升高溫度

3.彈簧振子做機械振動，若從平衡位置。開始計時，經(jīng)過0.3s時，振子第一次經(jīng)過P點，又經(jīng)過了

0.2s,振子第二次經(jīng)過P點，則到該振子第三次經(jīng)過P點還需要多長時間（）

A.1.2sB,1.0sC.0.4sD.1.4s

4.如圖所示，R是一個光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)

比為10：1,電壓表和電流表均為理想交流電表。從某時刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其

瞬時值表達式為%=220sm（1007rt）y,則（）

A.電壓表的示數(shù)為22V

B.在天逐漸變黑的過程中，電流表4的示數(shù)變小

C.在天逐漸變黑的過程中，電流表4的示數(shù)變大

D.在天逐漸變黑的過程中，理想變壓器的輸入功率變大

5.如圖所示，平行邊界MN、PQ間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度J*x：p

i（?■

*xx?

大小為B,兩邊界長度足夠長，間距為d,MN上有一粒子源4,可在紙面內(nèi)沿各

一

MxxV

個方向向磁場中射入質(zhì)量均為血、電荷量均為q的帶正電的粒子，粒子射入磁場的速度〃=曙,

不計粒子的重力，則粒子能從PQ邊界射出磁場的區(qū)域長度為（）

A.dB.C.2dD.yf2d

6.兩束不同頻率的單色光a、b以相同的入射角從空氣射入水中，發(fā)生了如:弋；

圖所示的折射現(xiàn)象（a>口）.下列說法中正確的是（）Q\Q{---

A.光束b的頻率比光束a的頻率低A4

B.相同條件下b光的雙縫干涉條紋間距比a光的大

C.光束b在水中的傳播速度比光束a在水中的傳播速度大

D.若a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射該金屬也能發(fā)生光電效應(yīng)

二、多選題（本大題共2小題，共10.0分）

7.如圖所示，光滑斜面4E被分成4個長度相等的部分，即力B=BC=CD=DE,

一物體由4點靜止釋放，下列結(jié)論不正確的是（）

A.物體到達各點的速率%:Vc：VD-.VE=1：V2：V3：2.

B.物體到達各點所經(jīng)歷的時間生=2tB==專電

C.物體從4運動到E的全程平均速度匠=匕

D.物體通過每一部分，其速度增量％-VA=VC-VB=VD-VC=VE-VD

8.一帶電粒子在正電荷形成的電場中，運動軌跡如圖所示的abed曲線，下，*---、、、

/\b、、

列判斷正確的是（）/，冬，

A.粒子帶正電\!

B.粒子通過a點時的速度比通過b點時大''、、J

C.粒子在Q點受到的電場力比b點小

D.粒子在a點時的電勢能比b點大

三、實驗題（本大題共1小題，共12.0分）

9.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖1為實驗裝置簡圖.（交

流電的頻率為50Hz,打點時間間隔為0.02秒）

紙帶運動方向

圖3

(1)圖2為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2；紙帶上從左往右

數(shù)第三個打印點對應(yīng)的小車速度是m/s(所有計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).

(2)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了加速度a隨合

力產(chǎn)的變化圖線如圖3所示.圖甲中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

；圖乙中的圖線不通過原點，其主要原因是.

四、計算題(本大題共3小題，共48.0分)

14口

10.如圖所示，半徑為R=0.8/n的;圓弧軌道固定在光滑水平面上，在

I

B點正上方九=1.0m的4點有一個可視為質(zhì)點的m=1kg的小物昌____f)

塊，小物塊由靜止開始下落經(jīng)B點沿圓弧運動到。點，C為圓弧軌k

道的末端，物塊對C點的壓力大小心=30N,緊靠C點是一個長木

板，木板的上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊恰好沒滑離木板；已知木板的長度為L=

2.0m,質(zhì)量M=3.0kg,g取lOm/s2,求：

(1)圓弧軌道對小物塊的摩擦力做的功；

(2)小物塊的最終速度大?。?/p>

(3)小物塊與木板因摩擦產(chǎn)生的熱量.

11.如圖所示，AB.CD為兩個同心半圓弧面構(gòu)成的輻向型加速電場，電勢差為U,圓心為。，在右

側(cè)有一與直線CD相切于01、半徑為R的圓形區(qū)域，其圓心為。2,圓內(nèi)(及圓周上)存在垂直于紙

面向外的勻強磁場。MN是一個足夠長的平板，與。1。2連線平行并位于其下方3R處。質(zhì)量為小、

電荷量為q的帶正電粒子，從圓弧面從靜止開始加速到CD后，從01點進入磁場偏轉(zhuǎn)，最后打

到板MN上，其中沿Oi。2連線方向入社的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從圓心外的正下方G點射出磁場

（不計重力的影響）。求：

（1）求粒子到達。1點時速度的大小及圓形磁場的磁感應(yīng)強度大?。ィ?/p>

（2）在圖中P點（POi與d02成30°夾角）出發(fā)后打板上Q點（圖中未畫出）的粒子，從。1點運動到探測板

MN上所用的時間。

12.（11分）如圖所示木桿長5m,上端固定在天花板上的某一點，由靜止放開后讓它自由落下，圓筒

AB上端距天花板25m,圓筒的高度力B=207n（不計空氣阻力，取。=lOm/s?）求：

（1）若圓筒固定不動，木桿穿過圓筒所用的時間是多少？

（2）若木桿自由落下的同時，圓筒以lOzn/S初速度豎直向上拋出，木桿穿過圓筒的時間是多少？

參考答案及解析

1.答案：c

解析：解：4、由光電效應(yīng)方程：Ekm=hy-W,在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，入射光的頻率越大，光電子

的最大初動能越大，故A錯誤；

B、盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；

C、：莽U衰變?yōu)閊Rn,質(zhì)量數(shù)減小16,而質(zhì)子數(shù)減小6,經(jīng)過一次次a衰變，質(zhì)量數(shù)減小4,質(zhì)子數(shù)

減小2,而一次/?衰變質(zhì)量數(shù)不變，則質(zhì)子數(shù)增大1,因此要經(jīng)過4次a衰變和2次/?衰變，故C正確；

玻爾原子理論只能解釋氫原子光譜，故。錯誤；

故選：Co

A、根據(jù)光電效應(yīng)方程：Ekm=hy-W,即可確定光的頻率與最大初動能的關(guān)系；

B、盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型；

C、根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，結(jié)合一次次a衰變，質(zhì)量數(shù)減小4,質(zhì)子數(shù)減小2,而一次

A衰變質(zhì)量數(shù)不變，則質(zhì)子數(shù)增大1,即可求解；

。、玻爾原子理論只能解釋氫原子光譜.

考查最大初動能與光的頻率有關(guān)，與光的強度無關(guān)，掌握核反應(yīng)方程書寫規(guī)律，理解原子核式結(jié)構(gòu)

模型的內(nèi)容，注意玻爾原子理論局限性.

2.答案：D

解析：

A、保持氣體體積一定，升高溫度，壓強增加，但是氣體的體積不變，密度不變，所以A錯誤；

2、保持氣體的壓強和溫度一定，體積也就不會變化，密度也不變，所以B錯誤；

C、保持氣體的溫度一定，增大壓強，體積減小，氣體的密度增大，所以C錯誤；

。、保持氣體的壓強一定，升高溫度，體積增大，氣體的密度減小，所以。正確；

故選。.

氣體的質(zhì)量不變，如果氣體的體積增加，那么氣體的密度就會減小，分析找出氣體的體積變大的即

可.

要使密度減小，就是氣體的體積變大，根據(jù)氣體的狀態(tài)方程很容易的到，比較簡單.

3.答案：D

解析：解：若從。點開始向右振子按下面路線振動，如圖所示，則振子的振動周期為：=4x(0.3+

1

-x0.2)s=1.6s,

一?”最大位移

則該質(zhì)點再時間△G=7—0.2s=1.4s,經(jīng)第三次經(jīng)過P點。

若振子從。點開始向左振動，則按下面路線振動，如圖所示:

設(shè)從P到。的時間為3貝嚀X0.2+3解得:t=景,

可得周期為：r=4X(^+0.1)s=ys,

則該質(zhì)點再時間At2=7-02s=gs,故D正確，ABC錯誤；

故選：D。

分析質(zhì)點可能的運動情況，畫出運動軌跡，確定周期，即一次全振動所用的時間，再確定經(jīng)過多長

時間質(zhì)點第三次經(jīng)過尸點。

本題關(guān)鍵畫出質(zhì)點的運動軌跡，分析時間與周期的關(guān)系，一定注意振動方向的不定性，據(jù)此分類分

析振動方向。

4.答案：B

解析：解：4、原線圈中的輸入最大電壓為220V,由原、副線圈的匝數(shù)比可得，副線圈中電壓表的

示數(shù)4=在x竺V=15.6V,故A錯誤；

z210

8、在天逐漸變黑的過程中，光敏電阻的阻值變大，由于電壓不變，所以電流表4的示數(shù)變小，故8

正確；

CD,接上一問原線圈中電流表&的示數(shù)變小，輸入功率也變小，故C、。均錯誤。

故選：B。

根據(jù)瞬時值表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比即可求得

結(jié)論，根據(jù)光照的變化明確電阻的變化，從而分析電壓和電流的變化規(guī)律。

本題考查變壓器中的電路的動態(tài)變化的分析，與直流電路中的動態(tài)分析相同；總的原則就是由部分

電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的

方法。

5.答案：C

解析：解：粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，

由牛頓第二定律得：qvB=my

解得：r=d,

粒子從PQ邊界射出磁場的臨界運動軌跡如圖所示：

Mx弋戶

??

。2…7D

總

K',0

由幾何知識得：CE=r=d,且。E=r=d,

粒子能從PQ邊界射出的區(qū)域長度：L=CD=2d,故C正確，AB。錯誤；

故選：Co

粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，作出粒

子從PQ邊界射出的臨界運動軌跡，然后應(yīng)用幾何知識求出粒子射出區(qū)域的長度。

本題考查了粒子在磁場中的運動，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚

粒子運動過程、作出粒子臨界運動軌跡是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律與幾何知識可以解題。

6.答案：D

解析：解：

A、由圖看出兩束光的入射角相等，折射角a>例根據(jù)折射定律n=理，則知水對b光的折射率較

sinr

大，則光束b的頻率比光束a的頻率高，故A錯誤；

8、b光束的頻率高，波長短，而干涉條紋的間距與波長成正比，所以相同條件下b光的雙縫干涉條

紋間距比a光的小，故B錯誤；

C、由u分析可知，光束b在水中的傳播速度比光束a小。故C錯誤；

D,產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，光束b的頻率比光束a的頻率高，則

若a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)。故。正確。

故選：D。

由圖看出兩束光的入射角相等，折射角a>￡,根據(jù)折射定律n=典，判斷水對兩束光折射率的大

sinr

小.水對光的折射率越大，此光的頻率越大，波長越短.干涉條紋的間距與波長成正比.由分

析光在水中傳播速度的大小.產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，對照條件

分析能否發(fā)生光電效應(yīng).

本題要對光的折射率與頻率、光速、臨界角等等的對應(yīng)關(guān)系掌握清楚，有些學(xué)生弄不清它們之間的

關(guān)系，得出錯誤的答案，還要掌握干涉條紋間距與波長成正比和光電效應(yīng)的條件，這些都是考試的

熱點，掌握要牢固.

7.答案：CD

解析：解：A、初速度為零的勻加速運動的推論：ts：1E=1-V2.-V3.-V4>物體到達各

點的速率之比為1：V2：V3：2,故A正確

B、因為v=at,初速度為零的勻加速運動的推論：tB：tc：tD：tE=1；<2：V3,-V4,物體到達各

點的速率之比為1：V2：V3：梃，故物體到達各點所經(jīng)歷的時間生=218=注/=專力，故8正確

C、物體從4運動到E的全過程平均速度等于中間時刻的瞬時速度，不是中間位移的瞬時速度，故C

錯誤

。、物體通過每一部分時，所用時間不同，故其速度增量不同，故。錯誤

本題選錯誤的；故選：CD

4、根據(jù)/=2ax,可求出物體到達各點的速度之比.

B、初速度為零的勻加速運動的推論：tB：tc-.tD-.tE=l；V2.-V3.-a根據(jù)這個結(jié)論判斷時間關(guān)

系.

C、物體從4運動到E的全過程平均速度等于中間時刻的瞬時速度

。、看每一段位移所用的時間是否相同去判斷速度的增量關(guān)系.

解決本題的關(guān)鍵掌握速度位移公式/-詔=2ax,以及知道某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的

瞬時速度.

8.答案：ABC

解析：解:4、軌跡彎曲的方向大致指向合力的方向，知電場力背離正電荷方向，所以該粒子帶正電.故

A正確.

B、從a到b,電場力做負功，根據(jù)動能定理，動能減小，a點動能大于b點動能，則a點速度大于b點

的速度.故B正確.

C、b點的電場線比a點電場線密，所以b點的電場強度大于a點的電場強度，所以粒子在a點的電場

力比b點小.故C正確.

D、從a到b,電場力做負功，電勢能增加.所以a點的電勢能小于b點的電勢能.故。錯誤.

故選ABC.

根據(jù)軌跡彎曲方向得出電場力的方向，從而確定帶電粒子的電性.根據(jù)動能定理比較a點、b點的速

度大小；根據(jù)電場線的疏密比較電場力的大?。桓鶕?jù)電場力做功比較電勢能的大小.

解決本題的關(guān)鍵知道電場線的疏密表示電場的強弱，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，

電勢能增加.

9.答案：(1)3.19；1.61；(2)砂桶的質(zhì)量沒有遠小于車的質(zhì)量；實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不

充分。

解析：

解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項。

實驗問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決.對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由.比如為什么要平

衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等.解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的

操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚。

(1)從圖2中看出相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.04s

利用勻變速直線運動的兩個推論得出：

Ax0.0772+0.0721-0.0670-0.0619,,

a=—7=-------------------————r-----------------m/sz=3.19m/sz

T24x0.042//

0.0619+0.0670

v—-------————-----m/s=1.61m/s

4x0.02//

(2)圖甲：設(shè)小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得：

對m：mg-F^=ma

對M：F拉=Ma

,.?Mmgmg

解得：尸我=訴=速

當(dāng)m?M時，即當(dāng)祛碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總

重力.

從圖甲上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量，慢慢的砂和砂桶的重力在增

加，那么在后面砂和砂桶的質(zhì)量就沒有遠小于車的質(zhì)量，那么繩子的拉力與砂和砂桶的總重力就相

差較大.所以原因是砂和砂桶的質(zhì)量沒有遠小于車的質(zhì)量.

圖乙：從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當(dāng)時，a=0.也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還

為0,說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消.該同學(xué)實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟.所以原

因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

故答案為：(1)3.19：1.61：(2)砂桶的質(zhì)量沒有遠小于車的質(zhì)量；實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力

不充分.

10.答案：解：(1)小物塊運動到C點的速度為火，物塊在C點時，由重力和軌道支持力的合力提供向

心力，根據(jù)牛頓第二定律得

詔

Fr-mg=m-

NK

根據(jù)牛頓第三定律知“=30N

小物塊由4點運動到C點的過程中，由動能定理得

mg(h+R)+Wf=-mvg-0

解得必—-10/,v0=4m/s

(2)小物塊滑上長木板后做勻減速運動，長木板做勻加速運動，小物塊恰好沒滑離木板，說明二者達

到共同速度及。

取向右為正方向，由動量守恒定律得

mv0—(m+M)v

解得0—lm/s

(3)根據(jù)能量守恒定律得因摩擦產(chǎn)生的熱量為

<2=|mvg—j(m+M)v2

解得Q=6/

答：(1)圓弧軌道對小物塊的摩擦力做的功為-10人

(2)小物塊的最終速度大小是l?n/s；

(3)小物塊與木板因摩擦產(chǎn)生的熱量是6/。

解析：(1)已知物塊對C點的壓力大小心=30N,根據(jù)物塊在C點時，由重力和軌道支持力的合力提

供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出物塊經(jīng)過C點的速度。小物塊由4點運動到C點的過程中，運用動

能定理求圓弧軌道對小物塊的摩擦力做的功；

(2)小物塊恰好沒滑離木板，兩者速度相同，由動量守恒定律求小物塊的最終速度大?。?/p>

(3)小物塊在木板上滑行過程，根據(jù)能量守恒定律求小物塊與木板因摩擦產(chǎn)生的熱量.

本題關(guān)鍵要理清物體各個階段的運動規(guī)律，知道物塊在長木板上運動時遵守動量守恒定律和能量守

恒定律，利用能量守恒定律可求熱量。

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