2021年天津市高考物理真题试卷

2021年天津市高考物理真题试卷一、单项选择题(每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)（共5题；共25分）A.B.C.D.A.B.C.D.北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（）A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大A.红外线的光子能量比紫外线的大C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长A.红外线的光子能量比紫外线的大C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长D.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能x轴正方向传播，周期为T，𝑡=0时的波形如图所示。𝑡=4

时（）PAGEPAGE12A.质点a速度方向沿y轴负方向C.质点cA.质点a速度方向沿y轴负方向C.质点c的加速度为零B.bx1mD.质点d的位移为-5cmA.压强变大B.对外界做功C.对外界放热D.分子平均动能变大二、不定项选择题(515分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确530分)（315分手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角𝜃=45°。粒子经过磁场偏转后在N点A.粒子带负电荷B𝑞𝐵𝑎C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a𝑚D.N与O点相距(A.粒子带负电荷B𝑞𝐵𝑎C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a𝑚D.N与O点相距(√2+1)𝑎复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为𝑣0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最mA.做匀加速直线运动B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率𝑃=𝐹𝑣D𝑊=1mA.做匀加速直线运动B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率𝑃=𝐹𝑣D𝑊=1𝑚𝑣2−12m2m2三、非选择题（共4题；共60分）9.某实验小组利用图1在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。①为了正确完成实验，以下做法必要的A．实验时应保持桌面水平B．每次应使钢球从静止开始释放C．使斜面的底边ab与桌边重合D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度𝑔=10m/s2，钢球平抛的初速度。③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用。某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确电压表 （量程0~3V，内阻约为3k𝛺）电流表 （量程0~0.6A，内阻约为1𝛺）滑动变阻器（0~20𝛺，额定电流1A）待测电池组 （电动势约为3V，内阻约为1𝛺开关、导线若干①该小组连接的实物电路如图所示经仔细检查发现电路中有一条导线连接不当这条导线对应的编是 。②改正这条导线的连接后开始实验闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器（填“a”或者“b”）③实验中发现调节滑动变阻器时电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显为了解决这个问题在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5𝛺的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出𝑈−𝐼图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势内阻 𝛺。（结果均保留两位有效数字）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间tabcd𝑅=0.1𝛺，边长𝑙=0.2m。求（1）在𝑡=0到𝑡=0.1s时间内，金属框中的感应电动势E；（2）𝑡=0.05s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；（3）在𝑡=0到𝑡=0.1s时间内，金属框中电流的电功率P。l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球AA竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为𝑚2的小球B与之迎面正碰，碰后AB粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；（2）碰撞前瞬间B的动能𝐸k

至少多大？A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从AB的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为q，不计离子重力。求质量为m；反射区加上电场，电场强度大小为E，求离子能进入反射区的最大距离已知质量为𝑚0的离子总飞行时间为𝑡0，待测离子的总飞行时间为。答案解析部分(5251.D【考点】原子的核式结构A不符合题意；B不符合题意；C不符合题意；D．卢瑟福的α。【分析】任何原子的结构都差不多，都是由很小的原子核和核外电子组成，原子核对α粒子的散射程度很大，电子部分对粒子几乎没有影响。A【考点】卫星问题【解析】【解答】卫星有万有引力提供向心力有𝐺𝑀𝑚=𝑚𝑣2=𝑚𝑟𝜔2=𝑚4𝜋2𝑟=𝑚𝑎可解得𝑣=√𝐺𝑀𝑟

𝑟2 𝑟𝜔=√𝐺𝑀𝑟3𝑇=𝑟3𝐺𝑀𝑎=𝐺𝑀𝑟2

𝑇2可知半径越大线速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故与近地卫星相比，地球静止轨道卫星周期大，A。大。B【考点】电磁波谱【解析【解答A．因为红外线的频率小于紫外线，根据𝐸= 𝜈可知红外线的光子能量比紫外线的低，A不符合题意；B𝜈=𝑐𝜆符合题意；CD不符合题意。故答案为：B。有无线电波，波长比紫外线短的有γ射线。C【考点】横波的图象，波长、波速和频率的关系4

周期，波向右传播了4

，波形如图所示由图可知，质点a点恰好运动到平衡位置且沿着y不符合题意；质点b不符合题意；质点c符合题意；质点d5cm，D。最大，加速度最小，加速度的方向指向平衡位置。B【考点】改变内能的两种方法A．随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据𝑝𝑉=不符合题意；BC𝛥𝑈=𝑊+𝑄不符合题意；D。【分析】改变物体的内能有两种方式，一种是做功，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功能增加。二、不定项选择题(每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分)A,C【考点】自感与互感AB不符合题意；C．根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感符合题意；D．手机与机座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉，因此这样传不符合题意。故答案为：AC。中的磁通量发生改变，回路中就会产生感应电流，从而实现了能量的传递。A,D【考点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【解析】【解答】A．粒子向下偏转，根据左手定则判断洛伦兹力，可知粒子带负电，A符合题意；BC．粒子运动的轨迹如图由于速度方向与y轴正方向的夹角𝜃=45°，根据几何关系可知∠𝑂𝑀𝑂1=∠𝑂𝑂1𝑀=45°，𝑂𝑀=𝑂𝑂1=𝑎则粒子运动的轨道半径为𝑟=𝑂1𝑀=√2𝑎洛伦兹力提供向心力𝑞𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑟解得𝑣=√2𝑞𝐵𝑎𝑚BC不符合题意；D．𝑁与𝑂点的距离为𝑁𝑂=𝑂𝑂1+𝑟=(√2+1)𝑎D符合题意。故答案为：AD。和运动方向确定粒子的运动轨迹，结合向心力公式求解轨道半径，再结合选项分析求解即可。B,C【考点】对单物体(质点)的应用，动能定理的综合应用，功率的计算AB．动车的功率恒定，根据𝑃=𝐹 −𝐹=𝑚𝑎牵

𝑣可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得牵可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A不符合题意，B符合题意；C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为𝑃=𝐹𝑣mC符合题意；D．动车功率恒定，在𝑡时间内，牵引力做功为𝑊=𝑃𝑡𝑃𝑡𝐹𝑠=1𝑚𝑣21𝑚𝑣22 m 2 0D不符合题意。故答案为：BC。【分析】通过功率公式P=Fv可以看出，当汽车的速度越大时，汽车的牵引力就越小，加速度就越小；结合汽车的初末速度，利用动能定理求解牵引力做功。三、非选择题（1）AB；2；方便调整木板保持在竖直平面上（2）5；a；2.9；0.80【考点】测电源电动势和内阻，研究平抛运动【解答】符合题意；B符合题意；CD．实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，斜面底边ab不符合题意。故答案为：AB。②每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，刚球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据𝛥𝑥=𝑔𝑇2可知相邻两点的时间间隔为𝑇=√(25−15)×10−2s=0.1s10s=0.1s刚球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球初速度为𝑣=𝑥𝑇

=0.2m/s=2m/s悬挂铅垂线的目的是方0.1便调整木板保持在竖直平面上。5开始实验前a0.1动势，故E=2.9V；图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，故可得等效内阻为𝑟=𝐸=2.9Ω=5.80Ω𝐼 0.5又因为在开关和电池负极之间接有5Ω的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻为=5Ω=0.80Ω【分析】了使每次实验的小球具有相同的初速度；利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔，再利用水平位移求解水平速度；（2）安全，滑片应处在阻值最大端；根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣Ir结合函数图像来求解内阻和电动势即可。【答案】（1）解：设金属框中的电流为由闭合电路欧姆定律，有= ④由图可知，=时，磁感应强度为1=，金属框ab边受到的安培力 = 1联①②④⑤ 式，代入数据，解得 =⑥方向垂直于ab⑦解：（3）解：在=0到=0.1s时间内，金属框中电流的电功率=2 ⑧联①②④⑧ 式，代入数据，解得 =⑨【考点】法拉第电磁感应定律【分析】小；利用左手定则和公式求解安培力的方向，再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小；结合电路中的电流和导线框的电阻，利用功率公式求解功率即可。（1）恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为由牛顿第二定律，有 = 2①1 1A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有1

2=

2+2 ②2 1 2 1 1=由动量定理，有= 1 ③=联①②③式，得 ④1′AB粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点′=⑤要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间速度大小为 ，由动量守恒定律，有 =( + )′⑥2 1 1 2又 =1 2⑦k 2 2联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能𝐸k

至少为𝐸k

=5𝑔𝑙(2𝑚1𝑚2)2⑧2𝑚2【考点】动能定理的综合应用，动量守恒定律，竖直平面的圆周运动【分析】用向心力公式求解此时的速度，利用动能定理求解最低点的速度，利用动量定理求解冲量即可；B可。【答案】（1）解：设离子经加速电场加速后的速度大小为v，有𝑞𝑈=1𝑚𝑣2①21𝑇=𝑙②1𝑣①②

=√𝑚𝑙2③2𝑞𝑈（2）解：根据动能定理，有𝑞𝑈−𝑞𝐸𝑥=0④得𝑥=