1、天津市2021届高考物理临考练习四第一卷共40分一、选择题，每小题5分，共25分，每小题给出的选项中，只有一个选项是正确的。12021年3月三星堆遗址出土了大量文物，进一步证实了中国历史上商代的存在。考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过用年代检测方法进行了分析，进而推算出商朝年代。的衰变方程为，下列说法正确的是（）A发生的是衰变B衰变时电荷数守恒，但质量数不守恒C的半衰期不会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素影响D生物体中以形式存在的半衰期比单质的半衰期更长2太赫兹辐射通常指频率在0.1-10THz（1THz=1012Hz），太赫兹波对人体无危害，多用于国家安全、信息技术领域，被誉为“
2、改变未来世界十大技术”之一、通过和电磁波谱对比，下列关于太赫兹波说法正确的是（）A太赫兹波光子能量比红外线光子能量更大B太赫兹波比紫外线更难使金属发生光电效应C太赫兹波比微波更容易发生衍射D太赫兹波比X射线穿透能力更强3一质点做直线运动，vt图象如图所示，下列判断正确的是（）A质点在05s内的位移大小为10mB质点在10s末离出发点最远C1012s内的加速度最大D质点在012s内平均速度为1m/s4一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图象。关于该简谐波，下列说法正确的是（）A波速为9 cm/sB沿x轴正方向传播C质点Q在时沿y轴正方向振动D在
3、时质点P移动到O点5如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两板间距为d一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，已知微粒的电量为q，质量为m，下列说法正确的是（ ）A微粒的加速度不为零B微粒的电势能减少了mgdCM板的电势低于N极板的电势D两极板间的电势差为二、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，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分。6骑山地车是一种流行健身运动，山地自行车前轮有气压式减震装置，其结构如图。在路面不平时，车身颠簸，活塞上下振动，起到减震的目的。缸内气体可视为理想气体，振动引
4、起的气体状态变化时间很短，可看成是绝热过程，则活塞迅速下压时（）A缸内气体对外界做功B缸内气体内能增大C缸内气体分子的平均动能不变D缸内每个气体分子对气缸壁的撞击力都增大72013年12月2日，牵动亿万中国心的嫦娥三号探测器顺利发射。嫦娥三号要求一次性进入近地点210公里、远地点约368万公里的地月转移轨道，如图所示，经过一系列的轨道修正后，在P点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I。再经过系列调控使之进人准备“落月”的椭圆轨道II。嫦娥三号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近，绕月运行时只考虑月球引力作用。下列关于嫦娥三号的说法正确的是（ ）A.发射“嫦娥三号”的速度必须达到第二宇宙
5、速度B.沿轨道I运行至P点的速度小于沿轨道II运行至P点的速度C.沿轨道I运行至P点的加速度等于沿轨道II运行至P点的加速度D.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期8如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2。已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则（）A若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t（V）B若开关S闭合，电流表示数将变小C若开
6、关S闭合，灯泡Ll亮度将不变D灯泡Ll的额定功率为2W三、第二卷共60分9利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，不需要的器材是_；A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码）(2) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA 、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的同期为T，设重物的质量为m。写出从打O点到打B点的过程中，验证机械能守恒的式子_；(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒在纸带上选取多
7、个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h 图像，并做如下判断若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确_。10如图，光滑轨道固定在竖直平面内，倾斜、水平、为半径的半圆弧轨道，三部分平滑连接，为圆弧轨道的最低点，可视为质点的小球和中间压缩一轻质弹簧静止在水平轨道上（弹簧与两小球不拴接且被锁定）。现解除对弹簧的锁定，小球脱离弹簧后恰能沿轨道运动到处，小球沿圆弧轨道运动。已知，的竖直高度差，在点时小球对轨道压力的大小为，弹簧恢复原长时小球仍处于水平轨道（不计空气阻力，），已知。求：（1）小球的质量；（2）弹簧锁定时的弹
8、性势能。11如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成 = 37角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 1T质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r现从静止释放杆a b，测得最大速度为vm改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示已知轨距为L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计求：（1）R=0时回路中产生的最大电流的大小及方向；（2）金属杆的质量m和阻值r；（3）当R = 4时，若ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q=8J,求该过程中ab杆下滑的
9、距离x及通过电阻R的电量q12在科学研究中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动，如图甲所示是一种电荷扩束装置，它由粒子源、加速电场、扩束电场组成。其工作原理可简化为如下过程：粒子源产生的同种带正电粒子（粒子重力忽略不计）经加速电场加速后，以速度v0连续不断地沿平行于平行金属板A和B的方向从两极板正中央射入匀强扩束电场。 已知金属板长为L，相距为d (1)当两板间电压U=U0时，粒子恰好打在下极板B的中点求带电粒子的比荷；(2)若AB间加如图乙所示的方波形电压，其周期，从t=0开始，前内UAB=，后内UAB=，上述粒子仍然以速度v0沿原来方向持续射入电场，求射出电场时粒子束的宽度D；(3)若紧贴极
10、板右侧建立xOy坐标系，O点为极板右侧的中点，在坐标系的第I、IV象限某区域内存在一个圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy坐标平面，要使从最下方射出的粒子经磁场偏转后经过坐标为（2d，2d）的P点出磁场，求磁感应强度B的最大值参考答案1C【详解】AB.衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X为，所以发生的是衰变，故AB错误；CD.半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，故C正确，D错误。故选C。2B【详解】A微波的频率为红外线光子的频率则太赫兹波的频率高于微波，低于红外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比红外线光子的能量更小，A错误；B由于它的频率比
11、紫外线更小，所以它的能量小于紫外线，故它更难使金属发生光电效应，B正确；C它的频率大于微波，但波长小于微波，而发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，但是它的波长比微波还小，所以，很难有物体的尺度能达到这么小，故比微波不容易发生衍射现象，C错误；D由于频率越高，其穿透力越强，故其比X射线穿透能力更弱，D错误。故选B。3C【详解】A由vt图像看出，物体在05s内沿正方向运动，速度图象的“面积”等于位移，所以位移大小为故A错误；B质点在011s内沿正方向运动，11s12s内沿负方向返回，所以质点在11s末离出发点最远，故B错误；C根据速度图象的斜率等于加速度，可以看出，质点在10s12s内图线的
12、斜率大小最大，所以加速度最大，故C正确；D质点在012s内vt图像的“面积”等于位移故其平均速度为故D错误。故选C。4C【详解】A由图可知波长为，周期为T=2 s，所以波速为A错误；B根据“上下坡”法以及Q的振动图像可以判断出波x轴负方向传播，B错误；C由振动图像可知质点Q在时沿y轴正方向振动，C正确；D振动的介质不会随波向前移动，D错误。故选C。5D【分析】考查电场力做功与电势能的关系。【详解】A重力竖直向下，平行板电容器两极板水平放置，则电场力也是竖直方向，要斜向下直线运动，则电场力一定向上，与重力平衡，加速度为0，A错误；B因受力平衡，做匀速直线运动，运动过程中，重力势能转化为电势能，重
13、力势能减少了mgd，所以电势能增加了mgd，B错误；C带负电的微粒从上极板运动到下极板，电势能增加，由：q为负值，可知，M板运动到N板过程中，电势降低，即M板的电势高于N板的电势，C错误；D由电场力做功与电势差的关系：解得两极板间的电势差为，D正确。故选D。6B【详解】A活塞迅速下压时，气体体积减小，外界对气体做功，A错误；BC活塞迅速下压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于该过程是绝热过程，由热力学第一定律可知，气体内能增加，而理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子的平均动能变大，B正确，C错误；D根据理想气体的状态方程，气体体积减小，温度升高，则压强增大，但不是缸内每个气体分
14、子对气缸壁的撞击力都增大，D错误。故选B。7C【解析】试题分析：嫦娥三号仍在地月系里，也就是说嫦娥三号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度，故A错误；在椭圆轨道上经过P点时将开始做近心运动，月对卫星的万有引力将大于卫星圆周运动所需向心力，在圆轨道上运动至P点时万有引力等于圆周运动所需向心力根据F向知，在椭圆轨道上经过P点的速度小于圆轨道上经过P点的速度，故B错误；卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故C正确；根据开普勒行星运动定律知，由于圆轨道上运行时的半径大于在椭圆轨道上的半长轴故在圆轨道上
15、的周期大于在椭圆轨道上的周期，故D错误故选：C.考点：万有引力定律的应用；开普勒第三定律.8C【详解】A变压器的输入电压的最大值为从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为故A错误；B若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，输入功率增加，电流表示数将增大，故B错误；C若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故C正确；D变压器输入电压的有效值为开关断开时L1正常发光，且电流表示数为灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为故D错误。故选C。9C 该同学的判断依据不正确。在重物下落的过程中，若阻力恒定，根据可得，则此时图像就是过原点的一
16、条直线。所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近 【详解】(1)1打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量。实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选C。(2)2从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量B点的瞬时速度则动能的增加量故验证机械能守恒的表达式为(3)3该同学的判断依据不正确。在重物下落的过程中，若阻力恒定，根据可得则此时图像就是过原点的一条直线。所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近。10(1)(2)【详解】(1)对小球
17、，由机械能守恒定律得：解得取水平向左为正，对小球、，由动量守恒定律得：在点，由牛顿第二定律得：联立以上各式代入数值得：，（，舍去)(2)由能量的转化及守恒得：代入数值得：11（1），电流方向从；（2），；（3）【解析】【详解】试题分析：（1）设杆运动的最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势由闭合电路的欧姆定律得：Failed to download image : http:/192.168.0.10:8086/QBM/2016/6/27/1575888376709120/ 1575888377094144/EXPLANATION/b17ef5cffae24196a4f5cb917ca93
18、15b.png杆达到最大速度时满足联立解得：由图象可知：斜率为，纵截距为，故：；解得：，由图可知，当时，杆最终以匀速运动，产生电动势为故最大电流为：（由右手定则判断可知杆中电流方向从）（2）由以上分析可知：，（3）当时，最终金属杆匀速下滑时的速度：在杆加速至最大速度的过程中，对杆：而：解得，故：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【点睛】【名师点睛】本题综合考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等，综合性强，对学生能力的要求较高，其中安培力的分析和计算是关键12【解析】试题分析：（1）粒子在板中做类平抛运动，水平方向不受力做匀速直线运动，竖直方向在电场力作用
19、下做初速度为零的匀加速直线运动，根据类平抛运动知识求解即可；（2）根据粒子在电场方向做匀变速直线运动的规律，可分析出粒子经过一个周期，在竖直方向速度的变化为零，作出粒子在不同时刻进入偏专磁场竖直方向速度随时间变化的图象，根据图象得出偏转最大时粒子进入磁场时间，再根据类平抛运动求解相关结论即可（3）因为粒子在电场中偏转时，竖直方向的速度变化量为零，故粒子最终都水平方向离开电场，离开电场后粒子进入磁场做匀速圆周运动经过P点，根据题意作出最下方粒子运动轨迹，根据轨迹求得粒子圆周运动的半径，由洛伦兹力提供圆周运动向心力求得磁感应强度B的大小（1）设粒子经过时间打在B板中点，沿极板方向有： 垂直极板方向
20、有： 解得： （2）沿极板方向粒子做匀速直线运动，粒子通过两板时间： ，在任一时刻射入的粒子都要在的电压下加速，在的电压下加速，粒子射出电场时沿电场方向上的速度，因此射出电场粒子的速度与极板平行，大小仍为；不同时刻从点进入电场的粒子在电场方向的速度随时间t变化的关系如图所示可以确定在时刻进入电场的粒子射出时向下的偏距最大， 时刻进入电场的粒子射出时向上的偏距最大，并且向上向下的最大偏距大小相等。则有： ， 射出电场时粒子束的宽度解得： （3）所有粒子射出电场时速度方向都平行于x轴，大小为如图所示：当从最下方射出的粒子沿图中虚线所示的路径经过P点时，磁场区半径最小，并且有： 设粒子在磁场中的运动半径为r，则： 联立解得磁感应强度有最大值：
