天津市南开区高三一模物理试题.docx
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天津市南开区高三一模物理试题
天津市南开区2021年高三一模物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共120分。
第Ⅰ卷
注意事项：
答卷前，考生务必用蓝、黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置；答题时，务必将答案用2B铅笔涂写在答题卡上，答在试卷上无效。
一、单项选择题（每小题6分，共30分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。
）
1．下列说法正确的是
A．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
2．如图所示，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象，根据图象可以判断
A．两球在t=2s时速度相等
B．两球在t=8s时相遇
C．两球在t=8s时相距最远
D．甲、乙两球做初速度方向相反的单向匀减速直线运动，加速度大小相同方向相反
3．为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上做匀速圆周运动，周期为T1，总质量为m1。
随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上做匀速圆周运动，此时登陆舱的质量为m2，则
A．该星球的质量为
B．该星球表面的重力加速度为
C．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为
D．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
4．图甲是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。
则图乙所示振动图像对应的质点可能位于
A．
B．
C．
D．
5．一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为3v，对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则
A．WF2＜9WF1，Wf2=3Wf1B．WF2＜9WF1，Wf2＜3Wf1
C．WF2＞9WF1，Wf2＞3Wf1D．WF2＞9WF1，Wf2=3Wf1
二、不定项选择题（每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。
）
6．如图所示，一个质量为3.0kg的物体，放在倾角为θ＝30°的斜面上静止不动，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止，（g=10m/s2）下述结论正确的是
A．物体受到的摩擦力减小2.5NB．斜面受到的压力减小5.0N
C．物体对斜面的作用力减小5.0ND．物体受到的合外力减小5.0N
7．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，
为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO/沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是
A．线圈转动的角速度为50πrad/sB．电流表的示数为10
A
C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自左向右
8．如图所示，真空中有一半径为R、圆心为O的均匀玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿BC传播，从C点经折射进入玻璃球，并经出射点D折射出去，已知∠COD=120°，玻璃对该激光的折射率为
，则下列说法中正确的是
A．激光束在C点的入射角α=60°
B．此激光束在玻璃中穿越的时间为t=3R/c
C．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小
D．改变入射角α的大小，细激光束可能在球表面D处发生全反射
第Ⅱ卷
9．（18分）
（1）如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置且下极板接地，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带负电的粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。
则金属板抽出瞬间粒子运动的加速度为，此时粒子的电势能（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）如图甲所示，用包有白纸的质量为0.5kg的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器。
当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示。
测得记号之间的距离依次为20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒。
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的________端是圆柱棒的悬挂端（填“左”或“右”）。
②根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC＝________m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________m/s；记号C、D之间重力势能的变化量△EP=________J，棒的动能变化量△EK=_______J。
则△EP____△EK（填“＞”、“＝”或“＜”），造成此结果的原因有（至少写出一个）。
（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）
（3）一阻值约为30kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有：
A．电源（E=16V，r=2Ω）
B．电源（E=3V，r=0.5Ω）
C．电压表（量程0~15V，内阻50kΩ）
D．电压表（量程0~3V，内阻10kΩ）
E．电流表（量程0~500μA，内阻500Ω）
F．电流表（量程0~5mA，内阻50Ω）
G．滑动变阻器（阻值0~200Ω）
H．开关一只，导线若干
①电源应选；电压表应选；电流表应选；（用器材前面的字母表示）
②在方框内画出实验电路图
2021年南开区高考模拟理科综合测试
（一）
物理试卷答题纸
题号
9
（1）
9
（2）
9（3）
10
11
12
总分
得分
分数
9．（18分）
（1），；
（2）①，，
②，，，
，，
（3）①，，②（见右框）
分数
10．（16分）如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为90g的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离S=5m。
另一块仍系在细线上继续做圆周运动并通过最高点C。
假设火药爆炸释放的能量全部转化为爆竹碎片的动能，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：
（1）爆炸瞬间反向抛出的那一块的水平速度v1的大小；
（2）继续做圆周运动的那一块通过最高点时的细线的拉力T的大小。
分数
11．（18分）如图甲，在水平桌面上固定着两根相距L=20cm、相互平行的无电阻轨道P、Q，轨道一端固定一根电阻R=0.02Ω的导体棒a，轨道上横置一根质量m=40g、电阻可忽略不计的金属棒b，两棒相距也为L=20cm。
该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。
开始时，磁感应强度B0=0.10T。
设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。
（1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它由静止开始做匀加速直线运动。
此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。
求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力；
（2）若从t=0开始，磁感应强度B随时间t按图丙中图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少?
分数
12．（20分）如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L。
紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处。
板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。
调节板间电压Uba和Ubc，当Uba=U1、Ubc=U2时，质量为m、电荷量为q的带负电油滴，以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出。
忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力。
求：
（1）油滴进入M孔时的速度v1；
（2）b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值；
（3）当油滴从细管的N孔射出瞬间，将Uba和B立即调整到
和
，使油滴恰好不碰到a板，且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔，求
和
。
2021年南开区高考模拟理科综合测试
（一）
物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
D
B
C
D
A
AC
CD
AB
9．
（1）
（2分），减小（2分）
（2）①0.05s（1分），左（1分）
②1.12（1分），1.60（1分），0.333（1分），0.326~0.328（1分），
＞（1分），有阻力存在（1分）
（3）①A（1分），C（1分），E（1分）
②滑动变阻器分压（1分）安培表内接（1分）电压表并联（1分）共3分
11．（18分）解析：
（1）F安=B0IL①（1分）E=B0Lv②（1分）
③（1分）v=at④（1分）∴
当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有：
F-f-F安=ma⑤（2分）
联立可得：
F-f-
=ma⑥
由图象可得：
当t=0时，F=0.4N当t=1s时，F=0.5N代入⑥（2分）
可解得a=5m/s2（1分）f=0.2N（1分）
（2）当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力F/安与最大静摩擦力f相等时开始滑动。
感应电动势：
E’=
=0.02V⑦（2分）I’=
=1A⑧（1分）
棒b将要运动时，有F’安=BtI’L=f⑨（1分）∴Bt=1T
根据Bt=B0+
⑩（1分）得t=1.8s
回路中产生焦耳热为Q=I’2Rt=0.036J
（2+1分）
24.（20分）
解析：
（1）油滴入电场后，重力与电场力均做功，设到M点时的速度为v1，由动能定理
①（2分）得：
②（2分）
（2）油滴进入电场、磁场共存区域，恰与细管无接触地从N孔射出，须电场力与重力平衡，有：
③（2分）得：
④（2分）
油滴在半圆形细管中运动时，洛伦兹力提供向心力，由
⑤（2分）
得：
⑥（2分）
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