2025年高考第二次模拟考试卷：物理（天津卷）（解析版）

这是一份2025年高考第二次模拟考试卷：物理（天津卷）（解析版），共16页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1.2024年4月20日，我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为，半衰期约为5730年。下列相关说法正确的是（ ）
A．碳14发生的是衰变
B．X是来自原子核外的电子
C．的比结合能比的大
D．10个碳14经过5730年有5个发生衰变
【答案】C
【详解】根据质量数、电荷数守恒，可知核反应方程为，可知，碳14发生的是衰变，故A错误；结合上述可知，X是电子，是原子核内中子向质子转化的过程中形成的，X不是来自原子核外的电子，故B错误；结合上述，碳14发生的是衰变，衰变反应释放能量，反应后的原子核更稳定，可知，的比结合能比的大，故C正确；半衰期是描述大量原子核衰变快慢的物理量，对少数原子核不适用，10个碳14经过5730年不一定有5个发生衰变，故D错误。故选C。
2.“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体图像如图所示，ab与横轴平行。下列说法正确的是（ ）
A．过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少
B．过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
C．过程中，气体温度降低，体积减少
D．过程中，每个气体分子的动能都减少
【答案】A
【详解】由图知过程中压强不变，根据压强的微观意义可得，温度升高，分子的平均动能增大，为保持压强不变，分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数应减少，故A项正确；由图知过程中气体压强不变，温度升高，由，可得气体体积增大，气体对外界做功，，理想气体的内能只与温度有关，故内能因温度升高而增大，，结合热力学第一定律，所以即气体一定从外界吸收热量，且吸收的热量大于气体对外界做的功，故B项错误；由图知过程中，气体压强减小，温度降低，图线上各点与原点连线的斜率逐渐减小，又由，可得图像中的状态点与原点连线的斜率与体积大小成反比，所以过程中，气体体积逐渐增大，故C项错误；温度是分子平均动能的标志，过程中气体温度降低，表明分子的平均动能减少，但并不是每个分子的动能都减少，故D项错误。故选A。
3.2024年10月30日，长征二号遥十九运载火箭搭载神舟十九号载人飞船顺利升空，发射取得圆满成功，飞船入轨后与空间站上的神舟十八号飞行乘组顺利进行了太空会师”。已知空间站在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约9分钟。下列说法正确的是（ ）
A．飞船的发射速度应小于第一宇宙速度
B．空间站的线速度比地球同步卫星的大
C．空间站的角速度比地球同步卫星的小
D．空间站的加速度比地球同步卫星的小
【答案】B
【详解】飞船的发射速度应大于第一宇宙速度，故A错误；根据万有引力提供向心力有，整理可得，，，由于空间站的周期小于地球同步卫星的周期，可知，，，故B正确，D错误；已知同步卫星的周期为，则，根据角速度和周期的关系有，则空间站的角速度比地球同步卫星的大，故C错误；故选B。
4.测糖仪的原理是溶液的折射率与含糖率成正比，通过测量溶液相对标准透明介质的折射率，即可得到待测溶液的含糖率。如图所示为某种测糖仪内部核心结构的原理图，截面为半圆形的透明容器中装有待测溶液，容器右侧有一截面为长方形的标准透明介质，介质右侧面贴有一屏幕，可用来记录光线出射的位置。一束光沿半径方向射向半圆形圆心，射出后分为、两束光，光路图如图所示，其中，忽略容器壁的厚度，下列说法正确的是（ ）
A．、光在溶液中的传播速度比在透明介质中的小
B．若稍微提高溶液的含糖率，光线打在屏幕上的位置均将向下移动
C．若逐渐提高溶液的含糖率，光先不能射出容器
D．稍水平向左移动透明介质，光线打在屏幕上的位置均将向下移动
【答案】B
【详解】，由光的折射定律结合光路图可知，溶液的折射率小于透明介质的折射率，由可知，光线在溶液中的传播速度比在透明介质中的大，A错误；稍微提高溶液的含糖率，溶液的折射率增大，光线从溶液射出时，折射角增大，故打在屏幕上的位置向下移动，B正确；由图可知，溶液对光的折射率小于溶液对光的折射率，由可知，逐渐提高溶液的含糖率，光先达到全反射的临界角，即光先不能射出容器，C错误；稍微水平向左移动透明介质，由几何关系可知光线打在屏幕上的位置均将向上移动，D错误。故选B。
5.中欧班列运行于中国与欧洲以及“一带一路”共建国家间的集装箱等铁路国际联运列车，从开通至今已经完成2万次运输。列车采用内燃加锂电池的混合动力电传动方式进行驱动，整车最大功率750kw，行驶过程中受到阻力恒定，速度最高为108km/h，已知列车的总质量为5×104kg，列车以最大功率启动，下列说法正确的是（ ）
A．行驶过程中列车受到的阻力为2.5×104N
B．以最大速度行驶时，列车1小时内通过的位移一定是108km
C．列车以15m/s行驶时的加速度是1m/s2
D．列车加速过程中的平均速率是15m/s
【答案】A
【详解】当列车匀速行驶时，所受的牵引力等于阻力，即，解得行驶过程中列车受到的阻力为
，故A正确；以最大速度行驶时，列车1小时内通过的路程是108km，但位移不一定是108km，故B错误；当列车以v1=15m/s行驶时，对列车由牛顿第二定律，其中，联立解得，列车以15m/s行驶时的加速度是故C错误；作出列车运动的图像，如图所示
由图可知，列车加速过程中的平均速率，故D错误。故选A。
6.平行金属板A、B水平放置，构成平行板电容器，下极板B接地，与电阻箱、定值电阻、电源E、滑动变阻器R组成如图所示电路，滑动变阻器R的滑片置于中间位置。下列说法正确的是（ ）
A．上极板A带正电，下极板B不带电
B．仅增加极板A、B间的距离，极板带电量减小
C．仅增大电阻箱的阻值，电容器两端电压减小
D．仅将滑动变阻器R的滑片向b端滑动，极板带电量增大
【答案】BD
【详解】上极板A带正电，下极板B带负电，选项A错误；仅增加极板A、B间的距离，根据
可知C减小，根据Q=CU，可知，极板带电量减小，选项B正确；电容器两板间电压等于滑动变阻器两端的电压，则仅增大电阻箱的阻值，电容器两端电压不变，选项C错误；仅将滑动变阻器R的滑片向b端滑动，滑动变阻器阻值变大，则总电流减小，R2及电源内阻上的电压减小，滑动变阻器两端的电压变大，即电容器两端的电压变大，根据Q=CU，可知极板带电量增大，选项D正确。故选BD。
7.图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A．示数增大，示数减小B．示数不变、示数都减小
C．输电线上的功率损失增大D．、示数的乘积等于、示数的乘积
【答案】BC
【详解】当用户功率增大时，降压变压器次级电流会变大，示数增大；此时发电机输出功率增大，线路中电流增大，示数增大，A项错误；发电厂输出的电压恒定，则电压表的示数不变，由于输电线上电流变大，则输电线上损失的电压变大，则降压变压器原线圈两端电压变小，次级电压也会就减小，即电压表的示数减小，B项正确；由于示数增大，则根据，可知输电线上损失的功率增大，C项正确；根据输电线上有功率损失，可知、示数乘积大于、示数乘积，选项D项错误。故选BC。
8.如图甲所示，在直角坐标系xOy的x轴上有一根足够长的轻质细绳，绳中有A、B两波源，分别处于和处。时刻开始，两波源A、B均沿y轴做简谐振动，它们的振动图像分别如图乙和图丙所示，且振动仅维持1.0s时间。A、B两波源的振动均在绳中激起简谐横波，且每个波源均发出两列波：一列沿x轴正方向传播，另一列沿x轴负方向传播。绳中激起的每一列波的波速均为4m/s。则（ ）
A．绳中处于坐标原点的P质元的起振方向沿y轴正方向
B．绳中坐标处的质元振幅始终等于10cm
C．波源A发出的沿x轴正方向传播的波和波源B发出的沿x轴负方向传播的波在绳上相遇时，每一波的波长均为4m
D．绳中处于坐标原点的P质元从0s至3.0s的时间内走过的路程为0.2m
【答案】AC
【详解】由甲图可知，波源A发出的波先到达绳坐标原点，所以P质元的起振方向与波源A的起振方向相同，即沿y轴正方向。故A正确；绳中坐标处的质元与两波源的距离相等，依题意，两波源发出的波同时到达该位置，且两波源的振动步调恰好相反，所以该质元始终处于静止状态，所以振幅始终为零。故B错误；由乙图和丙图可知，两列波的周期均为1s，根据，可知，故C正确；
波源A发出的沿x轴正方向传播的波传播到坐标原点的时间为，即0~1s内质元P未振动，波源B发出的沿x轴负方向传播的波传播到坐标原点的时间为，可知，1~1.5s内质元P的路程为，依题意，两波源振动仅维持1.0s时间，可知两列波在坐标原点相遇的时间为0.5s，由，可知该点为振动加强点，则1.5~2.0s内该段时间内质元P的路程为
，2.0~2.5s内波源B发出的沿x轴负方向传播的波单独影响质元P，其路程为
，2.5~3.0s内质元P停止振动，路程为零。综上所述，P质元从0s至3.0s的时间内走过的路程为，故D错误。故选AC。
实验题：本题共2小题，共12分。
9．（1）.某同学用图a所示装置测定重力加速度，并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件，光电门安装在小球平衡位置正下方。
①用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d，其读数如图b，则d= mm；
②让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时，以后光电门被遮挡一次计数增加1，若计数器计数为N时，单摆运动时间为t，则该单摆的周期T= ；
③摆线长度大约80cm，该同学只有一把量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度为30cm，如图c、保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度l以改变摆长，并测出单摆做简谐运动对应的周期。测量多组数据后绘制T2-l图像，求得图像斜率为，可得当地重力加速度g= ；
④该同学用此装置继续实验，验证机械能守恒定律。如图d，将小球拉到一定位置由静止释放，释放位置距最低点高度为h，开启传感器计时模式，测得小球摆下后第一次挡光时间为，改变不同高度h并测量不同挡光时间，测量多组数据后绘制图像，发现图像是过原点的直线并求得图像斜率，比较的值与 （写出含有d、k1的表达式），若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的。
【答案】 ① 2.331/2.332 ② ③ ④
【详解】①由图b可知
②由题意可知，解得
③设A点以下的细线长度为，根据单摆周期公式得，化简得，T2-l图像的斜率为k1，则，解得
④小球在最低点的速度为，由机械能守恒定律得，联立，解得
则比较k2的值与，若二者在误差范围内相等，则验证机械能是守恒的。
（2）．某物理实验小组准备测量未知电阻Rx（约为2kΩ）的阻值和某型号手机锂电池的电动势和内阻。电池已拆开，电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA。在实验室备有如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，内阻RA为25Ω）
C．电流表A2（量程2mA，内阻R2约为100Ω）
D．滑动变阻器R（0～40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R0（0～9999Ω）
F．开关S一个、导线若干
①为了测定电阻Rx的阻值，实验小组设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应选用 （选填“A1”或“A2”），将电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
②该实验小组设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。
a.电流表示数的倒数与电阻箱阻值R0之间的关系式为 （用字母E，r，RA表示）；
b.在实验中，多次改变电阻箱的阻值，获得多组数据，根据数据作出的图像为图丙所示的直线，根据图像可知该锂电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 ① A2 大于 ② 3.3 8.3
【详解】 ①根据题意，由欧姆定律可得，流过电流表的最大电流约为，则电流表应该选用;由电路图甲可知，电流表采用的是内接法，由于电流表的分压，电压表的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值大于真实值。
②根据题意及电路图乙，由闭合电路的欧姆定律有，整理得；根据题意，结合图丙可得，，解得，。
三、计算题：本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
10.某智能家居品牌，因科技含量高、丰富的人性化设计深受年轻人的追捧，其中一款语音控制电动窗帘轨道盒的工作原理可简化成如图所示的示意图，电动机通过轻细绳拉动滑块A（正常使用时滑块A与窗帘布连接），滑块B为防撞模块（它用一段柔软轻绳与左面墙连接），从语音控制电动机接收到打开窗帘的指令开始计时，电动机以额度功率牵引滑块A（未连接窗帘布），当滑块A以最大速度向左运动与滑块B发生碰撞，碰撞瞬间电动机自动切断电源停止对滑块A提供拉力，碰撞时间极短可忽略不计，到达墙面前速度刚好减为零。已知语音控制电动机在正常工作时的额定功率为0.16W，滑块A、B在轨道上滑动时所受阻力均为滑块重力的0.1倍，滑块A最初位置与滑块B相距4m。已知mA＝0.2kg、mB＝7.6kg。求：
（1）电动机牵引滑块A在轨道上运动能达到的最大速度；
（2）滑块A由静止出发到最后停在墙边共需要多少时间。
【答案】（1）0.8m/s；（2）5.42s
【详解】（1）由题意可知
P=0.16W，k=0.1，mA＝0.2kg、mB＝7.6kg，L＝4m
当A达到最大速度时牵引力等于阻力，根据功率的计算公式可得
P＝kmAgvm
解得
vm＝0.8m/s
（2）设A碰撞前运动时间为t1，根据动能定理可得
Pt1﹣kmAgL＝
其中
L＝4m
代入数据解得
t1＝5.4s
碰撞过程中，取向左为正方向，由动量守恒定律
mAvm＝（mA+mB）v
解得碰撞后的速度大小为
v＝0.2m/s
设碰撞后到静止的时间为t2，取向左为正方向，对整体根据动量定理可得
-k（mA+mB）gt2＝0-（mA+mB）v
解得
t2＝0.02s
所以滑块A由静止出发到最后停在墙边共需要的时间为
t＝t1+t2＝5.4s+0.02s＝5.42s
11.如图所示，在相距一定距离的高低两处，有两段水平放置、间距均为L的光滑平行金属导轨，高低两处的里、外两根导轨分别在里、外两个竖直面内，两段导轨的水平部分都存在方向竖直向下、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。上方导轨的左端连有一个充满电荷的电容器（极板带电情况如图中所示），导体棒ab垂直于导轨静止放置。下方导轨由一段圆弧部分与一段足够长的水平部分平滑连接组成，圆弧段导轨所对圆心角，半径为R；在导轨的水平段上距离圆弧轨道最低处MN足够远处静止放置另一导体棒cd、某时刻，闭合上方导轨连接的开关S，导体棒ab从上方导轨末端飞出后恰好沿切线方向、以大小为的速度从下方导轨的左端最高处PQ进入圆弧导轨。ab、cd两段导体棒的质量均为m，导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好，重力加速度为g，。求：
（1）闭合开关S后，通过导体棒ab的电荷量q；
（2）导体棒ab和cd的最终速度大小；
（3）导体棒在下方导轨上运动过程中，回路中产生的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）把v正交分解可得ab棒离开水平的轨道的速度为
闭合开关S，电容器通过金属棒ab放电，设放电时间为t，平均电流为，取向右为正方向，对金属棒ab由动量定理得
而安培力
解得
所以通过导体棒ab的电荷量
（2）金属棒ab到达MN时速度大小为，由动能定理有
解得
导体棒ab和cd最终以相同的速度匀速运动，设速度为，根据动量守恒有
解得
（3）导体棒在下方导轨上运动过程中，根据能量守恒可得回路产生的热量为
解得
12.如图甲的空间直角坐标系Oxyz中，有一边长为L的立方体区域，该区域内（含边界）分布有沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），以初速度v0从a点沿x轴正方向进入电场区域，恰能从dʹ点离开。
（1）求电场强度的大小E；
（2）若在该区域再加一个沿y轴正方向的匀强磁场，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域后从Obʹ之间某点离开，求磁感应强度的大小B和离开该区域时的速度大小v1；
（3）撤去原来的电场，在该区域加方向沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，磁感应强度Bx、By的大小随时间t周期性变化的规律如图乙所示。t=0时刻，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域，要使粒子从平面cddʹcʹ离开此区域，且速度方向与平面cddʹcʹ的夹角为60°，求磁感应强度B0的可能取值。
【答案】（1）；（2），；（3）（n=0，1，2，3……）
【详解】（1）设粒子在电场中运动的加速度大小为a，运动时间为t1，则
解得
（2）粒子在复合场中的运动，可分解为沿y轴负方向的匀加速直线运动和沿平行于xOz平面的匀速圆周运动，由“粒子从Obʹ之间某点离开”可知，粒子在平行xOz平面内的运动轨迹为二分之一圆周，由运动的等时性，其运动时间仍为
解得
根据动能定理可得
解得
（3）沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴负方向夹角60°，设粒子在平行于yOz平面内运动了个，图甲为的情况，设运动半径为r，则满足
（n=0，1，2，3……）
这一过程粒子沿y轴负方向运动距离
由于，所以粒子无法到达平面，不合题意；
沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴正方向夹角为60°，图乙为的情况，则满足
（n=0，1，2，3……）
由于，所以粒子能到达平面，符合题意；
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
（n=0，1，2，3……）