天津市和平區(qū)2025屆高三物理下學(xué)期模擬考試試題三含解析

PAGE16-天津市和平區(qū)2025屆高三物理下學(xué)期模擬考試試題（三）（含解析）本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，共100分?？荚囉脮r70分鐘。第I卷（選擇題共40分）一、單項選擇題（每題5分，共25分。每題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）1.下列說法正確的是（）A.太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B.某些元素的原子核可以自發(fā)進行α衰變，衰變后原子核總質(zhì)量削減C.湯姆生通過對陰極射線的探討發(fā)覺電子并提出原子核式結(jié)構(gòu)模型D.玻爾能級躍遷理論說明原子核具有困難結(jié)構(gòu)【答案】B【解析】【詳解】A．太陽輻射的能量來源于太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故A錯誤；B．原子核發(fā)生α衰變，放出能量，依據(jù)質(zhì)能方程可知，衰變過程中有質(zhì)量虧損，故原子核的總質(zhì)量削減，故B正確；C．湯姆生通過對陰極射線的探討發(fā)覺電子，并提出了原子的棗糕模型，盧瑟福通過α散射試驗，提出原子的核式結(jié)構(gòu)，故C錯誤；D．玻爾能級躍遷理論說明了氫原子的核外電子的躍遷問題，說明原子具有困難的結(jié)構(gòu)，貝克勒爾發(fā)覺了自然放射現(xiàn)象，說明原子核具有困難結(jié)構(gòu)，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，志向變壓器原副線圈匝數(shù)比為4∶1。原線圈接入輸出電壓為溝通電源，副線圈接一個R＝27.5Ω的負載電阻。則下述結(jié)論正確的是（）

A.副線圈中溝通電壓表的讀數(shù)為B.副線圈中輸出溝通電的周期為C.原線圈中溝通電流表的讀數(shù)為0.5AD.原線圈中的輸入功率為W【答案】C【解析】【詳解】A．副線圈中溝通電壓表的讀數(shù)為溝通電壓的有效值，初級電壓有效值為依據(jù)變壓器原理可得選項A錯誤；B．副線圈中輸出溝通電的周期為選項B錯誤；C．依據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率可得解得I1=0.5A選項C正確；D．原線圈中的輸入功率為P1=U1I1=220V×0.5A=110W選項D錯誤。故選C。3.2020年5月5日長征五號B運載火箭的首飛勝利，實現(xiàn)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，拉開我國載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為TA.衛(wèi)星距離地面的高度B.衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為D.衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【答案】D【解析】【詳解】AC．萬有引力供應(yīng)向心力，因此有化簡可得故AC錯誤；B．由上面分析可得由于第一宇宙速度為故B錯誤；D．由上面分析可得地表重力加速度為故D正確。故選D4.簡諧橫波在同一勻稱介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速為v。若某時刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點a、b相距為s，a、b之間只存在一個波谷，則從該時刻起，下列四副波形中質(zhì)點a最早到達波谷的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】由圖A知，波長，周期由圖知質(zhì)點a向上振動，經(jīng)第一次到達波谷，用時B圖對應(yīng)波長，周期由圖知質(zhì)點a向下振動，經(jīng)第一次到達波谷，用時C圖對應(yīng)波長，周期由圖知質(zhì)點a向上振動，經(jīng)第一次到達波谷，用時D圖對應(yīng)波長，周期由圖知質(zhì)點a向下振動，經(jīng)第一次到達波谷，用時所以D波形中質(zhì)點a最早到達波谷，故選D?！军c睛】5.傳感器是一種采集信息的重要器件，圖為測定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電電流表、電源連接．施加力的作用使電極發(fā)生形變，引起電容的改變，導(dǎo)致靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)．在對膜片起先施加恒定的壓力到膜片穩(wěn)定，靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)狀況為（電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏）

A.向右偏到某一刻度后不動 B.向左偏到某一刻度后不動C.向右偏到某一刻度后回到零刻度 D.向左偏到某一刻度后回到零刻度【答案】C【解析】【詳解】當(dāng)F向上壓膜片電極時，板間距離減小，由電容確定式得到，電容器的電容將增大，又依據(jù)電容的定義式，電容器兩極的電壓U不變，故Q將增大，即電容器充電，所以電流將從電流表正接線柱流入，電流計指針向右偏．當(dāng)充電完畢后，電路中沒有電流，電流計的指針回到零刻度．故C正確，ABD錯誤．二、不定項選擇題（每題5分，共15分。每題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）6.藍光相比紅光具有頻率高、能最大的特點，則以下敘述正確的是A.發(fā)生全反射時紅光的臨界角小于藍光的臨界角B.用同一干涉裝置可看到紅光的干涉條紋間距比藍光寬C.在同一勻稱介質(zhì)中藍光的傳播速度小于紅光的傳播速度D.假如藍光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，紅光也肯定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】BC【解析】【詳解】A、紅光的折射率比藍光的折射率小，由可知紅光的臨界角比藍光的大；故A錯誤；B、依據(jù)，當(dāng)用同一裝置做雙縫干涉試驗時，雙縫干涉條紋間距與光的波長成正比，紅光的波長比藍光長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距大于藍光雙縫干涉條紋間距，故B正確；C、紅光的折射率比藍光的折射率小，依據(jù)知，紅光在介質(zhì)中傳播速度大于藍光的傳播速度，故C正確；D、紅光的折射率小，則紅光的頻率小，藍光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，紅光不肯定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤．7.質(zhì)量為、電量為的帶電粒子以速率v垂直磁感線射入磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動，帶電粒子在圓周軌道上運動相當(dāng)于一個環(huán)形電流，則下列說法中正確的是A.環(huán)形電流的電流強度跟成正比B.環(huán)形電流的電流強度跟v成正比C.環(huán)形電流的電流強度跟成正比D.環(huán)形電流的電流強度跟成反比【答案】CD【解析】【詳解】設(shè)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期為T，半徑為r，則由，得，環(huán)形電流：，可見，I與q的平方成正比，與v無關(guān)，與B成正比，與m成反比，故AB錯誤，CD正確．8.如圖所示，試管的一端插在水銀槽中，另一端封閉有志向氣體。試管內(nèi)有一段水銀柱，降低封閉氣體溫度，以下說法正確的是（）A.試管中的水銀柱高度下降B.封閉氣體壓強減小C.封閉氣體的體積與壓強乘積變大D.氣體內(nèi)能的改變值小于氣體放出的熱量【答案】BD【解析】【詳解】ABC．依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可知，降低封閉氣體溫度，封閉氣體的體積與壓強乘積變小，假如封閉氣體體積不變，降低封閉氣體溫度，壓強減小，則試管中的水銀柱高度上升，故AC錯誤，B正確；D．由熱力學(xué)第肯定律可知，由于降低封閉氣體溫度過程中外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能的改變值小于氣體放出的熱量，故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題共60分）三、試驗題9.圖1為“驗證牛頓其次定律”的試驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。試驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車?yán)Φ拇笮　＂僭囼炛?，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)整長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還須要進行的一項操作是______。A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)整m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運動B．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運動C．將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，視察推斷小車是否做勻速運動②試驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是_______。A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g③下圖是試驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為sAB=4.22cm，sBC=4.65cm、sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=_____m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1).B(2).C(3).【解析】【詳解】(1)[1]為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)整長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還須要進行的一項操作是將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶推斷小車是否做勻速運動，即平衡摩擦力。故AC錯誤，B正確。故選B。(2)[2]只有時，才可以將小車與砝碼受到的合外力看作為砂與砂桶的總重力，因此應(yīng)選擇最小的一組，故ABD錯誤，C正確。故選C。(3)[3]相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則相鄰的計數(shù)點時間間隔為利用勻變速直線運動的推論可得為了更加精確的求出加速度，我們對三個加速度取平均值，即代入數(shù)據(jù)解得10.從下列試驗器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計試驗電路來測量某電壓表的內(nèi)阻。A．待測電壓表V1，量程0?3V，RV內(nèi)電阻約20k?25kB．電壓表V，量程0?5V，內(nèi)電阻約50kC．定值電阻R1，阻值20kD．定值電阻R2，阻值100E．滑動變阻器R3，阻值范圍0?20，額定電流0.2AF．滑動變阻器R4，阻值范圍0?100，額定電流0.2AG．電池組，電動勢為6V，內(nèi)電阻約為0.5H．單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若干（1）請設(shè)計一個測量電路，并在方框中畫出電路圖_______________。（2）試驗器材選擇除A、B、G、H外，定值電阻應(yīng)選用_____，滑動變阻器應(yīng)選用_____（用器材前的字母表示）。（3）寫出測量電壓表內(nèi)阻的表達式_____（用已知物理量和測量物理量表示）?！敬鸢浮?1).見解析(2).C(3).F(4).【解析】【詳解】（1）[1]由于電壓表的內(nèi)阻遠大于滑動變阻器的最大電阻，故若采納限流式接法，則通過待測電壓表的電流改變范圍較小，不行能達到多組數(shù)據(jù)測量的目的，無法精確地測量電壓表的內(nèi)阻，故采納分壓式接法；測量該電壓表的內(nèi)阻的試驗電路圖如圖所示：（2）[2][3]待測電壓表和測量電壓表的量程不同，且待測電壓表的內(nèi)阻小于測量電壓表的內(nèi)阻，為了得到較高的測量精確度，應(yīng)當(dāng)使兩個電壓表的度數(shù)盡可能都到達量程的以上；故待測電壓表應(yīng)當(dāng)串聯(lián)一個電阻，且使它們的電阻之和與測量電壓表的電阻差不多，故串聯(lián)定值定值應(yīng)當(dāng)選，故填序號C；然后再與測量電壓表并聯(lián)，為了便利調(diào)整，滑動變阻器應(yīng)當(dāng)選；故填序號F。（3）[4]依據(jù)串并聯(lián)電路特點，流過待測電壓表與定值電阻的電流相等，故有：解得：四、計算題（要求寫出必要的文字說明、方程式和推導(dǎo)過程，只有結(jié)果的不給分）11.如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距。導(dǎo)軌電阻忽視不計，其間連接有固定電阻導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量、電阻的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止起先運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t改變的關(guān)系如圖乙所示。（1）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬時功率；（3）假如水平外力從靜止起先拉動桿2s所做的功，求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)見解析；(2)0.35W；(3)0.05J【解析】【詳解】(1)設(shè)路端電壓為U，金屬桿運動速度為v，則感應(yīng)電動勢E=BLv，電阻R兩端的電壓由圖乙可得U=kt，k=0.1V/s解得因為速度與時間成正比，所以金屬桿做勻加速運動，加速度(2)在2s末，速度v2=at=2m/s此時通過金屬桿的電流金屬桿受安培力F安=BIL=0.075N設(shè)2s末外力大小為F2，由牛頓其次定律：F2-F安=ma故4s末時外力F的瞬時功率P=F2v2，解得：P=0.35W(3)在2s末，桿的動能由能量守恒定律，回路產(chǎn)生的焦耳熱：Q=W-Ek=0.35-0.2J=0.15J又故在金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.05J12.如圖所示，AB是長度足夠長的光滑水平軌道，水平放置的輕質(zhì)彈簧一端固定在A點，另一端與質(zhì)量m1=2kg的物塊P接觸但不相連。一水平傳送帶與水平軌道B端平滑連接，物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，傳送帶右端與光滑水平軌道CD平滑連接，傳送帶在電機驅(qū)動下以v=2m/s的速度順時針勻速運動。質(zhì)量為m2=6kg的小車放在光滑水平軌道上，位于CD右側(cè)，小車左端與CD段平滑連接，右側(cè)與一段半徑R=0.5m的光滑的四分之一圓弧相連接，物塊P與小車水平上表面的動摩擦因數(shù)。用外力緩慢推動物塊P，將彈簧壓縮至儲存的彈性勢能EP=9J，然后放開，P起先沿軌道運動并沖上傳送帶，到達傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等，物塊P在小車上上升的最大高度H=0.1m，重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)物塊P相對傳送帶的滑行距離L；(2)小車的水平長度L1?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)依據(jù)機械能守恒定律可得物塊P在傳送帶上僅有摩擦力對其做功，因此有動能定理可得代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得(2)當(dāng)物體運動到小車的最高點時，對于P與小車構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，依據(jù)動量守恒定律可得由能量守恒定律可得聯(lián)立解得小車的水平長度為13.如圖所示，在平面內(nèi)，有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒放射出N個速率均為v的電子，形成寬為2b