2021年天津市高考物理模擬預(yù)測(cè)試卷（四）

一、選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

• 1．2021年3月23日，在三星堆遺址考古工作中，研究員對(duì)新發(fā)現(xiàn)的6個(gè)“祭祀坑“的73份碳屑樣本使用¹⁴C年代檢測(cè)方法進(jìn)行了分析，初步判定其中4號(hào)坑最有可能屬于商代晚期。¹⁴C會(huì)發(fā)生β衰變，半衰期T=5730年?？諝庵?sup>12C跟¹⁴C的存量比穩(wěn)定，活著的生物體中碳的這兩種同位素之比與空氣中相同，生物死亡后，不再與外界交換碳，因此測(cè)得生物遺骸中的¹²C與¹⁴C存量比，再與空氣中比較，可估算出生物死亡年代。則（　　）

  A．地球的氣候變化會(huì)影響14C的半衰期

  B．200個(gè)14C原子經(jīng)過11460年后還剩余50個(gè)

  C．14C的衰變方程為 14 6 C→ 14 7 N+ 0 - 1 e

  D．骨骼中以碳酸鈣（ CaCO3）形式存在的14C半衰期比單質(zhì)14C的半衰期更長
  組卷：336引用：5難度：0.7

  解析
• 2．太赫茲輻射通常是指頻率在0.1～10THz（1THz=10¹²Hz）、即頻率在微波與紅外線之間的電磁輻射，其頻率高于微波，低于紅外線、紫外線，遠(yuǎn)低于X射線。太赫茲波對(duì)人體安全，可以穿透衣物等不透明物體，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱匿物體的成像。近年來太赫茲技術(shù)在國家安全、信息技術(shù)等諸多領(lǐng)域取得了快速發(fā)展，被譽(yù)為“改變未來世界十大技術(shù)”之一。由上述信息可知，太赫茲波（　　）

  A．其光子的能量比紅外線光子的能量更大

  B．比微波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

  C．比紫外線更難使金屬發(fā)生光電效應(yīng)

  D．比X射線穿透性更強(qiáng)
  組卷：279引用：7難度：0.8

  解析
• 3．一物體（視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，其速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示。關(guān)于物體在0～12s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　?。?/div>

  A．物體在0～5s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，5s～8s內(nèi)靜止

  B．物體在10s～12s內(nèi)的加速度最大，大小為6m/s2

  C．物體在10s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

  D．物體全程的平均速度為2.2m/s
  組卷：363引用：2難度：0.5

  解析
• 4．圖（a）是原點(diǎn)O處波源的振動(dòng)圖象，波源產(chǎn)生的波在x軸上傳播，圖（b）是某時(shí)刻在x軸上波的圖象。下列說法正確的是（　?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202106/80/08984eb2.png" style="vertical-align:middle" />

  A．圖（b）所示的波出現(xiàn)的時(shí)刻為 t = 1 4 s

  B．圖（b）質(zhì)點(diǎn)P此刻的振動(dòng)方向沿y軸正方向

  C．經(jīng) 8 3 s波從原點(diǎn)O傳播到x=-4m的質(zhì)點(diǎn)P

  D．圖（b）對(duì)應(yīng)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
  組卷：133引用：1難度：0.6

  解析

二、共60分）

• 12．如圖（甲），MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，電阻箱的阻值范圍為0～4Ω，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab,測(cè)得最大速度為v_m。改變電阻箱的阻值R，得到v_m與R的關(guān)系如圖（乙）所示。已知軌距為L=2m,重力加速度g=10m/s²，軌道足夠長且電阻不計(jì)。
  
  （1）通過分析描述金屬棒從靜止開始到最大速度過程中的運(yùn)動(dòng)情況；
  （2）當(dāng)R=0時(shí)，求桿ab勻速下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向；
  （3）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；
  （4）求金屬桿勻速下滑時(shí)電阻箱消耗電功率的最大值P_m。
  組卷：224引用：2難度：0.5

  解析
• 13．我國的東方超環(huán)（EAST）是研究可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中的中性化室將加速到很高能量的離子束變成中性粒子束，注入到發(fā)生聚變反應(yīng)的等離子體中，將等離子體加熱到發(fā)生聚變反應(yīng)所需點(diǎn)火溫度。沒有被中性化的高能帶電離子對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置有很大的破壞作用，因此需要利用“剩余離子偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將所有帶電離子從粒子束剝離出來。剩余離子電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的原理如圖所示，讓混合粒子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，未被中性化的帶電離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)被極板吞噬，中性粒子繼續(xù)沿原有方向運(yùn)動(dòng)被注入到等離子體中。若粒子束中的帶電離子主要由動(dòng)能為E_k、

  1

  2

  E_k、

  1

  3

  E_k的三種正離子組成。所有離子的電荷量均為q,質(zhì)量均為m,兩極板間電壓為U，間距為d。
  
  （1）若離子的動(dòng)能E_k由電場(chǎng)加速獲得，其初動(dòng)能為零，求加速電壓U₀；
  （2）要使三種帶電離子都被極板吞噬，求：
  a.離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間；
  b.偏轉(zhuǎn)極板的最短長度；
  （3）剩余離子偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)還可以利用磁偏轉(zhuǎn)進(jìn)行帶電離子的剝離。如圖所示，粒子束寬度為d,吞噬板MN長度為2d。要使三種能量的離子都能打到吞噬板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍。
  組卷：256引用：5難度：0.4

  解析