绝密★启用前
2022年天津高考物理冲刺真题重组卷2
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共5小题，每小题5分，共40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．(2021年高考天津卷)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”
D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
C．法拉第发现“电磁感应现象”
答案：D
解析：本题考查电磁感应的发现过程，物理学史
牛顿发现“万有引力定律”；库伦发现“库仑定律”；法拉第发现“电磁感应现象”，这些都是建立在大量的实验的基础上直接得出的结论；而伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，即运用了理想实验法。
故选D。
2．(2019年高考天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的端线四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫩娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速园周运动时，探测器的( )
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
答案：A
解析：本题考查人造卫星的各个物理量计算
由万有引力提供向心力可得
可得周期、线速度、角速度、向心加速度分别为
探测器动能
综上分析，答案为A。
3．(2020年高考天津卷)水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体( )
A．压强变大
B．对外界做功
C．对外界放热
D．分子平均动能变大
答案：B
解析：本题考查判断系统吸放热，做功情况和内能变化情况，应用波意耳定律解决实际问题，温度的概念以及与分子动能的关系。
A．随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据
恒量
可知气体压强减小，A错误；
BC．由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律
气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，B正确，C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，D错误。
故选B。
4．(2019年高考天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程( )
A．动能增加
B．机械能增加2mv2
C．重力势能增加
D．电势能增加2mv2
答案：B
解析：本题考查带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动
由动能的表达式，可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为2mv2，所以动能的增量为，故A错误；
带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有
vy=v=gt，vx=2v=at=qEt/m
可得
qE=2mg
竖直方向的位移h=vt/2，水平方向的位移x=2vt/2，因此有
x=2h
对小球写动能定理有
qEx-mgh=△Ek=
联立上式可解得
qEx=2mv2，mgh=mv2/2
因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加2mv2，电势能减少2mv2，故B正确D错误，
重力做负功重力势能增加量为mv2/2，故C错误
5．(2018年高考天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，，，，都是气原子中电子从量子数n>2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定( )
A．对应的前后能级之差最小
B．同一介质对的折射率最大
C．同一介质中的传播速度最大
D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能
答案：A
解析：本题考查光的折射定律、折射率，折射率的波长表达式和速度表达式，光电效应现象及其解释
爱因斯坦光电效应方程
根据hv=Em-En，分析前后能级差的大小；根据折射率与频率的关系分析折射率的大小；根据v=c/n判断传播速度的大小；根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应。
波长越大，频率越小，故的频率最小，根据E=hv可知对应的能量最小，根据hv=Em-En，可知对应的前后能级之差最小，A正确；
的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据v=c/n只可知的传播速度最大，BC错误；
的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用v照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D错误
光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分．
6．(2018年高考天津卷)一振子沿x轴做简谐选动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为 0.1m，t=1s时位移为0.1m，则( )
A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4s
D．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
答案：AD
解析：本题考查简谐运动的振幅、周期、频率，弹簧振子在一个周期内运动的定性规律
t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.lm，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分衡位置和远离平衡位置分析。
若振幅0.1m，可知，可得，即A对，B错；若振幅为0.2m，则，可知，故D对，C错。
7．(2019年高考天津卷)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
答案：BC
解析：本题考查线圈转动产生的交变电流的峰值及其表达式
由图像可知T/2时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错误；
由图可知交流电的周期为T，则ω=2π/T，由交流电的电动势的最大值为Em=nBSω=Φm 2π/T，有效值为
故B正确；
线圈转一周所做的功为转动一周的发热量
故C正确；
从0时刻到T/4时刻的平均感应电动势为
故D错误。
8．(2020年高考天津卷)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内( )
A．做匀加速直线运动
B．加速度逐渐减小
C．牵引力功率
D．牵引力做功
答案：BC
解析：本题考查机车的额定功率，阻力与最大速度，机车以额定功率启动的过程及v-t图像
AB．动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得
可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；
C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为
C正确；
D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为
根据动能定理得
D错误。
故选BC。
三、填空题：本题共2小题，每小题6分，共12分．
9．(2020年高考天津卷)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验，以下做法必要的是________。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度g=10m/s2，钢球平抛的初速度为________m/s。
③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是________________________________。
答案：(1)AB (2) 2 (3)方便调整木板保持在竖直平面上
解析：研究物体平抛运动实验的步骤和数据处理研究物体平抛运动实验的注意事项和误差分析
①A．实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，故A正确；
B．为保证钢球抛出时速度相同，每次应使钢球从同一位置静止释放，故B正确；
CD．实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，斜面底边ab与桌面是否重合和钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，故C错误，D错误。
故选AB。
②每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，刚球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据可知相邻两点的时间间隔为
刚球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球初速度为
③悬挂铅垂线的目的是方便调整木板保持在竖直平面上。
10．(2018年高考天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻，其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1=9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻。
(1)按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线，为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量a、a'间电压，若读数不为零，则一定是导线_____断开；若读数为零，则一定是____导线断开。
(2)排除故障后，该小组顺利完成实验，通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组数据，作出图象如右图，由I1-I2象得到电池的电动势E=____V，内阻r=_____Ω
答案：(1)aa' bb' (2)1.41(1.36-1.44均可) 0.5(0.4-0.6均可)
解析：本题考查实验电源电动势和内阻的测量，由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义，纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。
(1)用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在ab'间后有示数，说明电路被接通，即ab'间有断路故障，再测量aa' 间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到aa' 间，则一定是aa' 导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在bb' 间。
②根据闭合电路的欧姆定律
E=I1(R1+r1)+(I1+I2)(R0+r)
I1<E=I1(R1+r1)+I2(R0+r)
读出两点坐标：(60，0.12)和(260，0.05)，代入方程解得：电动势E=1.41V，内阻r=0.5Ω。
四、解答题：本题共3小题，共48分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．
11．(2020年高考天津卷)(14分)
长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为m1的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为m2的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求
(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小；
(2)碰撞前瞬间B的动能Ek至少多大？
答案：(1)；(2)
解析：本题考查完全非弹性碰撞，碰撞后直接粘连问题，机械能与曲线运动结合问题，绳球类模型及其临界条件。
(1)A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有
①
A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为，有
②
由动量定理，有
③
联立①②③式，得
④
(2)设两球粘在一起时速度大小为，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足
⑤
要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为，由动量守恒定律，有
⑥
又
⑦
联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为
⑧
12．(2021年高考天津卷)(16分)
如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=lm，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=IT。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。
答案：(1)P=4W (2)x=0.1m
解析：本题考查作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压，计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
(1)在ab运动过程中，由于拉力功率恒定，ab做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到最大时，加速度为零，设此时拉力的大小为F，安培力大小为FA，有
F-mgsinθ-FA=0
设此时回路中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律，有
E=BLv
设回路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律，有
ab受到的安培力
FA=ILB
由功率表达式，有
P=Fv
联立上述各式，代入数据解得
P=4W
(2)ab从速度v1到v2的过程中，由动能定理，有
代入数据解得
x=0.lm
13．(2019年高考天津卷)(18分)
2018年，人类历史上第一架由离子引零推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放，引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场(初速度忽略不计)，A、B间电压为U，使正高子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力，单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。
(1)若引擎获得的推力为F1，求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少；
(2)加速正离子束所消耗的功率P不同时，引擎获得的推力F也不同，试推导的表达式；
(3)为提高能量的转换效率，要使占尽量大，请提出增大的三条建议。
答案：(1) (2)
(3)用质量大的离子；用带电量少的离子；减小加速电压.
解析：本题考查带电粒子在匀强电场中的直线运动综合分析
(1)设正离子经过电极B时的速度为，根据动能定理，有
设正离子束所受的电场力为F，根据牛顿第三定律，有
F=F1
设引擎在 t小时间内飘入电极间的正离子个数为 N，由牛顿第二定律，有
联立以上各式，且得
(2)设正离子束所受的电场力为F'，由正离子束在电场中做匀加速直线运动，有
考虑到牛顿第三定律得到F=F'，联立得
(3)为使尽量大，分析式得到
三条建议：用质量大的离子；用带电量少的离子；减小加速电压.绝密★启用前
2022年天津高考物理冲刺真题重组卷2
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共5小题，每小题5分，共40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．(2021年高考天津卷)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”
D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
C．法拉第发现“电磁感应现象”
2．(2019年高考天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的端线四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫩娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速园周运动时，探测器的( )
A．周期为 B．动能为
C．角速度为 D．向心加速度为
3．(2020年高考天津卷)水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体( )
A．压强变大
B．对外界做功
C．对外界放热
D．分子平均动能变大
4．(2019年高考天津卷)如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程( )
A．动能增加
B．机械能增加2mv2
C．重力势能增加
D．电势能增加2mv2
5．(2018年高考天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，，，，都是气原子中电子从量子数n>2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定( )
A．对应的前后能级之差最小
B．同一介质对的折射率最大
C．同一介质中的传播速度最大
D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分．
6．(2018年高考天津卷)一振子沿x轴做简谐选动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为 0.1m，t=1s时位移为0.1m，则( )
A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为s
C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4s
D．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s
7．(2019年高考天津卷)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．线框转一周外力所做的功为
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
8．(2020年高考天津卷)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内( )
A．做匀加速直线运动
B．加速度逐渐减小
C．牵引力功率
D．牵引力做功
三、填空题：本题共2小题，每小题6分，共12分．
9．(2020年高考天津卷)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验，以下做法必要的是________。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度g=10m/s2，钢球平抛的初速度为________m/s。
③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是________________________________。
10．(2018年高考天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻，其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1=9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻。
(1)按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中，混进了一条内部断开的导线，为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压，读数不为零，再测量a、a'间电压，若读数不为零，则一定是导线_____断开；若读数为零，则一定是____导线断开。
(2)排除故障后，该小组顺利完成实验，通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组数据，作出图象如右图，由I1-I2象得到电池的电动势E=____V，内阻r=_____Ω
四、解答题：本题共3小题，共48分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．
11．(2020年高考天津卷)(14分)
长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为m1的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为m2的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求
(1)A受到的水平瞬时冲量I的大小；
(2)碰撞前瞬间B的动能Ek至少多大？
12．(2021年高考天津卷)(16分)
如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=lm，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=IT。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。
13．(2019年高考天津卷)(18分)
2018年，人类历史上第一架由离子引零推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放，引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场(初速度忽略不计)，A、B间电压为U，使正高子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力，单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。
(1)若引擎获得的推力为F1，求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少；
(2)加速正离子束所消耗的功率P不同时，引擎获得的推力F也不同，试推导的表达式；
(3)为提高能量的转换效率，要使占尽量大，请提出增大的三条建议。
