2027年天津市高考适应性考试物理试卷（含答案解析）

这是一份2027年天津市高考适应性考试物理试卷（含答案解析），共18页。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率νa＞νb＞νc，下列说法正确的是
A．照射氢原子的光子能量为12.75eV
B．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νa
C．从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νc
D．光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应
2、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是
①加速度②电场强度③电容④电流⑤导体电阻⑥磁感应强度
A．①③⑤⑥B．②③⑤⑥C．②③④⑥D．①③④⑥
3、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~2s内物体做匀加速直线运动
B．0~2s内物体速度增加了4m/s
C．2~4s内合外力冲量的大小为8Ns
D．4~6s内合外力对物体做正功
4、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q2对P的静电力大小为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．将P从a点移到b点，电场力做正功
D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小
5、幼儿园小朋友搭积木时，将重为G的玩具汽车静置在薄板上，薄板发生了明显弯曲，如图所示。关于玩具汽车受到的作用力，不考虑摩擦力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力大小均为
B．玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力方向均为竖直向上
C．薄板弯曲程度越大，每个车轮受到的弹力越大
D．玩具汽车受到的合力大小为G
6、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）
A．质量为2m的木块受到四个力的作用
B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为，则在这两次运动中下列说法正确的是（ ）
A．R0两端的电压之比为U1:U2＝1:2
B．回路中产生的总热量之比Q1:Q2＝1:4
C．外力的功率之比P1:P2＝1:2
D．通过导体横截面的电荷量q1:q2＝1:1
8、在水面上的同一区域内，甲、乙两列水面波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。时刻其波峰与波谷情况如图所示。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法中正确的是________。
A．质点2的振动周期为0.5s
B．质点2的振幅为15cm
C．图示时刻质点1、2的竖直高度差为15cm
D．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E.从图示的时刻起经0.25s，质点5通过的路程为30cm
9、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）
A．加速度大小为
B．速度大小为
C．动量大小为
D．动能大小为
10、如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左测截面是半圆的柱状物体B，在物体B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球A对物体B的压力逐渐增大B．小球A对物体B的压力逐渐减小
C．拉力F逐渐减小D．墙面对小球A的支持力先增大后减小
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学要测定一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________（用r、I、R表示）。
(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。
(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的－R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=______V，内阻r=________Ω。（结果均保留两位有效数字）
12．（12分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)
（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S．将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放，经时间t，金属棒的速度大小为v1，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m，电阻为r，其它电阻均不计，重力加速度为g。
(1)求导轨与水平面夹角α的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；
(2)若金属棒的速度从v1增至v2历时△t，求该过程中流经金属棒的电量．
14．（16分）如图圆柱形导热气缸质量为，内部横截面积为，活塞的质量为，稳定时活塞到气缸底部的距离为。用竖直方向的力将活塞缓慢向上拉，直到气缸即将离开地面为止，此时活塞仍在气缸中，此过程中拉力做的功为。已知大气压强为，重力加速度为，环境温度不变，气缸密闭性良好且与活塞之间无摩擦。求：
（1）最终活塞到气缸底部的距离；
（2）上拉过程中气体从外界吸收的热量。
15．（12分）如图所示，一质量为m、电荷量为的带电粒子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成 角，不计重力．求：
(1)带电粒子通过B点时速度vB的大小；
(2)A、B两点间的电势差UAB．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
根据公式，可知，n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级；
A．根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A错误；
B．频率大小关系为va＞vb＞vc，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为vc，故B错误；
C．氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量最大，辐射出的光频率为va，故C错误；
D．氢由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV，依据光电效应方程，所以能使逸出功为10.2eV的金属能发生光电效应，故D正确。
2、D
【解析】
①加速度与速度的变化量无关，所以加速度属于比值定义法；②电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以电场强度不属于比值定义法；③电容是由电容器本身的性质决定，其大小与带电量以及两板间的电压无关，所以电容属于比值定义法；④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流属于比值定义法；⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导体的电阻不属于比值定义法；⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，所以属于比值定义法；
A. ①③⑤⑥与分析不符，故A错误；
B. ②③⑤⑥与分析不符，故B错误；
C. ②③④⑥与分析不符，故C错误；
D. ①③④⑥与分析相符，故D正确。
3、C
【解析】
A．0~2s内物体的加速度变大，做变加速直线运动，故A错误；
B．图像下面的面积表示速度的变化量，0~2s内物体速度增加了，故B错误；
C．2~4s内合外力冲量的大小
故C正确；
D．由图可知，4~6s内速度变化量为零，即速度不变，由动能定理可知，合外力对物体做功为零，故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误；
B．同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L，则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确；
CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；
故选B。
5、C
【解析】
汽车静置在薄板上，所受合力为零，因为薄板发生了明显弯曲，每个轮子所受弹力大小相等都为F，方向垂直薄板向上，设与水平方向的夹角为θ，由平衡条件可知
解得
当薄板弯曲程度越大，θ越小，sinθ越小，F越大，故ABD错误，C正确。
故选C。
6、C
【解析】
A．质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A错误；
BC．当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度：
对整体进行受力分析，有：
可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确；
D．以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】
A．两种情况下杆产生的电动势分别为
、
回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为
、
故电流之比为
根据欧姆定律，R0两端的电压之比
故A正确；
B．两次运动所用的时间为
故产生的热量之比为
故B错误；
C．由于棒做匀速直线运动，故外力的功率等于回路中的功率，故
故C错误。
D．两种情况下磁通量的变化量相同，则通过导体横截面的电荷量为
故通过电阻横截面的电荷量为
q1:q2=1:1
故D正确。
故选AD。
8、ABE
【解析】
Ａ．两列波的频率均为2Hz，可知周期为，选项A正确；
B．质点2是谷谷叠加，则振动加强，则质点2的振幅为15cm，选项B正确；
C．图示时刻质点1在波峰位置，位移为正向15cm；质点2为波谷位置，位移为负向15cm，则此时质点1、2的竖直高度差为30cm，选项C错误；
D．图示时刻质点2在波谷，质点5在波峰位置，质点3正处于2和5的中间位置，由波的传播方向与质点振动方向的关系可知，质点3处于平衡位置且向下运动，选项D错误；
E．质点5的振动加强，振幅为A=15cm，则从图示的时刻起经0.25s=0.5T，质点5通过的路程为2A=30cm，选项E正确；
故选ABE.
9、AD
【解析】
A．由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小
故A正确；
BCD．由动量定理和图像面积可得
则
根据动量和动能的关系得
故BC错误，D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
ABD．对A球受力分析并建立直角坐标系如图，由平衡条件得：竖直方向
水平方向
联立解得
B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大。所以FN增大，N增大，由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大，故A正确，BD错误；
C．整体水平方向受力平衡，则
由于最大静摩擦力不变，N增大、则F减小，故C正确。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、I（R＋r） 最大值 21 6.3（6.1~6.4） 2.5（2.4~2.6）
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E=I(R＋r)
(2)[2]根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值
[3]根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω＋1×1Ω=21Ω
(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得
图像斜率等于
得
由于误差(6.1~6.4)V均正确，图像的截距
得

由于误差(2.4~2.6)均正确
12、9.61 0.62 9.30
【解析】
（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由 得：
投影点经过图3中M位置时的速度大小
（2）设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三角形得：
则：
结合图4可得：
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)，；(2)q＝(v1t＋v1Δt－v2t)
【解析】
(1)开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑，由牛顿第二定律有
由匀变速运动的规律有
解得
开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以v2匀速，匀速时
又有
解得
(2)在金属棒变加速运动阶段，根据动量定理可得
其中
联立上式可得
14、（1）；（2）
【解析】
（1）以封闭的气体为研究对象，初始状态下，活塞受力平衡，有
所以气体压强
体积
气缸即将离开地面时，气缸受力平衡，有
所以压强
封闭气体体积
气体做等温变化，由玻意耳定律有
解得
（2）设活塞移动过程中气体对活塞做的功为，由动能定理有
由热力学第一定律有
结合等温变化
解得
15、 (1)(2)
【解析】
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线，将带电粒子在B点的速度分解有
(2)对粒子，从A→B，由动能定理可知
解得