2021年天津市河东区高考物理一模试卷

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

• 1．物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中科学家们运用了许多研究方法，例如：理想化模型法、控制变量法、极限思维法、等效法、微元法、放大法等等。以下关于物理学研究方法的叙述中错误的是（　　）

  A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想化模型法

  B．在探究加速度与力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法

  C．根据速度定义式 v = Δ x Δ t ，当Δt→0时， Δ x Δ t 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法

  D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了等效法
  组卷：90引用：1难度：0.8

  解析

• 2．如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电，电表为理想电表，R_t为热敏电阻（阻值随温度升高而减小），则（　　）

  A．Rt温度升高，电流表示数变大

  B．Rt温度升高，电压表的示数变小

  C．开关S由a切换到b,电压表示数不变

  D．开关S由a切换到b,电流表示数变大
  组卷：204引用：3难度：0.6

  解析

• 3．科技改变生活，现有一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。手机可以静止吸附在该手机支架上，如图所示，若手机的重力为G，倾角为θ，则纳米（　　）

  A．手机受到的支持力大小小于Gcosθ

  B．手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ

  C．纳米材料对手机的作用力方向竖直向上

  D．纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ
  组卷：142引用：2难度：0.6

  解析

• 4．2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号”探测器在文昌航天发射场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么（　　）

  A．火星公转的周期小于地球公转的周期

  B．火星公转的线速度小于地球公转的线速度

  C．火星公转的角速度大于地球公转的角速度

  D．火星公转的加速度大于地球公转的加速度
  组卷：270引用：3难度：0.7

  解析

三、解答题（共5小题，满分60分）

• 12．如图所示，内壁光滑的直圆筒固定在水平地面上，一轻质弹簧一端固定在直圆筒的底端，其上端自然状态下位于O点处，将一质量为m、直径略小于直圆筒的小球A缓慢的放在弹簧上端，其静止时弹簧的压缩量为x₀。现将一与小球A完全相同的小球B从距小球A某一高度的P处由静止释放，小球B与小球A碰撞后立即粘连在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O点。已知两小球均可视为质点，弹簧的弹性势能为

  1

  2

  kx²，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，已知重力加速度g。求：
  （1）弹簧的劲度系数k；
  （2）小球B释放时的高度h；
  （3）小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值v_m。
  组卷：287引用：3难度：0.4

  解析

• 13．嫦娥五号成功实现月球着陆和返回，鼓舞人心。小明知道月球上没有空气，无法靠降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置。如图所示，该装置由船舱、间距为l的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁体和“∧”型刚性线框组成，“∧”型线框ab边可沿导轨滑动并接触良好。船舱、导轨和磁体固定在一起，总质量为m₁。整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间的速度大小为v₀，接触月球表面后线框速度立即变为零。经过减速，在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已可视为匀速。已知船舱电阻为3r；“∧”型线框的质量为m₂，其7条边的边长均为l,电阻均为r；月球表面的重力加速度为

  g

  6

  。整个运动过程中只有ab边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力。
  （1）求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框ab边产生的电动势E₀；
  （2）通过画等效电路图，求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过“∧”型线框ab边的电流I₀；
  （3）求船舱匀速运动时的速度大小v；
  （4）同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为C的电容器，在着陆减速过程中还可以回收部分能量，在其他条件均不变的情况下，求船舱匀速运动时的速度大小v′和此时电容器所带电荷量q。
  组卷：290引用：4难度：0.4

  解析