2021年天津普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試物理真題及答案

》》》》》2023年整理優(yōu)質(zhì)考試資料——歡迎下載《《《《《》》》》》2023年整理優(yōu)質(zhì)考試資料——歡迎下載《《《《《》》》》》2023年整理優(yōu)質(zhì)考試資料——歡迎下載《《《《《機(jī)密★啟用前2021年天津普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試物理真題及答案本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分，考試用時60分鐘．第Ⅰ卷1至3頁，第Ⅱ卷4至7頁．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上，并在規(guī)定位置粘貼考試用條形碼．答卷時，考生務(wù)必將答案涂寫在答題卡上，答在試卷上的無效．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回．祝各位考生考試順利！第Ⅰ卷注意事項：1．每題選出答案后，用鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號．2．本卷共8題，每題5分，共40分．一、單項選擇題（每小題5分，共25分．每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）1．科學(xué)研究方法對物理學(xué)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)，實驗法、歸納法、演繹法、類比法、理想實驗法等對揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)十分重要．下列哪個成果是運(yùn)用理想實驗法得到的（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)“萬有引力定律”B．庫侖發(fā)現(xiàn)“庫侖定律”C．法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”D．伽利略發(fā)現(xiàn)“力不是維持物體運(yùn)動的原因”2．光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片．為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體．紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）A．波長變短B．光子能量增加C．頻率降低D．傳播速度增大3．如圖所示，閉合開關(guān)后，的電阻兩端的交流電壓為，電壓表和電流表均為理想交流電表，則（）A．該交流電周期為B．電壓表的讀數(shù)為C．電流表的讀數(shù)為D．電阻的電功率為4．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，傳播速度，時位于坐標(biāo)原點的質(zhì)點從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，下列圖形中哪個是時的波形（）A．B．C．D．5．2021年5月15日，天問一號探測器著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步，在火屬上首次留下中國人的印跡．天問一號探測器成功發(fā)射后，順利被火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星．經(jīng)過軌道調(diào)整，探測器先沿橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行，之后進(jìn)入稱為火星停泊軌道的橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，如圖所示，兩軌道相切于近火點P，則天問一號探測器（）A．在軌道Ⅱ上處于受力平衡狀態(tài)B．在軌道Ⅰ運(yùn)行周期比在Ⅱ時短C．從軌道Ⅰ進(jìn)入Ⅱ在P處要加速D．沿軌道Ⅰ向P飛近時速度增大二、不定項選擇題（每小題5分，共15分．每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6．列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、氣缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成．上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動，上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換．若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）A．上下乘客時，氣體的內(nèi)能不變B．上下乘客時，氣體從外界吸熱C．劇烈顛簸時，外界對氣體做功D．劇烈顛簸時，氣體的溫度不變7．一沖九霄，問鼎蒼穹．2021年4月29日，長征五號B遙二運(yùn)載火箭搭載空間站天和核心艙發(fā)射升空，標(biāo)志著我國空間站建造進(jìn)入全面實施階段．下列關(guān)于火箭的描述正確的是（）A．增加單位時間的燃?xì)鈬娚淞靠梢栽龃蠡鸺耐屏．增大燃?xì)庀鄬τ诨鸺膰娚渌俣瓤梢栽龃蠡鸺耐屏．當(dāng)燃?xì)鈬姵龌鸺龂娍诘乃俣认鄬τ诘孛鏋榱銜r火箭就不再加速D．火箭發(fā)射時獲得的推力來自于噴出的燃?xì)馀c發(fā)射臺之間的相互作用8．兩個位于紙面內(nèi)的點電荷產(chǎn)生電場的等勢面如圖中實線所示，相鄰等勢面間的電勢差相等．虛線是一個電子在該電場中的運(yùn)動軌跡，軌跡與某等勢面相切于P點．下列說法正確的是（）A．兩點電荷可能是異種點電荷B．A點的電場強(qiáng)度比B點的大C．A點的電勢高于B點的電勢D．電子運(yùn)動到P點時動能最小機(jī)密★啟用前2021年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理第Ⅱ卷注意事項：1．用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫在答題卡上．2．本卷共4題，共60分．9．（12分）（1）某實驗小組利用手機(jī)的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動的過程．為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置，將錄像中時間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中，示意如圖．依次測得小球各相鄰位置間的距離為、、、、、．①寫出小球在位置1的速度表達(dá)式________．②要求充分利用測量數(shù)據(jù)，寫出小球運(yùn)動過程中的加速度表達(dá)式________．③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是________誤差．（填“偶然”或“系統(tǒng)”）（2）隨著智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，充電寶成為手機(jī)及時充電的一種重要選擇．充電寶可以視為與電池一樣的直流電源．一充電寶的電動勢約為，內(nèi)阻很小，最大放電電流為，某實驗小組測定它的電動勢和內(nèi)阻．他們剝開充電寶連接線的外絕緣層，里而有四根導(dǎo)線，紅導(dǎo)線為充電寶的正極，黑導(dǎo)線為充電寶的負(fù)極，其余兩根導(dǎo)線空置不用，另有滑動變阻器R用于改變電路中的電流，定值電阻，兩只數(shù)字多用電表M、N，兩表均為理想電表，并與開關(guān)S連成如圖所示電路．①圖中測量電流的電表是_______，測量電壓的電表是________．（均填寫字母M或N）②調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組I、U數(shù)據(jù)，記錄如下表，其中只有一個數(shù)據(jù)記錄有誤，審視記錄的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)表中第________次的記錄數(shù)據(jù)有誤．（填測量次數(shù)的序號）次數(shù)1234567電流0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516電壓4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848③電路中接入可以達(dá)到下列哪個效果．_______（填選項前的字母）A．使測電流的電表讀數(shù)變化明顯B．為了更準(zhǔn)確地測量充電寶內(nèi)阻C．避免使充電寶的放電電流過大D．減小測量電壓的電表分流作用10．（14分）一玩具以初速度從水平地面豎直向上拋出，達(dá)到最高點時，用遙控器將玩具內(nèi)壓縮的輕彈簧彈開，該玩具沿水平方向分裂成質(zhì)量之比為1∶4的兩部分，此時它們的動能之和與玩具從地面拋出時的動能相等．彈簧彈開的時間極短，不計空氣阻力．求（1）玩具上升到最大高度時的速度大??；（2）兩部分落地時速度大小之比．11．（16分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌、間距，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成角，N、Q兩端接有的電阻．一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，兩端與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知的質(zhì)量，電阻，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。谄叫杏趯?dǎo)軌向上的拉力作用下，以初速度沿導(dǎo)軌向上開始運(yùn)動，可達(dá)到最大速度．運(yùn)動過程中拉力的功率恒定不變，重力加速度．（1）求拉力的功率P；（2）開始運(yùn)動后，經(jīng)速度達(dá)到，此過程中克服安培力做功，求該過程中沿導(dǎo)軌的位移大小x．12．（18分）霍爾元件是一種重要的磁傳感器，可用在多種自動控制系統(tǒng)中．長方體半導(dǎo)體材料厚為a、寬為b、長為c，以長方體三邊為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系，如圖所示．半導(dǎo)體中有電荷量均為e的自由電子與空穴兩種載流子，空穴可看作帶正電荷的自由移動粒子，單位體積內(nèi)自由電子和空穴的數(shù)目分別為n和p．當(dāng)半導(dǎo)體材料通有沿方向的恒定電流后，某時刻在半導(dǎo)體所在空間加一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，沿方向，于是在z方向上很快建立穩(wěn)定電場，稱其為霍爾電場，已知電場強(qiáng)度大小為E，沿方向．（1）判斷剛加磁場瞬間自由電子受到的洛倫茲力方向；（2）若自由電子定向移動在沿方向上形成的電流為，求單個自由電子由于定向移動在z方向上受到洛倫茲力和霍爾電場力的合力大小；（3）霍爾電場建立后，自由電子與空穴在z方向定向移動的速率分別為、，求時間內(nèi)運(yùn)動到半導(dǎo)體z方向的上表面的自由電子數(shù)與空穴數(shù)，并說明兩種載流子在z方向上形成的電流應(yīng)滿足的條件．機(jī)密★啟用前2021年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理參考答案Ⅰ卷共8題，每題5分，共40分．1．D2．A3．C4．B5．D6．AC7．AB8．CDⅡ卷共4題，共60分．9．（12分）（1）①②③偶然（2）①NM②4③C10．（14分）（1）設(shè)玩具上升的最大高度為h，玩具上升到高度時的速度大小為v，重力加速度大小為g，以初速度方向為正，由運(yùn)動學(xué)公式，有①②聯(lián)立①②式解得③（2）設(shè)玩具分開時兩部分的質(zhì)量分別為、，水平速度大小分別為、．依題意，動能關(guān)系為④玩具達(dá)到最高點時速度為零，兩部分分開時速度方向相反，水平方向動量守恒，有⑤分開后兩部分做平拋運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)關(guān)系，兩部分落回地面時，豎直方向分速度大小為，設(shè)兩部分落地時的速度大小分別為、，由速度合成公式，有⑥⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式，考慮到，得⑧11．（16分）（1）在運(yùn)動過程中，由于拉力功率恒定，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，速度達(dá)到最大時，加速度為零，設(shè)此時拉力的大小為F，安培力大小為，有①設(shè)此時回路中的感應(yīng)電動勢為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律，有②設(shè)回路中的感應(yīng)電流為I，由閉合電路歐姆定律，有③受到的安培力④由功率表達(dá)式，有⑤聯(lián)立上述各式，代入數(shù)據(jù)解得⑥（2）從速度到的過程中，由動能定理，有⑦代入數(shù)據(jù)解得⑧12．（18分）（1）自由電子受到的洛倫茲力沿方向（2）設(shè)t時間內(nèi)流過半導(dǎo)體垂直于x軸某一橫截面自由電子的電荷量為q，由電流定義式，有①設(shè)自由電子在x方向上定向移動速率為，可導(dǎo)出自由電子的電流微觀表達(dá)式為②單個自由電子所受洛倫茲力大小為