内容正文:
2026年高考物理终极押题猜想
目 录
第一部分 新情景高考命题篇 2
【情景一 与中国传统文化相关情景】 2
【情景二 与现代生活生产相关情景】 6
【情景三 与中国科技相关情景】 10
【情景四 与体育活动相关情景】 15
第二部分 高频考点预测篇 20
【高频考点预测】 20
预测01力与直线运动 20
预测02力与物体的平衡 24
预测03力与曲线运动 28
预测04万有引力定律与航天 33
预测05功与能 37
预测06碰撞与动量守恒 42
预测07静电场 46
预测08磁场 50
预测09电磁感应 54
预测10交变电流 58
预测11机械振动、机械波、光学 62
预测12热学规律综合应用 65
预测13近代物理 69
【实验题预测】 73
预测01力学实验 73
预测02电学实验 79
【综合计算预测】 88
预测01牛顿运动定律的综合性应用 89
预测02带电粒子在电磁场中的运动 91
预测03 力学三大观点的综合性应用 95
第一部分 新情景高考命题篇
情景一 与中国传统文化相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】图(a)为记载于《天工开物》的风扇车,它是用来去除水稻等农作物子实中杂质的木制传统农具。风扇车的工作原理可简化为图(b)模型:杂质与子实仅在水平恒定风力和重力的作用下,从同一位置P静止释放,若杂质的质量小于子实的质量,杂质与子实受到的风力大小相等。下列说法正确的是( )
A.杂质与子实在空中运动的时间相等
B.杂质与子实在空中做曲线运动
C.从释放到落地的过程中,子实和杂质的重力做功相等
D.从释放到落地的过程中,风力对子实做功大于对杂质做功
分析有理·押题有据
押题理由
本题是平抛运动的分解模型的典型应用,将实际生活中的风谷车原理转化为物理问题,符合天津高考“联系生活、注重建模”的命题趋势。
押题依据
天津高考常以生活情境为载体,考查运动的分解、功的计算等核心知识点,本题融合了水平方向匀加速、竖直方向自由落体的运动分析,以及功的比较,是高频考点的综合考查。
押题秘籍
解决此类问题需将运动分解为水平和竖直方向,分别用牛顿定律和运动学公式分析,功的比较则紧扣力与位移的关系,抓住“竖直方向运动时间由高度决定”这一关键点。
密押预测·精练通关
1.(2025·天津·三模)随着科技的不断发展和环境保护意识的增强,中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车,纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示,永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转,在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统,使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是( )
A.甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻
B.甲图示位置电流的方向由P指向Q
C.制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变
D.制动过程中交变电流的周期越来越大
2.(2025·天津滨海新·三模)“水袖功”是中国古典舞传统技巧,抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波。t=0时刻波形图如图甲,P和Q是波上两质点,质点Q的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴正方向传播 B.在t=1s时,质点P的加速度为零
C.在t=1.5s时,质点Q的速度最大 D.从t=0s到t=3s,质点P通过路程为1.2m
3.(2025·天津·二模)蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成、两束,则下列说法正确的是( )
A.用光可在光盘上记录更多的数据信息
B.光在水中传播的速度较光大
C.用同一装置做双缝干涉实验,光的条纹间距比光的大
D.增大水中复色光的入射角,则光先发生全反射
4.(2026·天津南开·调研)打弹弓是一款传统游戏,打弹弓射弹花样繁多,燕子钻天是游戏的一种。若某次先用弹弓将小弹珠A以的速度竖直向上射出,当A上升到最高点时,再用弹弓将另一小弹珠B正对小弹珠A以的速度竖直向上射出,某时刻两弹珠在空中相碰(碰撞时间极短),然后小弹珠A以的速度反向运动。两弹珠均可视为质点且质量,两次射出位置相同,忽略空气阻力,。下列说法正确的是( )
A.小弹珠B开始运动时两弹珠在空中相碰
B.两弹珠相碰前瞬间小弹珠A的速度为,方向竖直向下
C.两弹珠相碰位置距地面高度为
D.两弹珠相碰后瞬间小弹珠B的速度为,方向竖直向上
5.(2026·天津·模拟预测)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移为
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙船渡河所用时间最少为
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
6.(2026·天津河北·联考)新能源汽车是低碳发展观念下的新型动力汽车,能够不依赖于传统能源。如图所示,某款新能源汽车质量为m,初速度为,以恒定功率P在平直公路上运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设该车行驶过程所受到的阻力F保持不变。则该车在时间t内( )
A.牵引力的功率 B.初始时刻牵引力大小为
C.为使速度增加,牵引力逐渐增大 D.牵引力做功
7.(2026·天津河北·月考)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙舟渡河所用时间最少为12s
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
8.(2026·天津和平·调研)抖空竹是一种传统杂技节目,叫“抖空钟”,南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子,将空竹(也有用壶盖或酒瓶)扯动使之旋转,并表演出各种身段。如图所示,表演者保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a移动时,空竹受到的合力减小
B.沿虚线b移动时,细线的拉力不变
C.沿虚线c移动时,细线的拉力不变
D.沿虚线d移动时,细线对空竹的合力增大
9.(2026·天津静海·联考)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°。已知两支箭的质量,竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长,壶口大小等因素的影响(,),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比16:9
B.甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比3:4
C.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16:9
D.甲、乙两人所射箭的运动时间之比为4:3
10.(2026·天津南开·模拟预测)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭落入壶口时重力的功率不同
B.甲、乙两人所射的箭从射出到插入壶口的过程动量变化相同
C.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为9∶16
D.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16∶9
情景二 与现代生活生产相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】2022年6月23日,辽宁红沿河核电站6号机组正式具备商业运行条件,该核电站是中国首次一次同时装机4台百万千瓦级核电机组标准化、规模化建设的核电项目,也是东北地区第一个核电站。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应,其裂变方程为下列说法正确的是( )
A.裂变方程式左右两边都有中子,可以改写成
B.在中子轰击下发生裂变反应过程中,有质量亏损
C.裂变释放能量,原子核的结合能比原子核的大
D.在自然界中可发生衰变,60个铀核经过一个半衰期后一定有30个铀核发生衰变
分析有理·押题有据
押题理由
本题紧扣核电热点与核物理核心概念,结合辽宁红沿河核电站实景命题,契合高考“科技赋能、关注能源”的选材导向,是现代物理选择题的典型压轴题型。
押题依据
天津高考现代物理必考核反应方程、质能方程、结合能与半衰期。题目覆盖裂变规律、质量亏损、结合能比较等全系列核心考点,命题角度全面,直击高频失分点。
押题秘籍
解题关键在于三看:一看方程质量数与电荷数守恒;二看裂变必伴随质量亏损与释能;三看结合能比较大小与原子核稳定性的关系。半衰期仅适用于统计规律,不适用于少量原子核。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新·调研)黄石现代有轨电车2022年底全线开通试运营。若有轨电车进站的过程可近似看成匀减速直线运动,电车车头依次经过、、三个位置,已知段长度为,段长度为,且通过段和段所用时间均为,则电车加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津·模拟预测)可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向,经过多年努力,我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭,如图1所示。在某次测试中,该型火箭竖直起降原地回收的速度—时间图像如图2所示,则下列判断中正确的是( )
A.内,火箭的加速度先增大后减小
B.在时间段与内图线与时间轴t所围成图形的面积不相等
C.时刻火箭高度达到最大
D.内,火箭只受重力,时刻开始下降
3.(2026·天津西青·联考)控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型:如图所示,在平面的第一象限存在沿y 轴正方向的匀强电场,第四象限存在垂直于平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U,一质量为、电荷量为粒子(不计粒子重力)从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动,粒子从y轴上的P点垂直于y 轴向右射出,然后从x 轴上的a点(d,0)离开电场进入磁场,最后从y轴上的b点离开磁场区域,粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角 。求:
(1)粒子运动到P 点射入电场的速度大小;
(2)第一象限电场强度的大小E;
(3)第四象限内磁感应强度的大小B。
4.(2026·天津·月考)现代医学的肿瘤放射治疗中,为了精准摧毁癌细胞的同时最大限度保护周围健康组织,常利用电场对带电粒子(如质子或重离子)进行加速和控制,使粒子束能准确地偏转到体内的病灶区域。理解带电粒子在电场中的偏转规律,是掌握这些先进治疗技术的基础。如图所示的装置,水平放置的平行金属板A、B间有加速电压,上方存在一高度为、水平方向足够长的匀强电场区域,电场方向水平向左。一质量为、带电荷量为的粒子,从A板附近由静止开始加速,穿过B板中心的小孔后,以水平速度进入偏转电场。已知粒子飞出偏转电场时,其速度方向与竖直方向成角(,)。忽略粒子重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速率;
(2)偏转电场的电场强度大小;
(3)粒子在偏转电场中运动的水平距离。
5.(2025·天津滨海新区·联考)喷灌是现代灌溉的一种方式,有省水、省工、提高土地利用率、增产和适应性强等优点。如图所示为植物园里浇灌水平草皮的情景。已知该喷头距地面高度,,喷头可向四周以相同速率喷出大量水射流(水射流是由喷嘴流出的高速水流束),水射流可以与水平面成的所有角度喷出。当水射流水平喷出时,水平射程为。忽略空气阻力,取重力加速度为 。
(1)求水射流喷出时的速率;
(2)水射流水平喷出时,落地速度v;(结果可用根式表示,方向由角的正切值表示)
(3)若保持水射流与水平面成斜向上喷出,求水射流在地面上的落点所形成圆的半径(结果可用根式表示)。
6.(2026·天津·模拟预测)在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A.牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G
B.伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
C.哥白尼是“地心说”的主要代表人物,并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
D.第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
7.(2025·天津·一模)利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率,这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.衰变方程中的X是
B.升高温度可以加快的衰变
C.与的质量差等于衰变的质量亏损
D.半衰期为,若有4个核,经过后只剩下1个
8.(2026·全国·模拟预测)我国航天进入创新发展“快车道”。“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰,重大成就举世瞩目。现代航天科技的迅猛发展是建立在历代科学家对太空辛勤探索的基础上,以下关于科学家的贡献说法正确的是( )
A.开普勒根据万有引力定律提出了行星运动定律
B.伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,并确定这种趋势是由万有引力造成
C.哥白尼提出,行星、地球及月球均绕太阳做匀速圆周运动
D.牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系
9.(2026·天津·调研)塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图,为吊车在某次工作时,将200kg的建筑材料由0时刻竖直向上提升的图像,g取。下列判断正确的是( )
A.在10s~30s内,材料处于超重状态 B.在40s~56s内,材料处于失重状态
C.在0~10s内,悬线的拉力恒为2000N D.材料离地面的最大高度为36.4m
10.(2026·天津·联考)在现代粒子物理实验中,科学家使用磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示,在坐标系的第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的电性未知带电粒子从x轴上的点以速度v射入磁场,方向与x轴正方向成60°角。经过磁场偏转后,该粒子恰好垂直于y轴射出磁场。
(1)通过粒子在磁场中的偏转方向,判断该粒子带正电还是负电;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)求该粒子在磁场中运动的时间。
情景三 与中国科技相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】电磁场与现代科技密切相关,关于下列四个科技实例,说法正确的是( )
A.图甲是速度选择器的示意图,若不计重力的带电粒子能自左向右沿直线匀速通过速度选择器,那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器
B.图乙是磁流体发电机的示意图,可以判断出极板是发电机的负极,极板是发电机的正极
C.图丙是回旋加速器的示意图,回旋加速器不可以无限加速带电粒子
D.图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝,说明粒子的比荷越大
分析有理·押题有据
押题理由
本题以速度选择器、磁流体发电机、回旋加速器、质谱仪四大经典电磁应用为载体,贴合天津高考“科技情境+多模型综合”的命题风格,是磁场与现代科技结合的典型选择题,覆盖核心考点与易错点,区分度高。
押题依据
天津高考磁场选择题高频考查复合场应用模型,本题整合了洛伦兹力与电场力平衡、左手定则、回旋加速器加速极限、质谱仪比荷计算等核心知识点,符合“一题多模型、多考点融合”的命题趋势,是历年必考题型。
押题秘籍
解题需逐一拆解模型:①速度选择器:洛伦兹力与电场力平衡,方向不可逆;②磁流体发电机:左手定则判断极板带电性;③回旋加速器:受D形盒半径限制,无法无限加速;④质谱仪:比荷越大,轨迹半径越小,越靠近狭缝。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河西·模拟预测)随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某封闭测试公路上某辆装有无人驾驶系统的汽车先后由无人驾驶系统、普通驾驶员驾驶,以此来测试汽车的安全距离。已知汽车的安全距离等于反应距离和刹车距离之和,其中反应距离为汽车在反应时间内匀速行驶的距离,刹车距离为汽车刹车后做匀减速直线运动的距离,测试获得的数据如下表所示。求:
车速
反应距离
刹车距离
普通驾驶员驾驶
72
10
40
无人驾驶系统驾驶
72
2
40
(1)无人驾驶系统比普通驾驶员的反应时间短多少;
(2)无人驾驶汽车刹车的加速度大小;
(3)上述测试的安全距离内,普通驾驶员驾驶汽车的平均速度大小。
2.(2026·天津·调研)电磁场与现代高科技密切关联,,关于以下四个科技实例的说法正确的是( )
A.图甲为回旋加速器,若用此装置加速了质子,可以直接用来加速粒子
B.图乙为磁流体发电机,正常工作时电流方向为
C.图丙为速度选择器,带电粒子能否沿直线匀速通过,与粒子的带电性质及电荷量多少有关
D.图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势
3.(2025·天津·二模)随着科技的发展,新能源电动汽车无线充电技术应运而生,如图所示,M为受电线圈,N为送电线圈,可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比,a、b端输入电压。下列说法正确的是( )
A.a、b端输入的交变电流方向每秒变化50次
B.送电线圈的输入功率大于受电线圈的输出功率
C.受电线圈产生的电动势的有效值为22V
D.在时,送电线圈的电动势最大
4.(2025·天津·模拟预测)建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。已知中国空间站离地面高度为h,其质量为m,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G,则地球和中国空间站间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
5.(2026·天津·联考)电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C.图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D.图丁中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属块中会产生涡流,金属块中就会产生大量热量,从而冶炼金属
6.(2025·天津·调研)近年来,中国在高超音速滑翔飞行器(HypersonisGlideVehicle,HGV)技术领域取得突破性进展。某型HGV采用“助推-滑翔”弹道技术,由运载火箭发射至大气层边缘后,用类似打水漂的方式以超过5马赫的速度进行无动力滑翔飞行,具有射程远、突防能力强、轨迹多变等特点,可应用于航天返回、快速全球打击等任务,展现了我国在先进飞行器领域的科技实力,其弹道轨迹如图所示。下列说法错误的是( )
A.导弹的速度方向沿弹道轨迹的切线方向
B.导弹在a点所受合力的方向指向地球
C.导弹在b点所受合力的方向沿轨迹切线方向
D.导弹在a点附近一小段轨迹可视为匀变速曲线运动
7.(2026·天津·模拟预测)电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。对以下四个科技实例,说法正确的是( )
A.图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过,但与粒子的带电性质、带电量及速度方向无关
B.图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为b到a
C.图丙是质谱仪工作原理示意图,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3,粒子的比荷越小
D.图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势
8.(2025·天津南开·调研)中国目前拥有世界上最完善的高铁系统,高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成,每节车厢的质量均为、阻力均恒为,其中第一节和第四节为动力车厢,功率均恒为P,重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动,下列说法正确的是( )
A.该动车组的最大行驶速度为
B.由静止到最大速度过程的平均速度为
C.该动车组速度达到最大时,第二、三两节车厢之间的作用力大小为
D.当速度为最大值的一半时,动车组运行的加速度大小为
9.(2026·天津·月考)小明在一次科技实践活动中,使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为,微型电动小风扇的内阻,当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时,小风扇正常工作,通过小风扇的电流。则下列说法正确的是( )
A.该手摇交流发电机输出电压的有效值为
B.该手摇交流发电机的输出频率为
C.小风扇正常工作时的发热功率为
D.小风扇正常工作时的输入功率为
10.(2026·天津·模拟预测)某科技小组设计了一款温控报警装置。如图所示,将理想自耦变压器的原线圈与交流电源相连,副线圈与滑动变阻器、灯泡和热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小,灯泡始终未烧坏,则能使灯泡变亮的是( )
A.减小输入电压的有效值 B.环境温度降低
C.将滑动变阻器滑片向左移动 D.将自耦变压器滑片向下移动
情景四 与体育活动相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在冬季奥运会速度滑冰比赛中的某段平直赛道上,摄像机和某运动员的位置随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时间内摄像机与运动员的平均速度相同
B.时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
C.时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D.时间内摄像机的加速度先大于、后小于运动员的加速度
分析有理·押题有据
押题理由
本题以冬奥会速滑“猎豹”摄像机为真实情境,将x-t图像与追及相遇问题结合,贴合天津高考“生活情境+运动图像”的命题风格,是运动学选择题的经典创新题型,区分度高,符合新高考命题趋势。
押题依据
天津高考运动学选择题高频考查x-t图像的物理意义,本题覆盖平均速度、瞬时速度、加速度、追及相遇等核心考点,契合“图像分析+实际建模”的命题导向,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是掌握x-t图像规律:斜率表示速度,交点表示相遇,位移相同时平均速度相等。0~t₂时间内两者位移、时间相同,平均速度相等;摄像机匀速(加速度为0),运动员加速,据此逐一排除错误选项。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新·调研)乒乓球是我国体育运动的传统优势项目,我国乒乓球运动员在许多国际大型比赛中获得冠军,为祖国争了光,图为我国著名乒乓球运动员陈梦比赛时的情形。乒乓球从一方的球台上A点弹起,越过球网落到另一方球台上B点的过程,用时为t,A、B两点间的距离为x,下列说法正确的是( )
A.研究乒乓球运动的轨迹时,可以把球看作质点
B.以地面为参考系和以球台为参考系,乒乓球从A点运动到B点位移不同
C.乒乓球从A点到B点运动的路程为x
D.乒乓球从A点运动到B点的平均速度大小为
2.(2026·天津·月考)2023年杭州亚运会田径铁饼赛场上,首次在体育赛事中使用机械狗来运输铁饼。某次运输任务中,机械狗的运动可视为由静止开始的匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动到停止的三个过程,其运动过程图像如图乙所示。其中在匀加速过程中运动了8m,用时4s,匀速运动的时间为12s,匀减速过程中的加速度大小为0.5m/s2。求:
(1)机械狗加速过程中的加速度大小?
(2)机械狗的最大速度?
(3)机械狗从开始运动到静止这段时间内的平均速度?
3.(2026·天津河东·调研)体育课上,甲同学在距离地面高h1=2.5m处将排球击出,球的初速度沿水平方向,大小为v0=6m/s,乙同学在离地h2=0.7m处将排球垫起。垫起前后球的速度大小相等,方向相反。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起前瞬间速度v的大小和方向。
4.(2026·天津·开学考试)小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A.前6s内加速度为m/s2
B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/s
D.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
5.(2025·天津武清·月考)在我国,近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示,当鱼漂静止时,P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压,松手后,鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示,取竖直向上为位移的正方向。则( )
A.时刻,鱼漂的加速度方向竖直向下
B.鱼漂振动的回复力为水对它的浮力
C.时和时,鱼漂的位移和速度都相同
D.过程中,鱼漂的速度和加速度均减小
6.(2025·天津·模拟预测)体育课上某同学将沙包以初速度v0竖直向上抛出。假设沙包在运动过程中受到的空气阻力恒定,以t表示沙包运动的时间,h表示沙包距抛出点的高度。某时刻沙包的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E,取竖直向上为正方向,则沙包从开始上抛到落回抛出点的过程中,下列关系图像可能正确的( )
A. B.
C. D.
7.(2025·天津·开学考试)为了增强中学生的身体素质,某学校的体育测试增设了铅球项目,在某次投掷铅球的过程中,下列说法正确的是( )
A.铅球一直受到平衡力的作用
B.手对铅球的力大于铅球对手的力
C.铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,惯性消失
D.铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动
8.(2026·天津宝坻·联考)国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,是世界上最高荣誉、最高规格、最高竞技水平、最高知名度的足球比赛,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2和守方后卫队员在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线37°的方向做匀减速直线运动,加速度大小为;前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球。(,)
(1)求前锋2截获足球时足球的速度大小?
(2)求前锋2的反应时间?
(3)前锋2接球后与球一起以的速度沿虚线匀速冲向对方球门,同时处于边线的守方后卫从静止开始沿平行于中线的方向先做匀加速运动,达到最大速度后继续匀速向前堵截前锋2。守方后卫要想截停足球,加速阶段的加速度至少多大?
9.(2025·天津·模拟预测)全民运动,始于“足下”,足球已经成为中国有“体育大国”向“体育强国”转变具有代表性的重要一步。如图所示,学生练习用脚颠球。足球的质量为0.4kg,某一次足球由静止自由下落0.8m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s,重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.足球从下落到再次上到最大高度,全程用了0.7s
B.在足球与脚接触的时间内,合外力对足球做的功为1.4J
C.足球与脚部作用过程中动量变化量大小为2.8kg•m/s
D.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为4N•s
10.(2025·天津河东·模拟预测)踢毽子是我国民间的一项体育游戏,被人们誉为“生命的蝴蝶”近年来,踢毽子成为全民健身活动之一.毽子由羽毛和铜钱组成,在下落时总是铜钱在下、羽毛在上,如图所示,对此分析正确的是( )
A.铜钱重,所以总是铜钱在下、羽毛在上
B.如果没有空气阻力,也总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象
C.因为空气阻力的存在,所以总是铜钱在下、羽毛在上
D.毽子的自由下落是自由落体运动
第二部分 高频考点预测篇
预测01力与直线运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”,它常高速俯冲入水捕食。时刻,一只翠鸟(视为质点)由静止开始竖直向下俯冲,入水后沿直线减速,时刻下潜到最低点,恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.时间内,翠鸟的平均速度等于
B.时间内,水对翠鸟的作用力逐渐减小
C.时间内,翠鸟一直处于失重状态
D.入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小
分析有理·押题有据
押题理由
本题以“翠鸟捕鱼”为真实情境,结合v-t图像分析与牛顿运动定律,贴合高考“生活化情境+图像分析”的命题趋势,是运动学与动力学结合的典型选择题,能有效考查学生的图像解读与逻辑分析能力。
押题依据
天津高考常以自然现象为载体,考查v-t图像的物理意义、超重失重、冲量定理等核心知识点。本题覆盖了匀加速、变减速运动分析,以及冲量与动量变化的关系,符合“一题多考点”的命题规律。
押题秘籍
解题关键:①利用v-t图像的面积求位移、斜率求加速度;②通过加速度方向判断超重/失重;③用动量定理分析合冲量与动量变化的关系。注意入水后阻力随速度变化的隐含条件。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·调研)在龟兔赛跑的故事中,某段时间内兔子和乌龟沿直线运动的位移x随时间t的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.乌龟和兔子同时出发
B.t2时刻乌龟和兔子位置相同
C.t1~t3时间内,兔子的速度大于乌龟的速度
D.t2~t4时间内,兔子运动的位移大于乌龟运动的位移
2.(2026·天津西青·联考)如图所示,物体的运动分三段,0~2s为第Ⅰ段,2~4s为第Ⅱ段,4~5s为第Ⅲ段,则下述说法中正确的是( )
A.第Ⅱ段物体处于静止 B.t1=1.5s时与t2=4.5s时的速度方向相同
C.第Ⅰ段的加速度小于第Ⅲ段的加速度 D.在t=5s时物体回到出发点
3.(2026·天津西青·联考)电动伸缩门由于方便美观广泛用于学校和小区等场所。一辆宽度为L=1.85m汽车匀速直线行驶到A位置时,电动门以v0=0.25m/s速度从门柱C匀速向左打开,司机看到后操作刹车,已知司机反应时间t0=1s。当汽车到达位置B处停下时,汽车左端恰好没碰到电动门,此时车右端距离门柱C水平距离为d=0.65m。求:
(1)汽车匀减速时间是多少;
(2)如果汽车在AB两位置距离为s=55m,汽车刹车的加速度是多大。
4.(2026·天津河东·调研)刚上完物理课,教室中几位同学对课本中应用到的物理思想和方法进行讨论,以下四种说法正确的是( )
A.甲图中“瞬时速度”概念的建立蕴含了等效的思想
B.乙图中探究力的合成和分解时利用了极限的思想
C.丙图中把物体当作“质点”研究使用了控制变量法
D.丁图中伽利略研究自由落体运动采用了推理与实验相结合的方法
5.(2026·天津河东·调研)小球从足够高的位置开始自由下落,下列说法中正确的是( )
A.小球下落过程不受重力
B.小球刚开始下落时,速度和加速度都为零
C.下落过程中,小球每秒内的速度变化量相同
D.小球在开始下落后的连续三个2s时间内的位移之比为1:4:9
6.(2026·天津河东·调研)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置时间图像(其中20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~10s内,机器人做匀加速直线运动
B.0~10s内,机器人的位移大小为15m
C.10~20s内,机器人的速度为1.5m/s
D.10~20s内,机器人的加速度为1.5m/s2
7.(2026·天津·一模)2025年11月5日福建舰正式入列,标志着我国海军正式进入“三航母时代”。如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
8.(2026·天津·调研)如图所示,光滑水平台面上放两个相同小物块A、B,右端处与水平传送带理想连接,传送带水平部分长度,沿逆时针方向以恒定速度匀速转动。物块、(大小不计,视作质点)与传送带间的动摩擦因数均为,物块、质量分别为,。开始时、静止,、间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定,弹簧弹开、,弹开后B滑上传送带,A掉落到地面上的点,已知水平台面高,点与水平台面右端的水平距离,取。
(1)求物块A脱离弹簧时速度的大小;
(2)求弹簧储存的弹性势能;
(3)求物块B在水平传送带上运动的过程中摩擦力对物块B的冲量。
9.(2026·天津南开·月考)“马年”春晚舞台上,宇树机器人腾挪跳跃,大放异彩。如图所示,某机器人站在水平地面的台阶上,用绳子把一个重力为的光滑圆球拉到台阶上,绳子质量不计,拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角,圆球保持平衡状态。,,则在图示位置( )
A.地面对台阶有向左的摩擦力
B.地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力
C.调整绳子拉力方向可得最小拉力为
D.减小绳子与半径的夹角,拉力减小
预测02力与物体的平衡
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,解放军战士在水平地面上拉轮胎进行负荷训练,训练过程中轮胎向前做匀速直线运动。已知地面对轮胎的阻力大小恒为150N,运动过程中保持绳与水平地面间的夹角恒为,轮胎质量m为50kg,重力加速度g取10m/s2,,,不计空气阻力。求:
(1)轻绳拉力的大小T;
(2)轮胎对地面压力的大小。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以解放军战士拉轮胎负重训练为真实军事情境,将共点力平衡、受力分析与生活实践结合,契合天津高考“立德树人、情境化命题”的导向,是力学计算的经典基础题型,覆盖受力分析、正交分解等核心能力,区分度适中。
押题依据
天津高考力学计算题高频考查共点力平衡的正交分解法,本题融合水平匀速运动的受力平衡、竖直方向支持力计算,贴合“实际情境+基础力学”的命题规律,是高考力学计算的必考模型,符合天津卷重基础、重应用的命题风格。
押题秘籍
解题核心是正交分解法:①水平方向:拉力分力与阻力平衡,Tcosa = f;②竖直方向:支持力、拉力分力与重力平衡,N + Tsina = mg,再由牛顿第三定律得轮胎对地面的压力。关键是正确分解力、列平衡方程,注意三角函数的准确代入。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津西青·调研)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,一个质量为G的光滑小球放在斜面上,并用装有转轴(图中未画出)的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,挡板对小球的作用力大小为F1,斜面对小球的作用力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,下列说法正确的是( )
A.挡板竖直时, B.挡板竖直时,
C.挡板缓慢转动过程中,F2逐渐减小 D.挡板缓慢转动过程中,F1先增大后减小
2.(2026·天津西青·联考)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课,在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用“特制”乒乓球拍击打水球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A.击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
B.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内,水球质量越大,其惯性越大
D.梦天实验舱内,水球弹开的速度越大,其惯性越大
3.(2026·天津西青·调研)中国的农历新年家家户户会挂上大红灯笼,用来增加节日喜庆的气氛。现用一根劲度系数为k的轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼,如图所示。灯笼的质量为m,静止时弹簧与轻绳等长且与天花板的夹角均为30°。(已知重力加速度为g,弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.灯笼的重力和所受轻绳拉力的合力方向水平向右
B.弹簧的形变量为
C.在轻绳被突然剪断瞬间,灯笼的加速度大小为
D.在轻绳被突然剪断瞬间,灯笼的加速度大小为g
4.(2026·天津滨海新区·调研)如图所示,马拉着车在水平路面上前行,马对车的拉力沿水平方向,下列说法正确的是( )
A.地面受到车的压力就是车的重力
B.当马拉车加速前进时,马对车的拉力大于车对马的拉力
C.当马拉车减速前进时,马对车的拉力小于车对马的拉力
D.当马拉车匀速前进时,马对车的拉力等于车受到的阻力
5.(2026·天津河西·调研)如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为1kg的小球甲和乙,、的上端都系在天花板上,与竖直方向的夹角都为θ=45°,两小球同时用轻质水平细线连接,两个小球均静止,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2.现将细线从中间剪断,下列说法正确的是( )
A.剪断细线之前,细线的拉力大小为10N
B.剪断瞬间,甲的加速度方向水平向左
C.剪断瞬间,乙的加速度大小为10m/s2
D.剪断细线后,维持甲静止在原处的最小外力大小为10N
6.(2026·天津河西·调研)抖空竹是国家非物质文化遗产之一,如图所示为抖空竹的简化模型:将空竹中间细轴放置在不可伸长的轻质细线AB上,手持两侧A、B端拉动细线,忽略空竹转动的影响。已知空竹的重力为G,不计空竹受到的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.保持空竹位置不变,当两侧细线与竖直方向夹角为θ时,细线上的拉力为
B.保持空竹位置不变,若左侧细线长度小于右侧长度,则左侧细线拉力小于右侧拉力
C.保持A端位置不变,仅将B端竖直向上缓慢移动,则细线上的拉力变大
D.保持A端位置不变,仅将B端水平向右缓慢移动,则细线上的拉力变大
7.(2026·天津河西·模拟预测)如图,建筑工地上,工人正在用图示装置拉住一个质量为的重物,此时绳与竖直方向夹角为,绳与恰好垂直。质量为的工人(可视为质点,不存在翻转可能)站在水平地面上。重力加速度,,。求:
(1)绳和绳的拉力大小;
(2)工人受到的支持力大小;
(3)地面受到的摩擦力。
8.(2026·天津·模拟预测)如图所示,倾角为θ=37°的斜面体放在水平地面上,用细绳连接的A、B两物体分别在斜面体和平台上,细绳跨过斜面体上的定滑轮,滑轮左右两侧的细绳分别与斜面体和平台平行。已知斜面体、平台和A、B两物体都静止不动,A的质量为,A与斜面体和B与平台之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,已知,。求:
(1)细绳的拉力大小;
(2)B物体的质量大小应满足的条件;
(3)若剪断细绳后斜面体仍静止,地面对斜面体摩擦力大小。
9.(2026·天津和平·调研)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的棉线拉力F随时间t变化的图线如图乙所示,根据乙图可说明( )
A.长木板在6.0s后保持匀速运动
B.图线能够反映施加给长木板力F的大小随时间的变化关系
C.物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小
D.只用图中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
预测03力与曲线运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,半径的圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角,另一端点C为轨道的最低点,C点右侧的光滑水平路面上紧挨C点放置一足够长的木板,木板质量,上表面与C点等高。质量的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,沿轨道滑行,之后又滑上木板,木板获得的最大速度为,取,求:
(1)A、B两点间的竖直高度h;
(2)物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力;
(3)在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以“物块平抛+圆弧轨道+木板相互作用”为综合情境,融合平抛运动、圆周运动、机械能守恒、动量守恒、能量转化等多个核心考点,是高考物理力学综合题的经典模型,符合天津卷“多模块融合、重综合能力”的命题趋势,能有效考查学生的综合分析与计算能力。
押题依据
天津高考力学综合题常将平抛运动、圆周运动、动量守恒、能量守恒结合,本题覆盖了平抛运动的速度分解、圆周运动的向心力公式、动量守恒定律、能量转化与守恒定律等高频考点,契合“多知识点串联、情境化设问”的命题规律,是高考压轴题的常见类型。
押题秘籍
解题核心是“分阶段分析+对应规律”:
1. 平抛阶段:利用速度分解求竖直分速度,再用运动学公式求下落高度;
2. 圆周阶段:用机械能守恒求C点速度,结合牛顿第二定律求轨道支持力;
3. 木板相互作用阶段:用动量守恒求物块速度,再结合能量守恒求摩擦力做功。
关键是明确每个阶段的物理过程,选择对应的物理规律,注意速度方向、机械能变化的细节。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河北·月考)跳台滑雪是一项勇敢者的运动,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜面上的B处着陆,斜面与水平方向夹角为且足够长,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B.若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来一半
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,与斜面之间的距离最大
2.(2026·天津河北·月考)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙舟渡河所用时间最少为12s
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
3.(2026·天津武清·开学考试)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和。已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭落入壶口时重力的功率相同
B.甲、乙两人所射的箭从射出到插入壶口的过程动量变化量不同
C.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
D.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为
4.(2026·天津武清·开学考试)如图所示,质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径长度为,现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放,然后由点经过半圆轨道后从点冲出,在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为。不计空气阻力,小球可视为质点,则下列说法正确的是( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小球离开小车后相对地面做斜上抛运动
C.小车向左运动的最大距离为
D.小球第二次在空中能上升到距点所在水平线的最大高度大于
5.(2026·天津·调研)在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡块,将玻璃管的开口端用橡皮塞塞紧。快速将玻璃管转至图示竖直位置,管内红蜡块以的速度匀速上升到顶部。若在红蜡块匀速上升的同时使玻璃管以速度沿轴正方向移动,则当玻璃管沿轴( )
A.匀速运动时,红蜡块的轨迹是一条曲线
B.以匀速运动时,红蜡块的速度大小是
C.以匀速运动,内红蜡块的位移大小是
D.玻璃管沿轴运动的速度不会影响红蜡块匀速上升到顶部的时间
6.(2026·天津河北·月考)屹立在天津火车站站前广场的世纪钟,在其运行的时候,分针和时针上各点的运动都可视为匀速圆周运动,则( )
A.分针上各点的线速度都相同
B.时针上各点的加速度都相同
C.分针的周期是时针周期的60倍
D.分针的角速度是时针角速度的12倍
7.(2026·天津河北·月考)如图,洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上,此时( )
A.衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C.筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大
D.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大
8.(2026·天津河北·月考)如图所示,分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为和。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,三点( )
A.角速度大小关系是 B.线速度大小关系是
C.线速度之比是 D.角速度之比是
9.(2026·天津河北·调研)如图所示,在方向竖直向上、场强大小为的匀强电场中,用长为的绝缘细线系住一个质量为,带电量为的带电小球(小球可视为质点),使其在竖直平面内绕点做逆时针圆周运动。图中、为圆周上的两点,点为最低点,点与点等高。当小球运动到点时,细线对小球的拉力恰好为0。已知重力加速度大小为,求:
(1)带电小球的电性;
(2)、两点间的电势差;
(3)小球在点时的速度大小;
(4)小球在点时的速度大小。
预测04万有引力定律与航天
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】中国在深空探测领域的技术已进入世界先进行列。如图所示,探测器在靠近某行星的过程中,先后在环绕行星的圆形轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅰ上运行。已知轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点,轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为和,探测器在轨道Ⅰ上运行的周期为,则探测器( )
A.在轨道Ⅱ上从点运行到点历时
B.在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的线速度大小之比为
C.在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能
D.在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度
分析有理·押题有据
押题理由
本题以中国深空探测为真实情境,融合圆轨道、椭圆轨道的天体运动规律,契合高考“航天情境+万有引力定律”的命题趋势,是天体运动选择题的经典综合题型,覆盖开普勒定律、线速度、机械能、加速度等核心考点,区分度高。
押题依据
天津高考天体运动选择题高频考查开普勒第三定律、万有引力定律、变轨问题,本题整合了椭圆轨道周期计算、线速度比、机械能比较、加速度分析,符合“多考点融合、情境化命题”的规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心:①用开普勒第三定律算椭圆周期;②由万有引力提供向心力推导线速度公式;③变轨时加速做功,轨道越高机械能越大;④加速度由万有引力决定,同一位置加速度相等。抓住“高轨低速大周期、变轨加速机械能增”的规律快速判断。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·二模)2026年2月12日,我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将7颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中“港中大一号”卫星系全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星,具备强大的智能感知与数据处理能力。“港中大一号”卫星在轨高度520千米。其做匀速圆周运动时( )
A.速度小于第一宇宙速度
B.向心加速度大于9.8m/s2
C.周期小于近地卫星的周期
D.角速度小于地球自转的角速度
2.(2026·天津南开·月考)卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为,卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨道半径为。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )
A.角速度之比为 B.线速度之比为
C.向心加速度之比为 D.受到地球的万有引力之比为
3.(2026·天津武清·开学考试)2025年,神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站,成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”。神舟二十一号飞船发射后首先进入轨道半径为的近地停泊圆轨道,在点调整速度后进入椭圆过渡轨道;随后在点调整速度,最终与轨道半径为的圆轨道上的空间站完成对接。则飞船( )
A.在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为
B.从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时,需在点增大速度
C.在近地停泊圆轨道点的向心加速度小于在椭圆过渡轨道点向心加速度
D.在椭圆过渡轨道上由点向点运动过程中,万有引力做负功,机械能减小
4.(2026·天津河东·一模)2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道高度逐渐增大 B.卫星的加速度逐渐增大
C.卫星的周期逐渐增大 D.卫星的机械能逐渐减小
5.(2026·天津和平·开学考试)“长征七号A”运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R,“实践二十三号”卫星距地面的高度为h,入轨后绕地球做匀速圆周运动,该卫星的( )
A.线速度大小为 B.角速度大小为
C.向心加速度大小为g D.周期为
6.(2026·天津河东·调研)如图所示,a、b为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星,其中a为静止轨道卫星。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,b卫星轨道半径为2R。下列说法中正确的是( )
A.地球的第一宇宙速度为
B.卫星a的线速度为
C.根据已知条件无法估算出卫星a的轨道半径
D.b卫星可以加速变轨到a卫星的轨道上
7.(2026·天津南开·模拟预测)2025年8月9日凌晨0点31分,捷龙三号遥六运载火箭搭乘“东方航天港”号发射船在山东日照近海海域点火升空。此次发射采用一箭十一星的方式将吉利星座04组卫星送入600公里高度、倾角为的LEO轨道,发射任务取得圆满成功。若该卫星绕地球做圆周运动,运动周期小于地球自转周期,则该卫星( )
A.轨道半径大于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径
B.轨道半径小于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径
C.发射速度小于第一宇宙速度
D.在轨道圆周运动速度大于第一宇宙速度
8.(2026·天津和平·调研)2025年2月,我国实践25号卫星与位于地球同步轨道上的北斗G7卫星完成对接,实现了世界首次同步卫星在轨燃料补加。图中圆形轨道Ⅰ为实践25的运行轨道,圆形轨道Ⅱ为G7卫星的运行轨道,椭圆形转移轨道Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ分别相切于A、C两点,A、C连线与轨道Ⅱ交于B点。则下列相关说法中正确的是( )
A.实践25从轨道Ⅰ由A点减速才能进入转移轨道Ⅲ
B.实践25沿轨道Ⅲ无动力到达C点时的速度与G7卫星的速度相等
C.实践25在轨道Ⅲ上运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期
D.若实践25在轨道Ⅲ上经过A点的同时G7卫星经过B点,则二者可在C点完成对接
9.(2026·天津河西·调研)卫星1、2绕行星P、卫星3绕行星Q在轨道上运动的图像如图所示,其中T为卫星的公转周期,r为卫星的公转半径。已知图线P、Q的延长线均通过原点O,将行星P、Q视为相距很远的球体,卫星运动的轨道近似为圆轨道,则( )
A.行星P的质量大于行星Q的质量
B.卫星1的运行速度小于卫星3的运行速度
C.卫星1和卫星2的运行速度之比为
D.相等时间内,卫星1和2与行星P的连线扫过的面积相等
预测05功与能
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道,M、N为两轨道的最低点,匀强磁场垂直于甲轨道平面,匀强电场平行于乙轨道平面,两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放,在它们第一次到达最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.a球下滑的时间比b球下滑的时间短
B.a、b两球的机械能均不守恒
C.a球到M点的速度小于b球到N点的速度
D.a球对M点的压力大于b球对N点的压力
分析有理·押题有据
押题理由
本题以磁场+电场中的半圆轨道小球运动为经典模型,融合洛伦兹力、电场力、机械能守恒、圆周运动向心力等核心考点,是天津高考电磁学综合选择题的典型题型,贴合“多场叠加+动力学分析”的命题趋势,能有效考查学生的受力分析与过程推理能力。
押题依据
天津高考电磁学选择题高频考查洛伦兹力不做功、电场力做功与机械能变化、圆周运动向心力分析。本题覆盖了洛伦兹力对运动时间/机械能的影响、电场力做功、轨道压力比较等全系列易错点,符合“双模型对比、多考点融合”的命题规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是分模型拆解+规律对应:
1. 甲(磁场):洛伦兹力始终垂直速度,不做功、不影响切向加速度,下滑时间仅由重力分力决定,机械能守恒;
2. 乙(电场):电场力沿运动方向做正功,切向加速度更大,下滑时间更短,机械能不守恒;
3. 速度与压力:电场力做功使b球末速度更大;甲球在M点受向上洛伦兹力,支持力更小,对轨道压力更小。
关键是抓住“洛伦兹力不做功、电场力做功改变机械能”的核心区别,逐一分析受力与能量变化。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新区·一模)如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端连接固定在水平地面上的力传感器。一个质量为的小球,从离弹簧上端高处静止释放。以小球开始释放点为坐标原点,竖直向下为轴正方向,建立坐标轴,力传感器记录了弹簧弹力大小随小球下落距离的变化关系图像如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度为。以下说法正确的是( )
A.当时,小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小
B.力传感器示数的最大值等于
C.小球动能的最大值为
D.小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能为
2.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F(大小未知)使金属杆由静止开始加速运动,当金属杆沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零,已知重力加速度为g,则( )
A.流过定值电阻R的电流方向为由e到f
B.金属杆匀速运动的速度为
C.金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为
D.金属杆匀速运动时,外力F的瞬时功率为
3.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,半径为的四分之一圆轨道竖直固定放置,与水平桌面在点平滑连接。质量为的物块甲从点由静止释放,运动到桌面上点时与质量为的静置物块乙发生正碰,物块甲反弹后上升至最高点时到水平面的高度为。点至点光滑,点右侧物块乙与水平桌面的动摩擦因数,物块甲和物块乙碰撞时间极短,物块甲、物块乙均视为质点,取,不计空气阻力。求:
(1)物块甲运动至圆轨道点时所受支持力的大小;
(2)物块甲与物块乙碰撞后瞬间物块乙速度的大小;
(3)物块乙在水平桌面上滑行的距离。
4.(2026·天津西青·调研)用起重机提升质量为200kg货物,取竖直向上为正方向,货物上升过程中的v-t图像如图所示,g取10m/s2,则( )
A.在t=3s到t=5s内拉力做功为
B.在t=0s到t=2s内动量的变化为400kg·m/s
C.在t=0s到t=2s内拉力的平均功率为2000W
D.在t=0s到t=5s内合外力的冲量为零
5.(2026·天津·联考)如图所示为某同学做引体向上的一个状态,已知该同学质量为m,图示状态两手臂与竖直方向的夹角均为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.向上运动过程中该同学一直处于超重状态
B.图示静止状态时每只手臂的拉力大小为
C.增大两手之间的间距可以更省力
D.向上运动过程中杠对该同学的支持力做正功
6.(2026·天津南开·调研)在工厂中,经常用传送带传送货物。如图所示,半径R=0.8m,竖直固定的光滑圆弧轨道与水平传送带相切于B点,水平传送带B、C间的距离L=24m,传送带在电动机的带动下以v0=8m/s的恒定速率顺时针运行。现将质量m=2kg可视为质点的小物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,不计空气阻力,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块刚滑至圆弧轨道最低点B时,对轨道压力FNB的大小;
(2)小物块在传送带B、C间的运动时间t;
(3)小物块在传送带上运动时,系统因摩擦而产生的热量Q。
7.(2026·天津河西·调研)如图所示,光滑水平面FD的右端与半径为的竖直半圆管道连接(管道内径远小于管道半径),管道和水平面相切于D点。水平面上有质量分别为、的静止小球A和B(小球直径略小于管道内径);两球间有一压缩的轻弹簧(与小球不拴接),两个小球用一根细线连接固定。剪断细线,两小球分别运动到水平面的D、F点时已与弹簧脱离。小球B在空中飞行0.2s后落在左侧的水平面上,落地时速度方向与水平面夹角为53°;小球A从D点运动到最高点C点的过程中克服阻力做功1.8J。已知重力加速度,,,不计空气阻力。求:
(1)小球B做平抛运动的初速度大小;
(2)细线被剪断前,弹簧的弹性势能;
(3)小球A经过C点时所受弹力的大小和方向。
8.(2026·天津·调研)如图所示,半径为的四分之一圆弧轨道顶端放置一个光滑物块,物块与圆弧轨道的质量均为,物块可视为质点。已知重力加速度为。
(1)圆弧轨道固定在水平面上,由静止释放物块,求物块滑到轨道底端的过程中受到的合外力冲量的大小;
(2)轨道放在光滑水平面上,同时释放轨道和物块,求物块滑到轨道底端时速度的大小。
9.(2026·天津·联考)如图所示,一长不可伸长的轻绳上端悬挂于点,下端系一质量的小球。是一竖直固定的圆弧形轨道,半径,与竖直方向的夹角,现将小球拉到点(保持绳绷直且水平)由静止释放,当它经过点时绳恰好被拉断,小球平抛后,从圆弧轨道的点沿切线方向进入轨道,刚好能到达圆弧轨道的最高点(重力加速度取),求:
(1)小球到点时的速度大小;
(2)小球在圆弧轨道上运动时阻力做的功。
预测06碰撞与动量守恒
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E,工作时,工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。单台推进器质量,每秒喷出的一价氙离子数个,速度,单个氙离子的质量为,电子电荷量,不计一切阻力,计算时取氙离子的初速度为零,忽略离子之间的相互作用,则( )
A.A、B两电极间的加速电压为1600V
B.单台霍尔推进器产生的平均推力大小为0.128N
C.天和核心舱的加速度为
D.单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为3.2A
分析有理·押题有据
押题理由
本题以中国空间站霍尔推进器为真实情境,融合带电粒子加速、动量定理、电流计算、牛顿第二定律等核心考点,是高考物理电磁学与力学综合的典型题型,贴合“航天科技+多模块融合”的命题趋势,能有效考查学生的综合分析与计算能力。
押题依据
天津高考物理选择题常以前沿科技为背景,将电场加速、动量定理、电流定义、牛顿运动定律结合考查。本题覆盖了动能定理求加速电压、动量定理求推力、电流微观计算、牛顿第二定律求加速度等高频考点,符合“情境化+多知识点串联”的命题规律。
押题秘籍
解题核心是“分模块对应公式”:
1. 加速电压:用动能定理 qU = 1/2mv2 计算;
2. 平均推力:用动量定理 F t = mv 推导;
3. 电流:用电流微观定义 I = nq (n为单位时间内射出的离子数)计算;
4. 加速度:用牛顿第二定律 F = Ma 求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)如图所示,足够长的光滑水平面上静置着质量M=3kg的光滑圆轨道,圆轨道最低点与水平面相切。质量m1=1kg的小球A和质量m2=2kg的小球B中间压缩锁定着的水平轻质弹簧并静止在水平面上,弹簧锁定时的弹性势能Ep=12J,小球B与弹簧连接,小球A未与弹簧连接。弹簧解除锁定后小球A以速度v1离开弹簧,之后小球A冲上圆轨道,恰好能运动到圆轨道的最高点,取重力加速度大小g=10m/s2,小球A、B均可视为质点,求:
(1)小球脱离弹簧的速度大小v1;
(2)圆轨道的半径R。
2.(2026·天津河北·一模)某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,半径为,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体,速度为,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为,空箱B的质量为,A、B及粘连成的整体均可视为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量,忽略轨道及平台的摩擦,,重力加速度。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力;
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)已知传送带的速度小于,求传送带的速度大小。
3.(2026·天津河西·一模)如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为,平台高为。药品盒停放在平台最右端点,药品盒A被轻放在长为的传送带最左端,传送带以顺时针匀速转动,A与传送带间的动摩擦因数。随后,A从点进入滑槽,滑至点时以的速度与B发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后B落到桌面时的水平位移为。已知A、B的质量分别为和,重力加速度取,忽略空气阻力,将药品盒视为质点。求:
(1)A从点进入滑槽时的速度大小;
(2)A从点滑至点的过程中损失的机械能;
(3)碰撞后A离开平台时的速度大小。
4.(2025·天津和平·模拟预测)滑雪是一种常见的体育项目,具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示,质量为的运动员(含滑板)从点匀速率滑到点,已知轨道半径远大于运动员的身高,重力加速度为,运动员下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力的功率一直减小 B.合力冲量为零 C.先失重后超重 D.机械能守恒
5.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的木块与轻质弹簧相连,弹簧的另一端连在竖直墙壁上,弹簧处于水平状态,木块处于静止状态。质量为m的子弹以水平向右的速度射入木块并留在木块内(该过程所用时间很短),之后木块压缩弹簧(未超出弹性限度),下列说法正确的是( )
A.子弹打入木块的过程中,子弹受到的冲量大小为
B.子弹打入木块的过程中,子弹动能的减少量等于子弹和木块内能的增加量
C.子弹打入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.在压缩弹簧的过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒,机械能守恒
6.(2026·天津河西·模拟预测)排球运动是学生普遍喜爱的运动项目之一。在体育课上的垫球训练中,某一次排球(视为质点)由静止自由下落后与手腕相碰,排球与手腕接触0.2s后,以相同的速率竖直向上反弹,已知排球质量为,重力加速度取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在排球与手碰撞的过程中,排球的动量变化量为零
B.排球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零
C.在排球被手垫起的过程中,手对排球的作用力大于排球对手的作用力
D.在排球与手碰撞的过程中,手对排球的平均作用力大小为10N
7.(2025·天津河西·模拟预测)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A.增大了司机所受到的合外力
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
8.(2025·天津·月考)如图所示,质量为的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上,一质量也为的小球以速度水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则( )
A.此过程小球对小车做的功为 B.此过程小车受到的总冲量为
C.小球在弧形槽上升的最大高度为 D.小球和小车的末速度分别为和
9.(2026·天津南开·开学考试)如图所示,两条船A、B的质量均为3m,静止于湖面上。质量为m的人一开始静止在A船中,人以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船……,经多次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则A船和B船(包括人)的速度大小之比为( )
A.1:1 B.2:3 C.4:3 D.3:4
预测07静电场
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线,图乙是场中的一些点:是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则( )
A.、两点场强大小和方向都相同 B.、两点场强大小相等,方向相反
C.、、三点比较,点场强最小 D.、、三点比较,点场强最大
分析有理·押题有据
押题理由
本题以等量异种点电荷的电场线分布为核心模型,考查电场强度的大小与方向判断,是高考电场模块的经典题型。它贴合“电场线性质+对称性分析”的命题趋势,能有效考查学生对电场线物理意义的理解与应用能力。
押题依据
天津高考物理选择题常围绕等量异种/同种电荷的电场分布出题,重点考查电场强度的大小、方向及对称性规律。本题覆盖了电场线疏密与场强大小的关系、对称点场强的对称性、中垂线场强分布特点等高频考点,符合“基础模型+规律应用”的命题规律。
押题秘籍
解题核心是抓住电场线的两大性质:
1. 疏密反映场强大小:电场线越密,场强越大;
2. 切线方向反映场强方向:电场线的切线方向为该点场强方向。
同时结合等量异种电荷的对称性:对称点的场强大小相等、方向相同;中垂线上O点场强最大,向两侧逐渐减小。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
2.(2026·天津河东·一模)某仪器内电场线的分布情况如图所示。A、C是同一电场线上的两点,A、B关于过D点的竖直电场线对称,带电粒子从D点以速度水平抛出,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则( )
A.该带电粒子可能带正电
B.A、B两点间连线为等势线,且两点电场强度大小相等
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,粒子将不过B点
D.带电粒子若从C点静止释放,它能沿电场线运动到A点
3.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,曲线为一带负电的粒子在某点电荷产生的电场中的部分运动轨迹,P点为轨迹的最低点,以P点为坐标原点建立直角坐标系,粒子的运动轨迹关于y轴对称,Q点是第Ⅰ象限内轨迹上的一点。粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是( )
A.点电荷一定带负电
B.点电荷一定在y轴负半轴上的某处
C.Q点的电势不一定比P点的电势高
D.粒子在P、Q两点的动能与电势能之和不一定相等
4.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,实线是未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中仅受静电力作用,根据此图不能做出推断的是( )
A.带电粒子所带电荷的电性
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点何处加速度较大
D.带电粒子在a、b两点何处速度较小
5.(2026·天津西青·模拟预测)关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图为负点电荷周围的电场线分布情况
B.乙图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
C.丙图中,小磁针水平放置,小磁针正上方有一电流方向向右的通电直导线,小磁针的N极向纸面外偏转
D.丁图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
6.(2026·天津河北·模拟预测)如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面。、在同一等势面上,、在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.点的电势比点的低
B.点的电场强度比点的大
C.正电荷从运动到,电场力做正功
D.负电荷从运动到,速度增大
7.(2026·天津河东·模拟预测)指纹密码锁(甲图)是防盗门的核心配件,其内部电路如图乙所示。当手指的指纹与锁表面接触时,指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器与电源相连,手指挤压锁表面,指纹与小极板之间的距离变小,有关该过程下列说法正确的是( )
A.电容器电容变小
B.电容器极板间的电场强度变小
C.电容器处于放电状态
D.电流从流向
8.(2026·天津·月考)电场因为看不见,摸不着,所以同学们对电场的理解不是很清楚,下面关于电场的叙述中正确的是( )
A.当电荷、间的距离时,由公式可知,两电荷间的相互作用力
B.由公式可知,电场中某确定点的电场强度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比
C.电场线是电场中实际不存在的线
D.电场中某确定点电场强度的方向,就是置于该点电荷所受电场力的方向
9.(2026·天津津南·月考)两个较大的平行金属板、相距为,分别接在电压为的电源正、负极上,这时质量为,带电油滴恰好静止在两极板之间,如图所示,在其它条件不变的情况下,那么在下列的过程中( )
A.如果保持连接电源,只将A板上移,油滴将向下加速运动
B.如果保持连接电源,只将两极板非常缓慢地错开一些,电流计中电流从流向
C.如果断开电源,B板接地,只将A板上移,则油滴静止不动,油滴处电势降低
D.如果断开电源,将两极板与静电计相连,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针张角变大
预测08磁场
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
分析有理·押题有据
押题理由
本题以电流磁效应、原子能级、α粒子散射实验、放射性衰变四大经典物理实验/模型为载体,融合电磁学、原子物理两大模块核心考点,是高考物理选择题的经典综合题型,贴合“多实验串联、多模块融合”的命题趋势,能有效考查学生对基础实验与核心规律的掌握程度。
押题依据
天津高考物理选择题高频考查基础物理实验与原子物理核心规律,本题覆盖了电流的磁效应、能级跃迁与光子能量、α粒子散射实验、半衰期的统计规律等高频考点,符合“一题多模型、多知识点串联”的命题规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是分模型对应规律,逐一排除错误选项:
1. 甲(电流磁效应):用安培定则判断电流方向,结合粒子运动方向判断电性;
2. 乙(能级跃迁):能级差越小,光子能量越小,波长越长;
3. 丙(α粒子散射实验):卢瑟福通过该实验提出原子核式结构模型;
4. 丁(半衰期):半衰期是统计规律,仅适用于大量原子核,不适用于少量原子核。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·月考)如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小。磁场内有一块足够大的平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离处,有一个点状的α粒子放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是。已知α粒子的电荷量与质量之比。若只考虑在图纸平面内运动的α粒子,则感光板ab上被α粒子打中区域的长度是( )(不计粒子的重力)
A.20cm B.32cm C.40cm D.48cm
2.(2026·天津西青·调研)英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A.电场线和磁感线都是真实存在的
B.电场线和电场线、磁感线和磁感线都不可能相交
C.电荷和电荷之间的作用力是通过磁场发生的
D.磁体和通电导体之间的作用力是通过电场发生的
3.(2026·天津河东·联考)根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其工作原理如图所示:把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去。现要提高电磁炮的发射速度,你认为下列方案在理论上可行的是( )
A.减小电流的值 B.增加炮弹的质量
C.增大磁感应强度的值 D.缩短加速轨道长度
4.(2026·天津河西·调研)如图所示为电流天平,用来测量匀强磁场的磁感应强度,其右臂挂着匝数为的矩形线圈,线圈的水平边长为,磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时,天平处于平衡状态,当线圈通入图示方向的电流时,则需在某个托盘中加入质量为的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.天平重新平衡时,线圈所受安培力的大小为,方向竖直向上
B.应在左盘中加入小砝码才能使天平重新平衡
C.由题中数据可求出磁感应强度
D.若仅让电流反向,应在左盘中增加砝码,才能使天平再次平衡
5.(2026·天津河西·调研)下列有关磁场的四个表述中,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,但该处的磁感应强度可能不为零
C.由定义式可知,电流越大,导线越长,则某点的磁感应强度就越小
D.磁感应强度为的匀强磁场中,有一个面积为的平面,则穿过该平面的磁通量一定为
6.(2026·天津·联考)我国首条常态化运营的北极航线——中欧北极集装箱快航航线,已于2025年9月23日正式开通,该航线是我国“冰上丝绸之路”构想进入实质性运营阶段的标志。古代在海上航行主要依靠指南针,我国是最早在航海中使用指南针的国家。指南针是依靠地磁场进行工作的,地磁南极在地理北极附近。假设地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的,则能正确表示环形电流方向的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·天津武清·月考)如图甲所示,单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连,线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.0~0.1s内磁通量的变化量为0.15Wb
B.电压表读数为V
C.电压表“+”接线柱接A端
D.B端比A端的电势高
8.(2025·天津武清·开学考试)如图所示,一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,当棒中通有由M流向N的电流时,悬线上有拉力,为了使拉力减小为零,下列措施可行的是( )
A.使磁场反向
B.使电流反向
C.适当增大电流强度
D.适当减小磁感应强度
9.(2025·天津滨海新·联考)如图,足够长的绝缘棒竖直固定放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于竖直平面向里,一带正电的小圆环套在竖直杆上,小圆环质量为m,电量为q,与杆之间的动摩擦因数为μ,将小圆环由静止释放,下落h高度后运动达到稳定,已知重力加速度为g,则小圆环从开始运动到速度刚刚达到稳定的这一过程中,下面说法正确的是( )
A.小圆环运动的最大加速度小于g
B.小圆环运动的最大速度等于
C.从下落到稳定,小圆环所用时间等于
D.从下落到稳定,由于摩擦产生的热量等于mgh
预测09电磁感应
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,处在匀强磁场中的线圈匝数为,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右,若在时间内,磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端和之间的电势差( )
A.恒为 B.从0均匀变化到
C.恒为 D.从0均匀变化到
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应模块命题风格,是法拉第电磁感应定律、楞次定律的经典综合考法,属天津卷高频核心题型,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应的核心要求,聚焦“感生电动势计算”“电势差正负判断”两大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
用定律求电动势大小,楞次定律判感应磁场方向,结合“电源内部电流从低到高”定电势差正负,抓住“均匀变化→电动势恒定”,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津西青·模拟预测)在“探究感应电流产生的条件”的实验中,下列做法中能产生感应电流的是( )
A.图甲中,导体棒AB平行磁感线运动
B.图乙中,将条形磁铁从左向右靠近有开口的线圈
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动
D.图丁中,线框与通电导线在同一平面内,线框平行于导线向上平移
2.(2026·天津河北·调研)物理学是一门实验与理论相结合的学科,它的发展离不开科学家们对自然界不断地探索和思考,以下关于物理学史的说法正确的是( )
A.元电荷的数值,最早是由物理学家楞次测得的
B.库仑利用扭秤实验总结出了点电荷间的相互作用规律
C.法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
D.奥斯特通过实验得出了电磁感应定律
3.(2026·天津河北·调研)如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻近似为零,A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,灯泡亮,灯泡始终不亮
B.闭合开关S,A、B同时亮,且亮度始终相同
C.电路稳定后,断开开关S,灯泡突然变亮再逐渐变暗,直到不亮
D.电路稳定后,断开开关S,灯泡突然变亮再逐渐变暗,直到不亮
4.(2026·天津河西·联考)如图甲所示,一个10匝的金属线圈固定在水平面内,线圈阻值,线圈外接一个阻值的电阻,其余电阻不计,、两点距离很近。线圈内的磁通量变化如图乙所示,规定磁场方向垂直纸面向里时磁通量为正,下列说法正确的是( )
A.0~1s内,线圈内的感应电流方向为逆时针
B.0~1s和1~2s内,线圈内的感应电流方向相反
C.0~1s内,线圈两端点、间的电压
D.1~2s内,线圈有收缩趋势,且感应电流大小为1A
5.(2025·天津西青·调研)物理学发展源于生活,沉于理论,归于实验,下列关于物理学史的说法正确的是( )
A.赫兹首先发现了电磁感应现象
B.安培最早通过实验证实了电磁波的存在
C.麦克斯韦认为变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.法拉第在分析了许多实验事实后提出,感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
6.(2025·天津和平·调研)图甲为某无线门铃按钮,其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置,M中有电流通过时,屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.松开按钮的过程,门铃不会响
C.按下和松开按钮过程,通过M的电流方向相同
D.按下按钮的快慢不同,通过M的电流大小不同
7.(2026·天津滨海新·联考)如图,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别以v、3v的速度沿箭头方向匀速拉出磁场,则在这两个过程中( )
A.导体框中cd两端电势差相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.通过导体框横截面的电荷量相同
D.导体框中产生的感应电流方向不同
8.(2026·天津·模拟预测)如图,L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈,a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合( )
A.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭
B.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭
C.a先亮b后亮,然后b逐渐变亮
D.b先亮a后亮,然后a逐渐变亮
9.(2026·天津·调研)关于下列图片中所涉及的物理知识,描述正确的是( )
A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场周围空间一定产生变化的电场
B.图乙为真空冶炼炉,通入线圈的高频电流在线圈中产生热量,从而冶炼金属
C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大,受迫振动的振幅越大
D.图丁为电压互感器,此装置可以用来测导线L1L2间的高电压
预测10交变电流
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】天津装机容量最大的北疆电厂,其向用户输电原理如图所示。升压变压器的原、副线圈匝数比为,原、副线圈两端电压分别为、,电流分别为、;降压变压器的原、副线圈匝数比为,原、副线圈两端电压分别为、,电流分别为、,输电线上电阻为。发电厂的输出电压始终保持不变,各变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若变为原来的K倍,则输电线上损耗的功率变为原来的K倍
D.用户端用电器增加导致总电阻变小时,与的比值不变
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考交变电流模块命题风格,是远距离输电+理想变压器的经典综合题型,属天津卷高频核心考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对变压器、远距离输电的核心要求,聚焦“变压/变流规律”“输电损耗分析”“动态电路分析”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记变压器变压比、变流比,理清输电电压、电流、损耗的关系,抓住“发电厂输出电压不变”的核心条件,逐项分析动态变化,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河西·一模)如图所示为高铁供电流程的简化图,牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压;动力车厢内的理想变压器再把电压降至,为动力系统供电。若某次高铁进站过程,保持不变,仅通过调整动力系统的负载,使得电流减小到原来的一半。下列说法正确的是( )
A.电流大于电流 B.电流的频率将减小到原来的一半
C.电压将增大 D.电阻的热功率将减小到原来的一半
2.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡、,输电线的等效电阻为。开始时,开关S闭合。当S断开后,下列说法正确的是( )
A.灯泡变亮 B.理想电压表示数减小
C.理想电流表示数增大 D.变压器的输出功率增大
3.(2026·天津和平·模拟预测)远距离输电的原理可以简化为如下电路图,假设发电厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端通过闭合各支路开关使用电器数量增加时,下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电压减小 B.升压变压器的输出电压减小
C.输电线电阻上损失的功率减小 D.升压变压器原线圈中的功率减小
4.(2025·天津·一模)如图是远距离输电的原理图,假设发电厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时,下列说法正确的是( )
A.升压变压器的输出电压减小
B.降压变压器输出电流的频率不变
C.输电线上损失的功率不变
D.升压变压器原线圈中的电流不变
5.(2026·天津滨海新区·月考)某兴趣小组自制了一台风力发电机,简易模型如图甲所示,试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动,设计的升速齿轮的转速比为1∶10,高速转轴的转速与发电机线圈转速一致。发电机产生交流电的电流随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在图甲所示位置时产生的电流最大
B.图乙电流的有效值为10A
C.风力叶轮的转速为0.5r/s
D.图乙所示电流的瞬时值表达式为
6.(2026·天津西青·月考)如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,磁通量变化率最大
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
7.(2026·天津和平·模拟预测)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
8.(2026·天津南开·开学考试)如图所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图中曲线、所示,则下列说法不正确的是( )
A.两次时刻线圈平面与中性面重合
B.曲线、对应的线圈转速之比为
C.曲线表示的交变电动势频率为
D.曲线表示的交变电动势有效值为
9.(2026·天津·开学考试)一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴(OO匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与中性面垂直
B.t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D.线框转动一周产生的焦耳热为
预测11机械振动、机械波、光学
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A.波的周期是
B.波的振幅是
C.波的传播速度是
D.平衡位置在处的质点开始振动时,质点处于平衡位置
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考机械波模块的经典综合题型,聚焦振动图像与波的传播规律,贴合天津卷“图像分析+动态判断”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对机械波的核心要求,聚焦“周期/振幅判断”“波速计算”“质点振动状态分析”三大易错点,贴合天津卷“重图像、考逻辑、强应用”的命题规律。
押题秘籍
先从振动图像提取周期、振幅,结合质点起振状态算波速,再分析不同质点的振动关系,抓住“波沿x正方向传播”“质点起振方向一致”的关键,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·一模)波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动,先后形成沿x轴正方向传播的4列不同简谐横波,如图为在波的传播方向上,介质中平衡位置相距为s的a、b两质点间形成的4种不同波形图,从图中各自所示时刻开始计时,4列简谐横波中质点b到达波谷所用时间最短的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·天津河西·一模)如图所示,时刻波源从平衡位置开始向下振动,产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播。时刻质点开始振动,时刻质点第一次到达波谷。已知点和点平衡位置之间的距离为,a点和点平衡位置之间的距离为。则波传播到点时,a、b之间的波形为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·天津红桥·开学考试)下列说法不正确的是( )
A.图1中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
B.图2为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率大
C.图3所示的雷达测速利用了多普勒效应
D.图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的
4.(2026·天津·二模)如图所示,12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。t=0时,从同学1开始依次带动右边的同学,每人每分钟完成30次下蹲和起立,形成一列向右传播的“机械波”。已知同学1第一次蹲到最低点时,同学5刚好要开始下蹲;队伍中相邻两同学所站位置间距均为0.8m,所有同学从开始下蹲到最低点过程中,头部竖直向下运动路程均为60cm。下列说法正确的是( )
A.这列“波”的波长为2.4m B.这列“波”的波速为3.2m/s
C.t=6s时同学12开始下蹲 D.0~4s内同学9的头部运动路程为1.8m
5.(2026·天津武清·月考)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动
B.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化
C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高
D.机械波不能发生多普勒效应
6.(2026·天津东丽·开学考试)图甲所示为一列简谐横波在时的波的图像,图乙所示为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.时质点P的速度最大 B.此波沿x轴正方向传播
C.此波的波速为2m/s D.时质点P的加速度最大
7.(2026·天津蓟州·开学考试)如图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波长大小为2m
B.该波沿x轴负方向传播
C.x=1.5m处的质点在任意1秒时间内经过的路程都是10cm
D.该波的波速大小为10m/s
8.(2026·天津和平·月考)如图所示为两个单摆在同一地点进行受迫振动中的共振曲线,下列说法正确的是( )
A.单摆I受迫振动的频率总是0.2Hz
B.单摆I和单摆II的摆长之比
C.单摆I和单摆II的固有周期之比为2:5
D.当驱动力的频率从0.2Hz增大到0.5Hz时,两个单摆的振幅都在增加
9.(2025·天津和平·模拟预测)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中正确的是( )
A.机械波和电磁波都既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波的传播都依赖于介质
C.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
D.微波属于机械波,紫外线属于电磁波
预测12热学规律综合应用
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则( )
A.乙分子从到过程中表现为引力,从到过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在位置时,分子势能为零
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考热学模块的经典核心题型,聚焦分子力与分子势能的关系,贴合天津卷“图像分析+概念辨析”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,是区分度高的基础得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对分子动理论的核心要求,聚焦“分子力正负分界”“分子势能变化规律”两大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记r=r0(F=0)为分子力分界点,r>r0为引力、r<r0为斥力;分子力做正功势能减小、做负功势能增大,r=r0时分子势能最小(不为零),逐项快速判断。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图,其内部有一气密性良好的内胆,封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气,现启动加热模式使气体温度升高,此过程中气体吸收的热量为Q,内胆中气体体积不变,则( )
A.升温后内胆中每一个气体分子的动能都增大
B.内胆内气体压强增大
C.此过程内胆中气体的内能增加量大于Q
D.此过程内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数不变
2.(2026·天津和平·开学考试)如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则( )
A.充气过程中,储气室内气体内能不变
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大
C.喷水过程中,储气室内气体压强不变
D.喷水过程中,储气室内气体吸热
3.(2026·天津·模拟预测)重型汽车的气囊减震装置会在路面不平的情况下保护车体,气囊内有绝热涂层。关于气囊内的气体,下列说法正确的是( )
A.若车体突然下沉挤压气囊,气体温度升高,内能增大
B.若车体突然下沉挤压气囊,气体温度不变,内能不变
C.若气囊缓慢回弹恢复原状,气体温度升高,内能增大
D.若气囊缓慢回弹恢复原状,气体温度不变,内能不变
4.(2026·天津河东·模拟预测)如图所示,一个导热良好的圆柱形汽缸,开口向上竖直放置于水平面上,缸内储存文物,用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高,活塞离汽缸底部的距离由h变为H,已知大气压恒定,活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦,忽略文物热胀冷缩的影响,则下列说法正确的是( )
A.气体压强增大 B.气体对外做功,内能增大
C.气体放出热量 D.单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数增多
5.(2026·天津和平·模拟预测)如图所示,内壁光滑的汽缸内用轻活塞密封一定量理想气体,汽缸和活塞均绝热良好。从初始状态接连经过如下两个过程:①用电热丝对密封气体缓慢加热,停止加热时气体的热力学温度增大到初态的2倍,②在活塞上施加一外力F,使气体体积恢复到初始状态的大小(此过程忽略电热丝与气体间的热传递)。关于这两段过程,下列说法正确的是( )
A.过程①结束时,气体压强为初始状态的2倍
B.过程②中,外力F的大小恒定不变
C.过程①气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
D.过程②结束时气体的压强大于初始状态的2倍
6.(2026·天津滨海新区·月考)登月服作为舱外航天服的一种特殊类型,在性能上有着很高的要求用以适应月球表面复杂的环境。将登月服内充入气体进行无人模拟实验时,登月服内的气体可视为理想气体,且登月服可视为绝热的。到达月球表面后,由于外部气压降低,将会导致( )
A.登月服内气体体积减小 B.登月服内气体压强减小
C.登月服内气体分子平均动能变大 D.单位时间气体分子对登月服内壁单位面积的撞击次数增加
7.(2026·天津南开·月考)关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是( )
A.图甲中,布朗微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
B.图乙中,在由变到的过程中分子力做正功
C.图丙中,曲线1(虚线)对应的分子平均动能比曲线2(实线)对应的分子平均动能大
D.图丁中,一定质量的理想气体完成一个循环中其温度始终不变
8.(2026·天津·模拟预测)如图为某品牌卡车的气囊减震装置,当路面不平时,车体会突然下沉挤压气囊,该过程中关于气囊内的气体,下列说法正确的是( )
A.气体向外界放出热量
B.外界对气体做的功等于气体内能的增加
C.气体温度升高,每个分子的动能都增大
D.气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈
9.(2026·天津·月考)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A.b→c过程中,气体的温度升高
B.c→a过程中,气体分子的平均动能减小
C.a→b过程中,气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D.a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收量
预测13近代物理
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图,a、b为其中两种单色光,下列说法中正确的是( )
A.在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度小
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,部分光线发生了全反射
C.若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低
D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距小
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考光学模块的经典综合题型,聚焦光的折射、色散与光电效应、干涉的综合应用,贴合天津卷“情境化+多考点融合”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对光学的核心要求,聚焦“折射率与偏折角的关系”“全反射条件”“光电效应与干涉条纹规律”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
先由偏折角判断折射率大小,再结合v=c/n、光电效应方程、双缝干涉公式逐项分析,牢记全反射条件、遏止电压与频率的关系,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
2.(2026·天津河西·一模)2025年10月,我国紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付。该装置发生的核反应方程为,下列说法正确的是( )
A.该核反应需要在高温下进行 B.该核反应为衰变
C.的中子数为3 D.的比结合能比的比结合能小
3.(2026·天津南开·月考)下列说法正确的是( )
A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量
B.核反应方程中的为质子
C.射线、射线、射线都属于电磁波
D.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
4.(2026·天津宁河·一模)下列说法正确的是( )
A.入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B.一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C.机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D.铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
5.(2026·天津滨海新区·一模)下列说法正确的是( )
A.卢瑟福首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种频率的光子
6.(2026·天津武清·开学考试)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光照射光电管阴极,电流计的指针发生偏转而用另一频率的单色光照射光电管阴极时,电流计的指针不发生偏转,那么下列说法正确的是( )
A.光的频率小于光的频率
B.增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转
C.用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到
D.只增加光的强度可使通过电流计的电流增大
7.(2026·天津河东·一模)2025年3月28日,中国自主研发的“人造太阳”装置“中国环流三号”首次在实验室实现了1.17亿度的原子核温度和1.6亿度的电子温度,中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段。该成就意味着在直径不到10米的装置中,造出了一个比太阳核心温度还高8倍的“小太阳”。已知太阳核聚变的一种核反应方程是。下列说法正确的是( )
A.该反应是衰变
B.X是中子
C.的比结合能比大
D.目前世界上主流的核电站都利用了核聚变原理
8.(2026·天津和平·开学考试)某原子的部分能级图如图所示,大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时,发出三种波长的光如图所示,它的波长分别为、、。下列说法正确的是( )
A.在同种均匀介质中传播时,b光的速度最小
B.用同一套装置做双缝干涉实验,a光相邻亮纹的间距最大
C.若b光照射某种金属能发生光电效应,c光照射该金属也能发生光电效应
D.三种光的波长关系为
9.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示为氢原子的能级图。现有两束光,a光由图中跃迁①辐射的光子组成,b光由图中跃迁②辐射的光子组成,已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应,则下列说法正确的是( )
A.a光的波长小于b光的波长
B.氢原子发生跃迁①后,原子的能量将减小3.4eV
C.x金属的逸出功为2.86eV
D.用b光照射x金属,不能发生光电效应
实验题预测
实验题预测01力学实验
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】某同学利用如图所示装置来研究滑块A的加速度,如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块A放在倾斜的气垫导轨上,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码B相连,间距为L的光电门1和2固定在气垫导轨上。气垫导轨与水平面的夹角可调,遮光条的宽度为d,当地的重力加速度为g。
(1)螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示,则宽度d=________mm;
(2)调整长木板与水平面的夹角,给B一个竖直向下的初速度,使得滑块A通过两个光电门的时间相等:然后将钩码C挂到钩码B上,由静止释放,测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2,则滑块通过光电门1的速度大小为________(用题中所给的物理量符号表示),滑块A的加速度大小为________(用题中所给的物理量符号表示)
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考力学实验命题风格,是气垫导轨+光电门+螺旋测微器的经典综合实验题,属天津卷高频核心题型,常以实验大题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对力学实验的核心要求,聚焦“螺旋测微器读数”“瞬时速度计算”“匀变速加速度推导”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强推导”的命题规律。
押题秘籍
牢记螺旋测微器读数规则,用v=d/t求瞬时速度,结合匀变速运动v22-v12=2aL推导加速度,抓住“匀速过光电门”的平衡条件,快速求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河北·一模)图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为其俯视图,图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。
(1)本实验采用的科学方法是________。
(2)两槽转动的角速度________(选填“>”“=”或“<”)。
(3)现有两个质量相同的钢球,球1放在A槽的横臂挡板处,球2放在B槽的横臂挡板处,它们到各自转轴的距离之比为3:2,当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时,向心力公式得到验证。
2.(2026·天津河北·月考)某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
(1)在图1中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球同时落地,则说明平抛运动在___________方向上做___________运动。正确的是( )
A.水平 自由落体 B.竖直 自由落体 C.水平 匀速直线 D.水平 自由落体
(2)在图2中同时断电后,两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到两个小球撞在一起,则说明平抛运动在___________方向上做___________运动。正确的是( )
A.水平 自由落体 B.竖直 自由落体 C.水平 匀速直线 D.水平 自由落体
(3)图3是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法,其中不合理的是( )
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一位置由静止释放
3.(2026·天津河西·一模)同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。在单摆悬点处安装拉力传感器,并获得传感器读取的力与时间的关系图像,如图乙所示。
(1)关于本实验的操作,下列哪个说法是正确的?_____
A.需要用天平称出摆球的质量
B.摆线要选择较细的、伸缩性小些的,并且适当长一些
C.测摆长时应先在水平桌面上将细线拉直测得细线长度,再悬挂小球
D.为了使单摆的周期大一些,以方便测量,初始摆角应大于
(2)由图乙可知,该单摆的周期为_____(用图乙中字母表示);
(3)同学们改变摆长,测量不同摆长情况下单摆的周期,得到多组数据。以为横轴,为纵轴,作出图像,如图丙所示。若图线的斜率为,则重力加速度的大小______(用本小题所给字母表示)。
4.(2026·天津·月考)如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
5.(2026·天津武清·开学考试)某实验小组利用如图(a)所示的实验装置,探究小车质量不变的情况下加速度与力的关系。小车的左端与纸带相连,右端用不可伸长的细线跨过定滑轮与钩码相连。钩码下落过程中,小车带动穿过打点计时器的纸带向右运动,重力加速度为。完成下列填空:
(1)补偿阻力后,测量小车在不同质量钩码牵引下的加速度,某次实验得到的一段纸带如图(b)所示,其上有七个计数点,相邻两计数点间均有4个点未画出。测得,已知打点计时器所用交流电的频率为。为减小实验误差,用逐差法求得小车的加速度大小为_________(结果保留2位有效数字);
(2)根据实验数据,可计算出小车在不同质量的钩码牵引下的加速度,作出小车加速度a与所钩码质量的关系图线,如图(c)实线所示。图线中虚线的斜率为,则小车质量_________(用和表示)。随钩码的增加,数据偏离虚线,如果持续增加钩码至,则理论上_________(用表示)。
6.(2026·天津宁河·一模)如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)在小车质量______(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。为减小此误差,下列可行的方案是______;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(2)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、x1、…、x6。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式v=______;
7.(2026·天津西青·模拟预测)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验:实验前,先将一张带有小方格的白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
(1)关于该实验,下列步骤必要的是( )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.斜槽要尽可能光滑
C.每次实验钢球需要从同一位置释放
D.每次实验,挡板需要下降相同的高度
(2)得到平抛运动的轨迹后,以抛出点为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图乙所示水平向右为轴,竖直向下为轴,已知每个小方格的边长为,已经在轨迹上确定了坐标为(5L,5L)的点,若想得到小球水平方向运动的规律,需要再选取纵坐标为_______的点,若点的横坐标为_______,则能初步说明小球在水平方向的运动是匀速直线运动。
8.(2026·天津河东·模拟预测)物理实验小组采用如图甲所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律,试回答下列问题:
(1)关于该实验的操作,下列说法中正确的是
A.必须用天平测出重物的质量
B.必须保证小车的质量远大于重物的质量
C.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
D.连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,1~5为选取的连续计数点(两计数点间还有四个点没有画出),相邻计数点间的距离如图中所示。已知打点计时器电源的频率为50Hz,则小车加速度的大小为__________m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高平衡摩擦力,就继续进行其他实验步骤,该同学作出的小车加速度a与弹簧测力计示数F的图像如图丙所示,图中a1、F0、F1已知,则实验中小车的质量为__________。
9.(2026·天津西青·模拟预测)某学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,步骤如下:
①长度为GE橡皮条一端固定,另一端挂一轻质小圆环,如图甲所示;
②两根细线做成两个绳套,拴在小圆环上,另一端连接弹簧测力计,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,静止时记录下小圆环位置O、两弹簧测力计的示数F1、F2及两条细线的方向,如图乙所示;
③撤去F1、F2改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环保持静止,记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向,如图丙所示;
④分别画出力F1、F2和F的图示。
请作答:
(1)步骤③中遗漏的重要操作是____________;
(2)实验中,采取下列哪些方法可以减小实验误差 ;(填选项)
A.两个分力F1、F2间的夹角越小越好
B.两个分力F1、F2的大小适当大些
C.拉橡皮条的细线必须等长
D.在记录力的方向时,标记同一细线方向的两点要远些
(3)该学习小组用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,看到所围成的形状像一个平行四边形(如图丁所示),于是猜想:力的合成遵从平行四边形定则,为验证猜想的正确性,还应该____________。
实验题预测02电学实验
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】某兴趣小组研究某贵金属电阻的阻值随温度变化的规律。所用器材如下:
电源E(电动势为4.5V,内阻不计);
电流表A1(量程为0~0.6A,内阻不计);
电流表A2(量程为0~5mA,内阻不计);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
滑动变阻器RP(最大阻值为10Ω);
定值电阻R0(阻值为2kΩ);
多用电表;
待测电阻Rx、温控系统、开关以及导线若干。
(1)先用多用电表粗测常温下该金属电阻的阻值,将选择开关旋至“×100”倍率的欧姆挡,进行欧姆调零后对该电阻进行测量,表盘示数如图甲所示,其读数为________Ω。
(2)为了较为精确地测量该电阻的阻值,按照图乙连接电路,其中电流表应选择________(用A1、A2表示)。
(3)调节温控系统的温度,闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器RP,测得此时的电压表、电流表示数分别为U、I1,然后闭合开关S2,调节滑动变阻器RP,使得电压表的示数仍为U,此时电流表的示数为I2,则该温度下电阻的阻值为________(用U、I1、I2表示),电表内阻对贵金属电阻的测量值________(填“有”或“无”)影响。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电学实验命题风格,是多用电表读数、电表选择、伏安法测电阻的经典综合题型,属天津卷高频核心考点,常以实验大题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对电学实验的核心要求,聚焦“多用电表读数”“电表量程选择”“无系统误差的电阻测量”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考创新、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记多用电表倍率读数规则,根据电路电流选电表,利用两次电压相等消去电表内阻影响,推导电阻表达式,抓住“等效替代”核心思想,快速求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河东·一模)
(1)某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值一万多欧的电阻。
①以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上_________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
D.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准交流电压最高挡,并拔出两表笔
②根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为_________Ω。
③下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是_________。
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
(2)某同学利用甲图所示的单摆装置测量重力加速度的大小。
①用图乙的游标卡尺测得小钢球的直径为_________mm。
②改变摆长,测量出多组周期T、摆长L数值后,画出图丙所示的图像,测得的重力加速度大小________(用图丙中的字母M、N及表示)。
③该同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度,造成这一情况可能的原因是_________(填选项前的字母)。
A.开始摆动时振幅较小
B.测量周期时,误将摆球59次全振动的时间记为60次
C.开始计时时,过早按下停表
D.测量摆长时,以悬点到小球上端边缘的距离为摆长
2.(2026·天津和平·一模)(1)如图甲所示的装置,附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动,利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验
①在进行实验时,需要先将长木板倾斜适当的角度,这样做的目的是__________,还要求槽码的质量远小于滑块的质量,这样做的目的是__________
A.避免在小车运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰,便于进行测量
F.使细线的拉力近似等于槽码重力
②图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度__________(结果保留2位有效数字)。
(2)实验小组利用铜片、锌片和橙子制成水果电池,并测量该水果电池的电动势和内电阻;通过查询,水果电池的电动势约为1.5V,内阻约为几百欧。现有以下器材:
A.电压表V(量程15V,内阻约为15kΩ)
B.电流表(量程3mA,内阻约为200Ω)
C.电流表(量程1mA,内阻为500Ω)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω)
G.开关、导线若干
①小组设计了如图甲所示的电路,正确连接后进行尝试发现该方案不可行,原因是__________
②小组重新设计了如图乙所示电路,图中虚线部分有a、b两种连接方式,为使实验误差更小,应选用__________(选填“a”或“b”)所示的连接方式。
③按正确电路进行实验得到多组数据,做出电表示数与示数的关系图像如图丙所示,该图像的纵轴截距和横轴截距分别为和,则可以计算得出该水果电池准确的内电阻值__________
3.(2026·天津河西·一模)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中,学生用待测电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等器材组成如图甲所示电路。
(1)在图甲中,导线端应连接到_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至_____端(选填“B”或“C”)。
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的坐标系上,用作图法求出干电池的电动势_____和内阻_____。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)通过分析误差原因,可比较测量值和真实值的关系。下列哪个说法是正确的?_____
A.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
B.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
C.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
D.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
4.(2026·天津南开·月考)某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其直径,如图所示,读数是__________mm;
(2)已知圆柱形导电材料的电阻约为5Ω,除待测材料外,实验室备有的实验器材如下:
A、电源(电动势,内阻很小)
B、电压表(,内阻约15kΩ)
C、电压表(,内阻约75kΩ)
D、电流表(,内阻)
E、电流表(内阻约0.1Ω)
F、滑动变阻器R(0~20Ω)
G、开关、导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中电压表应选__________,电流表应选__________;(均填写各器材前的字母代号)
②为了使圆柱形导电材料的两端电压能从0开始调节,并使测量结果尽可能准确,应选用下图所示的__________电路进行实验;
③根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I,作图像,得到图像的斜率为k,若实验所用导电材料的长为L,横截面直径为D,则得到圆柱形导电材料的电阻率__________(用k、、L、D表示)。
5.(2026·天津和平·开学考试)某实验小组想测量一节蓄电池的电动势和内阻,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材:
A.电流表(量程)
B.电压表(量程)
C.定值电阻(阻值、额定功率)
D.定值电阻(阻值、额定功率)
E.滑动变阻器(阻值范围、额定电流)
F.电阻箱(阻值范围)
(1)实验时需用如图甲所示电路改装电流表,闭合开关前,将滑动变阻器滑片移动到最左端,把电阻箱的电阻调至最大。
(2)断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电流表的读数为;保持滑片位置不动,闭合开关,调节电阻箱的电阻,使电流表的示数为,断开开关,不再改变电阻箱阻值,保持电流表和电阻箱并联,撤去其他线路,重新标识表盘,改装后的新电流表的量程是___________A。
(3)将已改装好的电流表接在如图乙所示电路中,并用该电路测量蓄电池的电动势和内阻,其中为定值保护电阻。
①为保证实验结果准确且调节方便,定值保护电阻应选___________(填器材前的字母)。
②用正确选择的器材进行实验,依据数据得到图像(图丙),由图像得出该节蓄电池的电动势___________V,内阻___________。(结果保留两位小数)
(4)旧的蓄电池,电源电动势基本不变,内阻变为。要使“”的用电器正常工作,至少需要___________节这样的旧蓄电池串联,同时电路还需要串联一个阻值大小为___________Ω的保护电阻。
6.(2026·天津西青·模拟预测)某实验小组要测量金属丝的电阻大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“”挡位正确测量,指针偏转如图甲所示,对应的读数为_______;
(2)该同学设计了如图乙所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
①为了测量准确,实验时应选用_______测量电压,应选用_______测量电流;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?_______。
A.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于端
B.滑动变阻器采用图示接法电压可以调为零
C.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
D.由于电压表分流导致电阻的测量值小于真实值
7.(2026·天津河北·模拟预测)某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图甲所示,其直径为____mm。
(2)用多用电表欧姆挡粗测合金丝的电阻,开始时选用“×10”挡位测量,发现指针偏转角太大,挡位应调整为____(填“×1”或“×100”)挡,正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量,示数如图乙所示,该合金丝的阻值约为____Ω。
(3)为了精确测量合金丝的电阻,计划采用图丙所示电路进行实验,实验中使用的器材有
A.电源(输出电压为4V)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(最大阻值10Ω)
E.开关、导线
实验时为减小误差,开关S2应接____端(选填“a”或“b”)。正确连接电路后,闭合开关S1,调节滑动变阻器测得电压表示数为U,电流表示数为I,测得接入电路的合金丝长度为L,直径为D,则合金丝的电阻率____(用题中所给或所测得的物理量符号表示)。用此种方法得到的电阻率比真实值偏____(选填“大”或“小”)。
8.(2026·天津河东·模拟预测)某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池,该电池的内阻约为。
(1)该科技小组,用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势,如图所示,该电池的电动势为________V。
(2)为更精确地测量该电池的电动势和内阻,利用以下仪器,设计实验电路,进行实验。
A.电流表(量程,内阻为)
B.电流表(量程,内阻为)
C.滑动变阻器R(阻值范围)
D.定值电阻为
E.定值电阻为
Ⅰ.该电路中,定值电阻应选择________(填“”或“”);
Ⅱ.该小组以电流表的示数为纵坐标,以电流表的示数为横坐标,描绘了图像,如图所示;则该电源的电动势为________V;
Ⅲ.在不考虑偶然误差的情况下,该实验电源电动势的测量值__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
9.(2026·天津河西·模拟预测)某兴趣小组测量干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测干电池
B.电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
E.开关S、导线若干
(1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路,为尽量减小实验误差,应使用图______(选填“甲”或“乙”)进行测量。
(2)选择正确电路进行实验时,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至最______(选填“左”或“右”)端。
(3)选择正确电路进行实验时,闭合开关S后,改变滑动变阻器的阻值,得到多组电压表示数和对应的电流表示数,并做出如图丙所示的图像,若测得该图像的横截距为、纵截距为,则该电源的电动势______、内阻______(皆用、、表示)。
综合计算预测
预测01牛顿运动定律的综合性应用
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】2025年11月5日福建舰正式入列,标志着我国海军正式进入“三航母时代”。如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应压轴题命题风格,以福建舰电磁弹射为真实情境,融合电容器、安培力、动量定理等核心考点,属天津卷高频压轴题型,区分度极高,是冲刺满分的关键题型。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应综合应用的要求,聚焦“电容器放电动力学”“动量定理处理变加速”“自感磁场下的能量分析”三大难点,贴合天津卷“情境化、重模型、强综合”的命题规律。
押题秘籍
用安培力公式求瞬时加速度,用动量定理处理变加速求最大速度,结合自感磁场与电流的关系,用能量守恒分析电场能,抓住“安培力冲量等于动量变化”核心模型,分步破题。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,质量为的长木板放在光滑的水平面上,质量为的物块(可视为质点)放在长木板的左端,用大小为、方向斜向右上与水平方向成角的拉力F作用在物块上,使物块从静止开始运动,物块运动的时间,撤去拉力,如果物块刚好不滑离木板,物块与木板间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,,,求:
(1)拉力作用下物块和长木板的加速度分别是多少;
(2)撤去拉力时物块和木板的速度分别多大;
(3)木板的长度为多少。
2.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc平滑连接(物块通过b端的速度大小不变,方向改变),斜面倾角为30°。在平台a端放上质量为5kg的物块,物块与平台ab间的动摩擦因数不变,并给物块施加一水平向右大小为40N力F后,物块由静止开始运动。重力加速度g=10m/s2。(物块可视为质点)
(1)当物块从平台a端经过4s的时间运动到b端,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)当物块从a端运动到P点(图中未画出)时撤掉推力,物块刚好能从斜面b端开始下滑,求a、P两点间的距离;
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数满足公式,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度达到最大。
3.(2026·天津和平·模拟预测)传送带是建筑工地常见的运输装置,如图所示为某工地传送带传输的简易示意图,倾角的传送带始终以大小为的速度顺时针转动。某时刻将质量的工料(可看作质点)静止放到传送带的底端A,同时将轻绳拴接在工料上,电动机通过绳子(质量可忽略)带动工料向上做匀加速直线运动。已知绳子对工料的牵引力大小恒为,传送带AB两端间的距离,工料与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度,,,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
(1)求工料在传送带的底端A处时的加速度大小;
(2)若工料向上运动时,绳子突然断裂,求工料能继续上升的距离x;
(3)若工料速度达到时,关闭电动机,求工料在传送带上运动的总时间
4.(2026·天津河西·模拟预测)某物流公司安装一货物传送通道,其简化示意图如下图所示,倾角为的倾斜滑道与一段长为的粗糙水平台面BC平滑连接,光滑水平地面上放置一质量的平板小车,小车上表面刚好与面等高且紧挨着面。现将质量的货物由点无初速度释放,到达点时的速度,然后货物以等大速率平滑进入水平台面。货物与和面间的动摩擦因数均为,货物与小车间的动摩擦因数为,不计空气阻力,货物可视为质点,重力加速度,,。求:
(1)货物在倾斜滑道上运动的时间;
(2)货物到达点时的速度大小;
(3)若货物不会从小车上滑落,则小车的长度至少为多少?
预测02带电粒子在电磁场中的运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,两根平行间距为L的金属导轨固定于水平面上,导轨电阻不计。一根质量为m、电阻为R的金属棒垂直放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为。导轨左端连有阻值也为R的电阻,在电阻两端接有电压传感器并与监视器相连。空间中存在多段竖直向下的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,每段磁场区域的宽度均为2d,相邻两段磁场区域的间距为d,金属棒初始位置与第1段磁场左边界的距离为,金属棒与导轨接触良好。
(1)金属棒在外力作用下穿过各段磁场,已知进入某磁场的速度大小为v,若使金属棒匀速通过该磁场,求:在该磁场中运动过程需对金属棒施加水平向右拉力的大小。
(2)现对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力(g为重力加速度),使金属棒从初始位置由静止开始运动,若已知金属棒刚穿过第1段磁场区域的速度为进入第1段磁场区域速度的,求穿过第1段磁场过程中回路产生的焦耳热Q及通过金属棒横截面的电荷量q;
(3)金属棒在持续作用下穿过各段磁场。运动一段时间后,从监视器可发现,电压呈稳定的周期性变化(即棒在通过每段磁场区域和无磁场区域的过程中,速度的变化规律完全相同),求:此周期性变化的电压的有效值。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应压轴题命题风格,以分段磁场导轨模型为载体,融合安培力、动能定理、焦耳热、电荷量、有效值等核心考点,属天津卷高频压轴题型,区分度极高,是冲刺满分的关键题型。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应综合应用的要求,聚焦“匀速受力平衡”“动能定理求焦耳热”“有效值的周期计算”三大难点,贴合天津卷“重模型、强综合、考细节”的命题规律。
押题秘籍
匀速段用受力平衡求拉力,用动能定理求焦耳热、法拉第定律求电荷量,周期段用有效值定义分时段计算,抓住“周期性稳定”的核心条件,分步破题。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·一模)利用电场和磁场可以控制带电粒子的轨迹。如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN为过圆心O的竖直轴,纸面内边长也为R的正方形abcd内存在与ab边平行的匀强电场,bc边所在直线与MN重合,ab边与圆相切。质量为m、电荷量为q的粒子从P点正对圆心O以大小为的速度垂直射入磁场,速度方向与MN夹角为,之后从MN与圆的交点b射出磁场立即进入电场,最后恰好从d点射出电场,打在ad边左侧距离为R处的竖直照相底片上,不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)粒子打到照相底片上时的速度大小;
(3)粒子从进入磁场到打到照相底片上的运动总时间t。
2.(2025·天津河北·模拟预测)质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U;Ⅱ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P点处,运动轨迹如图中虚线所示。求:
(1)粒子的电性;
(2)粒子的比荷;
(3)O点到P点的距离d;
(4)粒子由O点运动到P点时间t;
(5)粒子由O点运动到P点的过程中洛伦兹力的冲量I的大小(本小问已知粒子质量m)。
3.(2026·天津河西·一模)中国自主研发的霍尔推进器在推力等级、功率水平、可靠性等方面均达到国际领先水平,为载人登月、深空探测和大规模卫星星座提供了核心动力支撑。某小组受到启发设计了如图所示的模型装置来研究电荷运动及作用力。三束比荷为、速度为、间距相等的平行带正电粒子流、、在纸面内沿垂直连线方向、持续均匀射入半径的圆形匀强磁场区域,其中束粒子沿半径方向射入,偏转后三束粒子均汇聚于点,磁场方向垂直于纸面。粒子流随后进入右侧间距、边界为M、N的区域中,该区域有磁感应强度为的水平向右的匀强磁场。最终粒子打在边界处足够大的荧光屏上,圆形磁场圆心、点及荧光屏上坐标原点共线且连线与荧光屏垂直。粒子重力及粒子间的相互作用可忽略,求:
(1)圆形磁场区域的磁感应强度的大小及方向;
(2)已知粒子流、从点射出圆形磁场时,速度方向与连线的夹角均为,则束粒子在、区域的运动时间及轨迹在荧光屏上投影形状的半径;
(3)在M、N区域中再加上水平向右、电场强度的匀强电场,并将整个装置安装在一个飞船模型上,同时把荧光屏变为粒子喷射出口。已知粒子质量,若每束粒子在单位时间内有个喷出,求该装置为飞船模型提供的沿方向的平均推力大小。
4.(2026·天津河西·一模)如图甲所示,间距为、倾角为的平行光滑金属导轨固定放置,其上端用金属杆连接固定。导体棒垂直于导轨,并用平行于导轨的绝缘细线将其与金属杆连接,细线长为,导体棒处于静止状态。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时刻,细线拉力刚好为零,此时断开细线,导体棒运动至某一位置处(图中未画出)时的速度为,导体棒与导轨始终垂直且接触良好。已知导体棒和金属杆的电阻均为,导轨电阻不计且足够长,重力加速度为。求:
(1)导体棒的质量;
(2)断开细线后,导体棒从静止开始运动至点的过程中,若棒上产生的焦耳热等于其获得动能的一半,则此过程棒运动的位移大小;
(3)在(2)所叙述的过程中,通过导体棒横截面的电荷量。
预测03力学三大观点的综合性应用
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,半径为,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体,速度为,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为,空箱B的质量为,A、B及粘连成的整体均可视为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量,忽略轨道及平台的摩擦,,重力加速度。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力;
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)已知传送带的速度小于,求传送带的速度大小。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考力学综合题命题风格,以自动包装系统为真实情境,融合圆周运动、动量守恒、能量守恒、传送带摩擦生热等核心考点,属天津卷高频压轴题型,区分度高,是冲刺满分的关键题型。
押题依据
依据天津高考考纲对力学综合应用的要求,聚焦“圆周运动向心力”“完全非弹性碰撞机械能损失”“传送带摩擦生热”三大难点,贴合天津卷“情境化、重模型、强综合”的命题规律。
押题秘诀
用机械能守恒求最低点速度,结合向心力公式求支持力;用动量守恒求共速,算碰撞机械能损失;用摩擦生热公式联立求解传送带速度,分步破题。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·模拟预测)如图所示,水平圆盘可绕通过其中心O的竖直轴转动,圆盘半径,离水平地面高度,在圆盘边缘放置一质量的小物块,物块与圆盘间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度大小g取,空气阻力不计,圆盘从静止开始缓慢加速转动,求:
(1)物块恰与圆盘发生相对滑动时圆盘角速度的大小;
(2)物块滑离圆盘后在空中运动的时间;
(3)物块落地点与O点正下方地面上点的距离。
2.(2026·天津·模拟预测)如图,有一半径为R的四分之一光滑圆弧形固定轨道AB,其末端与长度为的水平地面BC相切,C点平滑连接有一长度为的固定倾斜直轨道CD,该轨道与水平地面的夹角为,A、B、C、D处于同一竖直面内。将一小滑块甲从A点静止释放,甲运动至B点与静置于B点的小滑块乙发生弹性正碰,碰撞时间极短。乙通过水平地面及倾斜直轨道,到达最高点D时速度恰好为0。两滑块的质量均为m,与水平地面及倾斜直轨道的动摩擦因数均为。已知,,,,,取重力加速度大小。求:
(1)甲与乙碰撞前瞬间,甲对圆弧轨道的压力大小;
(2)甲与乙碰撞后瞬间,乙的速度大小;
(3)应满足的关系式。(用关于的三角函数表示)
3.(2026·天津·模拟预测)光滑足够大的水平桌面上右侧,有一边长为的等腰直角三角形区域,其内分布着垂直桌面的匀强磁场,磁感应强度大小为。以、、为边界分布着与边垂直、方向由指向的匀强电场,俯视图如图所示。三个可视为质点的小球、、在的延长线上,小球质量均为,小球带电量为,、不带电。小球位于绝缘轻质弹簧的右端,与弹簧接触但是不粘连,弹簧的左端系着小球。初始时弹簧处于原长状态,以初速度沿着连线方向与发生碰撞,碰撞后、粘连在一起,小球与弹簧分离后进入磁场,此后不再与、相碰。求:
(1)弹簧弹性势能的最大值;
(2)若小球能进入电场区,小球的初速度应满足的条件;
(3)要使小球穿过分界面次数最少并从点离开电场,则电场强度随初速度变化的表达式。
4.(2026·天津·一模)如图所示,在水平实验平台上,放置着两个物块A与B,它们之间通过一根轻质弹簧(初始处于压缩状态)和一根不可伸长的轻绳连接。右侧为竖直平面内半径的半圆形固定光滑轨道。当剪断轻绳后,弹簧瞬间恢复原长并将物块A、B弹开。弹开后,物块B恰好能通过半圆形轨道的最高点C,物块A获得速度后向左运动,在运动过程中受到水平向右的空气阻力,阻力f大小与其速度v的关系为(其中)。已知物块A、B的质量分别为、,物块A与水平地面间的动摩擦因数,物块A从开始被弹开到最后停止运动经历的时间,物块B进入半圆形轨道时无机械能损失,在半圆形轨道运动过程中不受空气阻力,重力加速度。求:
(1)物块B进入半圆形轨道的最低点时的速度大小;
(2)弹簧初始时储存的弹性势能;
(3)物块A向左运动的位移大小。
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2026年高考物理终极押题猜想
目 录
第一部分 新情景高考命题篇 2
【情景一 与中国传统文化相关情景】 2
【情景二 与现代生活生产相关情景】 9
【情景三 与中国科技相关情景】 18
【情景四 与体育活动相关情景】 27
第二部分 高频考点预测篇 35
【高频考点预测】 35
预测01力与直线运动 35
预测02力与物体的平衡 43
预测03力与曲线运动 52
预测04万有引力定律与航天 60
预测05功与能 68
预测06碰撞与动量守恒 77
预测07静电场 85
预测08磁场 92
预测09电磁感应 99
预测10交变电流 106
预测11机械振动、机械波、光学 114
预测12热学规律综合应用 121
预测13近代物理 128
【实验题预测】 134
预测01力学实验 134
预测02电学实验 144
【综合计算预测】 159
预测01牛顿运动定律的综合性应用 159
预测02带电粒子在电磁场中的运动 165
预测03 力学三大观点的综合性应用 171
第一部分 新情景高考命题篇
情景一 与中国传统文化相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】图(a)为记载于《天工开物》的风扇车,它是用来去除水稻等农作物子实中杂质的木制传统农具。风扇车的工作原理可简化为图(b)模型:杂质与子实仅在水平恒定风力和重力的作用下,从同一位置P静止释放,若杂质的质量小于子实的质量,杂质与子实受到的风力大小相等。下列说法正确的是( )
A.杂质与子实在空中运动的时间相等
B.杂质与子实在空中做曲线运动
C.从释放到落地的过程中,子实和杂质的重力做功相等
D.从释放到落地的过程中,风力对子实做功大于对杂质做功
【答案】A
【详解】A.杂质与子实在空中运动的时间相等,因为竖直方向两者均做自由落体运动,高度相同,故A正确;
B.在水平恒定风力和重力的作用下,从同一位置P静止释放,所以杂质与子实在空中做初速度为零的匀变速直线运动,故B错误;
C.从释放到落地的过程中,子实和杂质的重力做功
因为质量不同,所以重力做功不相等,故C错误;
D.杂质的水平加速度较大,水平方向位移较大,根据可知从释放到落地的过程中,风力对杂质做功大于对子实做功,故D错误。
故选A。
分析有理·押题有据
押题理由
本题是平抛运动的分解模型的典型应用,将实际生活中的风谷车原理转化为物理问题,符合天津高考“联系生活、注重建模”的命题趋势。
押题依据
天津高考常以生活情境为载体,考查运动的分解、功的计算等核心知识点,本题融合了水平方向匀加速、竖直方向自由落体的运动分析,以及功的比较,是高频考点的综合考查。
押题秘籍
解决此类问题需将运动分解为水平和竖直方向,分别用牛顿定律和运动学公式分析,功的比较则紧扣力与位移的关系,抓住“竖直方向运动时间由高度决定”这一关键点。
密押预测·精练通关
1.(2025·天津·三模)随着科技的不断发展和环境保护意识的增强,中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车,纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示,永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转,在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统,使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是( )
A.甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻
B.甲图示位置电流的方向由P指向Q
C.制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变
D.制动过程中交变电流的周期越来越大
【答案】D
【详解】AB.图示位置线圈处于中性面,电流为0,故AB错误;
C.制动过程中反向阻力随时间周期性变化,不恒定,故C错误;
D.制动过程中磁铁转速减小,周期增大,故D正确。
故选D。
2.(2025·天津滨海新·三模)“水袖功”是中国古典舞传统技巧,抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波。t=0时刻波形图如图甲,P和Q是波上两质点,质点Q的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴正方向传播 B.在t=1s时,质点P的加速度为零
C.在t=1.5s时,质点Q的速度最大 D.从t=0s到t=3s,质点P通过路程为1.2m
【答案】D
【详解】A.由质点Q的振动图像可知,在t=0时刻,质点Q在平衡位置向上振动,结合波形图可知,该列简谐横波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.波的周期为T=2s,则在t=1s时,质点P振动到波谷位置,此时的加速度为正向最大,故B错误;
C.在t=1.5s时,质点Q在波谷位置,则此时该质点的速度为零,故C错误;
D.从t=0s到t=3s,即经过1.5T,则质点P通过路程为6A=1.2m,故D正确。
故选D。
3.(2025·天津·二模)蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成、两束,则下列说法正确的是( )
A.用光可在光盘上记录更多的数据信息
B.光在水中传播的速度较光大
C.用同一装置做双缝干涉实验,光的条纹间距比光的大
D.增大水中复色光的入射角,则光先发生全反射
【答案】BC
【详解】A.由图可知b光的偏折程度大,则b光的折射率大,所以b光为蓝光,用b光可在光盘上记录更多的数据信息,故A错误;
B.由公式可知,由于b光的折射率大,则光在水中传播的速度较光大,故B正确;
C.由于b光的折射率大,则b光的波长小,由公式可知,用同一装置做双缝干涉实验,光的条纹间距比光的大,故C正确;
D.由可知,由于b光的折射率大,则b光的临界角小,增大水中复色光的入射角,则光先发生全反射,故D错误。
故选BC。
4.(2026·天津南开·调研)打弹弓是一款传统游戏,打弹弓射弹花样繁多,燕子钻天是游戏的一种。若某次先用弹弓将小弹珠A以的速度竖直向上射出,当A上升到最高点时,再用弹弓将另一小弹珠B正对小弹珠A以的速度竖直向上射出,某时刻两弹珠在空中相碰(碰撞时间极短),然后小弹珠A以的速度反向运动。两弹珠均可视为质点且质量,两次射出位置相同,忽略空气阻力,。下列说法正确的是( )
A.小弹珠B开始运动时两弹珠在空中相碰
B.两弹珠相碰前瞬间小弹珠A的速度为,方向竖直向下
C.两弹珠相碰位置距地面高度为
D.两弹珠相碰后瞬间小弹珠B的速度为,方向竖直向上
【答案】ABD
【详解】A.A上升的最大高度
假设A、B两球在空中相遇,设经过时间t两球相遇,则,而
解得故A正确;
B.两弹珠相碰前瞬间小弹珠A的速度为方向竖直向下,故B正确;
C.两弹珠相碰位置距发射位置高度为距地面高度未知,故C错误;
D.两弹珠相碰,取向下为正方向,根据动量守恒解得
碰后瞬间小弹珠B的速度为,方向竖直向上。故D正确。
故选ABD。
5.(2026·天津·模拟预测)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移为
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙船渡河所用时间最少为
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
【答案】C
【详解】ABC.该龙舟以最短时间渡河时,船速方向与河岸垂直,则最短时间为s=12s若水速突然变大,则渡河时间不变;
此时沿河岸方向的位移m则龙舟过河的位移为m>60m故AB错误,C正确;
D.由于龙舟在静水中划行的速率大于水速,所以龙舟可以沿垂直河岸的航线抵达对岸,故D错误;
故选C。
6.(2026·天津河北·联考)新能源汽车是低碳发展观念下的新型动力汽车,能够不依赖于传统能源。如图所示,某款新能源汽车质量为m,初速度为,以恒定功率P在平直公路上运动,经时间t达到该功率下的最大速度,设该车行驶过程所受到的阻力F保持不变。则该车在时间t内( )
A.牵引力的功率 B.初始时刻牵引力大小为
C.为使速度增加,牵引力逐渐增大 D.牵引力做功
【答案】A
【详解】A.汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,则牵引力的功率选项A正确;
B.汽车以恒定的功率运动,则汽车做加速度减小的变加速运动,加速度
则初始时刻牵引力大小为选项B错误;
C.保持功率不变,则速度增加时,牵引力逐渐减小,选项C错误;
D.根据动能定理则牵引力做功选项D错误。
故选A。
7.(2026·天津河北·月考)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙舟渡河所用时间最少为12s
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
【答案】C
【详解】A.最短时间渡河时船头垂直河岸,此时沿河岸方向会被水流冲向下游,根据矢量合成法则可知,合位移大于河宽60m,因此最短时间对应的位移不是最短,故A错误;
B.船头垂直河岸时,渡河时间
仅由河宽和船在静水中的速率决定,与水速无关,水速变大时渡河时间不变,故B错误;
C.当船头垂直河岸时渡河时间最短,此时,故C正确;
D.由于船在静水中的速率(5m/s)大于水速(4m/s),可将船速分解,使其沿河岸方向的分量与水速等大反向,从而抵消水流影响,合速度垂直河岸,因此能沿垂直河岸的航线抵达对岸,故D错误。
故选C。
8.(2026·天津和平·调研)抖空竹是一种传统杂技节目,叫“抖空钟”,南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子,将空竹(也有用壶盖或酒瓶)扯动使之旋转,并表演出各种身段。如图所示,表演者保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a移动时,空竹受到的合力减小
B.沿虚线b移动时,细线的拉力不变
C.沿虚线c移动时,细线的拉力不变
D.沿虚线d移动时,细线对空竹的合力增大
【答案】B
【详解】A.沿虚线a向左移动时,空竹缓慢移动,则受力平衡,故合力为0,故A错误;
B.沿虚线b向上移动时,AB两点水平间距不变,绳长不变,可知细线与竖直方向的夹角不变,则细线的拉力不变,故B正确;
C.沿虚线c斜向上移动时,细线与竖直方向的夹角增大,则细线的拉力将增大,故C错误;
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力与重力等大反向,可知细线对空竹的合力不变,故D错误。
故选B。
9.(2026·天津静海·联考)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°。已知两支箭的质量,竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长,壶口大小等因素的影响(,),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比16:9
B.甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比3:4
C.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16:9
D.甲、乙两人所射箭的运动时间之比为4:3
【答案】B
【详解】ABD.由题意知两箭做平抛运动,两支箭竖直方向下落高度相等,由,可知两支箭在空中的运动时间相同;
由,可知落入壶口时竖直分速度相等;
则有,
则甲、乙两人所射箭的初速度大小之比
则甲、乙两人所射箭落入壶口时速度大小之比为,故AD错误,B正确;
C.水平方向根据,因两支箭在空中的运动时间相同,则甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为,故C错误。
故选B。
10.(2026·天津南开·模拟预测)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°。已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭落入壶口时重力的功率不同
B.甲、乙两人所射的箭从射出到插入壶口的过程动量变化相同
C.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为9∶16
D.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为16∶9
【答案】BD
【详解】AB.由题意知两箭做平抛运动,两支箭竖直方向下落高度相等,由
可知两支箭在空中的运动时间t相同,由
重力的功率,可知两射箭落入壶口时重力的功率相同, 故A错误;
可知甲、乙两人所射的箭到落入壶口的过程动量变化相同,故B正确;
CD.设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为,箭射出时的初速度为,则
即
则甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为水平方向根据
因两支箭在空中的运动时间相同,则甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比等于初速度大小之比,则有,故C错误,D正确。
故选BD。
情景二 与现代生活生产相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】2022年6月23日,辽宁红沿河核电站6号机组正式具备商业运行条件,该核电站是中国首次一次同时装机4台百万千瓦级核电机组标准化、规模化建设的核电项目,也是东北地区第一个核电站。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应,其裂变方程为下列说法正确的是( )
A.裂变方程式左右两边都有中子,可以改写成
B.在中子轰击下发生裂变反应过程中,有质量亏损
C.裂变释放能量,原子核的结合能比原子核的大
D.在自然界中可发生衰变,60个铀核经过一个半衰期后一定有30个铀核发生衰变
【答案】B
【详解】A.裂变反应方程中左右两边都有中子,这是核反应原理,必须有中子的参与,方程不能改写成,故A错误;
B.在中子轰击下发生裂变反应过程中,放出能量,有质量亏损,故B正确;
C.结合能和核子数有关,原子核的核子数大于原子核的核子数,原子核的结合能更大,故C错误;
D.半衰期是针对大量放射性元素的统计规律,对少量放射性元素不适用,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
押题理由
本题紧扣核电热点与核物理核心概念,结合辽宁红沿河核电站实景命题,契合高考“科技赋能、关注能源”的选材导向,是现代物理选择题的典型压轴题型。
押题依据
天津高考现代物理必考核反应方程、质能方程、结合能与半衰期。题目覆盖裂变规律、质量亏损、结合能比较等全系列核心考点,命题角度全面,直击高频失分点。
押题秘籍
解题关键在于三看:一看方程质量数与电荷数守恒;二看裂变必伴随质量亏损与释能;三看结合能比较大小与原子核稳定性的关系。半衰期仅适用于统计规律,不适用于少量原子核。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新·调研)黄石现代有轨电车2022年底全线开通试运营。若有轨电车进站的过程可近似看成匀减速直线运动,电车车头依次经过、、三个位置,已知段长度为,段长度为,且通过段和段所用时间均为,则电车加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据匀变速直线运动推论,可得电车加速度大小为
故选B。
2.(2026·天津·模拟预测)可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向,经过多年努力,我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭,如图1所示。在某次测试中,该型火箭竖直起降原地回收的速度—时间图像如图2所示,则下列判断中正确的是( )
A.内,火箭的加速度先增大后减小
B.在时间段与内图线与时间轴t所围成图形的面积不相等
C.时刻火箭高度达到最大
D.内,火箭只受重力,时刻开始下降
【答案】A
【详解】A.由于中,图像切线的斜率表示物体的加速度,结合图像可知,内,火箭的加速度先增大后减小,故A正确;
B.由于火箭竖直起降,原地回收,整个过程的总位移为零,结合图像与坐标轴围成的面积可知,在时间段与内图线与时间轴t所围成图形的面积相等,故B错误;
C.由图像可知,时间内火箭都是处于上升阶段,火箭达到最高点,故C错误;
D.由图像可知,时间内,火箭在最高点处于静止状态,受力平衡,因此火箭不可能只受重力;时刻火箭开始下降,故D错误。
故选A。
3.(2026·天津西青·联考)控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型:如图所示,在平面的第一象限存在沿y 轴正方向的匀强电场,第四象限存在垂直于平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U,一质量为、电荷量为粒子(不计粒子重力)从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动,粒子从y轴上的P点垂直于y 轴向右射出,然后从x 轴上的a点(d,0)离开电场进入磁场,最后从y轴上的b点离开磁场区域,粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角 。求:
(1)粒子运动到P 点射入电场的速度大小;
(2)第一象限电场强度的大小E;
(3)第四象限内磁感应强度的大小B。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)根据动能定理可得
解得粒子运动到P 点射入电场的速度大小
(2)粒子在第一象限的电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则有
竖直方向做匀加速直线运动,则有
对粒子受力分析,由牛顿第二定律可得
联立解得
(3)结合上述分析可知
解得
设粒子离开电场的速度与x轴正方向的夹角为,由几何关系
解得
则粒子进入磁场中的速度
作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何关系可知
解得
粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
联立解得
4.(2026·天津·月考)现代医学的肿瘤放射治疗中,为了精准摧毁癌细胞的同时最大限度保护周围健康组织,常利用电场对带电粒子(如质子或重离子)进行加速和控制,使粒子束能准确地偏转到体内的病灶区域。理解带电粒子在电场中的偏转规律,是掌握这些先进治疗技术的基础。如图所示的装置,水平放置的平行金属板A、B间有加速电压,上方存在一高度为、水平方向足够长的匀强电场区域,电场方向水平向左。一质量为、带电荷量为的粒子,从A板附近由静止开始加速,穿过B板中心的小孔后,以水平速度进入偏转电场。已知粒子飞出偏转电场时,其速度方向与竖直方向成角(,)。忽略粒子重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速率;
(2)偏转电场的电场强度大小;
(3)粒子在偏转电场中运动的水平距离。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)在加速电场由动能定理可得
解出
(2)在偏转电场,水平加速度,
由几何知识可得
运动时间
联立解得
结合上述结论
整理可得
(3)水平位移
结合上述结论解得
5.(2025·天津滨海新区·联考)喷灌是现代灌溉的一种方式,有省水、省工、提高土地利用率、增产和适应性强等优点。如图所示为植物园里浇灌水平草皮的情景。已知该喷头距地面高度,,喷头可向四周以相同速率喷出大量水射流(水射流是由喷嘴流出的高速水流束),水射流可以与水平面成的所有角度喷出。当水射流水平喷出时,水平射程为。忽略空气阻力,取重力加速度为 。
(1)求水射流喷出时的速率;
(2)水射流水平喷出时,落地速度v;(结果可用根式表示,方向由角的正切值表示)
(3)若保持水射流与水平面成斜向上喷出,求水射流在地面上的落点所形成圆的半径(结果可用根式表示)。
【答案】(1)(2),与水平面间夹角的正切值为(3)
【详解】(1)当水射流水平喷出时,做平抛运动,竖直方向
水平方向
联立解得
(2)竖直速度
故
落地时方向与水平面间的夹角的正切值
(3)若水射流保持与水平面成斜向上喷出,水射流向上运动的时间
水射流从最高点运动到地面过程中,有
解得
水射流水平射程为
故水射流在地面上的落点所形成圆的半径为
6.(2026·天津·模拟预测)在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A.牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G
B.伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
C.哥白尼是“地心说”的主要代表人物,并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
D.第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
【答案】B
【详解】A.牛顿提出了万有引力定律,但万有引力常数G是由卡文迪什通过扭秤实验测得的,而不是牛顿,A错误;
B.伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星,B正确;
C.哥白尼是“日心说”的代表人物,而“地心说”的代表人物是托勒密,太阳也不是宇宙的中心,C错误;
D.第谷是观测天文学家,积累了大量的行星运动数据,但行星运动规律是由开普勒总结的(开普勒三定律),而行星运动的原因是由牛顿的万有引力定律解释的,D错误。
故选B。
7.(2025·天津·一模)利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率,这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.衰变方程中的X是
B.升高温度可以加快的衰变
C.与的质量差等于衰变的质量亏损
D.半衰期为,若有4个核,经过后只剩下1个
【答案】A
【详解】A.根据原子核衰变时的电荷数和质量数守恒,可知X是,A正确;
B.半衰期不受温度的影响,B错误;
C.质量亏损是衰变前铀核质量与衰变后钍核、α粒子总质量的差值,而非仅铀与钍的质量差,C错误;
D.半衰期是大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,不能分析几个原子核的衰变情况,D错误。
故选A。
8.(2026·全国·模拟预测)我国航天进入创新发展“快车道”。“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰,重大成就举世瞩目。现代航天科技的迅猛发展是建立在历代科学家对太空辛勤探索的基础上,以下关于科学家的贡献说法正确的是( )
A.开普勒根据万有引力定律提出了行星运动定律
B.伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,并确定这种趋势是由万有引力造成
C.哥白尼提出,行星、地球及月球均绕太阳做匀速圆周运动
D.牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系
【答案】D
【详解】A.开普勒是根据第谷的观测数据提出的行星运动定律,行星运动定律为万有引力定律的发现提供了支持,故A错误;
B.伽利略认为一切物体都有要合并的趋势,这种趋势导致行星绕太阳做圆周运动,万有引力定律由牛顿提出,故B错误;
C.哥白尼提出,行星和地球绕太阳做匀速圆周运动,只有月球环绕地球运行,故C错误;
D.牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系,但无法算出两个天体之间万有引力的大小,故D正确。
故选D。
9.(2026·天津·调研)塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图,为吊车在某次工作时,将200kg的建筑材料由0时刻竖直向上提升的图像,g取。下列判断正确的是( )
A.在10s~30s内,材料处于超重状态 B.在40s~56s内,材料处于失重状态
C.在0~10s内,悬线的拉力恒为2000N D.材料离地面的最大高度为36.4m
【答案】B
【详解】A.由图可知在10s~30s内,材料做匀速直线运动,处于平衡状态,故A错误;
B.由图可知在40s~56s内,材料向下加速,加速度向下,处于失重状态,故B正确;
C.由图可知在0~10s内,材料的加速度
由牛顿第二定律
可得悬线的拉力恒为
故C错误;
D.由图像可知,在第40s时,材料离地高度最大,最大高度为图像与坐标轴围城的面积,即最大高度
故D错误。
故选B。
10.(2026·天津·联考)在现代粒子物理实验中,科学家使用磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示,在坐标系的第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的电性未知带电粒子从x轴上的点以速度v射入磁场,方向与x轴正方向成60°角。经过磁场偏转后,该粒子恰好垂直于y轴射出磁场。
(1)通过粒子在磁场中的偏转方向,判断该粒子带正电还是负电;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)求该粒子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)带负电(2)(3)
【详解】(1)带电粒子在磁场中运动情况如图所示
根据左手定则,可知粒子带负电。
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径设为,根据洛伦兹力提供向心力得,解得,由几何关系可得
解得
(3)粒子在磁场中运动的周期,粒子在磁场中运动的时间
联立得
情景三 与中国科技相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】电磁场与现代科技密切相关,关于下列四个科技实例,说法正确的是( )
A.图甲是速度选择器的示意图,若不计重力的带电粒子能自左向右沿直线匀速通过速度选择器,那么也能自右向左沿直线匀速通过速度选择器
B.图乙是磁流体发电机的示意图,可以判断出极板是发电机的负极,极板是发电机的正极
C.图丙是回旋加速器的示意图,回旋加速器不可以无限加速带电粒子
D.图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝,说明粒子的比荷越大
【答案】CD
【详解】A.粒子自左向右沿直线匀速通过速度选择器时,所受洛伦兹力与电场力方向相反,当粒子自右向左进入速度选择器后,其所受电场力方向不变,而洛伦兹力方向相反,因此粒子不能自右向左沿直线匀速通过速度选择器,故A错误;
B.根据左手定则可知等离子体中正电荷向板偏转,负电荷向板偏转,所以极板是发电机的负极,极板是发电机的正极,故B错误;
C.加速器对带电粒子加速的次数越多,粒子获得的动能越大,但如果粒子的速度很大时,其相对论效应就不能忽略,粒子在磁场中运动的周期就会发生变化,所以加速器不可能对带电粒子进行无限加速,故C正确;
D.根据洛伦兹力提供向心力有
粒子打在底片上的位置到狭缝S3的距离为
穿过速度选择器的粒子速度都相同,根据上式可知,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝,即d越小,粒子比荷越大,故D正确。
故选CD。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以速度选择器、磁流体发电机、回旋加速器、质谱仪四大经典电磁应用为载体,贴合天津高考“科技情境+多模型综合”的命题风格,是磁场与现代科技结合的典型选择题,覆盖核心考点与易错点,区分度高。
押题依据
天津高考磁场选择题高频考查复合场应用模型,本题整合了洛伦兹力与电场力平衡、左手定则、回旋加速器加速极限、质谱仪比荷计算等核心知识点,符合“一题多模型、多考点融合”的命题趋势,是历年必考题型。
押题秘籍
解题需逐一拆解模型:①速度选择器:洛伦兹力与电场力平衡,方向不可逆;②磁流体发电机:左手定则判断极板带电性;③回旋加速器:受D形盒半径限制,无法无限加速;④质谱仪:比荷越大,轨迹半径越小,越靠近狭缝。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河西·模拟预测)随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某封闭测试公路上某辆装有无人驾驶系统的汽车先后由无人驾驶系统、普通驾驶员驾驶,以此来测试汽车的安全距离。已知汽车的安全距离等于反应距离和刹车距离之和,其中反应距离为汽车在反应时间内匀速行驶的距离,刹车距离为汽车刹车后做匀减速直线运动的距离,测试获得的数据如下表所示。求:
车速
反应距离
刹车距离
普通驾驶员驾驶
72
10
40
无人驾驶系统驾驶
72
2
40
(1)无人驾驶系统比普通驾驶员的反应时间短多少;
(2)无人驾驶汽车刹车的加速度大小;
(3)上述测试的安全距离内,普通驾驶员驾驶汽车的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)匀速行驶时的速度大小为
由表格数据可得普通驾驶员的反应时间为
无人驾驶系统的反应时间为
则无人驾驶系统比普通驾驶员的反应时间短
(2)设无人驾驶汽车刹车的加速度大小为,根据运动学公式可得
解得
(3)上述测试的安全距离内,设普通驾驶员驾驶汽车的刹车时间为,根据运动学公式可得
解得
则上述测试的安全距离内,普通驾驶员驾驶汽车的平均速度大小为
2.(2026·天津·调研)电磁场与现代高科技密切关联,,关于以下四个科技实例的说法正确的是( )
A.图甲为回旋加速器,若用此装置加速了质子,可以直接用来加速粒子
B.图乙为磁流体发电机,正常工作时电流方向为
C.图丙为速度选择器,带电粒子能否沿直线匀速通过,与粒子的带电性质及电荷量多少有关
D.图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势
【答案】BD
【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力有
粒子在磁场中圆周运动的周期
解得粒子圆周运动的周期即加速电场的周期
可知,回旋加速器加速电场的周期与粒子的比荷有关,粒子的比荷与质子的比荷不同,故使用前需调整加速电场的周期,故不能直接加速粒子,故A错误;
B.由左手定则可知正离子向下偏转,负离子会向上偏转,所以B板是电源正极,A板是电源负极,工作时电流方向为,故B正确;
C.速度选择器中电场方向与磁场方向垂直,带电粒子进入复合场,受电场力和洛伦兹力,沿直线匀速通过,二力平衡,即
解得
可知,不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过,所以与粒子的带电性质及带电量无关,故C错误;
D.若载流子带负电,由左手定则可知,负粒子向左端偏转,所以稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势,故D正确。
故选BD。
3.(2025·天津·二模)随着科技的发展,新能源电动汽车无线充电技术应运而生,如图所示,M为受电线圈,N为送电线圈,可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比,a、b端输入电压。下列说法正确的是( )
A.a、b端输入的交变电流方向每秒变化50次
B.送电线圈的输入功率大于受电线圈的输出功率
C.受电线圈产生的电动势的有效值为22V
D.在时,送电线圈的电动势最大
【答案】C
【详解】A.由题意得交流电的周期s
因为正弦式交流电每个周期内电流方向改变两次,故每秒变化100次,故A错误;
B.理想变压器原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,故B错误;
C.送电线圈电压的有效值为V=220V
根据电压之比与线圈匝数之比的关系
解得V
故C正确;
D.将代入
解得
故D错误;
故选C。
4.(2025·天津·模拟预测)建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。已知中国空间站离地面高度为h,其质量为m,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G,则地球和中国空间站间的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】结合题中数据,根据万有引力表达式可得地球和空间站间的万有引力大小为
为空间站到地心的距离,即
故二者间万有引力大小为
故选D。
5.(2026·天津·联考)电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C.图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D.图丁中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属块中会产生涡流,金属块中就会产生大量热量,从而冶炼金属
【答案】BD
【详解】A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动,故A错误;
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动,故B正确;
C.图丙中自制金属探测器是利用金属探测器中变化电流产生的磁场来进行探测的,故C错误。
D.图丁中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属块中会产生涡流,金属块中就会产生大量热量,从而冶炼金属,故D正确。
故选BD。
6.(2025·天津·调研)近年来,中国在高超音速滑翔飞行器(HypersonisGlideVehicle,HGV)技术领域取得突破性进展。某型HGV采用“助推-滑翔”弹道技术,由运载火箭发射至大气层边缘后,用类似打水漂的方式以超过5马赫的速度进行无动力滑翔飞行,具有射程远、突防能力强、轨迹多变等特点,可应用于航天返回、快速全球打击等任务,展现了我国在先进飞行器领域的科技实力,其弹道轨迹如图所示。下列说法错误的是( )
A.导弹的速度方向沿弹道轨迹的切线方向
B.导弹在a点所受合力的方向指向地球
C.导弹在b点所受合力的方向沿轨迹切线方向
D.导弹在a点附近一小段轨迹可视为匀变速曲线运动
【答案】C
【详解】A.导弹做曲线运动,导弹速度方向一定沿着轨迹切线方向,A正确,不符合题意;
B.导弹在a点附近处于大气层外,没有空气阻力,a点附近导弹只受重力,所以导弹在a点所受合力的方向指向地球,B正确,不符合题意;
C.导弹在b点受到的合力方向不可能沿轨迹切线方向,而应指向曲线凹侧,导弹在b点所受合力的方向背向地球,C错误,符合题意;
D.导弹在a点附近一小段只受重力作用,加速度等于重力加速度,加速度的大小和方向都不变,轨迹可视为匀变速曲线运动,D正确,不符合题意。
故选C。
7.(2026·天津·模拟预测)电磁场与现代高科技密切关联,并有重要应用。对以下四个科技实例,说法正确的是( )
A.图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过,但与粒子的带电性质、带电量及速度方向无关
B.图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为b到a
C.图丙是质谱仪工作原理示意图,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3,粒子的比荷越小
D.图丁为霍尔元件,若载流子带负电,稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势
【答案】D
【详解】A.若粒子沿直线匀速通过速度选择器,则所以
若粒子从左进入速度选择器,则不管粒子带正电还是带负电,均可以从左向右匀速通过速度选择器,若粒子从右进入速度选择器,则不管粒子带正电还是带负电,由于初始时电场力与洛伦兹力方向相同,粒子均不可以从右向左匀速通过速度选择器,即与粒子的速度方向有关,故A错误;
B.图乙中,根据左手定则可知,正电荷受到向上的洛伦兹力,打在P板上,负电荷受到向下的洛伦兹力,打在Q板上,所以P板带正电,Q板带负电,所以电流方向为a到b,故B错误;
C.根据题意可知,粒子经过速度选择器时,有粒子进入偏转磁场时,有联立可得
由此可知,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3,即r越小,粒子的比荷越大,故C错误;
D.若载流子带负电,根据左手定则可知,载流子受到向左的洛伦兹力,将打到左极板上,所以左侧的电势低于右侧的电势,故D正确。
故选D。
8.(2025·天津南开·调研)中国目前拥有世界上最完善的高铁系统,高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成,每节车厢的质量均为、阻力均恒为,其中第一节和第四节为动力车厢,功率均恒为P,重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动,下列说法正确的是( )
A.该动车组的最大行驶速度为
B.由静止到最大速度过程的平均速度为
C.该动车组速度达到最大时,第二、三两节车厢之间的作用力大小为
D.当速度为最大值的一半时,动车组运行的加速度大小为
【答案】AD
【详解】A.当牵引力等于阻力时,此时速度达到最大,根据2P=4fvm解得故A正确;
B.该动车组由静止启动到速度达到最大值过程中,动车做的是加速度减小的变加速运动,故平均速度故B错误;
C.该动车组速度达到最大值时,每节动车提供的拉力
对后两节受力分析,根据共点力平衡可知:解得F23=0故C错误;
D.当速度为最大值的一半时,此时牵引力整体根据牛顿第二定律可得F′-4f=4ma解得故D正确
故选AD。
9.(2026·天津·月考)小明在一次科技实践活动中,使用手摇交流发电机连接一个微型电动小风扇。已知手摇交流发电机的输出电压瞬时值表达式为,微型电动小风扇的内阻,当小明以稳定的速度摇动手摇发电机时,小风扇正常工作,通过小风扇的电流。则下列说法正确的是( )
A.该手摇交流发电机输出电压的有效值为
B.该手摇交流发电机的输出频率为
C.小风扇正常工作时的发热功率为
D.小风扇正常工作时的输入功率为
【答案】C
【详解】A.根据输出电压瞬时值表达式
则电压有效值
故A错误;
B.根据
可知
根据
可得
故B错误;
C.小风扇正常工作时的发热功率
故C正确;
D.小风扇正常工作时的输入功率
故D错误。
故选C。
10.(2026·天津·模拟预测)某科技小组设计了一款温控报警装置。如图所示,将理想自耦变压器的原线圈与交流电源相连,副线圈与滑动变阻器、灯泡和热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小,灯泡始终未烧坏,则能使灯泡变亮的是( )
A.减小输入电压的有效值 B.环境温度降低
C.将滑动变阻器滑片向左移动 D.将自耦变压器滑片向下移动
【答案】B
【详解】AD.根据变压器的原理可知,减小输入电压的有效值,副线圈两端的电压减小,结合电路连接情况,则小灯泡两端电压随之减小,灯泡变暗,自耦变压器滑片向下移动时,减小,副线圈的电压减小,灯泡两端的电压减小,灯也随之变暗,AD错误;
B.环境温度降低,热敏电阻的阻值增大,副线圈两端的电压不变,则负载电路干路电流变小,滑动变阻器分担的电压减小,灯两端的电压增大,灯泡变亮,B正确;
C.滑动变阻器向左移动,其接入电路中的阻值变大,根据串联分压的原则可知,小灯泡与热敏电阻并联部分的电压减小,则灯变暗,C错误。
故选B。
情景四 与体育活动相关情景
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在冬季奥运会速度滑冰比赛中的某段平直赛道上,摄像机和某运动员的位置随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.时间内摄像机与运动员的平均速度相同
B.时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
C.时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D.时间内摄像机的加速度先大于、后小于运动员的加速度
【答案】A
【详解】A.由题图可知,时间内摄像机与运动员的位移相同,所用时间相同,由于
所以两者的平均速度相同,故A项正确;
B.图像上每一点都表示该物体在该时刻的位移,由题图可知,在时间内,相同时刻下,摄像机的位移始终大于运动员的位移,所以该时间内摄像机一直在前,故B项错误;
C.图像的斜率表示该时刻的物体的速度,由题图可知,时间内,摄像机的速度先是大于运动员,后小于运动员,故C项错误;
D.由题图可知,摄像机做匀速直线运动,其加速度为零,运动员做变速运动,其加速度不为零,所以摄像机的加速度一直小于运动员的加速度,故D项错误。
故选A。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以冬奥会速滑“猎豹”摄像机为真实情境,将x-t图像与追及相遇问题结合,贴合天津高考“生活情境+运动图像”的命题风格,是运动学选择题的经典创新题型,区分度高,符合新高考命题趋势。
押题依据
天津高考运动学选择题高频考查x-t图像的物理意义,本题覆盖平均速度、瞬时速度、加速度、追及相遇等核心考点,契合“图像分析+实际建模”的命题导向,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是掌握x-t图像规律:斜率表示速度,交点表示相遇,位移相同时平均速度相等。0~t₂时间内两者位移、时间相同,平均速度相等;摄像机匀速(加速度为0),运动员加速,据此逐一排除错误选项。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新·调研)乒乓球是我国体育运动的传统优势项目,我国乒乓球运动员在许多国际大型比赛中获得冠军,为祖国争了光,图为我国著名乒乓球运动员陈梦比赛时的情形。乒乓球从一方的球台上A点弹起,越过球网落到另一方球台上B点的过程,用时为t,A、B两点间的距离为x,下列说法正确的是( )
A.研究乒乓球运动的轨迹时,可以把球看作质点
B.以地面为参考系和以球台为参考系,乒乓球从A点运动到B点位移不同
C.乒乓球从A点到B点运动的路程为x
D.乒乓球从A点运动到B点的平均速度大小为
【答案】AD
【详解】A.研究乒乓球运动的轨迹时,兵乓球大小、旋转情况可以忽略,可以把球看作质点,故A正确;
B.以地面为参考系和以球台为参考系,乒乓球从A点运动到B点位置改变的大小和方向相同,因此位移相同,故B错误;
C.乒乓球从A点运动到B点做的是曲线运动,运动的位移大小为x,故C错误;
D.根据平均速度的定义可知,乒乓球从A点运动到B点的平均速度大小为
故D正确。
故选ABD。
2.(2026·天津·月考)2023年杭州亚运会田径铁饼赛场上,首次在体育赛事中使用机械狗来运输铁饼。某次运输任务中,机械狗的运动可视为由静止开始的匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动到停止的三个过程,其运动过程图像如图乙所示。其中在匀加速过程中运动了8m,用时4s,匀速运动的时间为12s,匀减速过程中的加速度大小为0.5m/s2。求:
(1)机械狗加速过程中的加速度大小?
(2)机械狗的最大速度?
(3)机械狗从开始运动到静止这段时间内的平均速度?
【答案】(1)(2)4m/(3)3m/s
【详解】(1)机械狗在从静止开始做匀加速运动,根据运动学公式,有
可解得
(2)根据速度公式可知,
解得
(3)机械狗做减速运动的时间为,则有
减速阶段运动的位移为
全程的总位移为
总时间为
平均速度为
3.(2026·天津河东·调研)体育课上,甲同学在距离地面高h1=2.5m处将排球击出,球的初速度沿水平方向,大小为v0=6m/s,乙同学在离地h2=0.7m处将排球垫起。垫起前后球的速度大小相等,方向相反。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起前瞬间速度v的大小和方向。
【答案】(1)3.6m(2),与水平方向成45°斜向左下方
【详解】(1)排球被垫起前做平抛运动,竖直方向有
水平方向有
联立解得
(2)排球被垫起前瞬间竖直方向速度为
排球的速度大小为
解得
设ν与水平方向夹角为θ,则有
解得
即v与水平方向成45°斜向左下方。
4.(2026·天津·开学考试)小辉是一名体育特长生,特长为100米短跑,假设百米训练中,前6s内做匀加速直线运动,其中第2s内的位移是2.5m,第5s内的位移是7.5m,则下列说法正确的是( )
A.前6s内加速度为m/s2
B.第3s末速度为5m/s
C.第2s内平均速度为1.25m/s
D.第3s初至第4s末,这两秒内位移为10m
【答案】BD
【详解】设,由
解得,故A错;
C.第2s内平均速度,故C错;
B.匀变速运动一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,所以第1.5s末的速度与第2s内的平均速度相等,则第3s末的速度,故B正确;
D.第3s初到第4s末这两秒内的平均速度与第3s末的速度相等,所以这两秒内的位移,故D正确。
故选BD。
5.(2025·天津武清·月考)在我国,近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示,当鱼漂静止时,P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压,松手后,鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示,取竖直向上为位移的正方向。则( )
A.时刻,鱼漂的加速度方向竖直向下
B.鱼漂振动的回复力为水对它的浮力
C.时和时,鱼漂的位移和速度都相同
D.过程中,鱼漂的速度和加速度均减小
【答案】A
【详解】A.时刻,鱼漂的位移为正,则加速度为负,即加速度方向竖直向下,故A正确;
B.鱼漂振动的回复力为水对它的浮力与鱼漂重力的合力,故B错误;
C.0.3s时和0.5s时,鱼漂的位移相同,速度大小相同,方向相反,故C错误;
D.过程中,鱼漂的位移增大,则鱼漂的加速度增大,速度减小,故D错误。
故选A。
6.(2025·天津·模拟预测)体育课上某同学将沙包以初速度v0竖直向上抛出。假设沙包在运动过程中受到的空气阻力恒定,以t表示沙包运动的时间,h表示沙包距抛出点的高度。某时刻沙包的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E,取竖直向上为正方向,则沙包从开始上抛到落回抛出点的过程中,下列关系图像可能正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.上升阶段,由牛顿第二定律得,解得,方向竖直向下,沙包做匀减速直线运动;下降阶段,由牛顿第二定律得,解得,方向竖直向下,沙包做匀加速直线运动,故AB错误;
C.由动能定理得,可知图像的斜率绝对值为ma,故C正确,D错误;
D.由功能关系可知,可知图像的斜率绝对值为f,故D错误。
故选C。
7.(2025·天津·开学考试)为了增强中学生的身体素质,某学校的体育测试增设了铅球项目,在某次投掷铅球的过程中,下列说法正确的是( )
A.铅球一直受到平衡力的作用
B.手对铅球的力大于铅球对手的力
C.铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,惯性消失
D.铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动
【答案】D
【详解】A.掷铅球的过程中,铅球运动的速度和方向不断发生变化,受非平衡力的作用,故A错误;
B.手对铅球的力等于铅球对手的力,故B错误;
C.投掷铅球时,铅球离开手后继续向前运动是由于铅球具有惯性,铅球最终停下来,仍然具有惯性,故C错误;
D.根据牛顿第一定律可知,铅球在空中运动时,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
8.(2026·天津宝坻·联考)国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,是世界上最高荣誉、最高规格、最高竞技水平、最高知名度的足球比赛,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2和守方后卫队员在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线37°的方向做匀减速直线运动,加速度大小为;前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球。(,)
(1)求前锋2截获足球时足球的速度大小?
(2)求前锋2的反应时间?
(3)前锋2接球后与球一起以的速度沿虚线匀速冲向对方球门,同时处于边线的守方后卫从静止开始沿平行于中线的方向先做匀加速运动,达到最大速度后继续匀速向前堵截前锋2。守方后卫要想截停足球,加速阶段的加速度至少多大?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)设足球场长为,宽为。前锋2截获足球时,足球恰好运动到虚线处,此过程中足球运动的位移为
由速度位移公式
得足球到达边界,即前锋2截获足球时足球的速度大小为
(2)前锋2截获足球时运动的位移为
前锋2匀加速的时间为加速过程中的位移为
匀速阶段位移为匀速运动的时间为
前锋2追上足球时用总时间(包括反应时间)为则前锋2的反应时间为
(3)设后卫距底线距离为,后卫截停足球时,运动员带足球运动的距离为
所用时间为设后卫加速度为,则有解得
9.(2025·天津·模拟预测)全民运动,始于“足下”,足球已经成为中国有“体育大国”向“体育强国”转变具有代表性的重要一步。如图所示,学生练习用脚颠球。足球的质量为0.4kg,某一次足球由静止自由下落0.8m,被重新颠起,离开脚部后竖直上升的最大高度为0.45m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s,重力加速度大小g取10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.足球从下落到再次上到最大高度,全程用了0.7s
B.在足球与脚接触的时间内,合外力对足球做的功为1.4J
C.足球与脚部作用过程中动量变化量大小为2.8kg•m/s
D.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为4N•s
【答案】C
【详解】A.足球下落时间为
足球上升时间为总时间为 A错误;
B.在足球与脚接触的时间内,合外力对足球做的功为
根据运动学公式 ,解得 B错误;
C.足球与脚部作用过程中动量变化量大小为 C正确;
D.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为 D错误。
故选C。
10.(2025·天津河东·模拟预测)踢毽子是我国民间的一项体育游戏,被人们誉为“生命的蝴蝶”近年来,踢毽子成为全民健身活动之一.毽子由羽毛和铜钱组成,在下落时总是铜钱在下、羽毛在上,如图所示,对此分析正确的是( )
A.铜钱重,所以总是铜钱在下、羽毛在上
B.如果没有空气阻力,也总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象
C.因为空气阻力的存在,所以总是铜钱在下、羽毛在上
D.毽子的自由下落是自由落体运动
【答案】C
【详解】AC.由于现实中空气阻力,羽毛受到阻力很大,所以羽毛总是拖着铜钱运动,所以下落时羽毛在上,铜钱在下,并非是铜钱重,故A错误,C正确;
B.如果没有空气阻力,铜钱羽毛运动状态相同,具体上下位置将由人踢出之后的初始姿态决定,不一定总是出现此类情况,故B错误;
D.由于存在空气阻力,毽子自由下落不是自由落体运动,故D错误。
故选C。
第二部分 高频考点预测篇
预测01力与直线运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】翠鸟被誉为自然界的“跳水皇后”,它常高速俯冲入水捕食。时刻,一只翠鸟(视为质点)由静止开始竖直向下俯冲,入水后沿直线减速,时刻下潜到最低点,恰好捕到小鱼。如图所示为翠鸟及其运动的图像,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.时间内,翠鸟的平均速度等于
B.时间内,水对翠鸟的作用力逐渐减小
C.时间内,翠鸟一直处于失重状态
D.入水前翠鸟重力的冲量大小等于入水后水对其作用力的冲量大小
【答案】B
【详解】A.由题知,在 0~t1时间内,平均速度为
位移为
若t1~t2时间内,翠鸟做匀减速直线运动,则平均速度为
位移为
故全过程的平均速度为
根据图像的斜率表示加速度,由图乙可知,在t1~t2时间内翠鸟入水过程的加速度逐渐减小,即翠鸟做加速减小的减速运动,根据图像与时间轴围成的面积表示位移,如图所示
图中虚线为做匀减速直线运动所围成的面积,实线为实际运动所围成的面积,可知,故实际上全过程的平均速度为,故A错误;
B.根据图像的斜率表示加速度,在t1~t2时间内翠鸟入水过程,加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律有
可知水对翠鸟的作用力F也在减小,故B正确;
C.在t1~t2时间内翠鸟向下减速,加速度向上,处于超重状态,故C错误;
D.根据图乙可知,整个过程初速度为0,末速度为0,根据动量定理有
又重力冲量
解得
所以入水前翠鸟重力的冲量大小小于入水后水对其作用力的冲量大小,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以“翠鸟捕鱼”为真实情境,结合v-t图像分析与牛顿运动定律,贴合高考“生活化情境+图像分析”的命题趋势,是运动学与动力学结合的典型选择题,能有效考查学生的图像解读与逻辑分析能力。
押题依据
天津高考常以自然现象为载体,考查v-t图像的物理意义、超重失重、冲量定理等核心知识点。本题覆盖了匀加速、变减速运动分析,以及冲量与动量变化的关系,符合“一题多考点”的命题规律。
押题秘籍
解题关键:①利用v-t图像的面积求位移、斜率求加速度;②通过加速度方向判断超重/失重;③用动量定理分析合冲量与动量变化的关系。注意入水后阻力随速度变化的隐含条件。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·调研)在龟兔赛跑的故事中,某段时间内兔子和乌龟沿直线运动的位移x随时间t的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.乌龟和兔子同时出发
B.t2时刻乌龟和兔子位置相同
C.t1~t3时间内,兔子的速度大于乌龟的速度
D.t2~t4时间内,兔子运动的位移大于乌龟运动的位移
【答案】BC
【详解】A.由图可知乌龟比兔子先出发,故A错误;
B.t2时刻乌龟和兔子的位移均为x1,该时刻乌龟和兔子位置相同,故B正确;
C.图像的斜率表示速度,则t1~t3时间内,兔子的速度大于乌龟的速度,故C正确;
D.t2~t4时间内,兔子运动的位移等于,乌龟运动的位移也等于,则t2~t4时间内,兔子运动的位移等于乌龟运动的位移,故D错误。
故选BC。
2.(2026·天津西青·联考)如图所示,物体的运动分三段,0~2s为第Ⅰ段,2~4s为第Ⅱ段,4~5s为第Ⅲ段,则下述说法中正确的是( )
A.第Ⅱ段物体处于静止 B.t1=1.5s时与t2=4.5s时的速度方向相同
C.第Ⅰ段的加速度小于第Ⅲ段的加速度 D.在t=5s时物体回到出发点
【答案】BC
【详解】A.由图可知,第Ⅱ段物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,故A错误;
B.t1=1.5s时与t2=4.5s时的速度均为正值,则速度方向相同,故B正确;
C.图线斜率的大小表示加速度,则第Ⅰ段的加速度小于第Ⅲ段的加速度,故C正确;
D.0~5s内物体的速度一直为正值,即物体一直沿正方向运动,位移一直增大,在t=5s时物体的位移达到最大,故D错误。
故选BC。
3.(2026·天津西青·联考)电动伸缩门由于方便美观广泛用于学校和小区等场所。一辆宽度为L=1.85m汽车匀速直线行驶到A位置时,电动门以v0=0.25m/s速度从门柱C匀速向左打开,司机看到后操作刹车,已知司机反应时间t0=1s。当汽车到达位置B处停下时,汽车左端恰好没碰到电动门,此时车右端距离门柱C水平距离为d=0.65m。求:
(1)汽车匀减速时间是多少;
(2)如果汽车在AB两位置距离为s=55m,汽车刹车的加速度是多大。
【答案】(1)9s(2)1.1m/s2
【详解】(1)汽车左端恰好没碰到电动门,电动门运动时间为t1,有
t1=10s,可得汽车匀减速时间
(2)设汽车初速度为v1,汽车反应时间内通过的距离
汽车刹车做匀减速直线运动,有,
可得加速度
4.(2026·天津河东·调研)刚上完物理课,教室中几位同学对课本中应用到的物理思想和方法进行讨论,以下四种说法正确的是( )
A.甲图中“瞬时速度”概念的建立蕴含了等效的思想
B.乙图中探究力的合成和分解时利用了极限的思想
C.丙图中把物体当作“质点”研究使用了控制变量法
D.丁图中伽利略研究自由落体运动采用了推理与实验相结合的方法
【答案】D
【详解】A.甲图中“瞬时速度”概念的建立蕴含了极限的思想,故A错误;
B.乙图中探究力的合成和分解时利用了等效的思想,故B错误;
C.丙图中把物体当作“质点”研究使用了理想模型法,故C错误;
D.丁图中伽利略研究自由落体运动采用了推理与实验相结合的方法,故D正确。
故选D。
5.(2026·天津河东·调研)小球从足够高的位置开始自由下落,下列说法中正确的是( )
A.小球下落过程不受重力
B.小球刚开始下落时,速度和加速度都为零
C.下落过程中,小球每秒内的速度变化量相同
D.小球在开始下落后的连续三个2s时间内的位移之比为1:4:9
【答案】C
【详解】A.小球下落过程受重力作用,故A错误;
B.小球刚开始下落时,速度为零,但加速度为重力加速度,故B错误;
C.下落过程中,小球做自由落体运动,加速度恒定且为,每秒内的速度变化量为,可知每秒内的速度变化量相同,故C正确;
D.小球自由下落是初速度为零的匀加速直线运动。根据位移公式可得连续2s、连续、连续的位移之比为,可得连续三个2s内的位移之比应为,故D错误。
故选C。
6.(2026·天津河东·调研)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置时间图像(其中20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~10s内,机器人做匀加速直线运动
B.0~10s内,机器人的位移大小为15m
C.10~20s内,机器人的速度为1.5m/s
D.10~20s内,机器人的加速度为1.5m/s2
【答案】B
【详解】A.x-t图像的斜率表示速度,则机器人0~10s内做匀速直线运动,故A错误;
B.0~10s内,机器人的位移大小为,故B正确;
C.10~20s内,机器人的速度为,故C错误;
D.10~20s内,机器人做匀速直线运动,加速度为0,故D错误。
故选B。
7.(2026·天津·一模)2025年11月5日福建舰正式入列,标志着我国海军正式进入“三航母时代”。如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对金属滑块应用牛顿第二定律,得
又
解得
(2)对金属滑块应用动量定理,得
又
电容器放电前所带的电荷量
最终电容器所带电荷量
金属滑块达到最大速度时,金属滑块产生的电动势
金属滑块最大速度为
(3)对金属滑块应用动量定理,得
即
两边同乘电阻,有
即
根据能量守恒得
其中
解得
8.(2026·天津·调研)如图所示,光滑水平台面上放两个相同小物块A、B,右端处与水平传送带理想连接,传送带水平部分长度,沿逆时针方向以恒定速度匀速转动。物块、(大小不计,视作质点)与传送带间的动摩擦因数均为,物块、质量分别为,。开始时、静止,、间压缩一轻质短弹簧。现解除锁定,弹簧弹开、,弹开后B滑上传送带,A掉落到地面上的点,已知水平台面高,点与水平台面右端的水平距离,取。
(1)求物块A脱离弹簧时速度的大小;
(2)求弹簧储存的弹性势能;
(3)求物块B在水平传送带上运动的过程中摩擦力对物块B的冲量。
【答案】(1)(2)24J(3),方向水平向左
【详解】(1)A脱离弹簧后做平抛运动,竖直方向自由下落
水平方向匀速运动
物块A脱离弹簧时速度的大小
(2)弹簧弹开过程,水平面光滑,A、B系统动量守恒,有
解得
弹簧储存的弹性势能等于弹开后A、B的总动能
弹簧储存的弹性势能
(3)B滑上传送带后,受向左的滑动摩擦力,加速度大小,方向向左;
当B减速到零时,由
B向右减速到零的位移
B向左加速到与传送带共速时的位移,说明共速后B匀速向左离开传送带,最终速度大小为,方向向左。
取向右为正方向,根据动量定理,
即摩擦力对B的冲量大小为,方向水平向左。
9.(2026·天津南开·月考)“马年”春晚舞台上,宇树机器人腾挪跳跃,大放异彩。如图所示,某机器人站在水平地面的台阶上,用绳子把一个重力为的光滑圆球拉到台阶上,绳子质量不计,拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角,圆球保持平衡状态。,,则在图示位置( )
A.地面对台阶有向左的摩擦力
B.地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力
C.调整绳子拉力方向可得最小拉力为
D.减小绳子与半径的夹角,拉力减小
【答案】C
【详解】AB.将机器人、球和台阶看作一个整体,整体处于静止状态,只受到竖直向下重力和竖直向上的支持力,水平方向不受力,因此地面对台阶无摩擦力作用;地面对台阶的支持力等于机器人、台阶与圆球的总重力,故AB错误;
C.对球进行受力分析,其所受三个力首尾相连组成三角形
重力方向始终竖直向下,台阶对球的支持力和水平方向夹角始终为,通过调整绳子拉力的方向,当与垂直时拉力最小,为,故C正确;
D.减小绳子与半径的夹角,表现为力的三角形中表示拉力的边远离表示重力的边,如果初始时拉力位于垂直时的右侧,那么减小绳子与半径的夹角将使拉力先减小后增大,故D错误。
故选C。
预测02力与物体的平衡
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,解放军战士在水平地面上拉轮胎进行负荷训练,训练过程中轮胎向前做匀速直线运动。已知地面对轮胎的阻力大小恒为150N,运动过程中保持绳与水平地面间的夹角恒为,轮胎质量m为50kg,重力加速度g取10m/s2,,,不计空气阻力。求:
(1)轻绳拉力的大小T;
(2)轮胎对地面压力的大小。
【答案】(1)250N
(2)300N
【详解】(1)轮胎做匀速直线运动,对轮胎受力分析,根据平衡条件有,
解得T=250N
(2)根据平衡条件有
解得
由牛顿第三定律可得
分析有理·押题有据
押题理由
本题以解放军战士拉轮胎负重训练为真实军事情境,将共点力平衡、受力分析与生活实践结合,契合天津高考“立德树人、情境化命题”的导向,是力学计算的经典基础题型,覆盖受力分析、正交分解等核心能力,区分度适中。
押题依据
天津高考力学计算题高频考查共点力平衡的正交分解法,本题融合水平匀速运动的受力平衡、竖直方向支持力计算,贴合“实际情境+基础力学”的命题规律,是高考力学计算的必考模型,符合天津卷重基础、重应用的命题风格。
押题秘籍
解题核心是正交分解法:①水平方向:拉力分力与阻力平衡,Tcosa = f;②竖直方向:支持力、拉力分力与重力平衡,N + Tsina = mg,再由牛顿第三定律得轮胎对地面的压力。关键是正确分解力、列平衡方程,注意三角函数的准确代入。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津西青·调研)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,一个质量为G的光滑小球放在斜面上,并用装有转轴(图中未画出)的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,挡板对小球的作用力大小为F1,斜面对小球的作用力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,下列说法正确的是( )
A.挡板竖直时, B.挡板竖直时,
C.挡板缓慢转动过程中,F2逐渐减小 D.挡板缓慢转动过程中,F1先增大后减小
【答案】C
【详解】AB.挡板竖直时对小球进行受力分析,如图所示
根据平衡条件可得,,故AB错误;
CD.挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,根据图像可知,F1先减小后增大,F2逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2026·天津西青·联考)“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课,在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用“特制”乒乓球拍击打水球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A.击球过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的
B.击球过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力是一对平衡力
C.梦天实验舱内,水球质量越大,其惯性越大
D.梦天实验舱内,水球弹开的速度越大,其惯性越大
【答案】AC
【详解】A.击球的过程中,水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的,故A正确;
B.击球的过程中,水球对球拍的作用力与球拍对水球的作用力,二者大小相等、方向相反,作用在两个物体上,故二者为作用力与反作用力,故B错误;
CD.梦天实验舱内,水球的质量越大,其惯性就越大,质量是衡量惯性大小的唯一量度,与速度大小无关,故C正确,D错误。
故选AC。
3.(2026·天津西青·调研)中国的农历新年家家户户会挂上大红灯笼,用来增加节日喜庆的气氛。现用一根劲度系数为k的轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼,如图所示。灯笼的质量为m,静止时弹簧与轻绳等长且与天花板的夹角均为30°。(已知重力加速度为g,弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.灯笼的重力和所受轻绳拉力的合力方向水平向右
B.弹簧的形变量为
C.在轻绳被突然剪断瞬间,灯笼的加速度大小为
D.在轻绳被突然剪断瞬间,灯笼的加速度大小为g
【答案】BD
【详解】A.灯笼的重力和所受轻绳拉力的合力与弹簧弹力等大反向,不是水平向右,故A错误;
B.如图所示,根据平衡条件可得
竖直方向有
可得弹力
可得弹簧的形变量为,故B正确;
CD.在轻绳被突然剪断瞬间,弹力不变,可知重力和弹力的合力与绳子拉力等大反向,即,可知灯笼的加速度大小为g,故C错误,D正确。
故选BD。
4.(2026·天津滨海新区·调研)如图所示,马拉着车在水平路面上前行,马对车的拉力沿水平方向,下列说法正确的是( )
A.地面受到车的压力就是车的重力
B.当马拉车加速前进时,马对车的拉力大于车对马的拉力
C.当马拉车减速前进时,马对车的拉力小于车对马的拉力
D.当马拉车匀速前进时,马对车的拉力等于车受到的阻力
【答案】D
【详解】A.压力和重力是不同性质的力,只能说地面受到车的压力大小等于车的重力大小,A错误;
BC.根据牛顿第三定律,因马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力,总是等大反向;则无论是马拉车加速前进还是减速前进,马对车的拉力总等于车对马的拉力,BC错误;
D.当马拉车匀速前进时,由平衡可知,马对车的拉力等于车受到的阻力,D正确。
故选D。
5.(2026·天津河西·调研)如图所示,长度相同的轻质细线和轻弹簧分别系有两个质量均为1kg的小球甲和乙,、的上端都系在天花板上,与竖直方向的夹角都为θ=45°,两小球同时用轻质水平细线连接,两个小球均静止,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2.现将细线从中间剪断,下列说法正确的是( )
A.剪断细线之前,细线的拉力大小为10N
B.剪断瞬间,甲的加速度方向水平向左
C.剪断瞬间,乙的加速度大小为10m/s2
D.剪断细线后,维持甲静止在原处的最小外力大小为10N
【答案】AC
【详解】A.对甲、乙两小球整体法受力分析可知轻弹簧的拉力与轻质细线的拉力在水平方向上的合力为0,满足
轻弹簧的拉力与轻质细线的拉力在竖直方向上的分力与甲、乙两小球整体的重力平衡,满足
解得
对甲球单独受力分析,轻质细线的拉力与轻质细线的拉力在水平方向上的合力为0,满足
解得,故A正确;
B.剪断细线瞬间,轻绳的拉力会发生突变,小球甲将以为半径做圆周运动,瞬时加速度方向为圆周的轨迹切线方向,故B错误;
C.剪断细线瞬间,轻弹簧的形变不会瞬间变化,拉力不发生突变,小球乙受拉力及自身重力作用,合力水平向右,大小为
由牛顿第二定律可知,乙的加速度为,故C正确;
D.剪断细线后,维持甲静止在原处的最小外力方向如图所示
可知最小外力大小为,故D错误。
故选AC。
6.(2026·天津河西·调研)抖空竹是国家非物质文化遗产之一,如图所示为抖空竹的简化模型:将空竹中间细轴放置在不可伸长的轻质细线AB上,手持两侧A、B端拉动细线,忽略空竹转动的影响。已知空竹的重力为G,不计空竹受到的摩擦力。下列说法正确的是( )
A.保持空竹位置不变,当两侧细线与竖直方向夹角为θ时,细线上的拉力为
B.保持空竹位置不变,若左侧细线长度小于右侧长度,则左侧细线拉力小于右侧拉力
C.保持A端位置不变,仅将B端竖直向上缓慢移动,则细线上的拉力变大
D.保持A端位置不变,仅将B端水平向右缓慢移动,则细线上的拉力变大
【答案】AD
【详解】A.分析空竹受力,如图所示
根据平衡条件有
解得,A正确;
B.因同一根轻质细线上的拉力处处相等,且不计空竹受到的摩擦力,故若左侧细线长度小于右侧长度,空竹无法保持位置不变,最终仍会滑到最初的位置,左右两边保持对称,左侧细线拉力等于右侧拉力,B错误;
C.设细线长,AB间距,当两侧细线与竖直方向夹角为θ时,由几何关系有
解得
保持A端位置不变,仅将B端竖直向上缓慢移动,两侧细线与竖直方向夹角变为,如图所示
则细线的拉力
解得
设左侧细线长为,右侧细线长为,有
由几何关系有
解得,即,故,C错误;
D.保持A端位置不变,仅将B端水平向右缓慢移动,两侧细线与竖直方向夹角变为,如图所示,可知
细线的拉力,可知,D正确。
故选AD。
7.(2026·天津河西·模拟预测)如图,建筑工地上,工人正在用图示装置拉住一个质量为的重物,此时绳与竖直方向夹角为,绳与恰好垂直。质量为的工人(可视为质点,不存在翻转可能)站在水平地面上。重力加速度,,。求:
(1)绳和绳的拉力大小;
(2)工人受到的支持力大小;
(3)地面受到的摩擦力。
【答案】(1),
(2)
(3),水平向左
【详解】(1)以O点为研究对象,设绳OA拉力为、绳OB拉力为,有,
解得,
(2)以工人为研究对象,竖直方向有
解得
(3)以工人为研究对象,水平方向有
由牛顿第三定律可知,地面受到的摩擦力
解得
方向水平向左
8.(2026·天津·模拟预测)如图所示,倾角为θ=37°的斜面体放在水平地面上,用细绳连接的A、B两物体分别在斜面体和平台上,细绳跨过斜面体上的定滑轮,滑轮左右两侧的细绳分别与斜面体和平台平行。已知斜面体、平台和A、B两物体都静止不动,A的质量为,A与斜面体和B与平台之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,已知,。求:
(1)细绳的拉力大小;
(2)B物体的质量大小应满足的条件;
(3)若剪断细绳后斜面体仍静止,地面对斜面体摩擦力大小。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)对物体,由平衡条件得
解得
(2)由题意可知,物体受到的最大静摩擦力一定大于细绳的拉力,则
可得
(3)剪断细绳后,物体沿斜面向下匀加速运动,斜面体静止,斜面体受到重力、物体的压力、地面支持力、物体的滑动摩擦力和地面的静摩擦力。
由平衡条件得,
其中
解得
9.(2026·天津和平·调研)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的棉线拉力F随时间t变化的图线如图乙所示,根据乙图可说明( )
A.长木板在6.0s后保持匀速运动
B.图线能够反映施加给长木板力F的大小随时间的变化关系
C.物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小
D.只用图中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】C
【详解】AB.力传感器反映的是物块受到的棉线拉力的变化情况,而物块始终与地面相对静止,故木板给物块的摩擦力与棉线拉力大小相等。对长木板,受水平向左拉力与摩擦力作用,由于作用于长木板的拉力情况未知,故长木板在6.0s后的运动情况未知,故AB错误;
C.由图可知,最大静摩擦力大小约为10N,滑动摩擦力大小约为7N,可知物块的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小,故C正确;
D.由于物块质量未知,物块与木板间的压力未知,无法用图中数据得出物块与木板间的动摩擦因数,故D错误。
故选C。
预测03力与曲线运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,半径的圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角,另一端点C为轨道的最低点,C点右侧的光滑水平路面上紧挨C点放置一足够长的木板,木板质量,上表面与C点等高。质量的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,沿轨道滑行,之后又滑上木板,木板获得的最大速度为,取,求:
(1)A、B两点间的竖直高度h;
(2)物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力;
(3)在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)由平抛运动可知到达B点时竖直速度又可得
(2)在木板上滑行过程,有
在C点,有由牛顿第三定律
可得
(3)在BC上滑动过程,由动能定理有
其中可得
分析有理·押题有据
押题理由
本题以“物块平抛+圆弧轨道+木板相互作用”为综合情境,融合平抛运动、圆周运动、机械能守恒、动量守恒、能量转化等多个核心考点,是高考物理力学综合题的经典模型,符合天津卷“多模块融合、重综合能力”的命题趋势,能有效考查学生的综合分析与计算能力。
押题依据
天津高考力学综合题常将平抛运动、圆周运动、动量守恒、能量守恒结合,本题覆盖了平抛运动的速度分解、圆周运动的向心力公式、动量守恒定律、能量转化与守恒定律等高频考点,契合“多知识点串联、情境化设问”的命题规律,是高考压轴题的常见类型。
押题秘籍
解题核心是“分阶段分析+对应规律”:
1. 平抛阶段:利用速度分解求竖直分速度,再用运动学公式求下落高度;
2. 圆周阶段:用机械能守恒求C点速度,结合牛顿第二定律求轨道支持力;
3. 木板相互作用阶段:用动量守恒求物块速度,再结合能量守恒求摩擦力做功。
关键是明确每个阶段的物理过程,选择对应的物理规律,注意速度方向、机械能变化的细节。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河北·月考)跳台滑雪是一项勇敢者的运动,某运动员从跳台A处沿水平方向飞出,在斜面上的B处着陆,斜面与水平方向夹角为且足够长,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B.若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来一半
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,与斜面之间的距离最大
【答案】AD
【详解】A.运动员在空中运动时,加速度为向下的g,根据可知,相同时间内的速度变化相同,故A正确;
B.根据平抛运动规律有
解得
下落高度
可知若初速度变为原来一半,则下落高度也变为原来的,故B错误;
C.运动员落在B处的速度与水平方向夹角为,故C错误;
D.运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时,垂直斜面方向的速度为零,此时与斜面之间的距离最大,故D正确。
故选AD。
2.(2026·天津河北·月考)端午赛龙舟是中华民族的传统,若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为,河水的流速,下列说法中正确的是( )
A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短
B.该龙舟渡河时船头垂直河岸,若水速突然变大,则渡河时间会变长
C.该龙舟渡河所用时间最少为12s
D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
【答案】C
【详解】A.最短时间渡河时船头垂直河岸,此时沿河岸方向会被水流冲向下游,根据矢量合成法则可知,合位移大于河宽60m,因此最短时间对应的位移不是最短,故A错误;
B.船头垂直河岸时,渡河时间
仅由河宽和船在静水中的速率决定,与水速无关,水速变大时渡河时间不变,故B错误;
C.当船头垂直河岸时渡河时间最短,此时,故C正确;
D.由于船在静水中的速率(5m/s)大于水速(4m/s),可将船速分解,使其沿河岸方向的分量与水速等大反向,从而抵消水流影响,合速度垂直河岸,因此能沿垂直河岸的航线抵达对岸,故D错误。
故选C。
3.(2026·天津武清·开学考试)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏,《礼记传》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭,箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和。已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等,忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人所射箭落入壶口时重力的功率相同
B.甲、乙两人所射的箭从射出到插入壶口的过程动量变化量不同
C.甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为
D.甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为
【答案】AC
【详解】A.由题意知两箭做平抛运动,两支箭竖直方向下落高度相等,则两支箭在空中的运动时间t相同,根据重力功率
可知甲、乙两人所射箭落入壶口时重力的功率相同,故A正确;
B.根据动量定理有
由于t相同,甲、乙两人所射的箭从射出到插入壶口的过程动量变化量相同,故B错误;
C.根据平抛运动规律,可知初速度
则甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为,故C正确;
D.因为t相同,根据
可知,故D错误。
故选AC。
4.(2026·天津武清·开学考试)如图所示,质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径长度为,现将质量也为的小球从距点正上方高处由静止释放,然后由点经过半圆轨道后从点冲出,在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为。不计空气阻力,小球可视为质点,则下列说法正确的是( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小球离开小车后相对地面做斜上抛运动
C.小车向左运动的最大距离为
D.小球第二次在空中能上升到距点所在水平线的最大高度大于
【答案】D
【详解】A.小球竖直方向有加速度,系统整体所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;
B.小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,水平方向系统动量守恒,在A点时系统水平方向动量为零,小球运动到B点时与小车水平方向共速,即此时小球与小车水平方向速度为零,所以小球离开小车后做竖直上抛运动,故B错误;
C.设小车向左运动的最大距离为x,规定向右为正方向,系统水平方向动量守恒,在水平方向,由动量守恒定律得
解得,故C错误;
D.小球第一次运动到B点所在水平线的最大高度处的过程中,设克服摩擦力做功为,由动能定理有
解得
小球第二次在小车中运动时,与A到B过程相比,每个相同位置处速度变小,弹力变小,摩擦力变小,故克服摩擦力做功小于,机械能损失小于,因此小球再次离开小车时,能上升的高度大于,故D正确。
故选D。
5.(2026·天津·调研)在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡块,将玻璃管的开口端用橡皮塞塞紧。快速将玻璃管转至图示竖直位置,管内红蜡块以的速度匀速上升到顶部。若在红蜡块匀速上升的同时使玻璃管以速度沿轴正方向移动,则当玻璃管沿轴( )
A.匀速运动时,红蜡块的轨迹是一条曲线
B.以匀速运动时,红蜡块的速度大小是
C.以匀速运动,内红蜡块的位移大小是
D.玻璃管沿轴运动的速度不会影响红蜡块匀速上升到顶部的时间
【答案】CD
【详解】A.当玻璃管沿x轴匀速运动时,红蜡块的合运动为匀速直线运动,其轨迹是一条直线,故A错误;
BC.当玻璃管沿x轴以速度匀速运动时,红蜡块的速度大小是
2s内红蜡块的位移大小是,故B错误,C正确;
D.根据各分运动的独立性,玻璃管沿轴运动的速度不会影响红蜡块匀速上升到顶部的时间,故D正确。
故选CD。
6.(2026·天津河北·月考)屹立在天津火车站站前广场的世纪钟,在其运行的时候,分针和时针上各点的运动都可视为匀速圆周运动,则( )
A.分针上各点的线速度都相同
B.时针上各点的加速度都相同
C.分针的周期是时针周期的60倍
D.分针的角速度是时针角速度的12倍
【答案】D
【详解】A.分针上各点属于同轴转动,各点的角速度是相等的,由于各点的半径不一定相同,根据可知,各点的线速度不一定相同,故A错误;
B.时针上各点属于同轴转动,各点的角速度是相等的,由于各点的半径不一定相同,根据可知,各点的加速度不一定相同,故B错误;
CD.分针的周期为,时针的周期为,可知时针的周期是分针周期的12倍;由,可知分针的角速度是时针角速度的12倍,故C错误,D正确。
故选D。
7.(2026·天津河北·月考)如图,洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上,此时( )
A.衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C.筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大
D.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大
【答案】BC
【详解】A.衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力的作用,向心力是效果力,并非物体所受的力,故A错误;
BCD.对衣物研究,竖直方向f=mg
水平方向弹力提供向心力
可知当角速度增大时,摩擦力f不变,弹力N增大,故BC正确,D错误。
故选BC。
8.(2026·天津河北·月考)如图所示,分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为和。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,三点( )
A.角速度大小关系是 B.线速度大小关系是
C.线速度之比是 D.角速度之比是
【答案】AC
【详解】大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,则有
根据
则有
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,则有
根据
则有
所以角速度大小关系是
即
线速度大小关系是
即
故选AC。
9.(2026·天津河北·调研)如图所示,在方向竖直向上、场强大小为的匀强电场中,用长为的绝缘细线系住一个质量为,带电量为的带电小球(小球可视为质点),使其在竖直平面内绕点做逆时针圆周运动。图中、为圆周上的两点,点为最低点,点与点等高。当小球运动到点时,细线对小球的拉力恰好为0。已知重力加速度大小为,求:
(1)带电小球的电性;
(2)、两点间的电势差;
(3)小球在点时的速度大小;
(4)小球在点时的速度大小。
【答案】(1)正电(2)(3)(4)
【详解】(1)小球运动到点时,细线对小球的拉力恰好为0,由电场力与重力提供向心力,方向指向圆心,则电场力向上,小球带正电。
(2)由公式
解得
(3)小球在点由牛顿第二定律得
解得
(4)从A到B的过程中,由动能定理得
解得
预测04万有引力定律与航天
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】中国在深空探测领域的技术已进入世界先进行列。如图所示,探测器在靠近某行星的过程中,先后在环绕行星的圆形轨道Ⅲ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅰ上运行。已知轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点,轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为和,探测器在轨道Ⅰ上运行的周期为,则探测器( )
A.在轨道Ⅱ上从点运行到点历时
B.在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的线速度大小之比为
C.在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能
D.在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度
【答案】BC
【详解】A.椭圆轨道Ⅱ的半长轴为
由开普勒第三定律可知,探测器在轨道Ⅱ上运行的周期满足
可知
探测器在轨道Ⅱ上从点运行到点历时,故A错误;
B.根据万有引力定律可知,探测器在轨道Ⅰ上运行的线速度大小满足
探测器在轨道Ⅲ上运行的线速度大小满足
两式联立可知,故B正确;
C.探测器从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ,需要在B点减速,动能减小,机械能减小;探测器在轨道Ⅱ上运行过程中机械能守恒;探测器从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ,需要在A点减速,动能减小,机械能减小,所以探测器在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于其在轨道Ⅰ上运行时的机械能,故C正确;
D.根据牛顿第二定律可知探测器在点时的加速度满足
因此轨道Ⅱ上经过点时的加速度等于其在轨道Ⅰ上经过点时的加速度,故D错误。
故选BC。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以中国深空探测为真实情境,融合圆轨道、椭圆轨道的天体运动规律,契合高考“航天情境+万有引力定律”的命题趋势,是天体运动选择题的经典综合题型,覆盖开普勒定律、线速度、机械能、加速度等核心考点,区分度高。
押题依据
天津高考天体运动选择题高频考查开普勒第三定律、万有引力定律、变轨问题,本题整合了椭圆轨道周期计算、线速度比、机械能比较、加速度分析,符合“多考点融合、情境化命题”的规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心:①用开普勒第三定律算椭圆周期;②由万有引力提供向心力推导线速度公式;③变轨时加速做功,轨道越高机械能越大;④加速度由万有引力决定,同一位置加速度相等。抓住“高轨低速大周期、变轨加速机械能增”的规律快速判断。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·二模)2026年2月12日,我国太原卫星发射中心在广东阳江附近海域使用捷龙三号运载火箭,成功将7颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中“港中大一号”卫星系全球首颗面向城市可持续发展的AI大模型卫星,具备强大的智能感知与数据处理能力。“港中大一号”卫星在轨高度520千米。其做匀速圆周运动时( )
A.速度小于第一宇宙速度
B.向心加速度大于9.8m/s2
C.周期小于近地卫星的周期
D.角速度小于地球自转的角速度
【答案】A
【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力
可得。
第一宇宙速度是近地轨道()的环绕速度。“港中大一号”卫星轨道半径 ,因此 小于第一宇宙速度,故A正确;
B.万有引力提供向心力
可得
地球表面重力加速度
“港中大一号”卫星轨道半径,向心加速度小于,故B错误;
C.万有引力提供向心力
可得
“港中大一号”卫星轨道半径,故,故C错误;
D.“港中大一号”卫星轨道卫星周期小于地球自转周期,故角速度大于地球自转角速度,故D错误。
故选A。
2.(2026·天津南开·月考)卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为,卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨道半径为。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )
A.角速度之比为 B.线速度之比为
C.向心加速度之比为 D.受到地球的万有引力之比为
【答案】C
【详解】A.同步卫星的角速度与地球自转角速度相等,赤道上静置的卫星随地球自转,角速度也等于地球自转角速度,因此二者角速度之比为,故A错误;
B.由线速度公式,二者角速度相等,因此线速度之比等于运动半径之比,为,故B错误;
C.由向心加速度公式,二者角速度相等,因此向心加速度之比等于运动半径之比,为,故C正确;
D.由万有引力公式,万有引力大小与到地心距离的平方成反比,因此引力之比为,故D错误。
故选C。
3.(2026·天津武清·开学考试)2025年,神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站,成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”。神舟二十一号飞船发射后首先进入轨道半径为的近地停泊圆轨道,在点调整速度后进入椭圆过渡轨道;随后在点调整速度,最终与轨道半径为的圆轨道上的空间站完成对接。则飞船( )
A.在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为
B.从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时,需在点增大速度
C.在近地停泊圆轨道点的向心加速度小于在椭圆过渡轨道点向心加速度
D.在椭圆过渡轨道上由点向点运动过程中,万有引力做负功,机械能减小
【答案】B
【详解】A.在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行时,根据开普勒第三定律可知可知周期之比为,A错误;
B.从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时,需在点增大速度,做离心运动,B正确;
C.根据可知,在近地停泊圆轨道点的向心加速度等于在椭圆过渡轨道点向心加速度,C错误;
D.在椭圆过渡轨道上由点向点运动过程中,万有引力做负功,动能减小,势能增加,则机械能不变,D错误。
故选B。
4.(2026·天津河东·一模)2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道高度逐渐增大 B.卫星的加速度逐渐增大
C.卫星的周期逐渐增大 D.卫星的机械能逐渐减小
【答案】BD
【详解】A.卫星受空气阻力作用,速度减小,万有引力大于卫星做圆周运动需要的向心力,卫星做近心运动,轨道高度逐渐降低,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,得加速度,轨道半径减小,因此加速度逐渐增大,故B正确;
C.根据,得周期,轨道半径减小,因此周期逐渐减小,故C错误;
D.空气阻力始终对卫星做负功,因此卫星的机械能逐渐减小,故D正确。
故选BD。
5.(2026·天津和平·开学考试)“长征七号A”运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,托举“实践二十三号”卫星直冲云霄,随后卫星进入预定轨道,发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g,地球的半径为R,“实践二十三号”卫星距地面的高度为h,入轨后绕地球做匀速圆周运动,该卫星的( )
A.线速度大小为 B.角速度大小为
C.向心加速度大小为g D.周期为
【答案】A
【详解】地球表面物体万有引力等于重力,可得
卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径,万有引力提供向心力,满足
A.联立上述公式得线速度,故A正确;
B.联立得角速度,故B错误;
C.联立得向心加速度,故C错误;
D.联立得周期,故D错误。
故选A。
6.(2026·天津河东·调研)如图所示,a、b为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星,其中a为静止轨道卫星。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,b卫星轨道半径为2R。下列说法中正确的是( )
A.地球的第一宇宙速度为
B.卫星a的线速度为
C.根据已知条件无法估算出卫星a的轨道半径
D.b卫星可以加速变轨到a卫星的轨道上
【答案】AD
【详解】C.地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得
在地面上的物体,由万有引力等于重力得
以上两式联立,解得,故C错误;
A .根据
解得地球的第一宇宙速度为,故A正确;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得
解得
因为,故B错误;
D.a卫星的轨道半径大于卫星b的轨道半径,所以卫星b加速可以变轨到更高的a卫星的轨道上。故D正确。
故选AD。
7.(2026·天津南开·模拟预测)2025年8月9日凌晨0点31分,捷龙三号遥六运载火箭搭乘“东方航天港”号发射船在山东日照近海海域点火升空。此次发射采用一箭十一星的方式将吉利星座04组卫星送入600公里高度、倾角为的LEO轨道,发射任务取得圆满成功。若该卫星绕地球做圆周运动,运动周期小于地球自转周期,则该卫星( )
A.轨道半径大于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径
B.轨道半径小于“静止”在赤道上空的地球同步卫星的轨道半径
C.发射速度小于第一宇宙速度
D.在轨道圆周运动速度大于第一宇宙速度
【答案】B
【详解】AB.由开普勒第三定律可知,周期越小,轨道半径越小。同步卫星周期等于地球自转周期(24小时),该卫星周期小于地球同步卫星周期,故轨道半径小于同步卫星,故B正确,A错误;
CD.第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度,也是卫星环绕地球匀速圆周运动的最大速度,因此该卫星发射速度大于第一宇宙速度,在轨道圆周运动速度小于第一宇宙速度,故CD错误。
故选B。
8.(2026·天津和平·调研)2025年2月,我国实践25号卫星与位于地球同步轨道上的北斗G7卫星完成对接,实现了世界首次同步卫星在轨燃料补加。图中圆形轨道Ⅰ为实践25的运行轨道,圆形轨道Ⅱ为G7卫星的运行轨道,椭圆形转移轨道Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ分别相切于A、C两点,A、C连线与轨道Ⅱ交于B点。则下列相关说法中正确的是( )
A.实践25从轨道Ⅰ由A点减速才能进入转移轨道Ⅲ
B.实践25沿轨道Ⅲ无动力到达C点时的速度与G7卫星的速度相等
C.实践25在轨道Ⅲ上运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期
D.若实践25在轨道Ⅲ上经过A点的同时G7卫星经过B点,则二者可在C点完成对接
【答案】C
【详解】A.实践25从轨道Ⅰ由A点加速,做离心运动才能进入转移轨道Ⅲ,故A错误;
B.实践25沿轨道Ⅲ无动力到达C点时的速度比G7卫星的速度小,故B错误;
C.由开普勒第三定律可知实践25在轨道Ⅲ上运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期,故C正确;
D.若实践25在轨道Ⅲ上经过A点的同时G7卫星经过B点,二者运动的周期不同,则二者不在C点相遇,不能在C点完成对接,故D错误。
故选C。
9.(2026·天津河西·调研)卫星1、2绕行星P、卫星3绕行星Q在轨道上运动的图像如图所示,其中T为卫星的公转周期,r为卫星的公转半径。已知图线P、Q的延长线均通过原点O,将行星P、Q视为相距很远的球体,卫星运动的轨道近似为圆轨道,则( )
A.行星P的质量大于行星Q的质量
B.卫星1的运行速度小于卫星3的运行速度
C.卫星1和卫星2的运行速度之比为
D.相等时间内,卫星1和2与行星P的连线扫过的面积相等
【答案】A
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
解得
即图像中的斜率
则斜率越大,中心天体质量越小,所以行星的质量大于行星的质量,故A正确。
B.由图像可知,卫星1和卫星3的周期相同,根据运行速度可知,运行半径大的卫星运行速度更大,由图可知,卫星1的运行半径更大,则卫星1运行速度大于卫星3运行速度,故B错误。
C.根据万有引力提供向心力,有
解得,即卫星1和卫星2的运行速度之比为,故C错误。
D.由开普勒第二定律可知,同一卫星相等时间内与行星的连线扫过的面积相等,不同卫星扫过的面积不相等,故D错误。
故选A。
预测05功与能
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,甲、乙是竖直面内两个相同的半圆形光滑轨道,M、N为两轨道的最低点,匀强磁场垂直于甲轨道平面,匀强电场平行于乙轨道平面,两个完全相同的带正电小球a、b分别从甲、乙两轨道的右侧最高点由静止释放,在它们第一次到达最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.a球下滑的时间比b球下滑的时间短
B.a、b两球的机械能均不守恒
C.a球到M点的速度小于b球到N点的速度
D.a球对M点的压力大于b球对N点的压力
【答案】AD
【详解】ABC.由于小球在磁场中运动,只有重力做功,洛伦兹力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;而小球在电场中运动时除重力做功外还受到的电场力,会对小球做负功,则到达最低点时的速度较小,所以在电场中运动的时间较长,且小球的机械能减小。综上分析,可知a球下滑的时间比b球下滑时间短。a球的机械能守恒,b球的机械能不守恒。a球到M点的速度大于b球到N点的速度,故A正确,BC错误;
D.小球在磁场中运动,在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
小球在电场中运动,在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
由上分析可知,则可得,根据牛顿第三定律可知,a球对M点的压力大于b球对N点的压力,故D正确。
故选AD。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以磁场+电场中的半圆轨道小球运动为经典模型,融合洛伦兹力、电场力、机械能守恒、圆周运动向心力等核心考点,是天津高考电磁学综合选择题的典型题型,贴合“多场叠加+动力学分析”的命题趋势,能有效考查学生的受力分析与过程推理能力。
押题依据
天津高考电磁学选择题高频考查洛伦兹力不做功、电场力做功与机械能变化、圆周运动向心力分析。本题覆盖了洛伦兹力对运动时间/机械能的影响、电场力做功、轨道压力比较等全系列易错点,符合“双模型对比、多考点融合”的命题规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是分模型拆解+规律对应:
1. 甲(磁场):洛伦兹力始终垂直速度,不做功、不影响切向加速度,下滑时间仅由重力分力决定,机械能守恒;
2. 乙(电场):电场力沿运动方向做正功,切向加速度更大,下滑时间更短,机械能不守恒;
3. 速度与压力:电场力做功使b球末速度更大;甲球在M点受向上洛伦兹力,支持力更小,对轨道压力更小。
关键是抓住“洛伦兹力不做功、电场力做功改变机械能”的核心区别,逐一分析受力与能量变化。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津滨海新区·一模)如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端连接固定在水平地面上的力传感器。一个质量为的小球,从离弹簧上端高处静止释放。以小球开始释放点为坐标原点,竖直向下为轴正方向,建立坐标轴,力传感器记录了弹簧弹力大小随小球下落距离的变化关系图像如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度为。以下说法正确的是( )
A.当时,小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小
B.力传感器示数的最大值等于
C.小球动能的最大值为
D.小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能为
【答案】AC
【详解】A.根据乙图可知,当x=h+x0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,动能最大,以弹簧和小球组成的系统,机械能守恒可知,系统的动能、重力势能和弹性势能的总量保持不变,则此时重力势能与弹性势能之和最小,故A正确;
BD.根据运动的对称性可知,小球运动的最低点大于h+2x0,因mg=kx0,可知小球受到的弹力最大值大于2mg,小球运动到最低点时,弹簧的弹性势能大于mg(h+2x0),故BD错误;
C.小球达到最大速度的过程中,根据动能定理可知
故小球动能的最大值为,故C正确;
故选AC。
2.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F(大小未知)使金属杆由静止开始加速运动,当金属杆沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零,已知重力加速度为g,则( )
A.流过定值电阻R的电流方向为由e到f
B.金属杆匀速运动的速度为
C.金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为
D.金属杆匀速运动时,外力F的瞬时功率为
【答案】BD
【详解】A.由右手定则可知, ab中产生的感应电流方向为从a到b,则流过定值电阻R的电流方向为由f到e,故A错误;
B.金属杆ab匀速运动时,金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零,则cd所受的安培力为
设cd中的电流为I,则
对ab棒
解得
故B正确;
C.达到匀速时,对ab有
则拉力F的功率
故C错误;
D.由能量关系,金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中产生的总热量
其中
故D正确。
故选BD。
3.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,半径为的四分之一圆轨道竖直固定放置,与水平桌面在点平滑连接。质量为的物块甲从点由静止释放,运动到桌面上点时与质量为的静置物块乙发生正碰,物块甲反弹后上升至最高点时到水平面的高度为。点至点光滑,点右侧物块乙与水平桌面的动摩擦因数,物块甲和物块乙碰撞时间极短,物块甲、物块乙均视为质点,取,不计空气阻力。求:
(1)物块甲运动至圆轨道点时所受支持力的大小;
(2)物块甲与物块乙碰撞后瞬间物块乙速度的大小;
(3)物块乙在水平桌面上滑行的距离。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)设物块甲运动至圆轨道点时的速度大小为,由机械能守恒定律,有
由牛顿第二定律,有
代入数据,联立解得
(2)物块甲与物块乙在点碰撞,在水平方向由动量守恒,有
物块甲反弹运动到最高点,由机械能守恒定律
代入数据,联立解得
(3)物块乙水平方向受滑动摩擦力作用,从点匀减速运动至静止,由动能定理,有
代入数据,联立解得
4.(2026·天津西青·调研)用起重机提升质量为200kg货物,取竖直向上为正方向,货物上升过程中的v-t图像如图所示,g取10m/s2,则( )
A.在t=3s到t=5s内拉力做功为
B.在t=0s到t=2s内动量的变化为400kg·m/s
C.在t=0s到t=2s内拉力的平均功率为2000W
D.在t=0s到t=5s内合外力的冲量为零
【答案】BD
【详解】A.图面积表示位移,图像可知在t=3s到t=5s内货物位移
该段时间内,根据动能定理有
解得拉力做功,故A错误;
B.在t=0s到t=2s内动量的变化为,故B正确;
C.在t=0s到t=2s内货物加速度大小
则该段时间内,对货物有
解得拉力
则该段时间内,拉力的平均功率为,故C错误;
D.根据动量定理可知,在t=0s到t=5s内合外力的冲量为,故D正确。
故选BD。
5.(2026·天津·联考)如图所示为某同学做引体向上的一个状态,已知该同学质量为m,图示状态两手臂与竖直方向的夹角均为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.向上运动过程中该同学一直处于超重状态
B.图示静止状态时每只手臂的拉力大小为
C.增大两手之间的间距可以更省力
D.向上运动过程中杠对该同学的支持力做正功
【答案】B
【详解】A.人在向上运动的过程中经历了加速上升和减速上升阶段,分别对应着超重和失重状态,故A错误;
BC.对图示状态进行受力分析知
解得
增大间距,夹角变大,则F变大,故B正确,C错误;
D.向上运动过程中,支持力的位移为零,支持力不做功,故D错误。
故选B。
6.(2026·天津南开·调研)在工厂中,经常用传送带传送货物。如图所示,半径R=0.8m,竖直固定的光滑圆弧轨道与水平传送带相切于B点,水平传送带B、C间的距离L=24m,传送带在电动机的带动下以v0=8m/s的恒定速率顺时针运行。现将质量m=2kg可视为质点的小物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,不计空气阻力,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块刚滑至圆弧轨道最低点B时,对轨道压力FNB的大小;
(2)小物块在传送带B、C间的运动时间t;
(3)小物块在传送带上运动时,系统因摩擦而产生的热量Q。
【答案】(1)60N(2)3.5s(3)16J
【详解】(1)根据机械能守恒定律得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为60N。
(2)由于,小物块在传送带上先做加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
小物块匀加速的时间为
小物块匀加速运动的位移
小物块匀速运动的时间
小物块在传送带B、C间的运动时间为
(3)小物块与传送带的相对位移为
因摩擦而产生的热量为
7.(2026·天津河西·调研)如图所示,光滑水平面FD的右端与半径为的竖直半圆管道连接(管道内径远小于管道半径),管道和水平面相切于D点。水平面上有质量分别为、的静止小球A和B(小球直径略小于管道内径);两球间有一压缩的轻弹簧(与小球不拴接),两个小球用一根细线连接固定。剪断细线,两小球分别运动到水平面的D、F点时已与弹簧脱离。小球B在空中飞行0.2s后落在左侧的水平面上,落地时速度方向与水平面夹角为53°;小球A从D点运动到最高点C点的过程中克服阻力做功1.8J。已知重力加速度,,,不计空气阻力。求:
(1)小球B做平抛运动的初速度大小;
(2)细线被剪断前,弹簧的弹性势能;
(3)小球A经过C点时所受弹力的大小和方向。
【答案】(1)1.5m/s(2)4.5J(3)1N,竖直向上
【详解】(1)小球B落在左侧的水平面上的竖直方向的速度大小
由,解得
即小球B做平抛运动的初速度大小为。
(2)剪断细线,有两小球与弹簧组成的系统动量守恒,以的方向为正方向,有
解得
由机械能守恒可知细线被剪断前弹簧的弹性势能为
(3)小球A从D点运动到最高点C点,由动能定理得
解得
小球A经过C点时所受弹力的大小F,方向竖直向下,则
解得
所以小球A经过C点时所受弹力的大小为1N,方向竖直向上
8.(2026·天津·调研)如图所示,半径为的四分之一圆弧轨道顶端放置一个光滑物块,物块与圆弧轨道的质量均为,物块可视为质点。已知重力加速度为。
(1)圆弧轨道固定在水平面上,由静止释放物块,求物块滑到轨道底端的过程中受到的合外力冲量的大小;
(2)轨道放在光滑水平面上,同时释放轨道和物块,求物块滑到轨道底端时速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)物块滑到轨道底端的过程,根据机械能守恒有
解得
向右为正方向,根据动量定理可得
可得合外力冲量的大小为
(2)设物块滑到底端时,物块的速度大小为,轨道的速度大小为;物块与轨道组成的系统满足水平方向动量守恒,取水平向右为正方向,则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得物块滑到轨道底端时速度的大小为
9.(2026·天津·联考)如图所示,一长不可伸长的轻绳上端悬挂于点,下端系一质量的小球。是一竖直固定的圆弧形轨道,半径,与竖直方向的夹角,现将小球拉到点(保持绳绷直且水平)由静止释放,当它经过点时绳恰好被拉断,小球平抛后,从圆弧轨道的点沿切线方向进入轨道,刚好能到达圆弧轨道的最高点(重力加速度取),求:
(1)小球到点时的速度大小;
(2)小球在圆弧轨道上运动时阻力做的功。
【答案】(1)(2)
【详解】(1)根据题意,小球从到的过程,由动能定理得
解得
(2)小球从到做平抛运动,从点沿切线进入圆轨道,由平抛运动规律可得小球在点的速度大小
解得
小球刚好能到达点,则有
解得
小球从点到点,由动能定理得
代入数据,解得
预测06碰撞与动量守恒
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E,工作时,工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。单台推进器质量,每秒喷出的一价氙离子数个,速度,单个氙离子的质量为,电子电荷量,不计一切阻力,计算时取氙离子的初速度为零,忽略离子之间的相互作用,则( )
A.A、B两电极间的加速电压为1600V
B.单台霍尔推进器产生的平均推力大小为0.128N
C.天和核心舱的加速度为
D.单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为3.2A
【答案】BD
【详解】A.氙离子经电场加速,根据动能定理有
代入数据解得,故A错误;
B.根据动量定理可得
代入数据解得,故B正确;
C.由于核心舱的质量未知,所以不能确定核心舱的加速度,故C错误;
D.单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流为,故D正确。
故选BD。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以中国空间站霍尔推进器为真实情境,融合带电粒子加速、动量定理、电流计算、牛顿第二定律等核心考点,是高考物理电磁学与力学综合的典型题型,贴合“航天科技+多模块融合”的命题趋势,能有效考查学生的综合分析与计算能力。
押题依据
天津高考物理选择题常以前沿科技为背景,将电场加速、动量定理、电流定义、牛顿运动定律结合考查。本题覆盖了动能定理求加速电压、动量定理求推力、电流微观计算、牛顿第二定律求加速度等高频考点,符合“情境化+多知识点串联”的命题规律。
押题秘籍
解题核心是“分模块对应公式”:
1. 加速电压:用动能定理 qU = 1/2mv2 计算;
2. 平均推力:用动量定理 F t = mv 推导;
3. 电流:用电流微观定义 I = nq (n为单位时间内射出的离子数)计算;
4. 加速度:用牛顿第二定律 F = Ma 求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)如图所示,足够长的光滑水平面上静置着质量M=3kg的光滑圆轨道,圆轨道最低点与水平面相切。质量m1=1kg的小球A和质量m2=2kg的小球B中间压缩锁定着的水平轻质弹簧并静止在水平面上,弹簧锁定时的弹性势能Ep=12J,小球B与弹簧连接,小球A未与弹簧连接。弹簧解除锁定后小球A以速度v1离开弹簧,之后小球A冲上圆轨道,恰好能运动到圆轨道的最高点,取重力加速度大小g=10m/s2,小球A、B均可视为质点,求:
(1)小球脱离弹簧的速度大小v1;
(2)圆轨道的半径R。
【答案】(1)4m/s(2)0.6m
【详解】(1)取水平向左为正方向,弹簧解除锁定后,两小球动量守恒,有
弹簧锁定时的弹性势能为
解得
(2)小球A运动到圆轨道的最高点时,小球A与圆轨道的速度相同,对小球A和圆轨道组成的系统,水平方向上动量守恒,有
解得
由机械能守恒定律有
解得
2.(2026·天津河北·一模)某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,半径为,圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体,速度为,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为,空箱B的质量为,A、B及粘连成的整体均可视为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量,忽略轨道及平台的摩擦,,重力加速度。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力;
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能;
(3)已知传送带的速度小于,求传送带的速度大小。
【答案】(1),方向竖直向上(2)1.6J(3)
【详解】(1)工件A从开始到滑到圆弧轨道最低点,根据机械能守恒
解得
在最低点根据牛顿第二定律
解得
方向竖直向上。
(2)根据题意工件A滑入空箱B后粘连成一个整体,根据动量守恒
解得
故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为
(3)由于传送带速度小于时,AB粘连成的整体滑上传送带先减速后匀速运动,设AB与传送带间的动摩擦因数为,对AB根据牛顿第二定律
设经过时间后AB与传送带共速,可得
该段时间内AB运动的位移为
传送带运动的位移为
故可得
联立解得
另一解大于舍去。
3.(2026·天津河西·一模)如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为,平台高为。药品盒停放在平台最右端点,药品盒A被轻放在长为的传送带最左端,传送带以顺时针匀速转动,A与传送带间的动摩擦因数。随后,A从点进入滑槽,滑至点时以的速度与B发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后B落到桌面时的水平位移为。已知A、B的质量分别为和,重力加速度取,忽略空气阻力,将药品盒视为质点。求:
(1)A从点进入滑槽时的速度大小;
(2)A从点滑至点的过程中损失的机械能;
(3)碰撞后A离开平台时的速度大小。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)设药品盒A与传送带共速所需运动的位移为,由运动学公式
由牛顿第二定律
解得
故药品盒A先匀加速后匀速,故A从点进入滑槽时的速度大小为
(2)A从点滑至点的过程中,由能量守恒得
解得A从点滑至点的过程中损失的机械能
(3)B做平抛运动,
解得
A、B碰撞过程,选取水平向右为正方向,由动量守恒定律
解得碰撞后A离开平台时的速度大小
4.(2025·天津和平·模拟预测)滑雪是一种常见的体育项目,具有很强的观赏性。半径为的四分之一圆弧轨道如图所示,质量为的运动员(含滑板)从点匀速率滑到点,已知轨道半径远大于运动员的身高,重力加速度为,运动员下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力的功率一直减小 B.合力冲量为零 C.先失重后超重 D.机械能守恒
【答案】A
【详解】A.设运动员与圆心的连线和竖直方向的夹角为,重力的功率为
逐渐减小,故重力的功率减小,A正确;
B.由动量定理有,B错误;
C.运动员在竖直方向的速度为
逐渐减小,故运动员在竖直方向做减速运动,故竖直方向上的加速度向上,运动员处于超重状态,C错误;
D.运动员做匀速率运动,故运动员的动能不变,但重力势能减小,故机械能减小,D错误。
故选A。
5.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的木块与轻质弹簧相连,弹簧的另一端连在竖直墙壁上,弹簧处于水平状态,木块处于静止状态。质量为m的子弹以水平向右的速度射入木块并留在木块内(该过程所用时间很短),之后木块压缩弹簧(未超出弹性限度),下列说法正确的是( )
A.子弹打入木块的过程中,子弹受到的冲量大小为
B.子弹打入木块的过程中,子弹动能的减少量等于子弹和木块内能的增加量
C.子弹打入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.在压缩弹簧的过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统动量守恒,机械能守恒
【答案】C
【详解】AC.子弹打入木块的过程,时间极短则外力忽略不计,子弹与木块组成的系统动量守恒,有
子弹受到的冲量大小为
子弹打入木块的过程中,会有内能产生,因而子弹和木块组成的系统机械能不守恒,故A错误,C正确;
B.根据能量守恒定律,有
整理可得子弹动能的减少量
即子弹动能的减少量等于木块增加的动能与子弹和木块内能的增加量之和,故B错误;
D.在压缩弹簧的过程中,外力不做功,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒,但是墙壁对系统有向左的冲量,则系统动量不守恒,故D错误。
故选C。
6.(2026·天津河西·模拟预测)排球运动是学生普遍喜爱的运动项目之一。在体育课上的垫球训练中,某一次排球(视为质点)由静止自由下落后与手腕相碰,排球与手腕接触0.2s后,以相同的速率竖直向上反弹,已知排球质量为,重力加速度取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在排球与手碰撞的过程中,排球的动量变化量为零
B.排球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零
C.在排球被手垫起的过程中,手对排球的作用力大于排球对手的作用力
D.在排球与手碰撞的过程中,手对排球的平均作用力大小为10N
【答案】D
【详解】A.在排球与手碰撞的过程中,排球速度先向下后向上,可知排球的动量变化量不为零,故A错误;
B.排球下落和上升过程均受重力,总时间不为零,根据重力冲量
可知该过程重力冲量不为零,故B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,手对排球的作用力与排球对手的作用力大小相等、方向相反,故C错误;
D.排球接触手前瞬间速度大小
规定向下为正方向,对排球,根据动量定理有
联立解得手对排球的平均作用力大小,故D正确。
故选D。
7.(2025·天津河西·模拟预测)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A.增大了司机所受到的合外力
B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能
D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【详解】A.根据动量定理可知,安全气囊是通过延长作用时间来减小合外力,不是增大,故A错误;
B.司机碰撞前后动量变化量由初末动量决定,安全气囊不改变动量变化量,故B错误;
C.司机动能部分转化为与气囊作用过程中产生的内能等,不是全部转化为汽车动能,故C错误;
D.因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D正确。
故选D。
8.(2025·天津·月考)如图所示,质量为的带有光滑圆弧轨道的小车静置于光滑水平面上,一质量也为的小球以速度水平冲上小车,到达某一高度后,小球又返回小车的左端,则( )
A.此过程小球对小车做的功为 B.此过程小车受到的总冲量为
C.小球在弧形槽上升的最大高度为 D.小球和小车的末速度分别为和
【答案】A
【详解】AD.设小球返回小车的左端时小球的速度为v1,小车的速度为v2,选取水平向右为正方向,整个过程中根据系统水平方向动量守恒得
由系统机械能守恒得
解得,
对小车,根据动能定理得此过程小球对小车做的功
故A正确,D错误;
B.根据动量定理得此过程小车受到的总冲量为
故B错误;
C.当小球与小车的速度相等时,小球在弧形槽上升到最大高度,设最大高度为h,共同速度为v,根据系统水平方向动量守恒得
由系统机械能守恒得
解得
故C错误。
故选A。
9.(2026·天津南开·开学考试)如图所示,两条船A、B的质量均为3m,静止于湖面上。质量为m的人一开始静止在A船中,人以对地的水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船……,经多次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则A船和B船(包括人)的速度大小之比为( )
A.1:1 B.2:3 C.4:3 D.3:4
【答案】C
【详解】设最终A船和B船(包括人)的速度大小分别为、,根据系统动量守恒可得
可得
故选C。
预测07静电场
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线,图乙是场中的一些点:是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,、和、也相对对称。则( )
A.、两点场强大小和方向都相同 B.、两点场强大小相等,方向相反
C.、、三点比较,点场强最小 D.、、三点比较,点场强最大
【答案】A
【详解】AB.等量异种电荷的电场线关于两电荷连线对称,关于两电荷连线的中垂线对称,结合图甲可知,、两点场强大小和方向都相同,、两点场强大小相等,方向相同,故A正确,B错误;
C.、、三点比较,点电场线最密集,场强最大,故C错误;
D.、、三点比较,点电场线最稀疏,场强最小,故D错误。
故选A。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以等量异种点电荷的电场线分布为核心模型,考查电场强度的大小与方向判断,是高考电场模块的经典题型。它贴合“电场线性质+对称性分析”的命题趋势,能有效考查学生对电场线物理意义的理解与应用能力。
押题依据
天津高考物理选择题常围绕等量异种/同种电荷的电场分布出题,重点考查电场强度的大小、方向及对称性规律。本题覆盖了电场线疏密与场强大小的关系、对称点场强的对称性、中垂线场强分布特点等高频考点,符合“基础模型+规律应用”的命题规律。
押题秘籍
解题核心是抓住电场线的两大性质:
1. 疏密反映场强大小:电场线越密,场强越大;
2. 切线方向反映场强方向:电场线的切线方向为该点场强方向。
同时结合等量异种电荷的对称性:对称点的场强大小相等、方向相同;中垂线上O点场强最大,向两侧逐渐减小。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津宁河·一模)如图所示,实线为两个点电荷和产生的电场中的电场线(方向未标出),c、d是关于两个点电荷连线对称的两点,一个电子沿虚线aOb从a点运动到b点,下列说法正确的是( )
A.电子的加速度先减小后增大
B.的电荷量大于的电荷量
C.c、d两点在同一等势面上,两点场强相同
D.电子在a点的电势能小于在O点的电势能
【答案】B
【详解】A.电子从a点运动到b点,受电场力作用,由牛顿第二定律,得加速度
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电子从点运动到点,路径上电场线逐渐变密,再从点运动到点,路径上电场线逐渐变疏,因此场强先增大后减小,加速度先增大后减小,故A错误;
B.由电场线的分布可知两点电荷带异种电荷,根据电场线的疏密程度分布可知的电荷量大于的电荷量,故B正确;
C.c、d关于两点电荷连线对称,电势相等,在同一等势面上;但场强是矢量,c、d两点场强方向不同,因此场强不相同,故C错误;
D.电子带负电,做曲线运动,其合力指向轨迹的凹处,由于电荷之间同种互相排斥,异种互相吸引,所以结合题图以及之前的分析可知,为正电荷,为负电荷,则电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于,电场力做正功,电势能逐渐减小,即电子在a点时的电势能大于在O点时的电势能,故D错误。
故选B。
2.(2026·天津河东·一模)某仪器内电场线的分布情况如图所示。A、C是同一电场线上的两点,A、B关于过D点的竖直电场线对称,带电粒子从D点以速度水平抛出,仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则( )
A.该带电粒子可能带正电
B.A、B两点间连线为等势线,且两点电场强度大小相等
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,粒子将不过B点
D.带电粒子若从C点静止释放,它能沿电场线运动到A点
【答案】C
【详解】A.根据带电粒子所受合力指向轨迹凹侧且电场力与电场强度共线可知,该带电粒子所受电场力与电场强度方向相反,故该带电粒子带负电,故A错误;
B.根据对称性可知,A、B两点电场强度大小相等,根据等势线与电场线处处垂直可知,A、B两点间连线不是等势线,故B错误;
C.增大带电粒子从D点水平抛出的速度,带电粒子运动轨迹的弯曲程度变小,粒子将从B点上方经过,故C正确;
D.C点、A点所在的电场线为曲线,带电粒子若从C点静止释放,假设带电粒子沿电场线运动到A点,则带电粒子所受电场力与电场线相切,电场力始终与速度方向相同,不满足曲线运动的条件,故带电粒子不可能沿电场线运动到A点,故D错误。
故选C。
3.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,曲线为一带负电的粒子在某点电荷产生的电场中的部分运动轨迹,P点为轨迹的最低点,以P点为坐标原点建立直角坐标系,粒子的运动轨迹关于y轴对称,Q点是第Ⅰ象限内轨迹上的一点。粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是( )
A.点电荷一定带负电
B.点电荷一定在y轴负半轴上的某处
C.Q点的电势不一定比P点的电势高
D.粒子在P、Q两点的动能与电势能之和不一定相等
【答案】C
【详解】AB.做曲线运动的粒子,受力的方向总是指向运动轨迹凹侧,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,利用轨迹的对称性可知,若点电荷带负电,一定在y轴的负半轴某处;若点电荷带正电,一定在y轴的正半轴某处,故AB错误;
C.沿着电场线,电势逐渐降低,若点电荷带负电,可知Q点比P点的电势高;若点电荷带正电,由于无法判断Q点和P点到正点电荷的距离大小,因此无法判断Q点与P点电势的高低,故C正确;
D.由于在整个运动过程中,只有电场力做功,因此粒子在P、Q两点的动能与电势能之和一定相等,故D错误。
故选C。
4.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,实线是未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中仅受静电力作用,根据此图不能做出推断的是( )
A.带电粒子所带电荷的电性
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点何处加速度较大
D.带电粒子在a、b两点何处速度较小
【答案】A
【详解】AB.由题图可知,带电粒子的运动轨迹向左弯曲,说明带电粒子在a、b两点受到的电场力方向沿电场线向左,由于电场线方向不明,带电粒子所带电荷的正负不能确定,A错误、B正确;
C.由电场线的疏密表示电场强度的大小,可知a点的电场强度较大,带电粒子在a点受到的电场力较大,由牛顿第二定律可知,带电粒子在a点的加速度较大,故C正确;
D.带电粒子的运动轨迹向左弯曲,说明带电粒子在a、b两点受到的电场力方向沿电场线向左,可知从a到b电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,可知带电粒子在a点的速度较大,故D正确。
本题选不能做出推断的,故选A。
5.(2026·天津西青·模拟预测)关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图为负点电荷周围的电场线分布情况
B.乙图中,将带正电的小球C靠近不带电的导体,再沿图中虚线将导体分割成A、B两部分后,A所带电荷量小于B所带电荷量
C.丙图中,小磁针水平放置,小磁针正上方有一电流方向向右的通电直导线,小磁针的N极向纸面外偏转
D.丁图中,将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端并通过导线与大地相连制成避雷针,利用的是尖端放电原理
【答案】D
【详解】A.负点电荷的电场线方向是指向电荷本身,而甲图中电场线是从中心向外辐射,这是正点电荷的电场线分布,A错误。
B.将带正电的小球C靠近不带电的导体时,导体会发生静电感应,B端感应出负电荷,A端感应出等量的正电荷。将导体分割后,A、B两部分所带电荷量的绝对值相等,B错误。
C.根据安培定则(右手螺旋定则),电流向右的通电直导线在其正下方产生的磁场方向垂直纸面向里。小磁针N极的指向与磁场方向一致,因此N极应向纸面内偏转,C错误。
D.避雷针的工作原理是利用尖端放电,将云层中的电荷通过导线导入大地,从而保护建筑物免受雷击,D正确。
故选D。
6.(2026·天津河北·模拟预测)如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面。、在同一等势面上,、在同一电场线上。下列说法正确的是( )
A.点的电势比点的低
B.点的电场强度比点的大
C.正电荷从运动到,电场力做正功
D.负电荷从运动到,速度增大
【答案】C
【详解】A.M、N两点在同一等势面上,所以两点的电势相等,N、P在同一电场线上,沿电场线电势逐渐降低,可知N点电势高于P点,所以M点电势高于P点,故A项错误;
B.由于电场线越密集,电场强度的大小越大,由题图可知,P点的电场线比M点的电场线密集,所以M点的电场强度大小小于P点的电场强度大小,故B项错误;
C.由上述分析可知,M点的电势比P点的电势高,又因为
所以正电荷在电势高的地方电势能大,即正电荷从M点运动到P点,其电势能减小,由电势能与电场力做功关系可知,其电场力做正功,故C项正确;
D.由上述分析可知,负电荷在从M点到P点过程中,电势能增加,所以其负电荷的动能减小,即速度减小,故D项错误。
故选C。
7.(2026·天津河东·模拟预测)指纹密码锁(甲图)是防盗门的核心配件,其内部电路如图乙所示。当手指的指纹与锁表面接触时,指纹上凸处和凹处分别与锁基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器与电源相连,手指挤压锁表面,指纹与小极板之间的距离变小,有关该过程下列说法正确的是( )
A.电容器电容变小
B.电容器极板间的电场强度变小
C.电容器处于放电状态
D.电流从流向
【答案】D
【详解】A.电容器极板间距d减小,由可知,电容器的电容C增大,故A错误;
B.因为两板电压U一定,根据可知,电容器极板间的电场强度增大,故B错误;
CD.因为两板电压U一定,根据可知,电容器的带电量Q增加,电容器充电,则图中电流从A流向B,故C错误,D正确。
故选D。
8.(2026·天津·月考)电场因为看不见,摸不着,所以同学们对电场的理解不是很清楚,下面关于电场的叙述中正确的是( )
A.当电荷、间的距离时,由公式可知,两电荷间的相互作用力
B.由公式可知,电场中某确定点的电场强度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比
C.电场线是电场中实际不存在的线
D.电场中某确定点电场强度的方向,就是置于该点电荷所受电场力的方向
【答案】C
【详解】A. 库仑定律 仅适用于点电荷模型。当电荷间距离 时,电荷不能视为点电荷,该公式失效,实际相互作用力不会趋于无穷大,故A错误。
B. 电场强度 是定义式,但电场强度 由电场本身决定(如场源电荷分布),与检验电荷电量 无关,故B错误。
C. 电场线是为形象描述电场分布而人为引入的假想曲线,并非实际存在的物理实体,故C正确。
D. 电场强度方向定义为正电荷在该点所受电场力的方向。若放置负电荷,其受力方向与电场强度方向相反,故D错误。
故选C。
9.(2026·天津津南·月考)两个较大的平行金属板、相距为,分别接在电压为的电源正、负极上,这时质量为,带电油滴恰好静止在两极板之间,如图所示,在其它条件不变的情况下,那么在下列的过程中( )
A.如果保持连接电源,只将A板上移,油滴将向下加速运动
B.如果保持连接电源,只将两极板非常缓慢地错开一些,电流计中电流从流向
C.如果断开电源,B板接地,只将A板上移,则油滴静止不动,油滴处电势降低
D.如果断开电源,将两极板与静电计相连,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针张角变大
【答案】A
【详解】A.如果保持连接电源,则U不变,根据,只将A板上移,d增大,减小,电场力减小,油滴将向下加速运动,故A正确;
B.如果保持连接电源,只将两极板非常缓慢地错开一些,U不变,则S减小,由,则C减小,又有,则减小,上极板带正电,因电荷需要减少,故电流计中电流从流向,故B错误;
C.如果断开电源,B板接地,只将A板上移,则Q不变,d增大,则不变,则油滴到下极板的电势差不变,则油滴所在位置的电势不变,故C错误;
D.如果断开电源,将两极板与静电计相连,则Q不变,则两极板与静电计的电势差U相同,而静电计的张角大小与电势差U成正比,只在极板间插入有机玻璃板,则增大,由,则C增大,又有,则减小, 静电计指针张角变小,故D错误;
故选A。
预测08磁场
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
【答案】A
【详解】A.小磁针N极向外转动,说明带电粒子运动形成的电流在小磁针位置(粒子上方)产生的磁场方向垂直纸面向外。根据安培定则,可知等效电流方向为从左向右;
已知粒子实际运动方向为从右向左,负电荷运动方向与电流方向相反,因此这群粒子带负电,A正确;
B.能级跃迁辐射光子满足,能级差越小,波长越长。图乙中对应的能级差最小,因此波长最长的是,B错误;
C.α粒子散射实验是卢瑟福通过分析实验结果提出了原子的核式结构模型,C错误;
D.半衰期是统计规律,只对大量原子核的衰变行为成立,对少量原子核无法准确预测衰变后剩余的数量,D错误。
故选 A。
分析有理·押题有据
押题理由
本题以电流磁效应、原子能级、α粒子散射实验、放射性衰变四大经典物理实验/模型为载体,融合电磁学、原子物理两大模块核心考点,是高考物理选择题的经典综合题型,贴合“多实验串联、多模块融合”的命题趋势,能有效考查学生对基础实验与核心规律的掌握程度。
押题依据
天津高考物理选择题高频考查基础物理实验与原子物理核心规律,本题覆盖了电流的磁效应、能级跃迁与光子能量、α粒子散射实验、半衰期的统计规律等高频考点,符合“一题多模型、多知识点串联”的命题规律,是历年必考题型。
押题秘籍
解题核心是分模型对应规律,逐一排除错误选项:
1. 甲(电流磁效应):用安培定则判断电流方向,结合粒子运动方向判断电性;
2. 乙(能级跃迁):能级差越小,光子能量越小,波长越长;
3. 丙(α粒子散射实验):卢瑟福通过该实验提出原子核式结构模型;
4. 丁(半衰期):半衰期是统计规律,仅适用于大量原子核,不适用于少量原子核。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·月考)如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小。磁场内有一块足够大的平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离处,有一个点状的α粒子放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是。已知α粒子的电荷量与质量之比。若只考虑在图纸平面内运动的α粒子,则感光板ab上被α粒子打中区域的长度是( )(不计粒子的重力)
A.20cm B.32cm C.40cm D.48cm
【答案】C
【详解】α粒子带正电,故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
解得α粒子的轨道半径为
由于
因朝不同方向发射的α粒子的圆轨迹都过S,由此可知,某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切,则此切点P1就是α粒子能打中的左侧最远点;
再考虑N的右侧。任何α粒子在运动中离S的距离不可能超过2R,以2R为半径、S为圆心作圆,交ab于N右侧的P2点,此即右侧能打到的最远点;
粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系可得,
则感光板ab上被α粒子打中区域的长度为
故选C。
2.(2026·天津西青·调研)英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A.电场线和磁感线都是真实存在的
B.电场线和电场线、磁感线和磁感线都不可能相交
C.电荷和电荷之间的作用力是通过磁场发生的
D.磁体和通电导体之间的作用力是通过电场发生的
【答案】B
【详解】A.电场线和磁感线是人为引入的假想模型,用于描述电场和磁场的分布,并非客观存在的实体,A错误;
B.电场线不可能相交,因为电场中任意一点的电场方向唯一;同理,磁感线也不可能相交,因为磁场中任意一点的磁场方向唯一,B正确;
C.电荷和电荷之间的作用力是通过电场发生的,C错误;
D.磁体和通电导体之间的作用力是通过磁场发生的,D错误。
故选B。
3.(2026·天津河东·联考)根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其工作原理如图所示:把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去。现要提高电磁炮的发射速度,你认为下列方案在理论上可行的是( )
A.减小电流的值 B.增加炮弹的质量
C.增大磁感应强度的值 D.缩短加速轨道长度
【答案】C
【详解】炮弹在磁场作用下沿导轨加速运动,设导轨宽度为L,导轨长度为x,由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律有
知电磁炮的发射速度为
可见增大电流I的值,减小炮弹的质量,增大磁感应强度B的值,增大加速轨道长度,增大两平行导轨间的距离L,都能提高电磁炮的发射速度。
故选C。
4.(2026·天津河西·调研)如图所示为电流天平,用来测量匀强磁场的磁感应强度,其右臂挂着匝数为的矩形线圈,线圈的水平边长为,磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时,天平处于平衡状态,当线圈通入图示方向的电流时,则需在某个托盘中加入质量为的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.天平重新平衡时,线圈所受安培力的大小为,方向竖直向上
B.应在左盘中加入小砝码才能使天平重新平衡
C.由题中数据可求出磁感应强度
D.若仅让电流反向,应在左盘中增加砝码,才能使天平再次平衡
【答案】B
【详解】AB.当线圈没有通电时,天平处于平衡状态,当线圈通入图示电流I时,则须在左盘中加入质量为m的小砝码才能使天平重新平衡,则可知通电后线圈受到的安培力大小为mg,方向竖直向下,A错误,B正确;
C.由题意可知,线圈受到的安培力大小为
解得磁感应强度,故C错误;
D.若仅将电流反向,线圈受到的安培力大小不变,方向变为竖直向下,需在天平右盘中加入小砝码,才能使天平再次平衡,故D错误。
故选B。
5.(2026·天津河西·调研)下列有关磁场的四个表述中,说法正确的是( )
A.磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,但该处的磁感应强度可能不为零
C.由定义式可知,电流越大,导线越长,则某点的磁感应强度就越小
D.磁感应强度为的匀强磁场中,有一个面积为的平面,则穿过该平面的磁通量一定为
【答案】B
【详解】A.磁场是客观存在的物质,但磁感线是人为假想的曲线,用于描述磁场分布,并非真实存在。故A错误;
B.通电导线受力公式为
当导线方向与磁场平行(或)时,此时
但磁感应强度本身可能不为零。故B正确;
C.磁感应强度由磁场本身决定,与电流和导线长度无关。公式是定义式,仅用于计算的大小,但的实际值取决于磁场源和位置,而非或。故C错误;
D.磁通量
其中为磁场方向与平面法线的夹角。若(磁场平行于平面),则,
不一定等于。故D错误。
故选B。
6.(2026·天津·联考)我国首条常态化运营的北极航线——中欧北极集装箱快航航线,已于2025年9月23日正式开通,该航线是我国“冰上丝绸之路”构想进入实质性运营阶段的标志。古代在海上航行主要依靠指南针,我国是最早在航海中使用指南针的国家。指南针是依靠地磁场进行工作的,地磁南极在地理北极附近。假设地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的,则能正确表示环形电流方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】地磁南极在地理的北极附近、地磁北极在地理的南极附近,地球是自西向东转,根据安培环流假设,如果地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起,则环形电流的方向为自东向西。
故选B。
7.(2025·天津武清·月考)如图甲所示,单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连,线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.0~0.1s内磁通量的变化量为0.15Wb
B.电压表读数为V
C.电压表“+”接线柱接A端
D.B端比A端的电势高
【答案】C
【详解】A.内磁通量变化量,A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势 ;磁通量均匀变化,感应电动势恒定,电压表读数为,B错误;
CD. 原磁场垂直纸面向里,且磁通量逐渐增大,根据楞次定律,线圈中感应电流为逆时针方向;
电流在线圈内部由流向,端是电源正极,电势高于端,因此电压表“”接线柱应接端,C正确,D错误。
故选C 。
8.(2025·天津武清·开学考试)如图所示,一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,当棒中通有由M流向N的电流时,悬线上有拉力,为了使拉力减小为零,下列措施可行的是( )
A.使磁场反向
B.使电流反向
C.适当增大电流强度
D.适当减小磁感应强度
【答案】C
【详解】当棒中通有由M流向N的电流时,根据左手定则知,安培力方向向上,悬线有拉力,根据平衡有2T+BIL=mg
可知要使拉力减小为零,需要增大安培力,即增大磁感应强度或增大电流强度即可,若将磁场或电流反向,安培力反向,拉力变得更大。
故选C。
9.(2025·天津滨海新·联考)如图,足够长的绝缘棒竖直固定放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于竖直平面向里,一带正电的小圆环套在竖直杆上,小圆环质量为m,电量为q,与杆之间的动摩擦因数为μ,将小圆环由静止释放,下落h高度后运动达到稳定,已知重力加速度为g,则小圆环从开始运动到速度刚刚达到稳定的这一过程中,下面说法正确的是( )
A.小圆环运动的最大加速度小于g
B.小圆环运动的最大速度等于
C.从下落到稳定,小圆环所用时间等于
D.从下落到稳定,由于摩擦产生的热量等于mgh
【答案】B
【详解】A.开始下落时,小圆环只受重力作用,此时加速度最大,则最大加速度等于g,选项A错误;
B.达到最大速度时
可得小圆环运动的最大速度,选项B正确;
C.从下落到稳定,若圆环的加速度为g,则小圆环所用时间等于,但因圆环做加速度减小的变加速运动,可知所用的时间大于,选项C错误;
D.由能量关系可知,从下落到稳定,由于摩擦产生的热量,选项D错误。
故选B。
预测09电磁感应
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,处在匀强磁场中的线圈匝数为,面积为S,磁场方向平行于线圈轴线向右,若在时间内,磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端和之间的电势差( )
A.恒为 B.从0均匀变化到
C.恒为 D.从0均匀变化到
【答案】C
【详解】穿过线圈的磁感应强度均匀增加,故产生恒定的感应电动势,根据法拉第电磁感应定律,有
根据楞次定律,如果线圈闭合,感应电流的磁场向左,故感应电动势顺时针(从右侧看),故
即有
故选C。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应模块命题风格,是法拉第电磁感应定律、楞次定律的经典综合考法,属天津卷高频核心题型,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应的核心要求,聚焦“感生电动势计算”“电势差正负判断”两大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
用定律求电动势大小,楞次定律判感应磁场方向,结合“电源内部电流从低到高”定电势差正负,抓住“均匀变化→电动势恒定”,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津西青·模拟预测)在“探究感应电流产生的条件”的实验中,下列做法中能产生感应电流的是( )
A.图甲中,导体棒AB平行磁感线运动
B.图乙中,将条形磁铁从左向右靠近有开口的线圈
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动
D.图丁中,线框与通电导线在同一平面内,线框平行于导线向上平移
【答案】C
【详解】A.图甲中,导体棒AB平行磁感线运动时,导体棒没有切割磁感线,所以回路中不能产生感应电流。故A错误;
B.图乙中,将条形磁铁从左向右靠近有开口的线圈时,虽然磁通量发生了变化,但没有闭合回路,所以回路中不能产生感应电流。故B错误;
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动时,线圈中磁通量发生了变化,所以回路中能产生感应电流。故C正确;
D.图丁中,线框与通电导线在同一平面内,线框平行于导线向上平移时,线圈中的磁通量始终不变,所以线圈中不能产生感应电流。故D错误。
故选C。
2.(2026·天津河北·调研)物理学是一门实验与理论相结合的学科,它的发展离不开科学家们对自然界不断地探索和思考,以下关于物理学史的说法正确的是( )
A.元电荷的数值,最早是由物理学家楞次测得的
B.库仑利用扭秤实验总结出了点电荷间的相互作用规律
C.法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
D.奥斯特通过实验得出了电磁感应定律
【答案】B
【详解】A.元电荷的数值最早由密立根通过油滴实验测得,楞次主要贡献在电磁感应领域(楞次定律),故A错误;
B.库仑利用扭秤实验直接测量电荷间作用力,总结出库仑定律(点电荷相互作用规律),故B正确;
C.法拉第提出电场概念,但电场线是为直观描述电场而引入的假想曲线,非客观实体,故C错误;
D.电磁感应定律由法拉第通过实验发现,奥斯特的贡献是发现电流的磁效应,故D错误。
故选 B。
3.(2026·天津河北·调研)如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻近似为零,A、B是两个完全相同的小灯泡。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,灯泡亮,灯泡始终不亮
B.闭合开关S,A、B同时亮,且亮度始终相同
C.电路稳定后,断开开关S,灯泡突然变亮再逐渐变暗,直到不亮
D.电路稳定后,断开开关S,灯泡突然变亮再逐渐变暗,直到不亮
【答案】D
【详解】AB.闭合开关S后,灯泡A、B同时变亮,之后由于线圈的通电自感,且其电阻几乎为零,则灯泡B缓慢熄灭,灯泡A逐渐变亮,故AB错误;
CD.闭合开关,电路稳定后,再断开S,灯泡A立即熄灭,但由于线圈的断电自感,则灯泡B由暗变亮,再逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
4.(2026·天津河西·联考)如图甲所示,一个10匝的金属线圈固定在水平面内,线圈阻值,线圈外接一个阻值的电阻,其余电阻不计,、两点距离很近。线圈内的磁通量变化如图乙所示,规定磁场方向垂直纸面向里时磁通量为正,下列说法正确的是( )
A.0~1s内,线圈内的感应电流方向为逆时针
B.0~1s和1~2s内,线圈内的感应电流方向相反
C.0~1s内,线圈两端点、间的电压
D.1~2s内,线圈有收缩趋势,且感应电流大小为1A
【答案】D
【详解】A.0~1s内,磁通量减小,由楞次定律可知,感应磁场与原磁场方向相同,根据右手螺旋定则可知,感应电流方向为顺时针,故A错误;
B.1~2s内,磁通量反向增加,根据楞次定律可知,感应磁场与原磁场方向相反,根据右手螺旋定则可知,感应电流方向为顺时针,与0~1s电流方向相同,故B错误;
C.0~1s内,由法拉第电磁感应定律可得
可得线圈两端点、间的电压,故C错误;
D.1~2s内,磁通量反向增加,根据楞次定律可知线圈有收缩趋势,感应电流大小为,故D正确。
故选D。
5.(2025·天津西青·调研)物理学发展源于生活,沉于理论,归于实验,下列关于物理学史的说法正确的是( )
A.赫兹首先发现了电磁感应现象
B.安培最早通过实验证实了电磁波的存在
C.麦克斯韦认为变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
D.法拉第在分析了许多实验事实后提出,感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【答案】C
【详解】A.电磁感应现象由法拉第首先发现,赫兹的主要贡献是证实电磁波的存在,故A错误;
B.赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在,安培的研究集中在电流的磁效应,故B错误;
C.麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故C正确;
D.感应电流的方向由楞次定律描述,而法拉第提出的是电磁感应现象及定量规律,故D错误。
故选C。
6.(2025·天津和平·调研)图甲为某无线门铃按钮,其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置,M中有电流通过时,屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.松开按钮的过程,门铃不会响
C.按下和松开按钮过程,通过M的电流方向相同
D.按下按钮的快慢不同,通过M的电流大小不同
【答案】D
【详解】A.按住按钮不动,则穿过螺线管的磁通量不变,螺线管中无感应电流产生,则门铃不会响,故A错误;
B.松开按钮的过程,穿过螺线管的磁通量减小,在螺线管中产生感应电流,则门铃会响,故B错误;
C.按下和松开按钮过程,穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小,根据楞次定律可知,通过M的电流方向相反,故C错误;
D.按下按钮的快慢不同,则磁通量的变化率不同,则感应电动势不同,通过M的电流大小不同,故D正确。
故选D。
7.(2026·天津滨海新·联考)如图,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别以v、3v的速度沿箭头方向匀速拉出磁场,则在这两个过程中( )
A.导体框中cd两端电势差相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.通过导体框横截面的电荷量相同
D.导体框中产生的感应电流方向不同
【答案】C
【详解】A.令边长为L,导体框匀速拉出磁场过程,回路总的感应电动势分别为,
令导体框一边的电阻为R,则感应电流分别为,
则导体框中cd两端电势差大小分别为,
可知,导体框中cd两端电势差不相同,故A错误;
B.导体框中产生的焦耳热分别为,
其中,
解得,
可知,导体框中产生的焦耳热不相同,故B错误;
C.感应电动势的平均值,
感应电流的平均值,
解得
可在,通过导体框横截面的电荷量相同,故C正确;
D.根据右手定则可知,导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向,故D错误。
故选C。
8.(2026·天津·模拟预测)如图,L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈,a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合( )
A.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭
B.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭
C.a先亮b后亮,然后b逐渐变亮
D.b先亮a后亮,然后a逐渐变亮
【答案】A
【详解】刚闭合开关S时,线圈会产生很大的自感电动势,阻碍电流通过线圈,故两灯同时获得电压,即同时亮,根据自感现象知,自感电动势并不能阻止电流的增加,即通过线圈的电流逐渐增加,所以通过的电流逐渐减小,故灯逐渐变暗,因为的电阻不计,故电路最终稳定时,线圈相当于导线,将灯短路,故灯熄灭,综合选项内容可知,A正确,BCD错误。
故选A。
9.(2026·天津·调研)关于下列图片中所涉及的物理知识,描述正确的是( )
A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场周围空间一定产生变化的电场
B.图乙为真空冶炼炉,通入线圈的高频电流在线圈中产生热量,从而冶炼金属
C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大,受迫振动的振幅越大
D.图丁为电压互感器,此装置可以用来测导线L1L2间的高电压
【答案】D
【详解】A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场周围空间产生恒定的电场,故A错误;
B.图乙为真空冶炼炉,通入线圈的高频电流在金属中产生涡流,涡流产生的热量将金属熔化,从而冶炼金属,故B错误;
C.由图丙可知,驱动力频率等于物体的固有频率时,受迫振动的振动幅度最大,故C错误;
D.图丁为互感器并联接入电路,因此为电压互感器,此装置可以用来测导线L1L2间的高电压,故D正确。
故选D。
预测10交变电流
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】天津装机容量最大的北疆电厂,其向用户输电原理如图所示。升压变压器的原、副线圈匝数比为,原、副线圈两端电压分别为、,电流分别为、;降压变压器的原、副线圈匝数比为,原、副线圈两端电压分别为、,电流分别为、,输电线上电阻为。发电厂的输出电压始终保持不变,各变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若变为原来的K倍,则输电线上损耗的功率变为原来的K倍
D.用户端用电器增加导致总电阻变小时,与的比值不变
【答案】B
【详解】AB.根据变压器电压、电流和匝数的关系可知,
结合电路特点可知
显然,故A错误,B正确;
C.若变为原来的K倍,根据
可知,通过输电线的电流变为原来的倍,根据
可知,输电线损失的功率变为原来的倍,故C错误;
D.若用户端用电器增加导致总电阻变小时,则用户端的电流增大,结合变压器的原理
可知增大,结合电流特点可知
因此增大,则与的比值增大,故D错误。
故选B。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考交变电流模块命题风格,是远距离输电+理想变压器的经典综合题型,属天津卷高频核心考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对变压器、远距离输电的核心要求,聚焦“变压/变流规律”“输电损耗分析”“动态电路分析”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记变压器变压比、变流比,理清输电电压、电流、损耗的关系,抓住“发电厂输出电压不变”的核心条件,逐项分析动态变化,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河西·一模)如图所示为高铁供电流程的简化图,牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压;动力车厢内的理想变压器再把电压降至,为动力系统供电。若某次高铁进站过程,保持不变,仅通过调整动力系统的负载,使得电流减小到原来的一半。下列说法正确的是( )
A.电流大于电流 B.电流的频率将减小到原来的一半
C.电压将增大 D.电阻的热功率将减小到原来的一半
【答案】C
【详解】A.对于理想变压器输入和输出功率相等,即
理想变压器输入和输出电压关系为
由于牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压,故,,A错误;
B.对于理想变压器,输入与输出电流频率不变,B错误;
C.由于发电厂输出电压不变,因此牵引变电所输出电压不变
对于理想变压器输入和输出电流关系为
电流减小到原来的一半,则电流减小到原来的一半,电阻的分压降低,故电压将增大,C正确;
D.对于理想变压器输入和输出电流关系为
电流减小到原来的一半,则电流减小到原来的一半
电阻的热功率为
电流减小到原来的一半,则热功率减小至原来的,D错误。
故选 C。
2.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡、,输电线的等效电阻为。开始时,开关S闭合。当S断开后,下列说法正确的是( )
A.灯泡变亮 B.理想电压表示数减小
C.理想电流表示数增大 D.变压器的输出功率增大
【答案】A
【详解】AB.当S断开后,副线圈所在电路的总电阻变大,但副线圈的输出电压不变,故副线圈的干路电流减小,故输电线的等效电阻上分到的电压减小,灯泡上的电压增大,理想电压表示数增大,灯泡变亮,故A正确,B错误;
C.根据变压器的原理,主副线圈的电流之比与线圈匝数之比满足,因减小,理想电流表示数也减小,故C错误;
D.设变压器的输出电压,因线圈匝数之比未发生变化,故副线圈的输出电压不变,输出功率为,由上述分析得干路电流减小,变压器的输出功率减小,故D错误。
故选A。
3.(2026·天津和平·模拟预测)远距离输电的原理可以简化为如下电路图,假设发电厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端通过闭合各支路开关使用电器数量增加时,下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电压减小 B.升压变压器的输出电压减小
C.输电线电阻上损失的功率减小 D.升压变压器原线圈中的功率减小
【答案】A
【详解】B.发电厂输出电压恒定不变,由可知不变,故B错误;
A.当用户端通过闭合各支路开关使用电器数量增加时,降压变压器副线圈的电阻R减小,则降压变压器的原线圈等效电阻为,由,可得
则降压变压器原线圈中电流
可知增大,则导线的电压降增大;由可知减小;由可知降压变压器的输出电压减小,故A正确;
C.输电线电阻上损失的功率
由增大,可知输电线电阻上损失的功率增大,故C错误;
D.升压变压器输出功率
由增大,可知升压变压器输出功率增大,所以升压变压器原线圈中的功率增大,故D错误。
故选A。
4.(2025·天津·一模)如图是远距离输电的原理图,假设发电厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时,下列说法正确的是( )
A.升压变压器的输出电压减小
B.降压变压器输出电流的频率不变
C.输电线上损失的功率不变
D.升压变压器原线圈中的电流不变
【答案】B
【详解】A.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得
即
可知升压变压器的输出电压不变,故A错误;
B.变压器不改变交流电的频率,故B正确;
CD.当用户端用电器增加导致总电阻变小时,降压变压器副线圈中电流增大
据
降压变压器原线圈中电流增大,输电线上电流
输电线上损失的功率增大,故C错误;
增大,据
升压变压器原线圈中电流增大,D错误。
故选B。
5.(2026·天津滨海新区·月考)某兴趣小组自制了一台风力发电机,简易模型如图甲所示,试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动,设计的升速齿轮的转速比为1∶10,高速转轴的转速与发电机线圈转速一致。发电机产生交流电的电流随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在图甲所示位置时产生的电流最大
B.图乙电流的有效值为10A
C.风力叶轮的转速为0.5r/s
D.图乙所示电流的瞬时值表达式为
【答案】C
【详解】A.线圈在图甲所示位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为0,感应电动势为0,感应电流为0,故A错误;
B.图乙电流的有效值为,故B错误;
C.由图乙可知周期为,由
解得
由于设计的升速齿轮的转速比为,则风力叶轮的转速为,故C正确;
D.图乙所示电流的瞬时值表达式为,故D错误。
故选C。
6.(2026·天津西青·月考)如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,磁通量变化率最大
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
【答案】C
【详解】A.根据题意可知,该交流电的频率为,故A错误;
BC.线圈转到图示位置时,磁场与线圈平面平行,磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大,故B错误,C正确;
D.题意可知电动势最大值,根据电动势的最大值
可知仅线圈转速n加倍,电动势的最大值变为原来的2倍,为,故D错误。
故选C。
7.(2026·天津和平·模拟预测)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
【答案】D
【详解】理想变压器,输入电压不变,匝数不变,输出电压也不变。
当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,滑动变阻器与并联部分的电阻增大,电路的总电阻增大。
AB.与串联分压,电压不变,电阻增大,并联电路分到的电压值增大,电压表V示数变大,同时分到的电压减小,消耗的功率变小,AB错误;
C.变压器输出电压不变,电路的总电阻增大,输出功率减小,变压器的输入功率也随之减小,,电流表示数变小,C错误;
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,(滑动变阻器,,组成的)并联部分的电阻减小,并联电路分到的电压值减小,,示数变小
变压器输出回电路的总电阻减小,输出功率增大,变压器的输入功率也随之增大,,电流表示数变大,D正确。
故选D。
8.(2026·天津南开·开学考试)如图所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图中曲线、所示,则下列说法不正确的是( )
A.两次时刻线圈平面与中性面重合
B.曲线、对应的线圈转速之比为
C.曲线表示的交变电动势频率为
D.曲线表示的交变电动势有效值为
【答案】B
【详解】A.两次时刻产生的交流电的电动势的瞬时值均为零,因此线圈平面均与中性面重合,故A正确,不符合题意;
B.图中、对应的周期分别为和,周期之比为2∶3,根据
可得线圈转速之比,故B错误,符合题意;
C.曲线对应的周期为,根据
解得,故C正确,不符合题意;
D.线圈相应的电动势的最大值
线圈相应的电动势的最大值
解得
曲线表示的交变电动势有效值为,故D正确,不符合题意。
故选B。
9.(2026·天津·开学考试)一单匝闭合矩形线圈abcd以角速度ω绕垂直于磁感线的固定轴(OO匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中,线圈电阻为R。通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变,线圈平面与中性面垂直
B.t1、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为
D.线框转动一周产生的焦耳热为
【答案】D
【详解】A.由图可知,t1、t3时刻穿过线圈的磁通量达到最大,线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于中性面位置,此时感应电动势、感应电流为零,电流方向改变,故A错误;
B.t2、t4时刻通过线圈平面的磁通量变化率最大,线圈中感应电动势最大,故B错误;
C.从t1到t3的过程,通过线圈某一截面的电荷量为,故C错误;
D.线框转动一周产生的焦耳热为,故D正确。
故选D。
预测11机械振动、机械波、光学
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿轴正方向传播。平衡位置在处的质点开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A.波的周期是
B.波的振幅是
C.波的传播速度是
D.平衡位置在处的质点开始振动时,质点处于平衡位置
【答案】D
【详解】AB.波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为,振幅为,故AB错误;
C.P开始振动时,波源第2次到达波谷,故可知此时经过的时间为
故可得波速为,故C错误;
D.波从P传到Q点需要的时间为
故可知质点P处于平衡位置,故D正确。
故选D。
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考机械波模块的经典综合题型,聚焦振动图像与波的传播规律,贴合天津卷“图像分析+动态判断”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对机械波的核心要求,聚焦“周期/振幅判断”“波速计算”“质点振动状态分析”三大易错点,贴合天津卷“重图像、考逻辑、强应用”的命题规律。
押题秘籍
先从振动图像提取周期、振幅,结合质点起振状态算波速,再分析不同质点的振动关系,抓住“波沿x正方向传播”“质点起振方向一致”的关键,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·一模)波源在同一均匀介质中以不同频率做简谐运动,先后形成沿x轴正方向传播的4列不同简谐横波,如图为在波的传播方向上,介质中平衡位置相距为s的a、b两质点间形成的4种不同波形图,从图中各自所示时刻开始计时,4列简谐横波中质点b到达波谷所用时间最短的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】介质不变,则波速不变,根据可知,波谷距b最近,则时间最短。
故选B。
2.(2026·天津河西·一模)如图所示,时刻波源从平衡位置开始向下振动,产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播。时刻质点开始振动,时刻质点第一次到达波谷。已知点和点平衡位置之间的距离为,a点和点平衡位置之间的距离为。则波传播到点时,a、b之间的波形为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】BD.t=0时刻波源O从平衡位置开始向下振动,可知波源开始振动的方向向下,则波传播到b点时b点向下振动,波向右传播,由同侧法可知BD选项中b点振动方向向上,B、D错误;
AC.由波速公式可知该波的波速为
时刻质点a开始振动,时刻质点a第一次运动到波谷,可知该波的周期为
则该波的波长为
又a点和b点平衡位置之间的距离为
则a、b间的波形为半个周期内的波形,A正确,C错误。
故选A。
3.(2026·天津红桥·开学考试)下列说法不正确的是( )
A.图1中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏依然发亮
B.图2为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率大
C.图3所示的雷达测速利用了多普勒效应
D.图4所示的照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的
【答案】A
【详解】A.自然光经过第一个偏振片后,会变成仅沿第一个偏振片透振方向振动的偏振光;由于两个偏振片透振方向互相垂直,该偏振光无法通过第二个偏振片,最终光屏是暗的,不会发亮。故A错误,符合题意;
B.光导纤维利用光的全反射工作,全反射要求光从光密介质射向光疏介质,因此内芯的折射率一定比外套的折射率大,故B正确,不符合题意;
C.雷达测速利用多普勒效应,通过分析反射波的频率变化计算得到车速,故C正确,不符合题意;
D.照相机镜头表面的增透膜利用薄膜干涉,使绿光在膜的前后表面反射的光发生相消干涉,减少绿光的反射损耗。但红光和紫光的干涉效果不完全抵消,最终镜头呈现出淡紫色,该现象属于光的干涉,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.(2026·天津·二模)如图所示,12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。t=0时,从同学1开始依次带动右边的同学,每人每分钟完成30次下蹲和起立,形成一列向右传播的“机械波”。已知同学1第一次蹲到最低点时,同学5刚好要开始下蹲;队伍中相邻两同学所站位置间距均为0.8m,所有同学从开始下蹲到最低点过程中,头部竖直向下运动路程均为60cm。下列说法正确的是( )
A.这列“波”的波长为2.4m B.这列“波”的波速为3.2m/s
C.t=6s时同学12开始下蹲 D.0~4s内同学9的头部运动路程为1.8m
【答案】B
【详解】A.相邻同学间距,波长是指一个完整波形对应的平衡位置间的长度,题意可知,17个同学间距对应一个完整波形,波长,故A错误。
B.每人每分钟完成30次下蹲和起立,则同学1振动频率,波速,故B正确。
C.同学1与同学12间距为,由,故C错误。
D.1到9同学间刚好一个波长,所以时第9位同学开始下蹲,时完成1次下蹲起立,路程为,故D错误。
故选B。
5.(2026·天津武清·月考)关于多普勒效应,下列说法中正确的是( )
A.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动
B.发生多普勒效应时,波源频率发生了变化
C.火车向你驶来时,你听到的汽笛声音调变低,火车离你远去时,你听到的汽笛声音调变高
D.机械波不能发生多普勒效应
【答案】A
【详解】A.要发生多普勒效应,波源和观察者必须有相对运动,故A正确;
B.发生多普勒效应时,波源本身的频率并未改变,只是观察者接收到的频率与波源频率不同,故B错误;
C.当火车靠近时,观察者接收到的频率高于波源频率(音调变高);远离时接收频率低于波源频率(音调变低),故C错误;
D.机械波和电磁波均能发生多普勒效应,故D错误。
故选A。
6.(2026·天津东丽·开学考试)图甲所示为一列简谐横波在时的波的图像,图乙所示为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.时质点P的速度最大 B.此波沿x轴正方向传播
C.此波的波速为2m/s D.时质点P的加速度最大
【答案】A
【详解】A.由图乙可知时质点P在平衡位置,速度最大,故A正确;
B.由图乙可知时质点P向y轴负方向振动,由甲图可知此波沿x轴负方向传播,故B错误;
C.由甲图可知波长
由乙图可知周期为
则波速为,故C错误;
D.时质点P在平衡位置,加速度最小,故D错误。
故选A。
7.(2026·天津蓟州·开学考试)如图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波长大小为2m
B.该波沿x轴负方向传播
C.x=1.5m处的质点在任意1秒时间内经过的路程都是10cm
D.该波的波速大小为10m/s
【答案】B
【详解】AD.由图甲可知,该波的波长为,由图乙可知,该波的周期为
该波的波速为
故AD错误;
B.t=2s时,x=2m处质点P的振动方向向下,结合图甲,根据“上下坡法”可知该波沿x轴负方向传播,故B正确;
C.对x=2m处质点P,其振动方程为
其中振幅,
可得
则0.5s时,,1.5s时,,可知在0.5s到1.5s的时间里,质点P经过的路程为
可知并不是任意1秒时间内经过的路程都是一个振幅,即10cm,x=1.5m处的质点振动情况和质点P相同,可知x=1.5m处的质点在任意1秒时间内经过的路程不一定是10cm,故C错误。
故选B。
8.(2026·天津和平·月考)如图所示为两个单摆在同一地点进行受迫振动中的共振曲线,下列说法正确的是( )
A.单摆I受迫振动的频率总是0.2Hz
B.单摆I和单摆II的摆长之比
C.单摆I和单摆II的固有周期之比为2:5
D.当驱动力的频率从0.2Hz增大到0.5Hz时,两个单摆的振幅都在增加
【答案】B
【详解】A.单摆I发生共振时的频率为0.2Hz,当驱动力频率不等于共振频率时,单摆I受迫振动的频率不是0.2Hz,故A错误;
BC.根据单摆周期公式(l为摆长,g为重力加速度)
可得摆长
题图可知单摆I的固有频率为f1=0.2Hz,单摆II的固有频率为f2=0.5Hz,则单摆I和单摆II的固有周期之比
那么
联立以上可得单摆I和单摆II的摆长之比
故B正确,C错误;
D.当驱动力的频率从0.2Hz增大到0.5Hz时,单摆I的振幅减小,单摆II的振幅增加,故D错误。
故选B。
9.(2025·天津和平·模拟预测)类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中正确的是( )
A.机械波和电磁波都既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波的传播都依赖于介质
C.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
D.微波属于机械波,紫外线属于电磁波
【答案】C
【详解】A.机械波既有横波(如绳波)又有纵波(如声波),而电磁波是横波(电场和磁场方向均垂直于传播方向),故A错误;
B.机械波传播需要介质(如空气、水等),但电磁波可在真空中传播,无需介质,故B错误;
C.干涉和衍射是波的共有特性,机械波和电磁波均能发生,故C正确;
D.微波和紫外线均属于电磁波,而非机械波,故D错误。
故选C。
预测12热学规律综合应用
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,物体中两分子,以甲分子所在位置为坐标原点,乙分子固定在r轴上,甲、乙两分子间作用力与两分子间距离关系图像如图。现把乙分子从处由静止释放,取无穷远处分子势能为0,则( )
A.乙分子从到过程中表现为引力,从到过程中表现为斥力
B.乙分子从到过程中,两分子间作用力先减小后增大
C.乙分子从到过程中,分子势能一直在减小
D.乙分子在位置时,分子势能为零
【答案】C
【详解】分子力的正负:表示斥力,表示引力;是分子力为0的平衡位置()。
分子势能的变化:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大。
势能零点:题目规定无穷远处分子势能为0,因此平衡位置处分子势能最小且为负值。
A.乙分子从到的全过程,分子力,始终表现为引力;只有当时,分子力才表现为斥力。A错误;
B.由图知,引力的大小先增大到处的峰值,再减小到处的0。因此分子力是先增大后减小,B错误;
C.从到的全过程,分子力始终为引力,乙分子向甲分子靠近时,引力一直做正功,因此分子势能一直减小,直到处达到最小值。C正确;
D.无穷远处分子势能为0,从无穷远到,引力持续做正功,分子势能持续减小,因此处分子势能小于0,D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考热学模块的经典核心题型,聚焦分子力与分子势能的关系,贴合天津卷“图像分析+概念辨析”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,是区分度高的基础得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对分子动理论的核心要求,聚焦“分子力正负分界”“分子势能变化规律”两大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记r=r0(F=0)为分子力分界点,r>r0为引力、r<r0为斥力;分子力做正功势能减小、做负功势能增大,r=r0时分子势能最小(不为零),逐项快速判断。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图,其内部有一气密性良好的内胆,封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气,现启动加热模式使气体温度升高,此过程中气体吸收的热量为Q,内胆中气体体积不变,则( )
A.升温后内胆中每一个气体分子的动能都增大
B.内胆内气体压强增大
C.此过程内胆中气体的内能增加量大于Q
D.此过程内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数不变
【答案】B
【详解】A.升温后内胆中气体分子的平均动能增大,但不是每一个气体分子的动能都增大,故A错误;
B.内胆中气体体积不变,温度升高,根据查理定律,可知内胆内气体压强增大,故B正确;
C.内胆中气体体积不变,外界对气体做功为0,根据热力学第一定律可知,此过程内胆中气体的内能增加量等于Q,故C错误;
D.内胆中气体体积不变,单位体积中的气体分子数不变,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,根据压强微观意义可知,内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数增大,故D错误。
故选B。
2.(2026·天津和平·开学考试)如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则( )
A.充气过程中,储气室内气体内能不变
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大
C.喷水过程中,储气室内气体压强不变
D.喷水过程中,储气室内气体吸热
【答案】D
【详解】AB.充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体分子的平均动能不变,气体内能增大,故AB错误;
C.喷水过程中,储气室内气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律可知,储气室内气体压强减小,故C错误;
D.喷水过程中,储气室内气体体积增大,气体对外做功;由于气体温度不变,则气体内能不变,根据热力学第一定律可知,储气室内气体吸热,故D正确。
故选D。
3.(2026·天津·模拟预测)重型汽车的气囊减震装置会在路面不平的情况下保护车体,气囊内有绝热涂层。关于气囊内的气体,下列说法正确的是( )
A.若车体突然下沉挤压气囊,气体温度升高,内能增大
B.若车体突然下沉挤压气囊,气体温度不变,内能不变
C.若气囊缓慢回弹恢复原状,气体温度升高,内能增大
D.若气囊缓慢回弹恢复原状,气体温度不变,内能不变
【答案】A
【详解】AB.若车体突然下沉挤压气囊,气囊体积减小,外界对气体做正功(),由于气囊内有绝热涂层,气体与外界无热交换(),由可知气体内能增大,温度升高,故A正确,B错误;
CD.若气囊缓慢回弹恢复原状,气囊体积增大,气体对外界做功(),由于气囊内有绝热涂层,气体与外界无热交换(),由可知内能减小,气体温度降低,故CD错误。
故选A。
4.(2026·天津河东·模拟预测)如图所示,一个导热良好的圆柱形汽缸,开口向上竖直放置于水平面上,缸内储存文物,用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高,活塞离汽缸底部的距离由h变为H,已知大气压恒定,活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦,忽略文物热胀冷缩的影响,则下列说法正确的是( )
A.气体压强增大 B.气体对外做功,内能增大
C.气体放出热量 D.单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数增多
【答案】B
【详解】A.设活塞的质量为m,对活塞受力分析,根据平衡条件可得
解得气体的压强为
因此整个过程气体的压强不变,故A错误;
B.由题可知,整个过程气体膨胀对外做功,温度升高内能增大,故B正确;
C.根据上述分析可知,气体内能增大,则有
气体对外做功,则有
结合热力学第一定律
解得
则
气体吸收热量,故C错误;
D.由于气体等压膨胀,体积增大,分子数密度减小,单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数减少,故D错误。
故选B。
5.(2026·天津和平·模拟预测)如图所示,内壁光滑的汽缸内用轻活塞密封一定量理想气体,汽缸和活塞均绝热良好。从初始状态接连经过如下两个过程:①用电热丝对密封气体缓慢加热,停止加热时气体的热力学温度增大到初态的2倍,②在活塞上施加一外力F,使气体体积恢复到初始状态的大小(此过程忽略电热丝与气体间的热传递)。关于这两段过程,下列说法正确的是( )
A.过程①结束时,气体压强为初始状态的2倍
B.过程②中,外力F的大小恒定不变
C.过程①气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
D.过程②结束时气体的压强大于初始状态的2倍
【答案】D
【详解】A.过程①是等压变化,由可知过程①结束时,停止加热时气体的热力学温度增大到初态的2倍,气体体积为初始状态的2倍,故A错误;
C.过程①是等压膨胀变化,气体对外界做功,由可知过程①气体内能的增加量小于电热丝放出的热量,故C错误;
B.过程②是绝热变化,压缩气体,气体的压强增大,过程②中,外力F的大小逐渐增大,故B错误;
D.过程②是绝热变化,压缩气体,由可知气体的内能增大,温度升高,过程②结束时温度高于初始状态的2倍,由可知过程②结束时气体的压强大于初始状态的2倍,故D正确。
故选D。
6.(2026·天津滨海新区·月考)登月服作为舱外航天服的一种特殊类型,在性能上有着很高的要求用以适应月球表面复杂的环境。将登月服内充入气体进行无人模拟实验时,登月服内的气体可视为理想气体,且登月服可视为绝热的。到达月球表面后,由于外部气压降低,将会导致( )
A.登月服内气体体积减小 B.登月服内气体压强减小
C.登月服内气体分子平均动能变大 D.单位时间气体分子对登月服内壁单位面积的撞击次数增加
【答案】B
【详解】A.由于航天服保持与外界绝热,则宇航员由地面到太空的过程中,由于外部气压降低,航天服急剧膨胀,内部气体体积增大,故A错误;
B.航天服内气体体积变大,温度降低,则根据理想气体状态方程可知,航天服内气体压强减小,故B正确;
C.航天服急剧膨胀,内部气体体积增大,则航天服内气体对外做功,内能减小,则温度降低,航天服内气体分子的平均动能减小,故C错误;
D.航天服内气体压强减小,航天服内壁单位时间、单位面积被气体分子碰撞的次数减少,故D错误。
故选B。
7.(2026·天津南开·月考)关于以下各图中所示的热学相关知识,描述正确的是( )
A.图甲中,布朗微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
B.图乙中,在由变到的过程中分子力做正功
C.图丙中,曲线1(虚线)对应的分子平均动能比曲线2(实线)对应的分子平均动能大
D.图丁中,一定质量的理想气体完成一个循环中其温度始终不变
【答案】B
【详解】A..图甲中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越不明显,故A错误;
B.图乙中,在r由变到的过程中,分子势能减小,则分子力做正功,故B正确;
C.图丙中,曲线2对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比大一些,可知
则曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小,故C错误;
D.图丁中,完成A→B→C→A一个循环,温度先升高,后降低,再升高,故D错误。
故选B。
8.(2026·天津·模拟预测)如图为某品牌卡车的气囊减震装置,当路面不平时,车体会突然下沉挤压气囊,该过程中关于气囊内的气体,下列说法正确的是( )
A.气体向外界放出热量
B.外界对气体做的功等于气体内能的增加
C.气体温度升高,每个分子的动能都增大
D.气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈
【答案】B
【详解】AB.根据车体突然下沉挤压气囊过程,气囊的体积变小,即可知外界对气体做功,结合突然下沉,可知时间极短,来不及吸放热;由热力学第一定律,可知外界对气体做的功,等于气体内能的增加,故A错误,B正确;
C.根据气体内能增加,可分析气体温度升高,气体分子的平均动能增大,分子热运动是无规则的,无法判断每个分子的动能变化情况,故C错误;
D.气体压强是有大量分子撞击导致的挤压程度的体现,由分子数密度、分子平均动能决定,在车体突然下沉挤压气囊过程,分子数密度增大,分子平均动能增大,气体压强变大,即气体压强变大的原因不唯一,故D错误。
故选B。
9.(2026·天津·月考)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A.b→c过程中,气体的温度升高
B.c→a过程中,气体分子的平均动能减小
C.a→b过程中,气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
D.a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收量
【答案】D
【详解】A.b→c过程中,气体体积不变压强减小,根据可知,气体的温度降低,故A错误;
B.c→a为绝热过程,即Q=0;因体积减小,故外界对气体做功,即W>0。
根据ΔU=Q+W可知,ΔU>0。即气体内能增大,则温度升高,气体分子的平均动能增大,故B错误;
C.a→b过程中,气体压强不变体积增大,对外做功,即W<0。
根据可知,温度升高,故内能增大。
根据ΔU=Q+W可知,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量,故C错误;
D.因ab段图像与横轴所包围的面积大于ca段图像与横轴所包围的面积,故气体对外界做的功大于外界对气体做的功。即a→b→c→a的整个过程中,W<0,ΔU=0。
则根据ΔU=Q+W可知Q>0,即气体从外界吸收热量,故D正确。
故选D。
预测13近代物理
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图,a、b为其中两种单色光,下列说法中正确的是( )
A.在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度小
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,部分光线发生了全反射
C.若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低
D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距小
【答案】C
【详解】A.由题图可知,光线射入冰晶时,光的偏折程度大于光的偏折程度,则光的折射率大于光的折射率。则由可知,在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度大,故A错误;
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,是从光疏介质进入光密介质,不满足全反射的条件,所以没有光线能够发生全反射,故B错误;
C.光的折射率大于光的折射率,而折射率大的光其频率也较大,故光的频率大于光的频率。由爱因斯坦的光电效应方程可知
所以若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低,故C正确;
D.光的频率大于光的频率,由可知,光的波长小于光的波长。当用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,由可知,b光的条纹间距小,故D错误。
故选C。
分析有理·押题有据
押题理由
本题是天津高考光学模块的经典综合题型,聚焦光的折射、色散与光电效应、干涉的综合应用,贴合天津卷“情境化+多考点融合”的命题风格,属高频考点,常以选择题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对光学的核心要求,聚焦“折射率与偏折角的关系”“全反射条件”“光电效应与干涉条纹规律”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
先由偏折角判断折射率大小,再结合v=c/n、光电效应方程、双缝干涉公式逐项分析,牢记全反射条件、遏止电压与频率的关系,快速锁定答案。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津·一模)根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
【答案】A
【详解】A.小磁针N极向外转动,说明带电粒子运动形成的电流在小磁针位置(粒子上方)产生的磁场方向垂直纸面向外。根据安培定则,可知等效电流方向为从左向右;
已知粒子实际运动方向为从右向左,负电荷运动方向与电流方向相反,因此这群粒子带负电,A正确;
B.能级跃迁辐射光子满足,能级差越小,波长越长。图乙中对应的能级差最小,因此波长最长的是,B错误;
C.α粒子散射实验是卢瑟福通过分析实验结果提出了原子的核式结构模型,C错误;
D.半衰期是统计规律,只对大量原子核的衰变行为成立,对少量原子核无法准确预测衰变后剩余的数量,D错误。
故选 A。
2.(2026·天津河西·一模)2025年10月,我国紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付。该装置发生的核反应方程为,下列说法正确的是( )
A.该核反应需要在高温下进行 B.该核反应为衰变
C.的中子数为3 D.的比结合能比的比结合能小
【答案】A
【详解】A.轻核聚变需要克服带正电原子核之间的库仑斥力,使原子核接近到核力作用的极短距离范围内,因此需要极高温度提供足够的动能,故A正确;
B.该反应是两个轻核结合为质量更大的核,是核聚变,故B错误;
C.原子核中子数等于质量数与核电荷数之差,的中子数为3-1=2,故C错误;
D.该核反应释放能量,说明生成的新原子核更稳定,比结合能更大,故的比结合能比的比结合能大,故D错误。
故选A。
3.(2026·天津南开·月考)下列说法正确的是( )
A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量
B.核反应方程中的为质子
C.射线、射线、射线都属于电磁波
D.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
【答案】A
【详解】A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量,故A正确;
B.核反应遵循电荷数守恒和质量数守恒,计算得X的电荷数为,质量数为,可知X为中子,故B错误;
C.α射线是高速运动的氦原子核流,β射线是高速运动的电子流,仅γ射线属于电磁波,故C错误;
D.光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性,光的干涉、衍射现象才揭示光的波动性,故D错误。
故选A。
4.(2026·天津宁河·一模)下列说法正确的是( )
A.入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B.一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C.机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D.铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
【答案】D
【详解】A.光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率,由可知,频率越大波长越小,因此只有入射光频率大于金属的极限频率,即入射光波长小于金属的极限波长才能发生光电效应,故A错误;
B.氢原子从高能级跃迁到低能级时,会辐射光子,自身能量减小,故B错误;
C.机场、车站安检利用的是X射线的穿透能力,射线不用于日常安检,故C错误;
D.根据衰变过程质量数、电荷数守恒。衰变每次质量数减少4、电荷数减少2,故衰变次数为次
8次衰变后电荷数变为
铅的电荷数为82,衰变每次电荷数增加1,故衰变次数为次
衰变的本质是中子转化为质子并释放电子,因此该过程有6个中子转变成质子,故D正确。
故选D。
5.(2026·天津滨海新区·一模)下列说法正确的是( )
A.卢瑟福首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种频率的光子
【答案】A
【详解】A.卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验首先发现质子,后续基于原子核质量数与电荷数不匹配的问题,提出了原子核内存在中子的假说,故A正确;
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核内部具有复杂结构;原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的,故B错误;
C.光电效应具有瞬时性,电子是一次性吸收整个光子的能量,只要入射光频率大于金属极限频率,光照后立即产生光电流,不需要能量积累时间,故C错误;
D.一个处于能级的氢原子沿的路径跃迁时辐射出的光子频率的种数最多,最多能辐射出3种频率的光子,故D错误。
故选A。
6.(2026·天津武清·开学考试)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光照射光电管阴极,电流计的指针发生偏转而用另一频率的单色光照射光电管阴极时,电流计的指针不发生偏转,那么下列说法正确的是( )
A.光的频率小于光的频率
B.增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转
C.用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到
D.只增加光的强度可使通过电流计的电流增大
【答案】D
【详解】A.光能发生光电效应,光不能,根据光电效应方程
可知光频率一定大于光频率,故A错误;
B.光电效应的产生仅与入射光的频率有关,当入射光频率低于极限频率时,无论光强多大都无法产生光电效应。b光频率不足,增加其强度也无法让电流计偏转,故B错误;
C.光电子从阴极K向阳极A运动,电子带负电,电子在电流计中的运动方向为,电流方向与负电荷运动方向相反,因此电流方向为,故C错误;
D.增加a光的强度,单位时间内入射的光子数增多,逸出的光电子数增加,因此通过电流计的电流增大,故D正确。
故选D。
7.(2026·天津河东·一模)2025年3月28日,中国自主研发的“人造太阳”装置“中国环流三号”首次在实验室实现了1.17亿度的原子核温度和1.6亿度的电子温度,中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段。该成就意味着在直径不到10米的装置中,造出了一个比太阳核心温度还高8倍的“小太阳”。已知太阳核聚变的一种核反应方程是。下列说法正确的是( )
A.该反应是衰变
B.X是中子
C.的比结合能比大
D.目前世界上主流的核电站都利用了核聚变原理
【答案】B
【详解】A.该反应是两个轻核结合成质量较大核的轻核聚变反应,α衰变是重核自发释放α粒子的核变化,故A错误;
B.根据核反应电荷数守恒和质量数守恒,X的质量数为,电荷数为,为中子,故B正确;
C.该聚变反应释放能量,说明生成物比反应物更稳定,原子核越稳定比结合能越大,因此的比结合能更大,故C错误;
D.目前世界上主流核电站利用的是可控核裂变原理,可控核聚变还未实现商用,故D错误。
故选B。
8.(2026·天津和平·开学考试)某原子的部分能级图如图所示,大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时,发出三种波长的光如图所示,它的波长分别为、、。下列说法正确的是( )
A.在同种均匀介质中传播时,b光的速度最小
B.用同一套装置做双缝干涉实验,a光相邻亮纹的间距最大
C.若b光照射某种金属能发生光电效应,c光照射该金属也能发生光电效应
D.三种光的波长关系为
【答案】C
【详解】A.由能级图可知,三种光中,b光的光子能量最小,则b光的频率最小,在介质中的折射率最小,根据 可知,在同种均匀介质中传播时,b光的速度最大,故A错误;
B.由能级图可知,三种光中,a光的光子能量最大,则a光的频率最大,波长最小,用同一套装置做双缝干涉实验,根据可知,a光相邻亮纹的间距最小,故B错误;
C.由能级图可知,b光的光子能量小于c光的光子能量,若b光照射某种金属能发生光电效应,c光照射该金属也能发生光电效应,故C正确;
D.根据能级图可得,,
则有
可得,故D错误。
故选C。
9.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示为氢原子的能级图。现有两束光,a光由图中跃迁①辐射的光子组成,b光由图中跃迁②辐射的光子组成,已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应,则下列说法正确的是( )
A.a光的波长小于b光的波长
B.氢原子发生跃迁①后,原子的能量将减小3.4eV
C.x金属的逸出功为2.86eV
D.用b光照射x金属,不能发生光电效应
【答案】C
【详解】由图可知,跃迁①辐射的光子的能量为
跃迁②辐射的光子的能量为
A.由上述分析可知,光的能量大于光,则a光的频率小于b光的频率,则a光的波长大于b光的波长,故A错误;
B.氢原子发生跃迁①后,原子的能量将减小,故B错误;
C.已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应,根据光电效应方程可知,x金属的逸出功为,故C正确;
D.由上述可知光的能量大于光,故用b光照射x金属,能发生光电效应,故D错误。
故选C。
实验题预测
实验题预测01力学实验
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】某同学利用如图所示装置来研究滑块A的加速度,如图甲所示。质量为m1的带遮光条的滑块A放在倾斜的气垫导轨上,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码B相连,间距为L的光电门1和2固定在气垫导轨上。气垫导轨与水平面的夹角可调,遮光条的宽度为d,当地的重力加速度为g。
(1)螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示,则宽度d=________mm;
(2)调整长木板与水平面的夹角,给B一个竖直向下的初速度,使得滑块A通过两个光电门的时间相等:然后将钩码C挂到钩码B上,由静止释放,测出滑块依次经过光电门1、2的时间分别为t1、t2,则滑块通过光电门1的速度大小为________(用题中所给的物理量符号表示),滑块A的加速度大小为________(用题中所给的物理量符号表示)
【答案】(1)6.725/6.724/6.726(2)
【详解】(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以遮光条的宽度为
(2)[1]滑块通过光电门1的速度大小为
[2]滑块通过光电门2的速度大小为
所以滑块A的加速度大小为
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考力学实验命题风格,是气垫导轨+光电门+螺旋测微器的经典综合实验题,属天津卷高频核心题型,常以实验大题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对力学实验的核心要求,聚焦“螺旋测微器读数”“瞬时速度计算”“匀变速加速度推导”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考细节、强推导”的命题规律。
押题秘籍
牢记螺旋测微器读数规则,用v=d/t求瞬时速度,结合匀变速运动v22-v12=2aL推导加速度,抓住“匀速过光电门”的平衡条件,快速求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河北·一模)图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为其俯视图,图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。
(1)本实验采用的科学方法是________。
(2)两槽转动的角速度________(选填“>”“=”或“<”)。
(3)现有两个质量相同的钢球,球1放在A槽的横臂挡板处,球2放在B槽的横臂挡板处,它们到各自转轴的距离之比为3:2,当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时,向心力公式得到验证。
【答案】(1)控制变量法(2)=(3)
【详解】(1)本实验验证向心力大小与物体质量、半径和角速度的关系,当验证向心力大小与某一物理量关系时,应保证其他量不变,采用控制变量法。
(2)由于a、b半径相同,且通过皮带相连,则边缘点线速度相同,转动角速度也相同,所以
(3)根据可知,两球半径之比为3:2,角速度、质量相等,则向心力大小之比等于3:2,即当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为3:2时,向心力公式得到验证。
2.(2026·天津河北·月考)某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
(1)在图1中用小锤敲击铁片,观察到A、B两个小球同时落地,则说明平抛运动在___________方向上做___________运动。正确的是( )
A.水平 自由落体 B.竖直 自由落体 C.水平 匀速直线 D.水平 自由落体
(2)在图2中同时断电后,两个小球同时沿着斜槽滚下,观察到两个小球撞在一起,则说明平抛运动在___________方向上做___________运动。正确的是( )
A.水平 自由落体 B.竖直 自由落体 C.水平 匀速直线 D.水平 自由落体
(3)图3是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法,其中不合理的是( )
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一位置由静止释放
【答案】(1)B(2)C(3)B
【详解】(1)在图1的实验中,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上的运动规律和自由落体运动相同,即平抛运动在竖直方向做的是自由落体运动。
故选B。
(2)在图2的实验中,P球做平抛运动,Q球沿水平槽做匀速直线运动,两球同时滚下并撞在一起,说明平抛运动在水平方向上的运动规律和匀速直线运动相同,即平抛运动在水平方向做的是匀速直线运动。
故选C。
(3)A.安装斜槽轨道使其末端保持水平,是为了保证小球抛出时初速度水平,做法合理。故A正确,不符合题意;
B.每次小球释放的初始位置任意选择,会导致小球抛出的初速度不同,实验结果不准确,做法不合理。故B错误,符合题意;
C.每次小球从同一位置由静止释放,是为了保证小球每次抛出的初速度相同,做法合理。故C正确,不符合题意。
故选B。
3.(2026·天津河西·一模)同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。在单摆悬点处安装拉力传感器,并获得传感器读取的力与时间的关系图像,如图乙所示。
(1)关于本实验的操作,下列哪个说法是正确的?_____
A.需要用天平称出摆球的质量
B.摆线要选择较细的、伸缩性小些的,并且适当长一些
C.测摆长时应先在水平桌面上将细线拉直测得细线长度,再悬挂小球
D.为了使单摆的周期大一些,以方便测量,初始摆角应大于
(2)由图乙可知,该单摆的周期为_____(用图乙中字母表示);
(3)同学们改变摆长,测量不同摆长情况下单摆的周期,得到多组数据。以为横轴,为纵轴,作出图像,如图丙所示。若图线的斜率为,则重力加速度的大小______(用本小题所给字母表示)。
【答案】(1)B(2)(3)
【详解】(1)A.实验中摆球应选择质量大些、体积小些的球,但不需要用天平称出摆球的质量,故A错误;
B.单摆的摆线要选择细些的、伸缩性小些的线,并且适当长一些,故B正确;
C.测摆长时应测量细绳的悬挂点到摆球球心的距离,故C错误;
D. 为了使单摆的周期大一些,以方便测量,初始摆角应小于,故D错误。
故选B。
(2)两次拉力最大时完成一次全振动,图中完成5次全振动用t ,故周期
(3)由周期公式
即
斜率
故
4.(2026·天津·月考)如图甲所示,某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为和。实验中弹射装置每次给A的初速度均相同,B初始处于静止状态。A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为、,B的遮光条通过光电门2的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,其示数为___________。
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端___________(填“升高”或“降低”)一些。
(3)经测量,滑块A,B上遮光条宽度相同,则验证动量守恒定律的表达式为___________(用、、、、表示)。
【答案】(1)14.50(2)升高(3)
【详解】(1)由图乙游标卡尺的精确度为0.05mm可知,遮光条的宽度
(2)打开气泵,先取走滑块B,待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧向左弹出,根据测得光电门1的挡光时间大于光电门2的挡光时间,表明滑块运动相同的距离时,时间变短,速度变大,做加速运动,为使导轨水平,可调节左侧底座旋钮,使轨道左端升高一些。
(3)A的遮光条两次通过光电门1的遮光速度分别为,
B的遮光条通过光电门2的遮光速度为
根据动量守恒定律得
联立可得
5.(2026·天津武清·开学考试)某实验小组利用如图(a)所示的实验装置,探究小车质量不变的情况下加速度与力的关系。小车的左端与纸带相连,右端用不可伸长的细线跨过定滑轮与钩码相连。钩码下落过程中,小车带动穿过打点计时器的纸带向右运动,重力加速度为。完成下列填空:
(1)补偿阻力后,测量小车在不同质量钩码牵引下的加速度,某次实验得到的一段纸带如图(b)所示,其上有七个计数点,相邻两计数点间均有4个点未画出。测得,已知打点计时器所用交流电的频率为。为减小实验误差,用逐差法求得小车的加速度大小为_________(结果保留2位有效数字);
(2)根据实验数据,可计算出小车在不同质量的钩码牵引下的加速度,作出小车加速度a与所钩码质量的关系图线,如图(c)实线所示。图线中虚线的斜率为,则小车质量_________(用和表示)。随钩码的增加,数据偏离虚线,如果持续增加钩码至,则理论上_________(用表示)。
【答案】(1)0.50(2)
【详解】(1)交流电的频率为50Hz,即打点周期为0.02s,相邻两计数点间有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
代入数据有
(2)[1]根据
整理得
可知图像斜率
解得
[2]根据牛顿第二定律,对M、m分别有,
联立解得
可知当m=M时,代入解得
6.(2026·天津宁河·一模)如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
(1)在小车质量______(选填“远大于”或“远小于”)槽码质量时,可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。为减小此误差,下列可行的方案是______;
A.用气垫导轨代替普通导轨,滑块代替小车
B.在小车上加装遮光条,用光电计时系统代替打点计时器
C.在小车与细绳之间加装力传感器,测出小车所受拉力大小
(2)经正确操作后获得一条如图2所示的纸带,建立以计数点O为坐标原点的x轴,各计数点的位置坐标分别为0、x1、…、x6。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式v=______;
【答案】(1) 远大于 C(2)
【详解】(1)[1]对整体由牛顿第二定律得
解得小车拉力
只有当小车质量远大于槽码质量时,,近似成立。
[2]A.气垫导轨是减小摩擦力误差,不是消除近似误差,故A错误;
B.光电计时是减小计时的加速度测量误差,不是消除近似误差,故B错误;
C.用力传感器测量拉力,不需要近似,消除了该误差,故C正确。
故选C。
(2)打计数点5时,对应4到6的中间时刻,4到6的位移为,总时间为,因此速度
7.(2026·天津西青·模拟预测)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验:实验前,先将一张带有小方格的白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,通过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。
(1)关于该实验,下列步骤必要的是( )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.斜槽要尽可能光滑
C.每次实验钢球需要从同一位置释放
D.每次实验,挡板需要下降相同的高度
(2)得到平抛运动的轨迹后,以抛出点为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图乙所示水平向右为轴,竖直向下为轴,已知每个小方格的边长为,已经在轨迹上确定了坐标为(5L,5L)的点,若想得到小球水平方向运动的规律,需要再选取纵坐标为_______的点,若点的横坐标为_______,则能初步说明小球在水平方向的运动是匀速直线运动。
【答案】(1)AC(2) 20L 10L
【详解】(1)A.为减小空气阻力,需选取密度大、体积小的钢球,故A正确;
B.钢球每次均从斜槽同一位置静止释放,钢球克服阻力做功相同,钢球飞出斜槽的初速度大小相同,即斜槽的摩擦对实验没有影响,可知斜槽不需要尽可能光滑,故B错误;
C.为了确保小球飞出斜槽的初速度大小相同,每次实验钢球需要从同一位置由静止释放,故C正确;
D.实验中通过上下调节挡板,多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置,从而得到小球做平抛运动的轨迹,每次实验中,挡板并不需要下降相同的高度,故D错误。
故选AC。
(2)[1]平抛运动竖直方向为自由落体运动,自由落体运动初速度为0,相邻相等时间间隔内的位移之比为奇数之比,则有
解得
[2]平抛运动竖直方向为自由落体运动,水平方向为匀速直线运动,若A、B纵坐标为上述值,则两点横坐标关系有
解得
8.(2026·天津河东·模拟预测)物理实验小组采用如图甲所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律,试回答下列问题:
(1)关于该实验的操作,下列说法中正确的是
A.必须用天平测出重物的质量
B.必须保证小车的质量远大于重物的质量
C.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
D.连接小车和重物的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,1~5为选取的连续计数点(两计数点间还有四个点没有画出),相邻计数点间的距离如图中所示。已知打点计时器电源的频率为50Hz,则小车加速度的大小为__________m/s2(结果保留3位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高平衡摩擦力,就继续进行其他实验步骤,该同学作出的小车加速度a与弹簧测力计示数F的图像如图丙所示,图中a1、F0、F1已知,则实验中小车的质量为__________。
【答案】(1)D(2)1.11(3)
【详解】(1)A.因为有弹簧测力计测量拉力, 则不需要用天平测出重物的质量,故A错误;
B.实验时有弹簧测力计测量拉力,则不需要满足小车质量远大于重物质量,故B错误;
C.平衡摩擦力时满足
两边质量消掉,则每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,故C错误;
D.要使弹簧秤的示数稳定,需调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,故D正确。
故选D。
(2)小车的加速度为
(3)[1][2]对小车根据牛顿第二定律为
即
由图像可知时
可得 ,
可得
9.(2026·天津西青·模拟预测)某学习小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,步骤如下:
①长度为GE橡皮条一端固定,另一端挂一轻质小圆环,如图甲所示;
②两根细线做成两个绳套,拴在小圆环上,另一端连接弹簧测力计,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,静止时记录下小圆环位置O、两弹簧测力计的示数F1、F2及两条细线的方向,如图乙所示;
③撤去F1、F2改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环保持静止,记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向,如图丙所示;
④分别画出力F1、F2和F的图示。
请作答:
(1)步骤③中遗漏的重要操作是____________;
(2)实验中,采取下列哪些方法可以减小实验误差 ;(填选项)
A.两个分力F1、F2间的夹角越小越好
B.两个分力F1、F2的大小适当大些
C.拉橡皮条的细线必须等长
D.在记录力的方向时,标记同一细线方向的两点要远些
(3)该学习小组用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,看到所围成的形状像一个平行四边形(如图丁所示),于是猜想:力的合成遵从平行四边形定则,为验证猜想的正确性,还应该____________。
【答案】(1)把小圆环拉到同一位置O(2)BD(3)多次实验,使结论更具普遍性
【详解】(1)撤去F1、F2改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环保持静止,记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向,遗漏的重要操作是把小圆环拉到同一位置O,以确保等效性。
(2)A.两个分力F1、F2间的夹角大小要适当,并非越小越好,故A错误;
B.两个分力F1、F2的大小适当大些,但不能超过弹簧的弹性限度,故B正确;
C.该实验中拉橡皮条的细线长度不需要等长,故C错误;
D.在记录力的方向时,标记同一细线方向的两点要远些,有利于减小误差,故D正确。
故选BD。
(3)为验证猜想的正确性,还应该多次实验,使结论更具普遍性。
实验题预测02电学实验
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】某兴趣小组研究某贵金属电阻的阻值随温度变化的规律。所用器材如下:
电源E(电动势为4.5V,内阻不计);
电流表A1(量程为0~0.6A,内阻不计);
电流表A2(量程为0~5mA,内阻不计);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
滑动变阻器RP(最大阻值为10Ω);
定值电阻R0(阻值为2kΩ);
多用电表;
待测电阻Rx、温控系统、开关以及导线若干。
(1)先用多用电表粗测常温下该金属电阻的阻值,将选择开关旋至“×100”倍率的欧姆挡,进行欧姆调零后对该电阻进行测量,表盘示数如图甲所示,其读数为________Ω。
(2)为了较为精确地测量该电阻的阻值,按照图乙连接电路,其中电流表应选择________(用A1、A2表示)。
(3)调节温控系统的温度,闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器RP,测得此时的电压表、电流表示数分别为U、I1,然后闭合开关S2,调节滑动变阻器RP,使得电压表的示数仍为U,此时电流表的示数为I2,则该温度下电阻的阻值为________(用U、I1、I2表示),电表内阻对贵金属电阻的测量值________(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)3000(2)A2(3) 无
【详解】(1)欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积,所以图中读数为
(2)由于实验中电压表量程为3V,待测电阻约为3000Ω,R0阻值为2kΩ,二者并联总电阻约为1.2kΩ,所以流过待测电阻的电流较小,约为4mA,故电流表应选量程较小的A2;
(3)[1]闭合开关S1,断开开关S2时,根据欧姆定律可得
闭合开关S2时,有
联立解得
[2]由以上分析可知,电表内阻对测量值无影响。
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电学实验命题风格,是多用电表读数、电表选择、伏安法测电阻的经典综合题型,属天津卷高频核心考点,常以实验大题形式考查,区分度高,是备考必抓的得分点。
押题依据
依据天津高考考纲对电学实验的核心要求,聚焦“多用电表读数”“电表量程选择”“无系统误差的电阻测量”三大易错点,贴合天津卷“重基础、考创新、强逻辑”的命题规律。
押题秘籍
牢记多用电表倍率读数规则,根据电路电流选电表,利用两次电压相等消去电表内阻影响,推导电阻表达式,抓住“等效替代”核心思想,快速求解。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津河东·一模)
(1)某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值一万多欧的电阻。
①以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上_________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡挡位
D.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准交流电压最高挡,并拔出两表笔
②根据图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为_________Ω。
③下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是_________。
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
(2)某同学利用甲图所示的单摆装置测量重力加速度的大小。
①用图乙的游标卡尺测得小钢球的直径为_________mm。
②改变摆长,测量出多组周期T、摆长L数值后,画出图丙所示的图像,测得的重力加速度大小________(用图丙中的字母M、N及表示)。
③该同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度,造成这一情况可能的原因是_________(填选项前的字母)。
A.开始摆动时振幅较小
B.测量周期时,误将摆球59次全振动的时间记为60次
C.开始计时时,过早按下停表
D.测量摆长时,以悬点到小球上端边缘的距离为摆长
【答案】(1) ADBE BC(2) 20.2 B
【详解】(1)[1]由于待测电阻的阻值为一万多欧,为使指针位置接近表盘中央,应先将旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k挡位,再将红黑表笔短接进行欧姆调零(调节P使指针指向欧姆的零刻度),调零完成后连接待测电阻进行测量,测量结束后应将S调整到“OFF”挡或交流电压最高挡并拔出表笔。
所以选出正确步骤并排序为ADBE。
[2]此被测电阻的阻值约为。
[3] A.测阻值不同的电阻时若不换倍率则不需要重新进行欧姆调零,故A错误;
B.红表笔连接“+”插孔,黑表笔“-”插孔,故电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出,故B正确;
C.根据欧姆表测电阻的原理可知,测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开,故C正确;
D.若指针偏转角过小,说明待测电阻为大电阻,应将选择开关S拨至倍率较大的挡位,重新调零后测量,故D错误。
故选BC。
(2)[1]由图乙可知,小钢球的直径为。
[2]由,得
则图像的斜率
由图丙可知,图像的斜率
可得
[3] A.振幅越小,单摆的振动越接近简谐运动,故振幅较小不会对重力加速度的测量造成系统误差,故A不符合题意;
B.测量周期时,误将摆球59次全振动的时间记为60次,根据
可知,周期的测量值偏小,根据,得
故重力加速度的测量值偏大,故B符合题意;
C.开始计时时,过早按下停表,会导致周期的测量值偏大,根据可知,重力加速度的测量值偏小,故C不符合题意;
D.测量摆长时,以悬点到小球上端边缘的距离为摆长,会导致摆长的测量值偏小,根据可知,重力加速度的测量值偏小,故D不符合题意。
故选B。
2.(2026·天津和平·一模)(1)如图甲所示的装置,附有滑轮的长木板平放在实验桌面上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动,利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验
①在进行实验时,需要先将长木板倾斜适当的角度,这样做的目的是__________,还要求槽码的质量远小于滑块的质量,这样做的目的是__________
A.避免在小车运动的过程中发生抖动
B.使小车获得较大的加速度
C.使细线的拉力等于小车受到的合外力
D.使小车最终能匀速运动
E.使纸带上点迹清晰,便于进行测量
F.使细线的拉力近似等于槽码重力
②图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度__________(结果保留2位有效数字)。
(2)实验小组利用铜片、锌片和橙子制成水果电池,并测量该水果电池的电动势和内电阻;通过查询,水果电池的电动势约为1.5V,内阻约为几百欧。现有以下器材:
A.电压表V(量程15V,内阻约为15kΩ)
B.电流表(量程3mA,内阻约为200Ω)
C.电流表(量程1mA,内阻为500Ω)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器R(最大阻值为1000Ω)
G.开关、导线若干
①小组设计了如图甲所示的电路,正确连接后进行尝试发现该方案不可行,原因是__________
②小组重新设计了如图乙所示电路,图中虚线部分有a、b两种连接方式,为使实验误差更小,应选用__________(选填“a”或“b”)所示的连接方式。
③按正确电路进行实验得到多组数据,做出电表示数与示数的关系图像如图丙所示,该图像的纵轴截距和横轴截距分别为和,则可以计算得出该水果电池准确的内电阻值__________
【答案】(1) C F 0.42
(2) 电压表量程过大,使指针偏转角度过小 b
【详解】(1)①[1][2]将长木板倾斜适当的角度,是为了平衡摩擦力,使小车受到的重力沿斜面向下的分力与摩擦力抵消,从而使细线的拉力等于小车受到的合外力,故选 C。
要求槽码的质量远小于小车的质量,是为了使细线的拉力近似等于槽码的重力。对整体有
对小车有
当 时,有
故选 F。
②[3]相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则相邻计数点间的时间间隔
根据逐差法公式
代入数据得
(2)①[1]水果电池电动势约为 ,而电压表 V 的量程为 。指针偏转角度太小,读数误差大,无法准确测量。
②[2]本实验利用 串联定值电阻改装成电压表。由于 内阻约为 (不准确),若选 a, 支路并联在变阻器两端, 测总电流,路端电压
计算内阻须知 准确值,误差大。若选 b, 支路并联在电源两端(测路端电压), 测外电路电流,方程为
不涉及 ,且 和 已知准确,误差更小。应选b所示的连接方式。
③[3]选用b接法, 串联 改装成电压表,总电阻
根据闭合电路欧姆定律
整理得
由图像可知,纵轴截距
横轴截距 满足
即
联立解得
3.(2026·天津河西·一模)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中,学生用待测电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等器材组成如图甲所示电路。
(1)在图甲中,导线端应连接到_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至_____端(选填“B”或“C”)。
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的坐标系上,用作图法求出干电池的电动势_____和内阻_____。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)通过分析误差原因,可比较测量值和真实值的关系。下列哪个说法是正确的?_____
A.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
B.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
C.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
D.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
【答案】(1) C B
(2) 1.50 1.04
(3)A
【详解】(1)[1]根据图甲可知,为了使电压表测路端电压以及开关控制整个电路,导线a端应连接到C;
[2]为了保护电路,开关闭合之前,应将滑动变阻器移到最值最大端,故滑片调节至B端。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
可得
则图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示电源内阻。根据图乙中的数据点作出图像,如图所示
故,
(3)实验电路采用的是外接法(相对于电源)测电源电动势与内阻,由于电压表的分流作用,使得电流表的示数小于通过电源的电流,所以引起误差的原因为电压表分流;该电路电源内阻的测量值等于电压表与电源内阻并联的总电阻,所以内阻的测量值偏小。
故选A。
4.(2026·天津南开·月考)某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其直径,如图所示,读数是__________mm;
(2)已知圆柱形导电材料的电阻约为5Ω,除待测材料外,实验室备有的实验器材如下:
A、电源(电动势,内阻很小)
B、电压表(,内阻约15kΩ)
C、电压表(,内阻约75kΩ)
D、电流表(,内阻)
E、电流表(内阻约0.1Ω)
F、滑动变阻器R(0~20Ω)
G、开关、导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中电压表应选__________,电流表应选__________;(均填写各器材前的字母代号)
②为了使圆柱形导电材料的两端电压能从0开始调节,并使测量结果尽可能准确,应选用下图所示的__________电路进行实验;
③根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I,作图像,得到图像的斜率为k,若实验所用导电材料的长为L,横截面直径为D,则得到圆柱形导电材料的电阻率__________(用k、、L、D表示)。
【答案】(1)4.700(4.699~4.701)
(2) B D 乙
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数可知,圆柱形导电材料的直径。
(2)[1]依题意电源电动势,故电压表选B;
[2]由[1]估算电路中电流最大值约为,故电流选D。
[3]为了使金属丝两端电压能从0开始调节,滑动变阻器应采用分压式接法,因为选取的电流表内阻已知,为避免系统误差,故电流表采用内接法,故选乙。
[4]根据题意,由欧姆定律结合图像则有,解得,由电阻定律有,联立解得。
5.(2026·天津和平·开学考试)某实验小组想测量一节蓄电池的电动势和内阻,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材:
A.电流表(量程)
B.电压表(量程)
C.定值电阻(阻值、额定功率)
D.定值电阻(阻值、额定功率)
E.滑动变阻器(阻值范围、额定电流)
F.电阻箱(阻值范围)
(1)实验时需用如图甲所示电路改装电流表,闭合开关前,将滑动变阻器滑片移动到最左端,把电阻箱的电阻调至最大。
(2)断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电流表的读数为;保持滑片位置不动,闭合开关,调节电阻箱的电阻,使电流表的示数为,断开开关,不再改变电阻箱阻值,保持电流表和电阻箱并联,撤去其他线路,重新标识表盘,改装后的新电流表的量程是___________A。
(3)将已改装好的电流表接在如图乙所示电路中,并用该电路测量蓄电池的电动势和内阻,其中为定值保护电阻。
①为保证实验结果准确且调节方便,定值保护电阻应选___________(填器材前的字母)。
②用正确选择的器材进行实验,依据数据得到图像(图丙),由图像得出该节蓄电池的电动势___________V,内阻___________。(结果保留两位小数)
(4)旧的蓄电池,电源电动势基本不变,内阻变为。要使“”的用电器正常工作,至少需要___________节这样的旧蓄电池串联,同时电路还需要串联一个阻值大小为___________Ω的保护电阻。
【答案】 2.4 C 2.00 0.07 5 0.5
【详解】[1]开关S2断开时,电路总电流为0.4A,保持滑片位置不动,闭合开关S2后,电流表的示数为0.1A,此时电阻箱电流为0.3A,由于两者并联,保持电阻不变,当电流标为满偏0.6A时,电阻箱电流为1.8A。故改装后总电流为2.4A。
[2]由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大,故选C。
[3][4]由图像可知E=2.00V,
[5][6]灯泡正常发光时电流
灯泡电阻
设电池需要n节,串联电阻为R0,根据闭合电路欧姆定律得
化简得
最小值为5,此时
6.(2026·天津西青·模拟预测)某实验小组要测量金属丝的电阻大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“”挡位正确测量,指针偏转如图甲所示,对应的读数为_______;
(2)该同学设计了如图乙所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
①为了测量准确,实验时应选用_______测量电压,应选用_______测量电流;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?_______。
A.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于端
B.滑动变阻器采用图示接法电压可以调为零
C.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
D.由于电压表分流导致电阻的测量值小于真实值
【答案】(1)7(2) A C BD
【详解】(1)电阻大小读数为7Ω×1=7Ω
(2)[1]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小读数误差,则应选择量程为0—3V的电压表测量电压U,即实验时应选用A测量电压U。
故选A。
[2]电路中的最大电流为
则应选用量程0—0.6A的电流表测量电流I,即应选用C测量电流I。
故选C。
[3] A.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,使电压表示数为零,故A错误;
B.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,即滑动变阻器滑片调到a端,电压表示数为零,故B正确;
C.通过测量多组数据绘制图像可减小偶然误差,故C错误;
D.待测电阻测量值为,由于电压表分流导致电流表读数大于流过电阻的电流,故R的测量值小于真实值,故D正确。
故选BD。
7.(2026·天津河北·模拟预测)某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图甲所示,其直径为____mm。
(2)用多用电表欧姆挡粗测合金丝的电阻,开始时选用“×10”挡位测量,发现指针偏转角太大,挡位应调整为____(填“×1”或“×100”)挡,正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量,示数如图乙所示,该合金丝的阻值约为____Ω。
(3)为了精确测量合金丝的电阻,计划采用图丙所示电路进行实验,实验中使用的器材有
A.电源(输出电压为4V)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(最大阻值10Ω)
E.开关、导线
实验时为减小误差,开关S2应接____端(选填“a”或“b”)。正确连接电路后,闭合开关S1,调节滑动变阻器测得电压表示数为U,电流表示数为I,测得接入电路的合金丝长度为L,直径为D,则合金丝的电阻率____(用题中所给或所测得的物理量符号表示)。用此种方法得到的电阻率比真实值偏____(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)0.400(2) 11(3) a 小
【详解】(1)根据螺旋测微器的精确度为0.01mm,可得合金丝的直径为
(2)[1] 多用电表欧姆挡测电阻时,选用“10”的挡位测量发现指针偏转角太大,说明待测电阻的阻值较小,应更换小倍率挡位,即“1”挡位;
[2]根据指针指示可得,可知电阻的阻值为。
(3)[1]由于,故采用电流表的外接法,S应接到a端;
[2]根据电阻定律有
根据欧姆定律有
解得
[3]电流表外接时,由于电压表的分流作用,导致电流测量偏大,根据欧姆定律可知,测量值偏小。
8.(2026·天津河东·模拟预测)某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池,该电池的内阻约为。
(1)该科技小组,用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势,如图所示,该电池的电动势为________V。
(2)为更精确地测量该电池的电动势和内阻,利用以下仪器,设计实验电路,进行实验。
A.电流表(量程,内阻为)
B.电流表(量程,内阻为)
C.滑动变阻器R(阻值范围)
D.定值电阻为
E.定值电阻为
Ⅰ.该电路中,定值电阻应选择________(填“”或“”);
Ⅱ.该小组以电流表的示数为纵坐标,以电流表的示数为横坐标,描绘了图像,如图所示;则该电源的电动势为________V;
Ⅲ.在不考虑偶然误差的情况下,该实验电源电动势的测量值__________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)0.95
(2) 0.98 等于
【详解】(1)直流2.5V挡最小刻度为0.05V,则该电池的电动势为0.95V;
(2)Ⅰ.[1]电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为
若电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为
因待测电源电动势约为1V,可知该电路中,定值电阻应选择;
Ⅱ.[2]根据电路可知
解得
由图像可知
解得E=0.98V
Ⅲ.[3]该实验中对于电源电动势和内阻测量,根据I2-I1,并考虑了电流表内阻问题,显然电源电动势和内阻的测量值等于真实值。
9.(2026·天津河西·模拟预测)某兴趣小组测量干电池的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测干电池
B.电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻)
D.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
E.开关S、导线若干
(1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路,为尽量减小实验误差,应使用图______(选填“甲”或“乙”)进行测量。
(2)选择正确电路进行实验时,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至最______(选填“左”或“右”)端。
(3)选择正确电路进行实验时,闭合开关S后,改变滑动变阻器的阻值,得到多组电压表示数和对应的电流表示数,并做出如图丙所示的图像,若测得该图像的横截距为、纵截距为,则该电源的电动势______、内阻______(皆用、、表示)。
【答案】(1)甲(2)左(3)
【详解】(1)电流表内阻已知,可以得出电流表分去的电压值,采用甲图的电路,可以消除系统误差。
(2)干电池电动势较小,不会造成电压表测量时超量程,故从保护电流表角度考虑,闭合开关之前,滑动变阻器应全部接入,故滑片应调节至最左端。
(3)[1][2]根据闭合回路的欧姆定律
可知截距即为电源的电动势,斜率的绝对值为
故内阻
综合计算预测
预测01牛顿运动定律的综合性应用
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】2025年11月5日福建舰正式入列,标志着我国海军正式进入“三航母时代”。如图甲所示,福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型,电源的电动势为E,内阻不计。两条足够长的导轨间距为L且水平放置,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,电容器的电容为C。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a使电容器充电,充电结束后,再将开关K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动,不计导轨和电路其他部分的电阻,且忽略金属滑块运动过程中的一切阻力,不计电容器充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中电流产生的磁场对滑块的作用,求:
(1)在开关K置于b瞬间,金属滑块的加速度大小;
(2)金属滑块在运动过程中的最大速度;
(3)若撤掉匀强磁场,金属滑块在导轨中电流产生的磁场作用下加速,导轨间磁场与导轨上电流成正比,且磁感应强度,k的大小已知且为常数,求金属滑块速度为v时,电容器储存的电场能。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)对金属滑块应用牛顿第二定律,得
又
解得
(2)对金属滑块应用动量定理,得
又
电容器放电前所带的电荷量
最终电容器所带电荷量
金属滑块达到最大速度时,金属滑块产生的电动势
金属滑块最大速度为
(3)对金属滑块应用动量定理,得
即
两边同乘电阻,有
即
根据能量守恒得
其中
解得
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应压轴题命题风格,以福建舰电磁弹射为真实情境,融合电容器、安培力、动量定理等核心考点,属天津卷高频压轴题型,区分度极高,是冲刺满分的关键题型。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应综合应用的要求,聚焦“电容器放电动力学”“动量定理处理变加速”“自感磁场下的能量分析”三大难点,贴合天津卷“情境化、重模型、强综合”的命题规律。
押题秘籍
用安培力公式求瞬时加速度,用动量定理处理变加速求最大速度,结合自感磁场与电流的关系,用能量守恒分析电场能,抓住“安培力冲量等于动量变化”核心模型,分步破题。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·开学考试)如图所示,质量为的长木板放在光滑的水平面上,质量为的物块(可视为质点)放在长木板的左端,用大小为、方向斜向右上与水平方向成角的拉力F作用在物块上,使物块从静止开始运动,物块运动的时间,撤去拉力,如果物块刚好不滑离木板,物块与木板间的动摩擦因数为0.5,重力加速度,,,求:
(1)拉力作用下物块和长木板的加速度分别是多少;
(2)撤去拉力时物块和木板的速度分别多大;
(3)木板的长度为多少。
【答案】(1),(2)5m/s,0.5m/s(3)3.6m
【详解】(1)对物块根据牛顿第二定律
解得
对木板根据牛顿第二定律
解得
(2)撤去拉力时,物块的速度
木板的速度
(3)拉力撤掉之前,物块相对木板的位移
根据动量守恒有
由能量守恒有
木板的长度
联立解得
2.(2026·天津西青·模拟预测)如图所示,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc平滑连接(物块通过b端的速度大小不变,方向改变),斜面倾角为30°。在平台a端放上质量为5kg的物块,物块与平台ab间的动摩擦因数不变,并给物块施加一水平向右大小为40N力F后,物块由静止开始运动。重力加速度g=10m/s2。(物块可视为质点)
(1)当物块从平台a端经过4s的时间运动到b端,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)当物块从a端运动到P点(图中未画出)时撤掉推力,物块刚好能从斜面b端开始下滑,求a、P两点间的距离;
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数满足公式,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度达到最大。
【答案】(1)(2)(3)距离b端6m
【详解】(1)以物块为对象,匀加速直线运动可得
根据牛顿第二定律可得
解得物块与平台间的动摩擦因数
(2)物块在力F作用下先加速直线运动,有
撤去F后,做匀减速直线运动有,
解得
(3)物块受到的摩擦力随着Lb的增加而变大,所以物体沿斜面bc下滑过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动,加速度为0时,物块沿斜面下滑的速度最大时,有,,
解得
3.(2026·天津和平·模拟预测)传送带是建筑工地常见的运输装置,如图所示为某工地传送带传输的简易示意图,倾角的传送带始终以大小为的速度顺时针转动。某时刻将质量的工料(可看作质点)静止放到传送带的底端A,同时将轻绳拴接在工料上,电动机通过绳子(质量可忽略)带动工料向上做匀加速直线运动。已知绳子对工料的牵引力大小恒为,传送带AB两端间的距离,工料与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度,,,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
(1)求工料在传送带的底端A处时的加速度大小;
(2)若工料向上运动时,绳子突然断裂,求工料能继续上升的距离x;
(3)若工料速度达到时,关闭电动机,求工料在传送带上运动的总时间
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)对工料在A处进行受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)对工料,解得
根据可知绳子断裂后,工料做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得
解得
根据运动学公式,可得
工料匀加速直线运动段,求得
因为,所以
(3)工料的运动先是加速度为的匀加速直线运动,时间为,位移为,则,
解得,
工料与传送带共速后,对工料根据牛顿第二定律可得
解得
根据,
解得,
关闭电动机后,对工料根据牛顿第二定律
解得
工料减速到与传送带共速:根据运动学公式,
解得,
因为
所以工料在传送带上运动的总时间为
解得
4.(2026·天津河西·模拟预测)某物流公司安装一货物传送通道,其简化示意图如下图所示,倾角为的倾斜滑道与一段长为的粗糙水平台面BC平滑连接,光滑水平地面上放置一质量的平板小车,小车上表面刚好与面等高且紧挨着面。现将质量的货物由点无初速度释放,到达点时的速度,然后货物以等大速率平滑进入水平台面。货物与和面间的动摩擦因数均为,货物与小车间的动摩擦因数为,不计空气阻力,货物可视为质点,重力加速度,,。求:
(1)货物在倾斜滑道上运动的时间;
(2)货物到达点时的速度大小;
(3)若货物不会从小车上滑落,则小车的长度至少为多少?
【答案】(1)(2)(3)1.5m
【详解】(1)设货物在段的加速度为,则
其中根据可得
(2)设货物在段的加速度大小为,则
根据可得
(3)设货物滑上平板小车后,货物的加速度大小为,小车的加速度为,则
对货物对小车
从货物滑上小车至共速的过程,设所用时间为,共速的速度为,则
对货物对小车对货物对小车
小车长度至少为
预测02带电粒子在电磁场中的运动
试题前瞻·能力先查
限时:5min
【原创题】如图所示,两根平行间距为L的金属导轨固定于水平面上,导轨电阻不计。一根质量为m、电阻为R的金属棒垂直放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为。导轨左端连有阻值也为R的电阻,在电阻两端接有电压传感器并与监视器相连。空间中存在多段竖直向下的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,每段磁场区域的宽度均为2d,相邻两段磁场区域的间距为d,金属棒初始位置与第1段磁场左边界的距离为,金属棒与导轨接触良好。
(1)金属棒在外力作用下穿过各段磁场,已知进入某磁场的速度大小为v,若使金属棒匀速通过该磁场,求:在该磁场中运动过程需对金属棒施加水平向右拉力的大小。
(2)现对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力(g为重力加速度),使金属棒从初始位置由静止开始运动,若已知金属棒刚穿过第1段磁场区域的速度为进入第1段磁场区域速度的,求穿过第1段磁场过程中回路产生的焦耳热Q及通过金属棒横截面的电荷量q;
(3)金属棒在持续作用下穿过各段磁场。运动一段时间后,从监视器可发现,电压呈稳定的周期性变化(即棒在通过每段磁场区域和无磁场区域的过程中,速度的变化规律完全相同),求:此周期性变化的电压的有效值。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)进入磁场后,对金属棒有
其中,
解得
(2)金属棒进入第一段磁场之前,根据动能定理有
金属棒穿过第一段磁场的过程,根据动能定理有
可得
又,,
解得
(3)在一个电压周期内,由能量守恒有
由动量定理有
又
根据焦耳定律有
解得
分析有理·押题有据
押题理由
本题精准贴合天津高考电磁感应压轴题命题风格,以分段磁场导轨模型为载体,融合安培力、动能定理、焦耳热、电荷量、有效值等核心考点,属天津卷高频压轴题型,区分度极高,是冲刺满分的关键题型。
押题依据
依据天津高考考纲对电磁感应综合应用的要求,聚焦“匀速受力平衡”“动能定理求焦耳热”“有效值的周期计算”三大难点,贴合天津卷“重模型、强综合、考细节”的命题规律。
押题秘籍
匀速段用受力平衡求拉力,用动能定理求焦耳热、法拉第定律求电荷量,周期段用有效值定义分时段计算,抓住“周期性稳定”的核心条件,分步破题。
密押预测·精练通关
1.(2026·天津和平·一模)利用电场和磁场可以控制带电粒子的轨迹。如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN为过圆心O的竖直轴,纸面内边长也为R的正方形abcd内存在与ab边平行的匀强电场,bc边所在直线与MN重合,ab边与圆相切。质量为m、电荷量为q的粒子从P点正对圆心O以大小为的速度垂直射入磁场,速度方向与MN夹角为,之后从MN与圆的交点b$
2026年高考物理终极押题猜想
第一部分 新情景高考命题篇
情景一 与中国传统文化相关情景
【原创题】【答案】A
密押预测·精练通关
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】ABD
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】BD
情景二 与现代生活生产相关情景
【原创题】【答案】B
密押预测·精练通关
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】(1)(2)(3)
4.【答案】(1)(2)(3)
5.【答案】(1)(2),与水平面间夹角的正切值为(3)
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】(1)带负电(2)(3)
情景三 与中国科技相关情景
【原创题】【答案】CD
密押预测·精练通关
1.【答案】(1)(2)(3)
2.【答案】BD
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】BD
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】AD
9.【答案】C
10.【答案】B
情景四 与体育活动相关情景
【原创题】【答案】A
密押预测·精练通关
1.【答案】AD
2.【答案】(1)(2)4m/(3)3m/s
3.【答案】(1)3.6m(2),与水平方向成45°斜向左下方
4.【答案】BD
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】(1);(2);(3)
9.【答案】C
10.【答案】C
第二部分 高频考点预测篇
预测01力与直线运动
【原创题】【答案】B
密押预测·精练通关
1.【答案】BC
2.【答案】BC
3.【答案】(1)9s(2)1.1m/s2
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】(1)(2)(3)
8.【答案】(1)(2)24J(3),方向水平向左
9.【答案】C
预测02力与物体的平衡
【原创题】【答案】(1)250N(2)300N
密押预测·精练通关
1.【答案】C
2.【答案】AC
3.【答案】BD
4.【答案】D
5.【答案】AC
6.【答案】AD
7.【答案】(1),(2)(3),水平向左
8.【答案】(1)(2)(3)
9.【答案】C
预测03力与曲线运动
【原创题】【答案】(1)(2)(3)
密押预测·精练通关
1.【答案】AD
2.【答案】C
3.【答案】AC
4.【答案】D
5.【答案】CD
6.【答案】D
7.【答案】BC
8.【答案】AC
9.【答案】(1)正电(2)(3)(4)
预测04万有引力定律与航天
【原创题】【答案】BC
密押预测·精练通关
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】BD
5.【答案】A
6.【答案】AD
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】A
预测05功与能
【原创题】【答案】AD
密押预测·精练通关
1.【答案】AC
2.【答案】BD
3.【答案】(1)(2)(3)
4.【答案】BD
5.【答案】B
6.【答案】(1)60N(2)3.5s(3)16J
7.【答案】(1)1.5m/s(2)4.5J(3)1N,竖直向上
8.【答案】(1)(2)
9.【答案】(1)(2)
预测06碰撞与动量守恒
【原创题】【答案】BD
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1.【答案】(1)4m/s(2)0.6m
2.【答案】(1),方向竖直向上(2)1.6J(3)
3.【答案】(1)(2)(3)
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
预测07静电场
【原创题】【答案】A
密押预测·精练通关
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】A
预测08磁场
【原创题】【答案】A
密押预测·精练通关
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】B
预测09电磁感应
【原创题】【答案】C
密押预测·精练通关
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】D
预测10交变电流
【原创题】【答案】B
密押预测·精练通关
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】D
预测11机械振动、机械波、光学
【原创题】【答案】D
密押预测·精练通关
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】C
预测12热学规律综合应用
【原创题】【答案】C
密押预测·精练通关
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】D
预测13近代物理
【原创题】【答案】C
密押预测·精练通关
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
实验题预测
实验题预测01力学实验
【原创题】【答案】(1)6.725/6.724/6.726(2)
密押预测·精练通关
1.【答案】(1)控制变量法(2)=(3)
2.【答案】(1)B(2)C(3)B
3.【答案】(1)B(2)(3)
4.【答案】(1)14.50(2)升高(3)
5.【答案】(1)0.50(2)
6.【答案】(1) 远大于 C(2)
7.【答案】(1)AC(2) 20L 10L
8.【答案】(1)D(2)1.11(3)
9.【答案】(1)把小圆环拉到同一位置O(2)BD(3)多次实验,使结论更具普遍性
实验题预测02电学实验
【原创题】【答案】(1)3000(2)A2(3) 无
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1.【答案】(1) ADBE BC(2) 20.2 B
2.【答案】(1) C F 0.42(2) 电压表量程过大,使指针偏转角度过小 b
3.【答案】(1) C B(2) 1.50 1.04(3)A
4.【答案】(1)4.700(4.699~4.701)(2) B D 乙
5.【答案】 2.4 C 2.00 0.07 5 0.5
6.【答案】(1)7(2) A C BD
7.【答案】(1)0.400(2) 11(3) a 小
8.【答案】(1)0.95(2) 0.98 等于
9.【答案】(1)甲(2)左(3)
综合计算预测
预测01牛顿运动定律的综合性应用
【原创题】【答案】(1)(2)(3)
密押预测·精练通关
1.【答案】(1),(2)5m/s,0.5m/s(3)3.6m
2.【答案】(1)(2)(3)距离b端6m
3.【答案】(1)(2)(3)
4.【答案】(1)(2)(3)1.5m
预测02带电粒子在电磁场中的运动
【原创题】【答案】(1)(2)(3)
密押预测·精练通关
1.【答案】(1)(2)(3)
2.【答案】(1)带正电(2)(3)(4)(5)
3.【答案】(1),垂直纸面向外(2)(3)
4.【答案】(1)(2)(3)
预测03力学三大观点的综合性应用
【原创题】【答案】(1),方向竖直向上(2)1.6J(3)
密押预测·精练通关
1.【答案】(1)(2)(3)
2.【答案】(1)(2)(3)
3.【答案】(1)(2)(3),其中
4.【答案】(1)(2)(3)
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