2025届天津市十二区重点学校高三毕业联考（一）物理试题 （解析版）

这是一份2025届天津市十二区重点学校高三毕业联考（一）物理试题 （解析版），共13页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸， 抖空竹是一种传统杂技， 下列有关光学现象描述正确的是，01mm，读数为6等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
3.答题前，务必在答题纸上填涂姓名、班级、考场座位号和准考证号，作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题卡上相应的区域，第二部分的作答必须写在答题卡上与试卷题号对应的位置。
第Ⅰ部分 选择题共40分
一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体的过程中（假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（ ）
A. 罐内每个气体分子的动能都不变
B. 外界对罐内气体做功
C. 罐内气体的压强不变
D. 罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，温度不变，平均动能不变，但不是罐内每个气体分子的动能都不变，故A错误；
B．喷出气体瞬间，气体膨胀，气体对外做功，故B错误；
C．喷出气体过程中，相当于罐内和喷出的气体总体积膨胀，温度不变，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，故C错误；
D．由于气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知，罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功，故D正确。
故选D。
2. “核钻石”电池是利用发生β衰变放能发电的新型电池，该电池具有使用寿命长、安全性高的优点。下列说法正确的是（ ）
A. β衰变放出的电子来自碳原子的核外电子
B. 衰变后生成新核为
C. 升高温度会使的半衰期变短
D. β衰变过程中质量和电荷数守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A．β衰变放出的电子来自碳原子核内的中子转化为质子时放出的电子，故A错误；
B．根据β衰变的特点，衰变后生成新核质量数不变，电荷数增加1，可知衰变后生成新核为，故B正确；
C．外部因素不会影响的半衰期，故C错误；
D．β衰变过程中质量数和电荷数守恒，但质量不守恒，故D错误
故选B。
3. 电动汽车充电站变压器如图所示，其输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为n1，n2，输入的正弦交流电的频率为50Hz，则下列说法正确的是（ ）
A. 原副线圈匝数比250:11
B. 输出的最大电压为220V
C. 若10台充电桩同时使用，输入功率为160kW
D. 若工作的充电桩数量增加，则原线圈中电流增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．原副线圈匝数比为
故A错误；
B．输出的最大电压为
故B错误；
C．若10台充电桩同时使用，输出功率为
变压器不改变功率，故输入功率为3.52×104W，故C错误；
D．若工作的充电桩数量增加，则输出功率增加，输入功率增加，则原线圈中电流增大，故D正确。
故选D。
4. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获，经过系列变轨后逐渐靠近火星，如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（ ）
A. 两阴影部分的面积相等
B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度
C. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度
D. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知，卫星绕同一中心天体运动时，在同一轨道上相等时间内，卫星与中心天体连线扫过的面积相等，图中两个阴影部分是不同轨道上连线扫过的面积，则两阴影部分的面积不相等，故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
解得
可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度等于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度，故B错误；
C．Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要再切点位置加速，可知，探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度，故C正确；
D．探测器在Ⅰ轨道运行的半长轴大于在Ⅱ轨道运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，探测器在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期，故D错误。
故选C。
5. 抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者右手控制A点不动，左手控制B点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，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（ ）
A. 沿虚线a向左移动，空竹高度不变
B. 沿虚线b向上移动，细线与竖直方向夹角不变
C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变
D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．空竹受力如图所示
由于空竹缓慢移动，则其受力平衡，由平衡条件可知
设绳长为L，由几何关系可知
当一只手沿虚线a缓慢向左移动时，d减小，减小，空竹高度降低，故A错误；
B．沿虚线b向上移动，d不变，不变，故B正确；
C．沿虚线c斜向上移动，d增大，减小，细线的拉力增大，故C错误；
D．沿虚线d向右移动，d增大，减小，细线对空竹的合力始终等于空竹的重力，所以细线对空竹的合力不变，故D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的，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）
6. 下列有关光学现象描述正确的是（ ）
A. 图甲，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的折射
B. 图乙，光经过大头针时，使影的轮廓模糊不清，主要原因是光的衍射
C. 图丙，电影院里观众看到的立体电影是利用光的偏振
D. 图丁，光学平面的平滑度检测是利用了光的全反射
【答案】BC
【解析】
【详解】A．图甲，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的全反射，故A错误；
B．图乙，光经过大头针时，使影的轮廓模糊不清，主要原因是光的衍射，故B正确；
C．图丙，电影院里观众看到的立体电影是利用光的偏振，故C正确；
D．图丁，光学平面的平滑度检测是利用了光的干涉，故D错误。
故选BC。
7. “甩绳”是一种时尚的健身运动，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，另一端由健身者双手分别握住上下交替甩动，绳子在竖直面内分别形成两列波。某次健身者以一定的频率开始甩动，某时刻绳子形成的波形如图乙所示（可视为简谐波且还未传到固定点P），其中a、b是右手绳子上的两个相邻的最低点，a、b两质点在波的传播方向上的距离，a质点振动图像如图丙所示，则（ ）
A. 健身者右手甩动绳子的频率为1Hz
B. 波在绳上传播的速度为2m/s
C. 健身者右手刚甩动时的方向是向下
D. 增大甩动绳子的频率，绳子上的波形传播到P点的时间变短
【答案】AB
【解析】
【详解】A．从图丙可知周期为1s，则健身者右手甩动绳子的频率为
故A正确；
B．由图乙可知a、b两质点在波的传播方向上的距离等于波长，则有
则波在绳上传播的速度为
故B正确；
C．质点的起振方向与波源起振方向一致，由图乙根据波形平移法可知，绳上质点的起振方向向上，则健身者右手刚甩动时的方向向上，故C错误；
D．机械波的传播速度由介质决定，增大甩动绳子的频率，波传播的速度不变，所以绳子上的波形传播到P点的时间不变，故D错误。
故选AB。
8. 真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知：，，则（ ）
A. 小球所受的电场力为
B. 小球在最高点B的动能为
C. 小球从B到C的电势能减少量是从A到B的电势能减少量的3倍
D. 小球在C点的机械能比在A点多
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球由静止释放，小球在重力与电场力作用下做匀加速直线运，由于运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°，则有
故A错误；
小球竖直方向做竖直上抛运动，小球从A运动到B过程有
小球在水平方向做匀加速直线运动，则有
小球在最高点B的动能
解得
故B错误；
C．小球竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可知，小球从A到B的时间等于从B到C的时间，小球水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，根据相邻相等时间内的位移比例关系可知，水平方向上A到B的分位移与B到C的分位移之比为1:3，则电场力做正功的比值也为1:3，即小球从B到C的电势能减少量是从A到B的电势能减少量的3倍，故C正确；
D．结合上述可知，小球从A到C水平方向的分位移
电场力做正功为
结合上述解得
电场力做正功，电势能减小，则小球在C点的机械能比在A点多，故D正确。
故选CD。
第Ⅱ部分 非选择题共60分
三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分）
9. 某兴趣小组在科技活动中用如图甲所示装置测当地的重力加速度。用细线拴一个磁性小球并悬挂，手机放在悬点O正下方桌面上，打开手机中测量磁感应强度的智能软件。（地磁场对磁性小球的运动影响很小，可忽略不计）
（1）用螺旋测微器测量磁性小球的直径如图乙所示，__________mm。
（2）用毫米刻度尺测量摆线长度，则摆长，然后使磁性小球在竖直面内做小角度摆动，手机的智能软件记录接收到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示，则小球摆动的周期__________。
（3）多次改变摆线长度，重复实验，得到多组摆长l及小球摆动的周期T，作出图像如图丁所示，根据图丁可得重力加速度的测量值为__________。（，计算结果保留3位有效数字）
【答案】（1）6.700
（2）
（3）9.86
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为6.5mm+20.0mm=6.700mm
【小问2详解】
由图像可知，从磁场最强再到最强间隔半个周期为t0，则铁块摆动的周期。
【小问3详解】
根据单摆周期公式
可得
故该图像的斜率为
解得重力加速度的测量值为
10. 某实验小组利用如图甲所示的电路图，测量电压表的内阻和电流表的内阻已知定值电阻的阻值为，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，电压表、电流表的示数分别为U、I，多测几组U、I、R的对应数据，根据所得的数据描绘出的关系图线如图乙所示（图中a、b均已知）。
（1）闭合开关之前，滑动变阻器滑片应置于滑动变阻器的_____（填“左”或“右”）端。
（2）由图乙可知，_____，_____（用、a、b表示）。
【答案】（1）左 （2） ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端。
【小问2详解】
[1][2]根据电路图的串并联关系，结合欧姆定律可得
整理可得
可知图像的纵截距为
图像的斜率为
解得，
四、计算题（本题共3小题，其中第10题14分，第11题16分，第12题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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）
11. 如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径的细管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数k=100N/m的轻弹簧，弹簧下端固定，另一端恰好与管口D端平齐。质量为的小球1从距BC的高度处静止释放，与静止在B点质量为的小球2发生碰撞，碰后小球1立即停止运动，小球2沿BC轨道进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球2速度最大时弹簧的弹性势能。两球均可以视为质点，重力加速度g取。求：
（1）小球1在B点与小球2碰撞前的速度大小；
（2）小球2在BC轨道上运动过程中，克服摩擦力做的功W；
（3）小球2在压缩弹簧过程中的最大动能。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球1在曲面AB上运动的过程中，根据动能定理得
解得
【小问2详解】
规定向右为正方向，碰撞过程，设碰后速度为，动量守恒定律有
在C点，根据牛顿第二定律得
根据定能定理得
解得
【小问3详解】
小球2速度最大时，小球合力为0，即
根据能量守恒得
解得
12. 科学研究经常需要分离同位素。电场可以给带电粒子加速，也能让粒子发生偏转。如图所示，粒子源不断产生初速度为零、电荷量为e、质量为m的氕核和质量为3m氘核，经过电压为U的加速电场加速后匀速通过准直管，从偏转电场的极板左端中央沿垂直电场方向射入匀强偏转电场，偏转电场两水平金属板的板长为d，板间距离也为d，板间电压为2U。整个装置处于真空中，粒子所受重力、偏转电场的边缘效应均可忽略不计。
（1）求氕核离开偏转电场时的侧移量以及速度与水平方向的夹角；
（2）为了分离氕核和氚核，在偏转电场下极板右端竖直放置一接收屏MN，且MN与偏转电场的下极板相交于M点，在偏转电场右侧存在范围足够大、左端有理想边界、磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，且磁场的左边界与MN所在直线重合。求氕核和氚核打在接收屏上的位置与M点的距离之比。
【答案】（1）
（2）1：
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理得
由水平方向匀速运动得
由匀强电场中场强与电势差的关系得
根据牛顿第二定律得
由竖直方向上的匀加速运动得
解得
根据匀变速直线运动规律得
假设速度与水平方向的夹角为，则
解得
【小问2详解】
由速度的合成与分解关系知
根据向心力关系得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的弦长
解得
带入上式可得，气核和氚核离开磁场的位置与M点的距离之比为1：。
13. 如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面时再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈周长为L，总电阻为R。在距地面的区域设置一辐向磁场减速区，俯视图如图丙，辐向磁场区域各点磁感应强度的大小和该点到中心轴线的距离有关，已知线圈所在区域磁感应强度的大小为B。现将线圈提升到距地面处由静止释放做自由落体运动，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。
（1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），并计算此时的电流大小；
（2）若落地时速度为，求全程运动的时间t；
（3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量为x时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）顺时针，
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据右手定则可以判断，感应电流方向为顺时针。
根据闭合电路欧姆定律得
感应电动势
根据运动学得
解得
【小问2详解】
根据动量定理得
平均安培力
根据闭合电路欧姆定律得
平均感应电动势
根据运动学得
解得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律得
根据能量守恒