2021届天津市部分区高考物理二模试卷附答案详解

2021届天津市部分区高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）

1.铀核（的5[/）是获得核能的主要原料之一，其中一种核反应方程为第5u+加TX+瑞Sr+2乩，并

释放核能，下列说法正确的是（）

A.因为裂变时释放能量，根据E=mc2,所以裂变后的总质量数减少

B.该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变

C.X原子核中的核子数为140个，中子数为84个

D.该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核（豺5（7）的结合能

2.如图所示，一定质量的理想气体分别在温度71和72情形下做等温变化的P-U图像，则下列关于

A和72大小的说法，正确的是（）

A.71大于72B.A小于&C.A等于72D.无法比较

3.2013年5月“神舟-十号”载人航天飞行取得圆满成功.“神十”飞船在到达预定的圆轨道之前,

运载火箭的末级火箭仍和飞船连接在一起（飞船在前，火箭在后），先在大气层外某一轨道上绕

地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使飞船加速并实现船箭脱离，最后飞船到达预定的

圆轨道.关于飞船在预定的圆轨道上运行的说法，正确的是（）

A.预定的圆轨道比某一轨道离地面更远,飞船速度比脱离前大

B.预定的圆轨道比某一轨道离地面更近,飞船的运行周期变小

C.预定的圆轨道比某一轨道离地面更远,飞船的向心加速度变小

D.飞船和火箭仍在预定的圆轨道上运行,飞船的速度比火箭的大

4.如图所示，一直角斜槽（两槽间夹角为90。）与水平面的倾角为。，-

横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑。假定两槽面的材料和

表面情况相同，则物块与槽之间的动摩擦因数〃等于（）（//

A.tan（0）

B.当tan（0）

C.V3tan（0）

D.

5.如图所示，理想变压器的原线圈接在a=110&s讥607rt（V）的交流f-0—J一!一I

电源上，副线圈接有阻值为550的负载电阻R,原、副线圈匝数之口!p\\（v

比为1：2.电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）I）1I1I

A.电压表的示数为55V

B.副线圈输出交流电的频率为60Hz

C.原线圈的输入功率为880〃

D.若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为550的定值电阻，则电流表的示数为84

二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）

6.假如平静的水面下相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面正上方同等条

件下观测发现：b在水下的像离水面距离最大，c照亮水面（透光面）的面积比a的大。关于这三种

光的性质，下列说法正确的是（）

A.c光的频率最大

B.真空中b光的波长最长

C.a光在水中的传播速度最小

D.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大

7.图甲中，4B是点电荷的电场中的一条电场线，图乙是放在a、b两点的正试探电荷所受电场力与

其电荷量的关系图线（电场力的方向以4点指向B点为正）。下列说法正确的是（）

AabB

卬

A.场源电荷是正电荷

B.场源电荷位于B侧

C.电场线的方向由4点指向B点

D.a点的电场强度小于b点的电场强度

8.下列对波速的理解正确的是（）

A.波速表示振动在介质中传播的快慢

B.波速表示介质质点振动的快慢

C.波速表示介质质点迁移的快慢

D.波速跟波源振动的快慢无关

三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）

9.某组学生用打点计时器研究手抽纸带的运动，打点计时器使用的交流电频率为50Hz,记录手的

运动的纸带如图所示，纸带上每隔4个点标记一个计数点，用0、1、2、3、4、5表示。

（1）观察纸带可判断手做运动。

（2）由图可以读出三个计数点1、3、5的位置坐标为、、。

（3）根据数据计算手在0、5间运动的平均速度是_____m/s,经过计数点2时的速度w=m/s（保

留两位有效数字）。

10.某同学欲将量程为100山1的微安表头改装成多用电表。首先使用下列器材对表头电阻进行测量,

电路如图甲所示，器材有：

人微安表头G（量程0〜100以1,内阻约为几百欧姆）

B.电位器（可当成滑动变阻器）&（0〜lOO/cO）

C.电阻箱/?2(0〜9999。)

。.电源E(电动势约为6匕)

E.开关、导线若干

按照如下步骤进行操作:

①在开关Si断开的情况下，检查电路连接无误后，将飞的阻值调至最大：

②断开S2，闭合Si，调节%的阻值，使微安表指针偏转到满刻度；

③闭合S2,调节的阻值，使微安表指针偏转到满刻度的一半；

④最后记录&的阻值并整理好器材。

(1)若按照上述步骤操作,/?2的阻值为1800,测量的微安表内阻Rg=测量值与真实值比较，

测量值_(选填“大于”“小于”或“等于")真实值。

(2)该同学使用上述微安表组装完成了简易多用电表，电路图如图乙所示，图中E是电源，R］、/?2、

/?3、R4和Rs是定值电阻，区6是可变电阻，虚线方框内为换挡开关,4端和B端分别与两表笔相连。

该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压IV挡和5V挡，直流电流lm4挡和2.5nM挡，欧姆

挡。请计算接入电路电阻的阻值%+/?2=_0氏4=Rs=利用(1)题中

测量值进行计算)。

四、计算题(本大题共3小题，共48.0分)

11.如图所示，倾角为。=45。的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B,整个轨

道处在竖直平面内。一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为九=3R的。处无初速下滑进入圆环

轨道。接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心。等高的P点，不计空气阻

力。求:

(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小:

(2)滑块运动到圆环最低点时动能大小；

(3)滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功。

1)

12.(10分)如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方。点处有一正点电荷，。点为。点在斜面上的垂

足，OM=ON。带负电的小物体以初速度％=5rn/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为

零，然后又滑回到M点时速度大小变为/=3m/s。若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷。

(1)带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化？电场力共做多少功?

(2)N点离斜面底边的高度/I为多少？

13.如图所示，裸金属线组成光滑导轨，ab可滑动，其电阻为R。=10,

长为L=0.3m,右端串联电阻R=10,匀强磁场的磁感应强度为B=4,........................:

\R-B

27。当ab以u=5m/s的速度向右匀速运动的过程中，求：

导体产生的感应电动势；

(l)abb

(2)保证就匀速运动所加的水平外力；

(3)在2s的时间内，电阻R上产生的热量。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：4、因为裂变时释放能量，出现质量亏损，但是总质量数不变，故A错误；

8、该核反应为重核裂变，不是人工转变，故8错误；

C、X原子核中的核子数为（235+1）-（94+2）=140个，中子数为140-（92-38）=86个，故C

错误；

。、结合质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的产物为猷核和锢核，并会释放能量，则裂变产

物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故。正确。

故选：Do

根据原子核的组成特点分析；由质量数守恒判断X；根据爱因斯坦质能方程分析。

本题考查了核反应方程和爱因斯坦质能方程的基本运用，比较简单，要加强训练，才能熟练。

2.答案：A

解析：解：由图示图象可知，当体积U相等时，P1>p2,由理想气体Pt.

状态方程：^=C可知，Ti>丁2；故A正确，8。错误。；

故选：4。------

根据一定质量的理想气体状态方程牛=。，结合图象的含义可正确解答。0V

本题考查了比较气体的温度问题，考查了理想气体状态方程的应用，分析清楚图示图象应用理想气

体状态方程可以解题。

3.答案：C

解析：解：飞船加速并实现船箭脱离后，点火加速后，引力不足以提供其所需向心力，做离心运动

并向轨道外侧运动，最后飞船到达预定轨道，所以预定轨道比某一轨道离地面更远，根据G^=ma

解得：a=胃，半径变大，加速度变小，故C正确、4BO错误。

故选：Co

飞船加速后做离心运动，半径变大，根据万有引力提供向心力表示出此时的加速度，再判断加速度

的变化情况.

本题要知道飞船加速后万有引力小于向心力做离心运动，飞船减速后万有引力大于向心力做近心运

动.

4.答案:B

解析:

物体在斜面上受重力、支持力及摩擦力而处于平衡状态，由共点力的平衡条件可求得物块和槽面之

间的滑动摩擦系数。

本题要注意物体受到两个槽面的摩擦力，要分别进行考虑，由共点力的平衡求解。

设左右槽面作用于物块的支持力分别为N1、N2,由于对称性，N]=岫，它们的合力N垂直于槽底线,

且N=』加M①

相应的左、右二槽面作用于物块的滑动摩擦力无和月相等，它们的合力/平行于槽底线，且

/=2八=2M②

根据平衡条件/=mgsind,N=mgcosO

从上面两个方程得（=tand（3）

①、②代入③可得：〃=¥£。九6

故选Bo

5.答案：C

解析：解：力、由题意知，原线圈电压有效值为110U,原、副线圈匝数之比为1：2,由£=名可得，

4=220，，则电压表的示数为220V,故A错误。

B、原线圈所接交流电源的角速度3=60兀，频率f=/=30Hz,变压器不改变交流电的频率，故

副线圈输出交流电的频率为30Hz,故8错误。

C、输入功率和输出功率相等可得，原线圈中的输入功率为「人=「的=等=880小，故C正确。

D、若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55。的定值电阻，则总电阻为27.50,副线圈的电

流为/2=£=84,由m。=电/2可得，/1=164,即电流表的读数为164故。错误。

故选：Co

根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流

与匝数成反比，即可求得结论。

本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率

等问题彻底理解。

6.答案：BC

解析：

可直接根据视深公式得出水对各光的折射率大小，从而得到频率大小。由照亮面积可知临界角的大

小关系，由临界角大小可知折射率的大小关系，即可得出波长及波速之间的大小关系，再根据双缝

干涉条纹间距公式分析条纹间距的关系。

解决本题的关键要根据临界角及视深与折射率的关系，确定折射率的大小，再由光的性质判断频率、

波长、波速间的关系。

A.根据视深公式九视="，知折射率最小的光，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小。

机n

照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足tanC=g

n

又sinC=2c照亮水面的面积比a的大，贝!Ic的临界角比a的大，水对c的折射率比a的小，所以匕的折

n

射率最小，a的折射率最大，a的频率最大，故A错误；

B.b的折射率最小，频率最小，在真空中，由c="知，b光的波长最长，故8正确；

C.a的折射率最大，由。=：知，a光在水中的传播速度最小，故C正确；

。力光的波长最长，根据=知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距最大，故D

错误。

故选BC。

7.答案：AC

解析：解：由电场强度的定义式E=；,可知尸-q图象的斜率表示电场强度大小，结合图线a的斜率

大于b的斜率，说明a处电场强度大于b处的电场强度；电场是由点电荷产生的，可知a距离场源较近，

场源电荷位于4侧；

电场力的方向以4点指向B点为正，结合尸-q图象的斜率都是正值，可知该电场的方向向右，电场

线的方向从4指向B,可知场源电荷为正电荷。AC正确，8。错误；

故选：AC.

由电场强度的定义式E得到F=qE,F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的

斜率，说明a处场强大于b处的场强。根据场强的大小判断场源电荷的位置。

本题关键从F-q图象斜率的物理意义进行分析判断。基础题。

8.答案：AD

解析：解：AD,机械振动在介质中传播的快慢用波速表示，它的大小由介质本身的性质决定，与介

质质点的振动速度是两个不同的概念，与波源振动快慢无关，故4、。正确；

BC、波速不表示质点振动的快慢，介质质点也不随波迁移，故8、C错误。

故选：AD.

明确波速的意义，知道波速表示的是振动形式在介质中传播的快慢，而质点并不随波一起传播，而

是在其平衡位置附近振动.

本题考查波速的性质，要注意明确波的传播中介质并不附波迁移，同时明确波速由介质决定，而频

率由振源决定.

9.答案:加速1.20cm5.40cm12.00cm0.240.21

解析：解：(1)根据纸带可知，相等时间内的位移越来越大，因此手做加速运动。

(2)根据刻度尺的示数可知，1的位置坐标为：1.20cm,3的位置坐标为：5.40cm,5的位置坐标为:

12.00cm。

(3)相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为：T=0.1s,

在。-5间运动的平均速度为：6=也=1200X10~2=0.24m/s

ST5X0.1,

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，可得经过2点时的速度为：

故答案为：(1)加速；(2)1.20cm,5.40cm,12.00cm；(3)0.24,0.21«

(1)根据计数点之间距离的变化可知手的运动性质；

(2)根据刻度尺的指示可读出位置坐标，注意要进行估读；

(3)根据平均速度等于位移除以时间，可以求出手在。-5间运动的平均速度，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2点时小车的瞬时速度大小。

要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解

与应用。

10.答案：180小于209824000

解析：解：(1)根据半偏法测电阻的原理可知，测量的微安表内阻=1800,

由于接入/?2回路中的电阻减小、电流增大、使得通过的的电流大于通过电流表的电流，所以R2<Rg，

即测量值小于真实值；

(2)根据原理图可判断1、2挡为电流挡，其中1挡量程为2.5m42挡量程为InM,4、5挡为电压挡，

4挡量程为1人5挡量程为5V,根据电流关系可得：

合=詈，则％+/?2=詈°=20°

则表头等效内阻R的=180,等效满偏电流为1mA,

接4挡时，有：总=氏为+&，解得：&=9820

接5挡时，电压表量程为5叭则：^=R^+R4+R5

解得/?5=4000/2,

答：(1)180；小于；(2)20；982；4000.

(1)根据半偏法测电阻的原理分析微安表内阻；根据误差产生的原因分析测量值与真实值的大小；

(2)根据原理图结合串并、联电路的特点、欧姆定律进行解答。

本题主要是考查“半偏法”测电阻的原理和欧姆表的原理，关键是弄清楚欧姆表内部的连接情况，

根据闭合电路的欧姆定律进行分析。

11.答案：解：(1)小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为为。

根据几何关系知，OP间的距离％=近/?，由平抛运动的规律得：

竖直方向上：R=^gt2

水平方向上：V2R=vot

解得。o=>fgR^

(2)小滑块在最低点C时动能为反。

由机械能守恒定律得：Ek=mg-2R+=哼

(3)从。到最低点过程中，设DB过程中克服摩擦阻力做功叼，由动能定理得

mgh—Wf=Ek-0

又h=3R

解得必=：mgR

答：(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为阿；

(2)滑块运动到圆环最低点时动能大小为亨；

(3)滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功为：mgR。

解析：(1)根据几何关系得出平抛运动的水平位移，结合平抛运动的规律，求出平抛运动的初速度,

即在最高点C的速度。

(2)根据机械能守恒定律求解滑块运动到圆环最低点时动能大小；

(3)对。到最低点运用动能定理，求出克服摩擦力做功的大小。

该题的突破口是小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心。等高的P点，运用平抛规

律和几何关系求出初速度。要分析清楚滑块的运动情况，抓住每个过程的物理规律。

12.答案：(1)电场力先做正功再做负功，电势能先减少后增加电场力做功为0

(2)0.85m

解析：试题分析：(1)电场