2021年天津市高考《物理》試卷

2021年天津市高考物理試卷

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(shí)60

分鐘.第I卷1至3頁(yè)，第n卷4至7頁(yè).

答卷前，考生務(wù)必將自山的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在答題卡上，并

在規(guī)定位置粘貼考試用條形碼.答卷時(shí),考生務(wù)必將答案涂寫(xiě)在答題卡上,答在

試卷上的無(wú)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(xiàng)：

1.每題選出答案后,用鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改動(dòng),用

橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào).

2.本卷共8題,每題5分，共40分.

一、單項(xiàng)選擇題（每小題5分，共25分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)

是正確的）

1.科學(xué)研究方法對(duì)物理學(xué)的發(fā)展意義深遠(yuǎn),實(shí)驗(yàn)法、歸納法、演繹法、類比法、理想實(shí)驗(yàn)法

等對(duì)揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)十分重要.下列哪個(gè)成果是運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)法得到的（）

A.牛頓發(fā)現(xiàn)“萬(wàn)有引力定律”B.庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)“庫(kù)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(dòng)的原因”

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】牛頓發(fā)現(xiàn)“萬(wàn)有引力定律”；庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)“庫(kù)侖定律”；法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，

這些都是建立在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上直接得出的結(jié)論;而伽利略發(fā)現(xiàn)“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的

原因”，是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)抽象推理得出的結(jié)論,即運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法.

故選D.

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(zhǎng)變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速

度增大

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】紫外線進(jìn)入液體后與真空相比,頻率不變，傳播速度減小,根據(jù)

2=-

可知波長(zhǎng)變短;根據(jù)

￡=hv

可知，光子能量不變.

故選A.

3.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，R=5。的電阻兩端的交流電壓為“=500sin10RV,電壓表

和電流表均為理想交流電表,則0

A.該交流電周期為0.02sB.電壓表的讀數(shù)為100V

C.電流表的讀數(shù)為D.電阻的電功率為

【答案】c

【解析】

【分析】

【詳解】A.該交流電周期

2兀27r

T=——=——s=0.2s

CD107

B.電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，即

U=^￡^V=5OV

選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.電流表的讀數(shù)為

3A=IOA

R5

選項(xiàng)C正確；

D.電阻的電功率為

P=IU=10x50W=500W

選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

故選C.

4.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，傳播速度u=10m/s,時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡

位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，下列圖形中哪個(gè)是，=0.6s時(shí)的波形0

【解析】

【分析】

【詳解】由圖中可以看出該波的波長(zhǎng)為/l=4m,根據(jù)

2

v=-

T

可知該列波的周期為

T=0.4s

又因?yàn)闀r(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)f=().6s時(shí)經(jīng)歷了1.57；所

以此時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖像可知B選項(xiàng)正確.

故選B.

5.2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星取得成功,邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要

一步,在火屬上首次留下國(guó)人的印跡.天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射后，順利被火星捕獲,成為我

國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星.經(jīng)過(guò)軌道調(diào)整,探測(cè)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H運(yùn)行,如圖所示,兩軌道相切于近火點(diǎn)P,則天間一號(hào)探測(cè)器()

A.在軌道n上處于受力平衡狀態(tài)B.在軌道I運(yùn)行周期比在n時(shí)短

c.從軌道I進(jìn)入n在一處要加速D.沿軌道I向尸飛近時(shí)速度增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器在軌道n上做變速圓周運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,軌道I的半徑大于軌道n的半長(zhǎng)軸,故在軌道I運(yùn)行周期比在

n時(shí)長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；

c.天間一號(hào)探測(cè)器從軌道I進(jìn)入n,做近心運(yùn)動(dòng),需要的向心力要小于提供的向心力，故要在

〃點(diǎn)點(diǎn)火減速，故C錯(cuò)誤；

D.在軌道I向。飛近時(shí),萬(wàn)有引力做正功,動(dòng)能增大,故速度增大,故D正確.

故選D.

二、不定項(xiàng)選擇題(每小題5分，共15分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,都有多個(gè)選

項(xiàng)是正確的.全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,選錯(cuò)或不答的得0分)

6.列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性與車(chē)廂的振動(dòng)密切相關(guān),車(chē)廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振,空氣

彈簧主要由活寒、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(chē)廂振

動(dòng)，上下乘客時(shí)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(shí)氣缸內(nèi)

氣體的體積變化較快,氣體與外界來(lái)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(guò)程中()

A.上下乘客時(shí)，氣體的內(nèi)能不變B.上下乘客時(shí)，氣體從外界吸熱

C.劇烈顛簸時(shí)，外界對(duì)氣體做功D.劇烈顛簸時(shí)，氣體的溫度不變

【答案】AC

【解析】

【分析】

【詳解】AB.上下乘客時(shí)氣缸內(nèi)氣體與外界有充分的熱交換，即發(fā)生等溫變化，溫度不變,故

氣體的內(nèi)能不變，體積變化緩慢,沒(méi)有做功,故沒(méi)有熱交換,故A正確,B錯(cuò)誤；

CD.劇烈顛簸時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快,且氣體與外界來(lái)不及熱交換,氣體經(jīng)歷絕熱過(guò)程,

外界對(duì)氣體做功,溫度升高，故C正確,D錯(cuò)誤.

故選AC.

7.一沖九霄，問(wèn)鼎蒼穹.2021年4月29日，長(zhǎng)征五號(hào)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(guó)空間站建造進(jìn)入全面實(shí)施階段.下列關(guān)于火箭的描述正確的是()

A.增加單位時(shí)間的燃?xì)鈬娚淞靠梢栽龃蠡鸺耐屏?/p>

B.增大燃?xì)庀鄬?duì)于火箭噴射速度可以增大火箭的推力

C.當(dāng)燃?xì)鈬姵龌鸺龂娍诘乃俣认鄬?duì)于地面為零時(shí)火箭就不再加速

D.火箭發(fā)射時(shí)獲得的推力來(lái)自于噴出的燃?xì)馀c發(fā)射臺(tái)之間的相互作用

【答案】AB

【解析】

【分析】

【詳解】A.增加單位時(shí)間的燃?xì)鈬娚淞?，即增加單位時(shí)間噴射氣體的質(zhì)量，根據(jù)

=△mu

可知可以增大火箭的推力，故A正確；

B.當(dāng)增大燃?xì)庀鄬?duì)于火箭的噴射速度時(shí),根據(jù)

FAt=^mv

可知可以增大火箭的推力,故B正確；

C.當(dāng)燃?xì)鈬姵龌鸺龂娍诘乃俣认鄬?duì)于地面為零時(shí)，此時(shí)火箭有速度，所以相對(duì)于火箭的速度

不為零,火箭仍然受推力作用，仍然要加速,故C錯(cuò)誤；

D.燃?xì)獗粐姵龅乃查g，燃?xì)鈱?duì)火箭的反作用力作用在火箭上，使火箭獲得推力,故D錯(cuò)誤.

故選AB.

8.兩個(gè)位于紙面內(nèi)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中實(shí)線所示,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相

等.虛線是一個(gè)電子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡與某等勢(shì)面相切于2點(diǎn).下列說(shuō)法正

確的是()

M

A.兩點(diǎn)電荷可能是異種點(diǎn)電荷B./1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比6點(diǎn)的大

C.1點(diǎn)的電勢(shì)高于5點(diǎn)的電勢(shì)D.電子運(yùn)動(dòng)到戶點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

【答案】CD

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)電荷間等勢(shì)面的分布情況可知兩點(diǎn)電荷時(shí)同種電荷，又根據(jù)電子在該電場(chǎng)中

的運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷電子一直受到排斥的力，故可知兩點(diǎn)電荷為同種負(fù)電荷;故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)等勢(shì)面的疏密程度可以判斷A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比6點(diǎn)的小，故B錯(cuò)誤；

C.因?yàn)閮牲c(diǎn)電荷時(shí)同種負(fù)電荷，電場(chǎng)線指向負(fù)電荷,故可知/點(diǎn)的電勢(shì)高于6點(diǎn)的電勢(shì)，故C

正確；

D.根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線的方向可知由"到。電場(chǎng)力做負(fù)功，由/到N電場(chǎng)力做正功；

由，"到?動(dòng)能減小，由P到/V動(dòng)能增加,故電子運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小,故D正確.

故選CD.

第n卷

注意事項(xiàng)：

i.用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫(xiě)在答題卡上.

2.本卷共4題，共60分.

9.某實(shí)驗(yàn)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(dòng)的過(guò)程.為便于記

錄小球各個(gè)時(shí)刻在斜面上的位置,將錄像中時(shí)間間隔為7的連續(xù)7幅畫(huà)面合成到同一張圖中，

示意如圖.依次測(cè)得小球各相鄰位置間的距離為.......

①寫(xiě)出小球在位置1的速度表達(dá)式.

②要求充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，寫(xiě)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度表達(dá)式.

③在測(cè)量小球相鄰位置間距時(shí)由于實(shí)驗(yàn)者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是誤差.（填“偶然”

或"系統(tǒng)”）

［答案］①.丑士2②.（%+&+%6）-0+々+當(dāng)）③.偶然

2T9T2

【解析】

【分析】

【詳解】①[1]勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻速度等于平均速度,所以1位置的速度為

玉+九2

V.=----

12T

②[2]題中要求充分利用數(shù)據(jù),利用逐差法求解加速度,則

2

x4-Xj=3a}T

X5~Xl=3々2尸

七一毛=3%尸

解得加速度為

_q+々2+/_(4+尤5+Z)―(%3+工2+%)

a~3-9F

③[3]讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是人為因素造成的，屬于偶然誤差.

【點(diǎn)睛】一般來(lái)說(shuō)，偶然誤差是主觀因素引起的誤差，比如讀數(shù)錯(cuò)誤,操作錯(cuò)誤等;系統(tǒng)誤差是

客觀因素造成的，比如測(cè)量工具本身的精確度不夠,測(cè)量方法帶來(lái)的不可避免的誤差等.

10.隨著智能手機(jī)的廣泛應(yīng)用，充電寶成為手機(jī)及時(shí)充電的--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(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻很小,最大放電電流為,某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)

定它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.他們剝開(kāi)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(dòng)變阻器用于改變電路中

的電流,定值電阻A=3。，兩只數(shù)字多用電表MN,兩表均為理想電表,并與開(kāi)關(guān)S連成如

圖所示電路.

充電寶

①圖中測(cè)量電流的電表是，測(cè)量電壓的電表是.(均填寫(xiě)字母“M”

或“N”)

②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得多組I、少數(shù)據(jù),記錄如下表,其中只有一個(gè)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(cè)量次數(shù)的序號(hào))

次數(shù)1234567

電流0.2990.4770.6840.8771.06512811.516

電壓4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848

③電路中接入可以達(dá)到下列哪個(gè)效果.(填選項(xiàng)前的字母)

A.使測(cè)電流的電表讀數(shù)變化明顯B.為了更準(zhǔn)確地測(cè)量充電寶內(nèi)阻

C.避免使充電寶的放電電流過(guò)大D.減小測(cè)量電壓的電表分流作用

【答案】①.N②.M(3).4?.C

【解析】

【分析】

【詳解】①[1]器件N串聯(lián)在電路中，測(cè)量干路電流,所以N為電流表；

[2]器件M一端接在開(kāi)關(guān)上,另一端接在充電寶的負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)后相當(dāng)于并聯(lián)在電源兩端，

所以M為電壓表,測(cè)量路端電壓；

②[3]題中表格的電流不斷增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+〃可知路端電壓不斷減小,

電壓表的示數(shù)不斷減小,所以第4次的記錄數(shù)據(jù)有誤；

③[4]因?yàn)槌潆妼毜膬?nèi)阻很小，所以電阻串聯(lián)在電路中，起保護(hù)電路的作用，避免使充電寶的

放電電流過(guò)大損壞電路中的器件.

故選C.

11.一玩具以初速度從水平地面豎直向上拋出，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),用遙控器將玩具內(nèi)壓縮的輕

彈簧彈開(kāi),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(shí)它們的動(dòng)能之和與玩具

從地面拋出時(shí)的動(dòng)能相等.彈簧彈開(kāi)的時(shí)間極短,不計(jì)空氣阻力.求

(1)玩具上升到最大高度己3時(shí)的速度大??；

4

(2)兩部分落地時(shí)速度大小之比.

【答案】(l)u=L%;(2)3=2

2匕

【解析】

【分析】

【詳解】(1)設(shè)玩具上升的最大高度為方，玩具上升到高度二。時(shí)的速度大小為匕重力加速度

4

大小為g,以初速度方向?yàn)檎?整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程有

O-VQ=-2gh

3

玩具上升到最大高度-有

4

/一看二女生)

兩式聯(lián)立解得

1

V=2V?

(2)設(shè)玩具分開(kāi)時(shí)兩部分的質(zhì)量分別為、，水平速度大小分別為、.依題意，動(dòng)能關(guān)系為

g町片+3也v=;(班+生)片

玩具達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)速度為零,兩部分分開(kāi)時(shí)速度方向相反，水平方向動(dòng)量守恒,有

=0

分開(kāi)后兩部分做平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，兩部分落回地面時(shí),豎直方向分速度大小為，設(shè)兩

部分落地時(shí)的速度大小分別為、，由速度合成公式，有

，

Vv2,122

\=Vo+匕，%=+V2

結(jié)合町：？=1:4,解得

V,

12.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌、間距L=1m,其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成

的平面均與水平面成6=30。角，認(rèn)。兩端接有R=1。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m=0.2kg，電阻r=IQ,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平

面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=1T.在平行于導(dǎo)軌向上的拉力作用下，以初速度

V,=0.5m/s沿導(dǎo)軌向上開(kāi)始運(yùn)動(dòng),可達(dá)到最大速度v=2m/s.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力的功率恒定不

變，重力加速度g=10m/s2.

(1)求拉力的功率

⑵開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，經(jīng)1=0.09s速度達(dá)到為=L5m/s,此過(guò)程中克服安培力做功卬=0.06J,

求該過(guò)程中沿導(dǎo)軌的位移大小X

M

B

N

0.--

Q

【答案】(1)P=4W;(2)x=0.1m

【解析】

【分析】

【詳解】(1)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于拉力功率恒定，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最

大時(shí),加速度為零,設(shè)此時(shí)拉力的大小為F,安培力大小為,有

F-mgsin。一行=0

設(shè)此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律,有

E=BLv

設(shè)回路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律，有

R+r

受到的安培力

FA=ILB

由功率表達(dá)式，有

P=Fv

聯(lián)立上述各式，代入數(shù)據(jù)解得

尸=4W

(2)從速度到的過(guò)程中，由動(dòng)能定理,有

Pt-W-zwgxsin=~mv2~^mvi

代入數(shù)據(jù)解得

x=O.lm

13.霍爾元件是一種重要的磁傳感器,可用在多種自動(dòng)控制系統(tǒng)中.長(zhǎng)方體半導(dǎo)體材料厚為

a、寬為6、長(zhǎng)為c,以長(zhǎng)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(dòng)粒子,單位體積內(nèi)自由電子

和空穴的數(shù)目分別為〃和p.當(dāng)半導(dǎo)體材料