2021年天津市高考物理试卷（等级性）

一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

• 1．科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的（　　）

  A．牛顿发现“万有引力定律”

  B．库仑发现“库仑定律”

  C．法拉第发现“电磁感应现象”

  D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
  组卷：562引用：5难度：0.7

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• 2．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　）

  A．波长变短	B．光子能量增加
  C．频率降低	D．传播速度增大
  组卷：883引用：4难度：0.6

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• 3．如图所示，闭合开关后，R=5Ω的电阻两端的交流电压为u=50

  2

  sin10πtV，电压表和电流表均为理想交流电表，则（　　）

  A．该交流电周期为0.02s	B．电压表的读数为100V
  C．电流表的读数为10A	D．电阻的电功率为1kW
  组卷：1198引用：3难度：0.7

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• 4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t=0.6s时的波形（　　）

  A．	B．
  C．	D．
  组卷：1871引用：7难度：0.6

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三、本卷共5题，共60分

• 12．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1m,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成θ=30°角，N、Q两端接有R=1Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v₁=0.5m/s沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v=2m/s。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g=10m/s²。
  （1）求拉力的功率P；
  （2）ab开始运动后，经t=0.09s速度达到v₂=1.5m/s,此过程中ab克服安培力做功W=0.06J，求该过程中ab沿导轨的位移大小x。
  组卷：2749引用：9难度：0.4

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• 13．霍尔元件是一种重要的磁传感器，可用在多种自动控制系统中。长方体半导体材料厚为a、宽为b、长为c,以长方体三边为坐标轴建立坐标系xyz,如图所示。半导体中有电荷量均为e的自由电子与空穴两种载流子，空穴可看作带正电荷的自由移动粒子，单位体积内自由电子和空穴的数目分别为n和p。当半导体材料通有沿+x方向的恒定电流后，某时刻在半导体所在空间加一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，沿+y方向，于是在z方向上很快建立稳定电场，称其为霍尔电场，已知电场强度大小为E，沿-z方向。
  （1）判断刚加磁场瞬间自由电子受到的洛伦兹力方向；
  （2）若自由电子定向移动在沿+x方向上形成的电流为I_n，求单个自由电子由于定向移动在z方向上受到洛伦兹力和霍尔电场力的合力大小F_nz；
  （3）霍尔电场建立后，自由电子与空穴在z方向定向移动的速率分别为v_nz、v_pz，求Δt时间内运动到半导体z方向的上表面的自由电子数与空穴数，并说明两种载流子在z方向上形成的电流应满足的条件。
  组卷：1362引用：2难度：0.3

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