2025屆天津市南開中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2025屆天津市南開中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、物體做豎直上拋運(yùn)動：v表示物體的瞬時速度，a表示物體的加速度，t表示物體運(yùn)動的時間，h代表其離拋出點(diǎn)的高度，Ek代表動能，Ep代表勢能，以拋出點(diǎn)為零勢能面．下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）A． B．C． D．2、如圖所示，斜面體B放置在粗糙的水平地面上，在水平向左的推力F作用下，物體A和斜面體B均保持靜止。若減小推力F，物體A仍然靜止在斜面體B上，則（）A．物體A受斜面體B的作用力一定減小B．物體A所受摩擦力一定減小C．斜面體B所受合力一定減小D．斜面體B所受地面的摩擦力可能增大3、如圖，一演員表演飛刀絕技，由O點(diǎn)先后拋出完全相同的三把飛刀，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點(diǎn).假設(shè)不考慮飛刀的轉(zhuǎn)動，并可將其看做質(zhì)點(diǎn)，已知O、M、N、P四點(diǎn)距離水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A．三把刀在擊中板時動能相同B．三次飛行時間之比為C．三次初速度的豎直分量之比為3:2:1D．設(shè)三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1＞θ2＞θ34、現(xiàn)用某一頻率的光照射鋅板表面，能發(fā)生光電效應(yīng)，若（）A．只增大入射光的頻率，遏止電壓不變B．只增大入射光的頻率，鋅的逸出功變大C．只增大入射光的強(qiáng)度，飽和光電流變大D．只增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能變大5、如圖所示，水平傳送帶的質(zhì)量，兩端點(diǎn)間距離，傳送帶以加速度由靜止開始順時針加速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，將一質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速度地輕放在點(diǎn)處，已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，取，電動機(jī)的內(nèi)阻不計。傳送帶加速到的速度時立即開始做勻速轉(zhuǎn)動而后速率將始終保持不變，則滑塊從運(yùn)動到的過程中（）A．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為B．滑塊機(jī)械能的增加量為C．滑塊與傳送帶相對運(yùn)動的時間是D．傳送滑塊過程中電動機(jī)輸出的電能為6、如圖所示，同種材料制成的軌道MO和ON底端由對接且．小球自M點(diǎn)由靜止滑下，小球經(jīng)過O點(diǎn)時無機(jī)械能損失，以v、s、a、f分別表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四個物理量的大?。铝袌D象中能正確反映小球自M點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動過程的是()A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，兩軸心間距離、與水平面間夾角為的傳送帶，在電動機(jī)帶動下沿順時針方向以的速度勻速運(yùn)行。一質(zhì)量的貨物從傳送帶底端由靜止釋放，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。已知重力加速度大小為，，。則貨物從底端運(yùn)動至頂端的過程中（）A．貨物增加的機(jī)械能為B．摩擦力對貨物做的功為C．系統(tǒng)因運(yùn)送貨物增加的內(nèi)能為D．傳送帶因運(yùn)送貨物多做的功為8、一帶正電的粒子僅在電場力作用下從點(diǎn)經(jīng)運(yùn)動到點(diǎn)，其圖象如圖所示。分析圖象后，下列說法正確的是（）A．處的電場強(qiáng)度一定小于處的電場強(qiáng)度B．粒子在處的電勢能一定大于在處的電勢能C．間各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢都為零D．兩點(diǎn)間的電勢差等于兩點(diǎn)間的電勢差9、如圖甲所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸長的輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面底端的擋板上。一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端一定距離的位置靜止釋放，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動，小球運(yùn)動的v－t圖像如圖乙所示，其中OA段為直線段，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的平滑曲線，BC是平滑曲線，不考慮空氣阻力，重力加速度為g。關(guān)于小球的運(yùn)動過程，下列說法正確的是（）A．小球在時刻所受彈簧的彈力等于mgB．小球在時刻的加速度大于C．小球從時刻所在的位置由靜止釋放后，能回到出發(fā)點(diǎn)D．小球從時刻到時刻的過程中，重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量10、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列所給器材中，哪個組合較好？①長1m左右的細(xì)線②長30cm左右的細(xì)線③直徑2cm的塑料球④直徑2cm的鐵球⑤秒表⑥時鐘⑦最小刻度線是厘米的直尺⑧最小刻度是毫米的直尺A．①③⑤⑦ B．①④⑤⑧ C．②④⑥⑦ D．②③⑤⑦12．（12分）利用打點(diǎn)計時器（用頻率為的交流電）研究“勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律”。如圖所示為實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計時器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，O是打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)，相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)沒有畫出（1）相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為________s（2）實(shí)驗(yàn)時要在接通打點(diǎn)計時器電源之________（填“前”或“后”）釋放紙帶（3）將各計數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為、、、、…，測得，，，。請計算打點(diǎn)計時器打下C點(diǎn)時紙帶的速度大小為___；紙帶的加速度大小為________（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同，長度分別為2L和L，兩氣缸通過長度為L的絕熱管道連接；厚度不計的絕熱活塞a、b可以無摩擦地移動，a的橫截面積為b的兩倍．開始時A、B內(nèi)都封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最左端，活塞b在管道最左端．現(xiàn)向右緩慢推動活塞a，當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時，停止推動活塞a并將其固定，接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞b回到初始位置，求（i）活塞a向右移動的距離；（ii）活塞b回到初始位置時氣缸B中空氣的溫度．14．（16分）2020年1月1日起，TPMS（胎壓監(jiān)測系統(tǒng)）強(qiáng)制安裝法規(guī)將開始執(zhí)行。汽車行駛時，TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27℃，壓強(qiáng)為250kPa，己知該輪胎的容積為30L。阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol任何氣體的體積為22.4L，1atm=100kPa。求該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）15．（12分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關(guān)于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強(qiáng)磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計粒子間的相互作用，不計正、負(fù)電子的重力，求：（1）哪個直線加速器加速的是正電子；（2）正、負(fù)電子同時以相同速度ν1進(jìn)入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計算求出v1的最小值。（3）正、負(fù)電子同時以v2速度進(jìn)入磁場，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

豎直上拋運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動，物體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒．根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式列出v與t的關(guān)系式，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出物體的動能與高度的關(guān)系式．再選擇圖象．【詳解】AB．物體做豎直上拋運(yùn)動，只有重力，加速度等于g，保持不變，所以a﹣t圖象是平行于時間軸的直線，取豎直向上為正方向，則豎直上拋運(yùn)動可看成一種勻減速直線運(yùn)動，速度與時間的關(guān)系為v=v0﹣gtv﹣t圖象是一條向下傾斜的直線，AB不符合題意；C．以拋出點(diǎn)為零勢能面，則物體的重力勢能為Ep=mgh則Ep﹣h圖象是過原點(diǎn)的直線，C符合題意；D．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可見Ek與h是線性關(guān)系，h增大，Ek減小，Ek﹣h圖象是向下傾斜的直線．D不符合題意。故選C。2、A【解析】

A．物體A始終處于平衡狀態(tài)，所以物體A受到的重力、推力和物體A受斜面體B的作用力，根據(jù)平衡條件可知物體A受斜面體B的作用力為減小推力，物體A受斜面體B的作用力一定減小，故A正確；B．物體A始終處于平衡狀態(tài)，所以物體A受到的重力、推力、斜面體B對物體A的支持力和摩擦力，設(shè)斜面的夾角為，若斜面體B對物體A的摩擦力方向沿斜面向上，根據(jù)平衡條件在沿斜面方向則有當(dāng)減小時，物體A所受摩擦力增大；若斜面體B對物體A的摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)平衡條件在沿斜面方向則有當(dāng)減小時，則物體A所受摩擦力減小，故B錯誤；C．斜面體B始終處于平衡狀態(tài)，所以受到的合外力始終等于0，不變，故C錯誤；D．視物體A和斜面體B為整體，在水平方向受到推力和地面對斜面體B的摩擦力，根據(jù)平衡條件可知水平方向受到推力大小等于地面對斜面體B的摩擦力，當(dāng)減小時，地面對斜面體B的摩擦力也減小，故D錯誤；故選A。3、D【解析】

A.將飛刀的運(yùn)動逆過來看成是一種平拋運(yùn)動，三把刀在擊中板時的速度大小即為平拋運(yùn)動的初速度大小，運(yùn)動時間為，初速度為，由圖看出，三把刀飛行的高度不同，運(yùn)動時間不同，水平位移大小相等，由平拋運(yùn)動的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在擊中板時動能不同;故A錯誤.B.豎直方向上逆過來看做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動時間為，則得三次飛行時間之比為;故B錯誤.C.三次初速度的豎直分量等于平拋運(yùn)動下落的速度豎直分量，由，可得它們得豎直分速度之比為;故C錯誤.D.設(shè)任一飛刀拋出的初速度與水平方向夾角分別為θ，則，則得θ1＞θ2＞θ3;故D正確.4、C【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律而遏止電壓可知遏止電壓的大小與照射光的頻率有關(guān)，只增大入射光的頻率，遏止電壓增大，A錯誤；B．金屬的逸出功與入射光無關(guān)，B錯誤；CD．光強(qiáng)度只會影響單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目，只增大入射光的強(qiáng)度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增大，飽和光電流變大，對光電子的最大初動能不影響，C正確D錯誤。故選C。5、A【解析】

AC.傳送帶初始做勻加速運(yùn)動，加速時間，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律，滑塊的加速度滿足，得：，滑塊加速過程的位移，故滑塊會一直加速到與傳送帶共速，后保持相對靜止一起做勻速運(yùn)動?；瑝K加速的時間：，相同時間內(nèi)傳送帶的位移，故滑塊與傳送帶的相對路程：，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量：，故A正確，C錯誤；B.根據(jù)功能關(guān)系，傳送帶對滑塊的摩擦力做的功等于滑塊機(jī)械能的增加量：，故B錯誤；D.由能量守恒定律得，電動機(jī)輸出的電能：，故D錯誤。故選：A。6、D【解析】

A.由于在兩個斜面上都是勻變速運(yùn)動，根據(jù)位移時間關(guān)系公式，可知位移--時間圖象是曲線，故A錯誤；B.小球先做勻加速運(yùn)動，a=gsinθ-μgcosθ，后做勻減速運(yùn)動，加速度大小為a=gsinα+μgcosα，而gsinα+μgcosα＞gsinθ-μgcosθ，因而B錯誤；C.根據(jù)f=μN(yùn)=μmgcosθ可知：當(dāng)θ＞α?xí)r，摩擦力μmgcosθ＜μmgcosα，則C錯誤；D.小球運(yùn)動過程中，在兩個斜面上都受到恒力作用而沿斜面做勻變速直線運(yùn)動，速度先增加后減小，根據(jù)速度時間關(guān)系公式，可知兩段運(yùn)動過程中的v-t圖都是直線，且因?yàn)樵贠M上的加速度較小，則直線的斜率較小，故D正確；二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】

AB．當(dāng)貨物剛放上傳送帶時，對貨物由牛頓第二定律得設(shè)貨物與傳送帶共速時用時為，則，解得則這段時間內(nèi)貨物運(yùn)動的位移傳送帶運(yùn)動的位移貨物從底端運(yùn)動至頂端的過程中，滑動摩擦力對貨物做的功靜摩擦力對貨物做的功故摩擦力對貨物做的功根據(jù)功能關(guān)系得貨物增加的機(jī)械能也為，故A正確，B錯誤；CD．系統(tǒng)因運(yùn)送貨物增加的內(nèi)能為傳送帶因運(yùn)送貨物多做的功等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能與貨物增加的機(jī)械能之和故C錯誤，D正確。故選AD。8、BD【解析】

A．由運(yùn)動的速度--時間圖象可看出，帶正電的粒子的加速度在A點(diǎn)時較大，由牛頓第二定律得知在A點(diǎn)的電場力大，故A點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故A錯誤；B．由A到B的過程中，速度越來越大，說明是電場力做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為動能，由功能關(guān)系可知，此過程中電勢能減少，所以A點(diǎn)的電勢能高于B點(diǎn)的電勢能，故B正確。C．從C到D，粒子速度一直不變，故電場力做功為零，可知CD間各點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，但電勢不一定為零，故C錯誤；D．A、C兩點(diǎn)的速度相等，故粒子的動能相同，因此從A到B和從B到C電場力做功的絕對值相同，AB兩點(diǎn)間的電勢差等于CB兩點(diǎn)間的電勢差，故D正確。故選BD。9、BC【解析】

A．小球在時刻速度達(dá)到最大，此時彈簧的彈力等于重力沿斜面的分力，則有彈故A錯誤；B．在乙圖中，關(guān)于點(diǎn)對稱的點(diǎn)可知此時彈簧的彈力為，由對稱性得由對稱軸到對稱點(diǎn)的彈簧的彈力再變化，故到達(dá)點(diǎn)時彈簧的彈力大于，所以彈力大于，根據(jù)牛頓第二定律可知彈解得故B正確；C．整個過程中，彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，故從點(diǎn)釋放，小球能到達(dá)原來的釋放點(diǎn)，故C正確；D．小球從時刻到時刻的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有重力勢能的減小量與動能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，所以重力勢能的減小量小于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤。故選BC。10、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運(yùn)動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因?yàn)槔K中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因?yàn)镕安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：物體的平衡；安培力.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B【解析】

單擺模型中，小球視為質(zhì)點(diǎn)，故擺線長點(diǎn)，測量誤差越小，故要選擇長1m左右的細(xì)線①；擺球密度要大，體積要小，空氣阻力的影響才小，故要選擇直徑2cm的鐵球④；秒表可以控制開始計時和結(jié)束計時的時刻，比時鐘的效果要好。故選擇秒表⑤；刻度尺的最小分度越小，讀數(shù)越精確，故要選擇最小刻度是毫米的直尺⑧。A．綜上所述，①④⑤⑧組合較好，A錯誤；B．綜上所述