天津市静海县2021届新高考物理第一次押题试卷含解析

天津市静海县2021届新高考物理第一次押题试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图，我国第五代战斗机“歼-20”是目前亚洲区域最先进的战机， 当它沿倾斜直线匀速飞行时，气体对它的作用力方向为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】C 【解析】 【详解】
匀速飞行时受力平衡，即向下的重力与气体对飞机竖直向上的作用力平衡，故选C.
2．如图所示，一正方形木板绕其对角线上O 1点做匀速转动。

关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是
A ．A 点角速度最大
B ．B 点线速度最小
C ．C 、
D 两点线速度相同 D ．A 、B 两点转速相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据题意，一正方形木板绕其对角线上1O 点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A 错误；
B ．根据线速度与角速度关系式v r ω=，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知， 1O 点到BD 、B
C 边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B 错误；
C ．从1O 点到C 、
D 两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C 错误； D ．因角速度相同，因此它们的转速也相等，故D 正确；
故选D 。

3．下列关于物质结构的叙述中不正确．．．
的是 A ．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B ．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C ．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的
D ．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 【答案】B 【解析】 【详解】
A ．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。

故A 正确，不符合题意；
B ．质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。

故B 错误，符合题意；
C ．汤姆生发现电子，知道原子还可以再分，表明了原子内部是有复杂结构的。

故C 正确，不符合题意；
D ．α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，故D 正确，不符合题意； 故选B 。

4．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 3为定值电阻，R 2为滑动变阻器，C 为电容器。

将滑动变阻器的滑动触头P 置于位置a ，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，理想电流表A 的示数为I 。

当滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1′、U 2′，理想电流表A 的示数为I′。

则以下判断中正确的是（ ）
A ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R 3的电流方向由左向右
B ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小
C ．11'U U > ，22'U U >，I I '>
D ．
221'
U U R r I I
-=+-' 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．电容C 与电阻R 1、R 2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P 由a 滑向b 的
过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据Q
C U
=可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R 3的电流方向由右向左，故AB 项错误；
C ．因电路电流减小，故I I '>，则R 1两端电压减小，即11'U U >。

因路端电压增大，则R 2两端电压增大，即22'U U <，故C 项错误；
D ．将R 1等效为电源内阻，则2U 可视为等效电源的路段电压，根据U —I 图像的斜率关系可得
221'
U U R r I I -=+-'
故D 项正确。

故选D 。

5．如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I 1的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下。

忽略地磁场的影响。

关于右边导线中的电流I 2，下列判断正确的是（ ）
A ．I 2<I 1，方向垂直纸面向外
B ．I 2>I 1，方向垂直纸面向外
C ．I 2<I 1，方向垂直纸面向里
D ．I 2>I 1，方向垂直纸面向里
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
小磁针静止时N 极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I 1在该处形成的磁场方向向上，则I 2在该处形成的磁场方向向下，且大于I 1在该处形成的磁场，由安培定则可知I 2方向垂直纸面向外且I 2>I 1。

故选B 。

6．已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 A ．0.2 B ．2
C ．20
D ．200
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G
2
M M r 太地
地
＝M 地224
T π地r 地，研究月球有G 2
M M r 月地月＝M 月2
24T π月
r 月，日月间距近似为r 地，两式相比M M 太地＝3
r r 地月⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭
·2
T T ⎛⎫
⎪⎝⎭
月地.太阳对月球万有引力F 1＝G 2M M r 月太地，地球对月球万有引力F 2＝G 2
M M r 月地月，故12F F ＝M M 太
地
·2
T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭
月地＝r r 地月·2
T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭月地＝2
27390365⎛⎫ ⎪⎝⎭=2.13，故选B. 二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目
要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 7．下列说法正确的是_____
A ．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
B ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
C ．分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温度高
D ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 E.外界对气体做功，气体的内能可能减小 【答案】BD
E 【解析】 【详解】
A ．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故A 错误；
B ．由于表面分子较为稀疏，故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故B 正确；
C ．分子的平均动能相等时，物体的温度相等；考虑到分子的质量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均动能小；分子平均速率小有可能分子的平均动能大．故C 错误；
D ．由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D 正确；
E ．当外界对气体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q 分析可知，内能可能增大也可能减小，故E 正确． 8．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C 和电阻R ，导体棒MN 放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B 的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN 始终保持静止，则0～t 2时间（ ）
A ．电容器C 的电荷量大小始终没变
B ．电容器
C 的a 板先带正电后带负电 C ．MN 所受安培力的大小始终没变
D ．MN 所受安培力的方向先向右后向左
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、B：由乙图知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定电动势，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器的电压恒定，故电容器C的电荷量大小始终没变．根据楞次定律判断可知，通过R的电流一直向下，电容器上板电势较高，一直带正电．故A正确，B错误；C：根据安培力公式F＝BIL，I、L不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故C错误．D：由右手定则判断得知，MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故D正确．
故选AD．
9．如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。

当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。

图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）
A．a、b、c单摆的固有周期关系为T a=T c<T b
B．b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大
C．达到稳定时b摆的振幅最大
D．由图乙可知，此时b摆的周期T b小于t0
E.a摆的摆长为
2
2 4 gt π
【答案】ABE 【解析】
【分析】
【详解】
A．由单摆周期公式2L
T
g
=，知固有周期关系为T a=T c<T b，故A正确；
BC．因为T a=T c，所以c摆共振，达到稳定时，c摆振幅较大，b摆的振幅最小，故B正确，C错误；D．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以三个单摆的频率相同，周期相同，故T b等于t0。

故D错误。

E．由图乙与前面的分析可知a摆的周期为t0。

由2L
T
g
=解得
20
2
4gt L π
= 故E 正确。

故选ABE 。

10．某型号的小灯泡其正常发光时的电压为4.0V ，图甲为小灯泡的I-U 曲线，现将该小灯泡与一电阻值为5.0Ω电阻串联后，再与一电动势E=5.0V 、内阻r=5.0Ω的电源，按图乙的连接方式连接好。

则下列说法正确的是（ ）
A ．此时电路中的电流为1A
B ．此时R 的功率约为为0.392W
C ．小灯泡的功率约为为0.672W
D ．电源的输出功率接近1W 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
ABC ．将定值电阻看成是电源的内阻，由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示
则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压约为2.4V ，电流约为0.28A ，则灯泡的功率
2.40.280.672W P UI ==⨯=
R 消耗的功率为 P=I 2R=0.282×5=0.392W 故A 错误，BC 正确；
D ．由电路可知电源的输出功率为电阻和小灯泡消耗的功率 P 总=0.392+0.672=1.06W 故D 正确。

故选BCD 。

11．如图所示为某电场中的一条电场线，该电场线为一条直线，a b c 、、为电场线上等间距的三点，三点的电势分别为a ϕ、b ϕ、c ϕ，三点的电场强度大小分别为a E 、b E 、c E ，则下列说法正确的是（ ）
A ．不论什么电场，均有a b c ϕϕϕ>>
B ．电场强度大小有可能为a c b E E E =>
C ．若a b c E E E ==，则电场一定是匀强电场
D ．若a b b c ϕϕϕϕ=--，则电场一定是匀强电场 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
A ．沿着电场线的方向电势逐渐降低，可得a b c ϕϕϕ>>，选项A 正确；
B ．在等量异种点电荷电场中，若b 点为两点电荷连线的中点，则有a c b E E E =>，故选项B 正确；
C ．仅由a b c E E E ==，不能确定电场是否是匀强电场，选项C 错误；
D ．仅由a b b c ϕϕϕϕ=--，不能确定电场为匀强电场，选项D 错误。

故选AB 。

12．4月20日深夜，“长征三号乙”运载火箭成功发射第44颗“北斗”导航卫星。

这是“北斗”导航卫星在2019年的首次发射，“北斗”卫星导航系统今年继续高密度全球组网。

若某颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r ，运动周期为T 。

已知地球半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）
A ．卫星的线速度大小2r v T π=
B ．地球的质量23
2
4R M GT
π= C ．地球的平均密度3
23
3r GT R
πρ= D ．地球表面重力加速度大小23
224R g T r
π=
【答案】AC 【解析】 【详解】
A ．根据线速度的定义可知卫星的线速度大小为
2r
v T
π=
选项A 正确；
B ．由2
2
24GMm m r r T
π=，得地球的质量为
23
2
4R M GT
π= 选项B 错误；
C ．根据密度公式可知地球的密度
3
233
343
M
r GT R R πρπ== 选项C 正确；
D ．根据万有引力提供向心力有
2
2
24GMm m r r T
π= 地球表面万有引力近似等于重力有
2
Mm
G
mg R = 联立解得地球表面的重力加速度大小
23224r g T R
π=
选项D 错误。

故选AC 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L ，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：
A ．电压表V 1(量程为2V ，内阻为2kΩ)
B ．电压表V 2(量程为15V ，内阻为15kΩ)
C ．电流表A 1(量程为2A ，内阻约为1Ω)
D ．电流表A 2(量程为0.6A ，内阻约为10Ω) E.定值电阻R 1=4kΩ F.定值电阻R 2=16kΩ G .滑动变阻器R 3(0~5Ω，2A) H.剂动变鞋器R 4(0~150Ω，0.5A) I.学生电源(直流9V ，内阻不计) J.开关，导线若干
(1)为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______，电压表应选用_______，定值电阻应选用_______(填器材前的字母序号) (2)在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______
(3)根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U 与电压表读数U v 的关系为______ 【答案】C G A E 见解析 U=3U v 【解析】 【详解】
(1)[1][2][3][4]．由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A ，工作电阻为4Ω，所以电流表宜选用电流表A 1，即C ；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器R a ，即G ；电压表V 2的量程太大，读数不准确，电压表V 1的量程太小，但可以串联定值电阻R 1，将量程扩大到6V ，故电压表应选用V 1，即A ；定值电阻应选用R 1，即E 。

(2)[5]．滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。

(3)[6]．根据串联电路知识可知
()V 1v 3=+=U I R R IR = 3U v
14．某中学实验小组成员在应用多用电表测电阻实验。

如图为一多用电表的表盘，其中表盘上的三个重要部件分别用三个字母A 、B 、C 标记了出来，然后在测量电阻时操作过程如下：
①在测量电阻以前，首先进行的操作应是机械调零，要调节部件_________，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置； ②然后同学将旋钮C 调节到“×100”的挡位；
③将红表笔插到_____（“+”或“—”）孔，黑表笔插到_____（“+”或“—”）孔，将两表笔短接，调节部件______，使多用电表的指针指在表盘最_________（填“左”或“右”）端的零刻度线位置；
④完成以上的操作后，然后将两表笔与被测量的电阻良好接触，多用电表的指针几乎没有发生偏转，为了减小测量的误差。

从下列选项中选出正确的部分操作步骤，并进行正确的排序__________，最后测出待测电阻的阻值。

A ．用两表笔与待测电阻相接触
B ．将两表笔短接进行欧姆调零
C ．将旋钮C 调节到“×1”的挡位
D ．将旋钮C 调节到“×1k”的挡位 【答案】A 左 + — B 右 DBA 【解析】 【分析】 【详解】
①[1][2]使用前要进行机械调零（部件A ），使指针指向左边的零刻度处；
③[3][4][5][6]将红、黑表笔分别插入“+”、“—”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮（部件B ），使电表指针对准电阻的“0”刻线，即表盘最右端的零刻度线；
④[7]使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处；由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近，故正确的排序是DBA 。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，一长为11m L =的水平传送带，以04m/s v =的速率逆时针转动。

把一质量为1kg m =的物块A 以速度大小0v 推上传送带的右端，同时把另一质量为2kg M =的物块B 以速度大小8m/s v =推上传送带的左端。

已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动，两个物块与传送带间的动摩擦因数均为0.2μ=，重力加速度210m/s g =，物块可视为质点且碰撞时间极短。

求： (1)经多长时间两个物块相撞；
(2)相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止； (3)物块B 与传送带因摩擦产生的热量Q 。

【答案】 (1)1s(2)10s 3(3)796
J 9
【解析】 【详解】
(1)由题意知物块A 随传送带一起做匀速直线运动，设物块B 做加速度大小为a 的匀减速直线运动，则由牛顿第二定律有
Mg Ma μ=
设经时间t 两个物块相撞，则有
2012v t vt at L +-= 解得
1s t =或者11s t =（舍去）
(2)规定向右为正方向，两个物块相撞后瞬间的速度为1v ，则有
01()()M v at mv M m v --=+
以两个物块为系统，经时间t '两个物块相对传送带静止，由动量定理得
01()()()M m gt M m v M m v μ'-+=-+-+
解得
10s 3
t '= (3)设物块B 在与物块A 相撞之前与传送带因摩擦产生的热量为1Q ，由能量守恒定律有
221011()22
Q Mv M v at Mg v t μ=--+⋅ 设碰撞之后物块B 与传送带因摩擦产生的热量为2Q ，由能量守恒定律有
2200121
122
Mg v t Mv Mv Q μ'⋅=-+ 物块B 与传送带因摩擦产生的热量
12Q Q Q =+
解得
796J 9
Q = 16．如图所示，直角三角形ABC 为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a ．在截面所在的平面内，一束单色光从AB 边的中点O 射入棱镜，入射角为i ．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC 边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)
(i)求玻璃的折射率n
(ⅱ)若入射角i 在0~90°之间变化时，求从O 点折射到AC 边上的光线射出的宽度．
【答案】 (i) 2 (ii) 314
a - 【解析】
【分析】
正确画出光路图，根据几何关系找到入射角和折射角求出折射率，再根据全反射的条件求解从O 点折射到AC 边上的光线射出的宽度
【详解】
(i)设光线进入棱镜是的折射角为r ，如图1所示，
由几何关系可知30r =o
根据折射定律可求得sin 2sin i n r
== (ⅱ)设光线进入棱镜在AC 面发生全发射时的临界角为C ，1sin C n =
解得：45C =o 如图2所示，当0r =o 时，关系进入棱镜在AC 面的入射点计为P ，随着入射角的增大，光线在AC 面的入射点由移，入射角增大，入射角等于C 时发生全发射，此时入射点计为Q ，所以在AC 面上PQ 之间有光线射出．
由几何关系知2a OP = ，作OD 垂直AC ，则3sin 60OD OP ==o 1cos604
DP OP a ==o 3tan 45OD DQ ==o 所以AC 边三有光线射出的宽度314PQ DQ DP a =-=
故本题答案是：(i)
2 (ii) 314
a 【点睛】 对于光路图的题目来说，最主要的是正确画出光路图，在借助几何关系求解．
17．如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长L=85cm 的气体,气体的热力学温度T 1=300K ，现在活塞上缓慢加入细沙，直到活塞下降20cm 为止，外界大气压强P 0=75cmHg ，g=10m/s 2。

（i ）求活塞下降20cm 时，封闭气体的压强；
（ii ）保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。

【答案】（i ）85cmHg ；（ii ）380K 。

【解析】
【详解】
（i ）设活塞下降20cm 时，管内外水银面高度差为x ，高为x 的水银产生的压强为p x ，则有气体做等温变化:
()00(20cm )x p L p p L x =+-+
解得:
x=10cm
2085cmHg p p x =+=
（ii ）气体做等压变化，有
3223
V V T T = 其中
2(85cm 20cm 10cm)V S =-+
3(85cm 10cm)V S =+
21300K T T ==
解得:
T 3=380K 。