2025屆天津市紅橋區(qū)高三下學(xué)期一模考試物理試題 含解析

高三物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分共100分第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、單選題（本題共5小題，每小題5分共25分）1.下面四幅課本插圖中包含的物理思想方法相同的是（）A.甲和乙 B.乙和丙 C.乙和丁 D.丙和丁【答案】D【解析】【詳解】甲圖是微元法；乙圖是放大法；丙圖是等效法；丁圖中物體的重心也是等效法。故選D。2.一束單色光在不同條件下會(huì)形成很多有趣的圖樣。下列四幅圖分別為光通過(guò)圓孔、光照射在不透光圓盤(pán)上、光通過(guò)雙縫、光通過(guò)單縫后，在光屏上形成的圖樣。圖樣中有一幅形成原理與其他不同，該圖樣是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】光通過(guò)圓孔、光照射在不透光圓盤(pán)上、光通過(guò)單縫后發(fā)生的都是光的衍射現(xiàn)象；而光通過(guò)雙縫發(fā)生的光的干涉現(xiàn)象?？芍獔D像C是光的干涉條紋，形成原理與其他不同。故選C。3.如圖所示為“嫦娥六號(hào)”月球探測(cè)器沿橢圓軌道環(huán)月繞行的示意圖，，為橢圓軌道長(zhǎng)軸端點(diǎn)，、為橢圓軌道短軸端點(diǎn)，探測(cè)器沿圖中箭頭所示方向運(yùn)行。已知探測(cè)器繞行周期為，若只考慮月球?qū)μ綔y(cè)器的引力作用，下列說(shuō)法正確的是（）A.探測(cè)器在點(diǎn)和點(diǎn)的加速度相同B.探測(cè)器在點(diǎn)的速度小于在點(diǎn)的速度C.探測(cè)器在點(diǎn)的機(jī)械能等于在點(diǎn)的機(jī)械能D.探測(cè)器從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間為【答案】C【解析】【詳解】A．探測(cè)器在點(diǎn)和點(diǎn)的受力方向不同，則加速度不相同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，探測(cè)器在點(diǎn)的速度大于在點(diǎn)的速度，故B錯(cuò)誤；C．探測(cè)器只有引力做功，則探測(cè)器在點(diǎn)的機(jī)械能等于在點(diǎn)的機(jī)械能，故C正確；D．探測(cè)器是c點(diǎn)的速度最小，則探測(cè)器從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間大于，故D錯(cuò)誤；故選C。4.關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法正確的是（）A.圖甲是盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子具有核式結(jié)構(gòu)B.圖乙是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，此時(shí)張開(kāi)的驗(yàn)電器帶負(fù)電，鋅板帶正電C.圖丙是放射源放出三種射線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中3為射線D.圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，其中大量原子核發(fā)生的是可控的聚變反應(yīng)【答案】A【解析】【詳解】A．圖甲是盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A正確；B．圖乙是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，張開(kāi)的驗(yàn)電器指針和鋅板都帶正電，故B錯(cuò)誤；C．圖丙是放射源放出三種射線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，由左手定則可知3粒子帶正電，為射線，故C錯(cuò)誤；D．圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，它是利用重核裂變反應(yīng)釋放能量，是可控的重核裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選A。5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，其圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一直減小B.氣體對(duì)外界做功小于氣體從外界吸收的熱量C.單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的氣體分子數(shù)增多D.若A狀態(tài)氣體的溫度為，則B狀態(tài)為【答案】B【解析】【詳解】A．由圖像可知，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)p與體積V的乘積逐漸增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w溫度一直在升高，所以分子平均動(dòng)能一直在增大，故A錯(cuò)誤；B．該過(guò)程溫度升高，所以內(nèi)能增大，體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，因內(nèi)能增大，所以氣體從外界吸收熱量，且大于對(duì)外做的功，故B正確；C．壓強(qiáng)減小，分子的平均動(dòng)能增大，由壓強(qiáng)的微觀解釋可知，單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的氣體分子數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得又，求得故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分）6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比，原線圈通入正弦式交流電，副線圈連接有光敏電阻、小燈泡和定值電阻。已知光敏電阻所受光照變強(qiáng)時(shí)，電阻值變小，電流表和電壓表均為理想交流電表。則（）A.電壓表示數(shù)之比為B.電流表示數(shù)之比為C.所受光照變強(qiáng)，小燈泡將變亮D.所受光照變強(qiáng)，電流表示數(shù)變大【答案】BD【解析】【詳解】A．理想變壓器原、副線圈兩端的電壓之比等于匝數(shù)之比，即，電壓表的示數(shù)等于原線圈兩端的電壓，電壓表的示數(shù)小于副線圈兩端的電壓，故電壓表示數(shù)之比大于，故A錯(cuò)誤；B．電流表分別測(cè)量理想變壓器原、副線圈中的電流，故電流表示數(shù)之比等于匝數(shù)的反比，即，故B正確；CD．理想變壓器原線圈兩端電壓恒定，匝數(shù)比一定，則副線圈兩端電壓也恒定，當(dāng)所受光照變強(qiáng)，電阻值變小，光敏電阻R與小燈泡L并聯(lián)的電阻減小，分得的電壓也減小，故小燈泡將變暗，電流表示數(shù)變大，電流表示數(shù)也變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。7.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖中的實(shí)線所示，時(shí)的波形圖如圖中的虛線所示，則該簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中的傳播速度可能為（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】由圖可知波長(zhǎng)為若波沿x軸向正方向傳播，則當(dāng)時(shí)，若波沿x軸向負(fù)方向傳播，則當(dāng)時(shí)，故選BC。8.如圖所示，真空中兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷位于圓的直徑上的M、N兩點(diǎn)，直徑垂直于，且。下列說(shuō)法中正確的是（）A.圓弧是等勢(shì)面B.B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷僅受靜電力作用，從D點(diǎn)由靜止釋放后，在間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.帶正電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大于該電荷在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能【答案】CD【解析】【詳解】A．等量同種點(diǎn)電荷電勢(shì)分布如圖所示由圖根據(jù)對(duì)稱性可知，A、C點(diǎn)的電勢(shì)相等，B、D點(diǎn)的電勢(shì)相等，圓弧ABCD不是等勢(shì)面，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，同一個(gè)試探電荷在B、D兩個(gè)位置所受的電場(chǎng)力大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場(chǎng)線分布可知，一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷僅受靜電力作用，從D點(diǎn)由靜止釋放后，先向O做加速運(yùn)動(dòng)，然后向B點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到零后再反向加速，如此重復(fù)，即在間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)電勢(shì)的分布可知，A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)Ep=qφ可知，帶正電的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能大于該電荷在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能，故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）三、實(shí)驗(yàn)題（本題滿分12分，每空1分。）9.某同學(xué)為了探究彈簧彈力F和長(zhǎng)度L的關(guān)系，如圖甲所示，把彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時(shí)下端所到達(dá)的刻度位置，然后，在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置，實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈簧的彈性限度。以彈簧受到的彈力F為縱軸、彈簧長(zhǎng)度L為橫軸建立直角坐標(biāo)系，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖乙所示。（1）由圖乙，彈簧自由下垂時(shí)的長(zhǎng)度______，彈簧的勁度系數(shù)______；（2）圖丙是a、b兩彈簧的圖像，當(dāng)彈簧秤示數(shù)相同時(shí)，形變量越大，靈敏度越高，則用彈簧______（選填“a”或“b”）制作的彈簧秤，靈敏度更高?！敬鸢浮浚?）①.10②.50（2）a【解析】【小問(wèn)1詳解】[1][2]根據(jù)胡克定律有可知圖像的橫軸截距為彈簧原長(zhǎng)，則有圖像的斜率為勁度系數(shù)，則有【小問(wèn)2詳解】根據(jù)胡克定律有可知圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，由圖丙可知，彈簧a勁度系數(shù)小于彈簧b的勁度系數(shù)，故用彈簧a來(lái)制作彈簧秤，可以滿足當(dāng)彈簧秤示數(shù)相同時(shí)，形變量越大，靈敏度越高。10.按實(shí)驗(yàn)要求填空：甲圖中的實(shí)驗(yàn)器材參數(shù)如下：待測(cè)電流表A（量程）電阻箱（最大阻值）滑動(dòng)變阻器（①最大阻值②最大阻值）電源E（①電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻很小②電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻很?。?）半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的電路如圖甲所示，測(cè)量方法是：先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的指針滿偏；保持的阻值不變，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的指針半偏，此時(shí)電阻箱的示數(shù)為。盡量減少系統(tǒng)誤差，則滑動(dòng)變阻器選擇____________（選填“①”或“②”），電源E選擇____________（選填“①”或“②”），電流表A內(nèi)阻的測(cè)量值為_(kāi)___________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）Ω，測(cè)量值與真實(shí)值相比____________（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。（2）將該電流表A改裝成量程為的電流表，應(yīng)給電流表A____________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)電阻，則改裝后的電流表的內(nèi)阻為_(kāi)___________（電流表A的內(nèi)阻用“”表示）。（3）測(cè)量一節(jié)廢舊干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，利用改裝后的電流表和其它實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。在實(shí)驗(yàn)中，多次改變電阻箱阻值，記錄多組數(shù)據(jù)，畫(huà)出圖像為一條直線（如圖丙），由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算出該電池的電動(dòng)勢(shì)____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）V，內(nèi)阻____________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），如果沒(méi)有考慮到電流表內(nèi)阻的影響，電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值將會(huì)____________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）①.①②.①③.99.0④.偏小（2）①.并聯(lián)②.（3）①.1.13②.10.3③.不變【解析】【小問(wèn)1詳解】[1][2]根據(jù)題意可知，采用的是半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻，為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中電源選擇電動(dòng)勢(shì)較大的①，回路最大電流1mA，根據(jù)歐姆定律可知，最小電阻故則滑動(dòng)變阻器選擇選擇①。[3]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電流表的指針滿偏，電流為IA，保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表的指針半偏，表中電流為，由于電阻箱R2與電流表A并聯(lián)，所以認(rèn)為電阻箱中電流為IR2=IA-=電流表A內(nèi)阻等于此時(shí)電阻箱R2的阻值為RA=99.0Ω[4]由實(shí)驗(yàn)電路可知，閉合S2后，總電阻減小，總電流增大，則流過(guò)R2的實(shí)際電流大于，導(dǎo)致測(cè)量值小于真實(shí)值?！拘?wèn)2詳解】[1]將電流表A改裝成大量程電流表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè)分流電阻。[2]則改裝后的電流表的內(nèi)阻為【小問(wèn)3詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律，有可得結(jié)合圖像可得，解得，[3]由前面分析，可知即電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與電流表的內(nèi)阻無(wú)關(guān)，如果沒(méi)有考慮到電流表內(nèi)阻的影響，電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值將會(huì)不變。四、計(jì)算題：（本大題共3個(gè)小題，11題14分，12題16分，13題18分，共48分，寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）11.某學(xué)校的一節(jié)物理課上，王老師以電磁爐上的金屬戒指為研究對(duì)象，探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。戒指可視為周長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S（如圖所示）、電阻率為的單匝圓形線圈，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于戒指平面向里。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到，求：（1）戒指中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大??；（2）戒指中的感應(yīng)電流I的大小和方向；（3）戒指中電流的熱功率P?！敬鸢浮浚?）（2），電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】設(shè)戒指的半徑為r，則周長(zhǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為解得【小問(wèn)2詳解】根據(jù)電阻定律可知，戒指的電阻為根據(jù)歐姆定律可知，戒指中的感應(yīng)電流大小為解得根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?！拘?wèn)3詳解】戒指中電流的熱功率為結(jié)合上述解得12.如圖所示，小球a系在不可伸長(zhǎng)的細(xì)線上，物塊b靜置于懸掛O點(diǎn)的正下方，將小球a從細(xì)線偏離豎直方向的位置由靜止釋放后，a、b兩物體發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短且不損失機(jī)械能．已知細(xì)線長(zhǎng)，重力加速度，兩物體都可看成質(zhì)點(diǎn)，物塊b與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求：（1）小球a與物塊b碰前瞬間的速度大小v；（2）碰后瞬間，小球a對(duì)細(xì)線的拉力F；（3）物塊b的最大位移x的大小?！敬鸢浮浚?）（2），方向豎直向下（3）【解析】【小問(wèn)1詳解】小球a下擺過(guò)程中，由機(jī)械能守恒有解得【小問(wèn)2詳解】?jī)晌矬w發(fā)生彈性碰撞，設(shè)向左正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒有根據(jù)能量守恒定律有聯(lián)立解得小球a碰后瞬間細(xì)線對(duì)小球的拉力設(shè)為，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)?xì)線的拉力大小，方向豎直向下?！拘?wèn)3詳解】對(duì)物塊b，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)，解得最大位移13.研究帶電粒子偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置基本原理圖如圖所示，Ⅰ區(qū)域是位于平面內(nèi)的半圓，直徑與x軸重合，且M點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐標(biāo)為；Ⅱ區(qū)域位于平面內(nèi)的虛線和y軸之間。其中Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。三個(gè)相同的粒子源和加速電場(chǎng)組成的發(fā)射器，可分別將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子甲、乙、丙由靜止加速到，調(diào)節(jié)三個(gè)發(fā)射器的位置，使三個(gè)粒子同時(shí)從半圓形邊界上的a、b、c三個(gè)點(diǎn)沿著y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，b與半圓形區(qū)域的圓心的連線R垂直于x軸，a、c到的距離均為，乙粒子恰好從N點(diǎn)離開(kāi)區(qū)域Ⅰ，丙粒子垂直于y軸離開(kāi)區(qū)域Ⅱ。不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用。（1）求加速電場(chǎng)電壓U；（2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）若在丙粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)，區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場(chǎng)反向，同時(shí)再疊加豎直向上電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此后甲粒子恰好不能穿過(guò)y軸，軌跡與y軸切于Q點(diǎn)，求Q點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及甲粒子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度v的大小?！敬鸢浮浚?）（2），（3）坐標(biāo)為，速度大小為【解析】【小問(wèn)1詳解】粒子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有解得【小問(wèn)2詳解】如圖所示帶正電粒子甲、乙、丙在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其軌跡半徑分別為，由于三個(gè)粒子的質(zhì)量和帶電量均相等，再結(jié)合幾何關(guān)系可知根據(jù)洛倫茲力提供向心力得解得丙粒子在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知，丙粒子將從N點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，且其速度與x軸正方向的夾角為，丙粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其軌跡半徑