2021年天津市南开区高考物理一模试卷

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。）

• 1．2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回1.73kg月壤。氦3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是

  3

  2

  He+

  3

  2

  He→

  4

  2

  He+2X+12.86MeV，已知氦3、氦4和X粒子的质量分别为m₁、m₂和m₃，下列说法正确的是（　　）

  A．核裂变比核聚变更为安全，清洁

  B．X粒子为中子

  C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大

  D．由核反应过程质量守恒可知2m1=m2+2m3
  组卷：385引用：3难度：0.5

  解析

• 2．如图所示，用频率为ν₁和v₂的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为U₁和U₂。已知v₁＜v₂，则（　　）

  A．遏止电压U1＜U2

  B．用甲、乙光分别照射时，金属的截止频率不同

  C．增加乙光的强度，遏止电压U2变大

  D．滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数为零
  组卷：537引用：3难度：0.6

  解析

• 3．如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，结构对称。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索（不可伸缩）就会拉紧，拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是（　　）

  A．当OD、OC两拉索夹角为60°时，三根拉索的拉力大小相等

  B．拉动手刹拉杆时，拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大

  C．若在AO上施加一恒力，OD、OC两拉索夹角越小，拉索OD、OC拉力越大

  D．若保持OD、OC两拉索拉力不变，OD、OC两拉索越短，拉动拉索AO越省力
  组卷：227引用：8难度：0.5

  解析

• 4．我国的“神舟十一号”载人飞船已于2016年10月17日发射升空，入轨两天后，与“天宫二号”成功对接，顺利完成任务．假定对接前，“天宫二号”在如图所示的轨道3上绕地球做匀速圆周运动，而“神舟十一号”在图中轨道1上绕地球做匀速圆周运动，两者都在图示平面内顺时针运转．若“神舟十一号”在轨道1上的P点改变其速度的大小，使其运行的轨道变为椭圆轨道2，并在轨道2和轨道3的切点Q与“天宫二号”进行对接，图中P、Q、K三点位于同一直线上，则（　　）

  A．“神舟十一号”应在P点瞬间加速才能使其运动轨道由1变为2

  B．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从Q点飞向P点过程中，万有引力做负功

  C．“神舟十一号”沿椭圆轨道2从P点飞向Q点过程中机械能不断增大

  D．“天宫二号”在轨道3上经过Q点时的速度与“神舟十一号”在轨道2上经过Q点时的速度相等
  组卷：256引用：2难度：0.7

  解析

三、解答题（共5小题，满分60分）

• 12．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的倾角θ=30°，两导轨间距L=0.3m,导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R=0.4Ω的固定电阻。整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下。一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab垂直跨放在导轨上，现用一平行金属导轨面的外力F沿斜面向上拉金属杆ab,使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。g取10m/s²，求：
  
  （1）t=2.0s时金属杆ab的速度v的大小；
  （2）t=2.0s时拉力F的瞬时功率P；
  （3）2.0s内通过金属杆ab横截面的电量q。
  组卷：316引用：3难度：0.4

  解析

• 13．某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图所示，材料表面上方矩形区域PP′N′N充满垂直向下的匀强电场，宽为d；矩形区域NN′M′M充满垂纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽为s,长为3s；NN′为磁场与电场之间的薄隔离层。一个电荷量为e、质量为m、初速为零的电子，从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%。若最后电子仅能从磁场边界M′N′飞出，不计电子所受重力。
  （1）求电子第一次与第二次圆周运动半径之比；
  （2）若电场强度取某值时，电子第三次进入磁场后恰能垂直M′N′飞出，求电子在磁场区域中运动的时间；
  （3）若仅满足电子从磁场边界M′N′飞出，求电场强度的取值范围。
  组卷：148引用：1难度：0.2

  解析