2021届天津市高考高三临考全真模拟 物理（一）（解析版）老头

2021届天津市高考高三临考全真模拟

物理〔一〕〔天津适用〕

第一卷共40分

一、选择题，每题5分，共25分，每题给出的选项中，只有一个选项是正确的。

1.关于气体压强的产生，以下说法正确的选项是（）

A.气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的

B.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

C.气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大

D.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关

2.如下图为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO'为过C点的AB面的垂线.a、b两束不同频率的单色

可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后

相交于图中的P点，以下判断不正确的选项是0

A.a光在玻璃砖中的传播速度大于b光的传播速度

B.a光从玻璃砖中射入空气时发生全反射的临界角大于b光的临界角

C.在同一双缝干预装置形成的干预条纹中，a光相邻明条纹的间距大于b光相邻明条纹的间距

D.b光比a光更容易发生衍射现象

3.如下图，水平地面上放着一电脑小桌，它的桌面背部有个调节支架，可以选择在不同位置支撑桌面从而

调节倾斜角度。现桌面上静止放着一台笔记本电脑，假设减小桌面倾角，笔记本电脑受到的（〕

A.摩擦力大小不变B.摩擦力大小变小C.支持力大小不变D.支持力大小变小

4.2021年7月23日，我国火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心发射，大约需要经过7个月

左右的飞行抵达火星。探测器首先在火星引力的范围之内被火星捕获，然后在火星轨道上环绕，最后把“火

星车"释放到火星外表上开展探测。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球

的一半，质量仅为地球的十分之一。由此可知（）

A.探测器绕火星外表附近做圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度

B.火星绕太阳运动轨道半径约为地球绕太阳轨道半径的4倍

C.火星外表的重力加速度约为地球外表重力加速度的倍

D.火星外表的重力加速度约为地球外表重力加速度的5倍

5.2021年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒外表S蛋白与人体细胞外表ACE2蛋白的结合

过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键局部，它与光学显微镜

相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于

光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环例、

N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势8N〉9M，图乙中

虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于

两金属圆环轴线的方向进入金属圆环根据题目信息和所学知识，以下推断正确的选项是

A.电子比可见光的波动性强，衍射更为明显

B.增大电子的加速电压U,可提升该显微镜的分辨率

C.该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用

D.电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小

二、选择题，每题5分，共15分，每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对得5分，

选对但不全得3分，有选错或不答得。分。

6.2021年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如下图

是原子核的比结合能与质量数的关系图，以下说法正确的选项是（）

A.核反响中，质量数守恒，电荷数守恒B.华龙一号的原理是热核反响

C.原子核结合能越大，原子核越稳定D.核裂变反响发生后，核子的平均质量减小

7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，f=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，，=时波恰好

传到e点，波形如图中虚线所示，氏c、大e是介质中的质点，以下说法正确的选项是（）

A.当f=时质点b和质点c的加速度相同

B.该波的传播速度为

C.质点6在0〜时间内通过的路程为30cm

D.质点d在。〜时间内通过的路程为2m

E.质点e开始运动时方向沿），轴正方向

8.如下图，边长为L,匝数为N,电阻不计的正方形线圈abed,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'

以角速度切匀速转动，轴00'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压

器原副线圈的匝数之比为1：2,二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开

始计时，以下判断正确的选项是

A.交流发电极的感应电动势的瞬时值表达式为6=N及»/sin初

B.变压器的输入功率与输出功率之比为2：1

C.电压表示数为NBoZ?

D.假设将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表的示数减小

三、第二卷共60分

9.在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F

的关系.

①除了电火花计时器、小车、祛码、祛码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在以下

器材中必须使用的有一（选填选项前的字母）.

A.220V、50Hz的交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平（附祛码）

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的选项是.

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将祛码和祛码盘通过细线挂在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

③某同学得到了图a所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a=m/s2（保存二位有效数字）.

④在本实验中认为细线的拉力F等于祛码和祛码盘的总重力mg,三位同学利用实验数据做出的a-F图像

如图丙中的1、2、3所示.以下分析正确的选项是（选填选项前的字母）.

A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力

B.出现图线2的原因可能是祛码和祛码盘的质量不适宜

C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

⑤在本实验中认为细线的拉力F等于祛码和祛码盘的总重力mg,由此造成的误差是一（选填“系统误差”

mg-凡

或"偶然误差"）,设拉力的真实值为F真，小车的质量为M,为了使U具<5%,应当满足的条件是

m

一<.

M--

四、第二卷，共60分

10.如下图，竖直面内有一光滑轨道ABC,AB局部与半径为R的圆弧3C平滑连接，轨道C端切线沿水

平方向。AC之间的高度差为人，竖直台阶CQ之间的高度差为一质量为相、可视为质点的滑块，从A

点由静止滑下，由C点水平抛出，经一段时间后落到水平地面QE上•重力加速度为g,空气阻力可忽略

不计。求：

（1）滑块经过C点时的速度大小丫；

（2）滑块经过C点时所受轨道支持力的大小F；

（3）滑块从C点抛出至落到水平地面QE过程中所受重力的冲量的大小

11.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MM尸。固定在同一水平面上，两导轨间距心导轨电阻

忽略不计，其间连接有固定电阻心导轨上停放一质量加、电阻r的金属杆"，整个装置处于磁感应强度

8的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力尸沿水平方向拉金属杆必，使之由静止开始运动，电压传

感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间r变化的关系如图乙所示。

(1)判断运动后金属杆中感应电流方向以及其所受磁场力方向

(2)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小：

(3)求第2s末外力F的瞬时功率；

(4)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W,求金属杆上产生的焦耳热。

12.如下图，半径为R的圆形区域，c为圆心，在圆上a点有一粒子源以相同的速率向圆面内各个方向发

射多个质量为m、电荷量为+4的带电粒子。当圆形区域存在垂直于圆面、磁感应强度大小为B的匀强磁

场时，沿ac方向射入的粒子从b点离开场区，此过程粒子速度方向偏转了生。假设只将圆形区域内的磁

3

场换成平行与圆面的匀强电场，粒子从电场圆边界的不同位置射出时有不同的动能，其最大动能是初动能

的4倍，经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3倍。不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：

(1)粒子源发射粒子的速率%及从b点离开磁场的粒子在磁场中运动的最长时间tm；

(2)电场强度的方向及大小。

参考答案

1.ABD

【详解】

A.气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，A正确；

B.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，B正确；

C.气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不

是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，C错误；

D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均动能、

分子的密集程度有关，D正确。

应选ABDo

2.D

【解析】

试题分析：由图分析可知，玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖

对b束光的折射率大于对a束光的折射率，由u=£得知，a光在玻璃砖中的速度大于b光的传播速度.故

n

A正确.由公式〃=」一分析得知，a光的折射率n小，那么a光发生全反射的临界角大于b光发生全反

sinC

射的临界角.故B正确.双缝干预条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故a光相邻明条纹

的间距较大.故C正确.光的波长越长，波动性越强，越容易发生衍射现象.所以可知a光比b光更容易

发生衍射现象，故D错误.此题选不正确的，应选D.

考点：光的折射定律；全反射；光的衍射

【名师点睛】此题考查对不同色光特性的理解能力和掌握程度.对于七种色光各个量的比拟是高考中常见

的基此题型，可根据光的色散、干预的结果，结合折射定律和临界角公式理解记忆.

3.B

【详解】

以笔记本电脑为研究对象，受到重力〃际、支持力N和摩擦力/,受力情况如下图

假设减小桌面倾角，笔记本电脑一定不会沿支撑面下滑，根据平衡条件可得摩擦力

月wgsin®

支持力

N=mgcosO

当减小桌面倾角6时，摩擦力减小、支持力增大，应选B。

4.A

【详解】

A.由探测器绕火星外表附近做圆周运动时可知

可得

同理可得地球的第一宇宙速度的表达式

因M'=—M

210

A正确；

B.由开普勒定律可知

B错误；

CD.由

可得

2

g火=彳8地

CD错误。

应选A。

5.B

【详解】

A.电子物质波的波长比可见光的波长短，因此不容易发生明显衍射，A错误；

,hh

B.波长越短，衍射现象越不明显，根据德布罗意物质波波长关系式a=一=——可知，增大电子的加速电

pmv

压U,电子的速度增大，波长减小，那么显微镜的分辨率增大，B正确；

C.由于两圆环的电势＞9M，根据等势面的特点可知，电场线垂直于等势面向且凹侧向外，并由N指

向M方向，如以下图所示，那么电子受力指向中间电场线，所以该电子透镜对入射的电子束能起到会聚作

用，C错误；

D.如上图所示，电子在穿越电子透镜的过程中，电场力一直对电子做正功，所以电子速度不断增大，D

错误。

应选B。

6.AD

【详解】

A.核反响遵守质量数守恒和电荷数守恒，故A正确；

B.华龙一号的原理是重核的裂变反响，故B错误；

C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C错误；

D.核裂变反响发生后，会释放能量，所以核子的平均质量减小，故D正确。

应选ADo

7.ACE

【详解】

B.根据题意知，该波的传播速度为

B错误；

A.波的周期

r=0时刻，质点c经过平衡位置向上运动，振动方程

仁0时刻，质点方在最大位移处向下运动，振动方程

因此在t时刻

J2V2

%=Asin(2.5〃x0.5)=一一—A，然=Acos(2.5万x0.5)=一一—A

由于/时质点方和c的位移相等，加速度相等，A正确；

C.质点匕在0〜时间内通过的路程

c正确；

D.质点d在。〜时间内通过的路程

D错误；

E.由波的传播图象可知，质点e开始运动时方向沿y轴正方向，E正确。

应选ACE。

8.CD

【详解】

A.从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

故A错误；

B.理想变压器的输入功率与输出功率相等，之比为1：I,故B错误；

C.交流电压的最大值等于N及42,原线圈电压的有效值

由

得

由于二极管的单向导电性，副线圈中只有半个周期内有电流，设电压表示数为U,根据有效值的定义得

所以电压表示数为

故C正确；

D.假设将滑动变阻器的滑片向下滑动，R增大，原线圈的电压不变，副线圈的电压也不变，电压表示数

不变，由欧姆定律得副线圈的电流变小，根据理想变压器的变压原理，原线圈的电流也变小，电流表的示

数减小，故D正确：

应选CDo

9.ACEAC1.15B系统误差5%

【解析】

①火花计时器需要220V、50Hz的交流电源，要用刻度尺测量纸带上点迹的距离，需要天平测量小车的质

量，故需要ACE.

②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时

器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮

的高度使细线与长木板平行，故AC正确，B错误.所以选AC.

③从第一个点开始，每隔四个点取一个计数点，时间间隔T,根据纸带可知，相邻计数点之间的距离依次

为X”及89m,鸟根据逐差法得：二加//=1i5=/s2,

④根据图象1可知，当没有挂祛码、祛码盘时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大，

故A错误；根据图象2可知，随着F的增大，即祛码、祛码盘的质量增大，不再满足祛码、祛码盘质量小

于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，故B正确；根据图象3可知，当挂上祛码、祛码盘时，小车

的加速度还是为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够，故C错误.所以选B.

⑤在本实验中认为细线的拉力F等于祛码和祛码盘的总重力,咫，由此造成的误差是系统误差，对小车，

根据牛顿第二定律得：a=组，对整体根据牛顿第二定律得：a=一”一，且〃出二"真<5%,解得：

MM+mu

—<5%.

M/0

10.(1)V=yj2gh;(2)F=mg+^^-i(3)/=mJ2gH

【详解】

(1)滑块由A滑到C的过程，根据动能定理有

解得

(2)根据牛顿第二定律，在C点有

解得

(3)根据运动学公式有

解得重力的冲量大小

11.(1)从6到a,与尸方向相反;(2)lm/s2;(3)0.35W；

【详解】

(1)由右手定那么，运动后金属杆中感应电流方向从6到。，再根据左手定那么可知其所受磁场力方向与F

方向相反。

(2)设路端电压为U,金属杆的运动速度为也那么感应电动势

E=BLv

通过电阻R的电流

电阻R两端的电压

电压表的示数为

由U=—-及U"图像可知，U随时间均匀变化，即速度随时间均匀变化，导体棒在力尸作用下做

R+r

匀加速直线运动。

(3)在2s末，金属杆的切割速度为

由牛顿第二定律

由于

2s末拉力厂的功率为

联立解得

(4)设回路产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律

电阻R与金属杆的电阻，•串联，产生焦耳热与电阻成正比

因为

联立解得，金属杆上产生的焦耳热

【答案】⑴％=?,『黑

3m3qB

(2)E=lqRB

3m

【解析】

试题分析：(1)粒子在磁场中作匀速圆周运动，设轨迹圆半径为，