2025届天津市宝坻区九校高三下学期联考学科物理试卷（解析版）

这是一份2025届天津市宝坻区九校高三下学期联考学科物理试卷（解析版），共12页。试卷主要包含了单选题，不定项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 三星堆遗址考古入选世界重大田野考古发现。三星堆古遗址距今已有3000至5000年历史，昭示长江流域与黄河流域一样同属中华文明的母体。利用14C衰变测定年代技术进行考古研究，可以确定文物的大致年代，14C衰变方程为，14C的半衰期是5730年，下列说法中正确的是（ ）
A. 方程中X是电子，它是碳原子电离时产生的，是原子的组成部分
B. 方程中的X是中子，来源于原子核
C. 文物所埋藏的环境会影响的半衰期，进而对推算年代造成影响
D. 若、、X的质量分别是、、，一个发生衰变释放能量为
【答案】D
【解析】AB．在核反应方程中，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，它是核反应产生的，来源于原子核，不是电离产生的，A、B错误；
C．放射性元素的半衰期非常稳定，不受环境影响，C错误；
D．根据质能方程可知，该反应释放的能量
D正确。故选D。
2. 如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 内能变大B. 压强不变
C. 气体对外做功D. 分子热运动的平均动能不变
【答案】A
【解析】A．气柱袋受到快速挤压时，体积减小，外界对气体做功，和外界没有热交换，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，故A正确；
B．气体的体积变小，内能增大，温度升高；根据理想气体的状态方程可知，气体的压强必定增大，故B错误；
C．气体的体积减小，外界对气体做功，故C错误；
D．气体的体积减小，外界对气体做功；内能增大，温度升高，分子热运动的平均动能增大，故D错误。故选A。
3. 用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，双缝到光屏的距离不变，获得的干涉条纹如图甲、乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. 相同情况下，乙光比甲光更容易发生明显的衍射现象
B. 若甲乙两种光平行照射到同一平行玻璃砖，从玻璃砖射出时乙光的横向侧移量更小
C 若甲光能使基态氢原子向高能级跃迁，则乙光一定能使基态氢原子向高能级跃迁
D. 若甲光能使某种金属发生光电效应，则乙光一定能使这种金属发生光电效应
【答案】D
【解析】根据可知甲光的波长大于乙光的波长，甲光的频率小，光子能量小，甲光的折射率小
A．相同情况下，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，故A错误；
B．若甲乙两种光平行照射到同一平行玻璃砖，从玻璃砖射出时甲光的横向侧移量更小，故B错误；
C．只有光子能量等于能级之间的能量差才能被氢原子吸收发生跃迁，若甲光能使基态氢原子向高能级跃迁，则乙光不一定能使基态氢原子向高能级跃迁，故C错误；
D．若甲光能使某种金属发生光电效应，则乙光一定能使这种金属发生光电效应，故D正确。故选D。
4. 如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴静止于P点。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 电容器的电容增大B. 电容器两极板的电荷量增大
C. 油滴在P点的电势能增大D. 带电油滴将向上运动
【答案】C
【解析】A．根据可知，将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，d变大，则C减小，A错误；
B．根据Q = CU可知，C变小，U不变，则电容器两极板的电荷量减小，B错误；
C．根据可知U不变，d变大，则E减小，P点与下极板间电势差减小，P点电势降低，又由于电场线方向竖直向下，带电油滴静止于P点，则说明油滴带负电，根据
Ep = φq
可知油滴在P点的电势能增大，C正确；
D．开始时油滴静止，向上的电场力等于重力；由于电场强度减小，则油滴受到的电场力减小，则油滴将向下运动，D错误。故选C。
5. 近年来，我国科技飞速发展，科学家们研发的反隐身米波雷达堪称隐身战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，如图所示为一列米波在时刻的波形图，接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点N在时第二次到达波峰。则下列判断正确的是（ ）

A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的传播周期为
C. 接下来一小段时间内质点Q的速度增加
D. 从时刻起，质点P比质点Q更早到达波峰
【答案】B
【解析】A．接下来之后一小段时间内质点P的加速度减小，质点P向平衡位置运动，由上下坡法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．质点N在t=0时，位于波谷，t=1s时第二次到达波峰，有
解得，故B正确；
C．由图可知，质点Q向正向最大位移处运动，接下来一小段时间内质点Q的速度减小，故C错误；
D．从时刻起，质点Q向正向最大位移处运动，质点P向平衡位置运动，质点Q比质点P更早到达波峰，故D错误。故选B。
二、不定项选择题（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3分，选错或不答题的得0分）。
6. 交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（ ）
A. 通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次
B. 改变滑片P 的位置可以使电压表的示数为12V
C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向平行
D. 自耦变压器滑片 P 向上滑动时，电阻 R 热功率增大
【答案】AC
【解析】A．由图可知，周期为0.2s，一个周期电流方向改变两次，则发电机线圈中电流方向每秒钟改变10次，故A正确；
B．电动势有效值为，则电压表示数为，故B错误；
C．由图可知，时，电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C正确；
D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据可知，电阻R两端电压减小，电阻 R 热功率减小，故D错误。故选AC。
7. 2024年12月17日晚，中国空间站神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检及处置等任务。已知中国空间站在距地约400km高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 航天员相对空间站静止时，处于平衡状态
B. 空间站在绕地球运行过程中，空间站内的设备不受地球引力作用
C. 空间站在绕地球运行过程中，其速度小于第一宇宙速度
D. 若空间站轨道半径变为原来的2倍，则其运行周期变为原来的倍
【答案】CD
【解析】A．航天员绕地球做匀速圆周运动，合力提供其所需向心力，处于非平衡状态，故A错误；
B．空间站在绕地球运行过程中，空间站内的设备仍然受地球引力作用，故B错误；
C．空间站在绕地球运行过程中，由公式
且可得速度，则，故C正确；
D．由公式
可得周期
当时，周期，故D正确。故选CD。
8. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）
A. 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
B. 圆环的机械能守恒
C. 弹簧弹性势能增大了
D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增加
【答案】CD
【解析】A．圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故A错误；
B．圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故B错误；
C．图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为，可得物体下降的高度为
根据系统的机械能守恒得，弹簧的弹性势能增大量为，故C正确；
D．根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故D正确。故选CD。
三、实验题（每空2分，共12分）
9. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。
某同学的实验步骤如下：
（1）正确安装单摆，测出摆线长l；
（2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T=______。
（3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应周期T，作出图像，如图所示。
（4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g=______，摆球的直径为______（用所测物理量符号表示）。
【答案】（2） （4） ；
【解析】（2）球在一个周期内两次经过平衡位置，有
得周期为，故填；
（4）单摆的周期公式为
摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和
得
则斜率
得重力加速度为
由截距为-b，有
得，故填。
10. 某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池．
(1)甲同学选用图1所示的电路图测量该电池的电动势和内阻．在他测量与计算无误的情况下，所得到的电源电动势E的测量值比真实值小．E的测量值比真实值小的原因可能是________(填选项前的字母)造成的．
A．电压表的分流
B．电流表的分压
(2)乙同学选用图2所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为R0，根据实验电路图连接好电路，闭合开关S，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值R，读出与R对应的电压表的示数U，并作记录．根据多组实验数据绘出如图3所示的图象，若已知图线的斜率为k，纵轴截距为b，则这个实验中所测电池电动势的测量值E＝________，内阻的测量值r＝________.
【答案】 (1)A (2) ；
【解析】(1)由图1所示可知，相对于电源来说，实验采用电流表外接法，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图象如图所示，
由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，因此E的测量值比真实值偏小的原因可能是A；
(2)由图2所示电路可知E=U+I（r+R0）=
则
因此图3中图象的纵轴截距 得电动势
图象的斜率
则电源内阻．
四、解答题（10题14分，11题16分，12题18分，共48分）。
11. 如图所示，粗糙水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为，半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B，水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着木块B滑动，经过时间与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球A与桌面间的动摩擦因数，求：
（1）两小球碰撞前A的速度大小；
（2）两小球碰撞后B的速度大小；
（3）小球B运动到最高点C时对轨道的压力。
【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向上
【解析】（1）碰前对小球由动量定理有
解得
（2）对A、B研究，碰撞前后动量守恒
弹性碰撞在碰撞前后总动能相等
联立解得
（3）因为B球在轨道上机㭜能守恒
解得
在最高点C对小球B有
解得
由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力大小为，方向竖直向上。
12. 如图所示，水平面内相距1m光滑的平行金属导轨接有0.8Ω的电阻R，磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直。一质量0.2kg、有效电阻0.2Ω的金属棒与导轨垂直放置。某时刻给金属棒施加一个水平向右的外力F，让金属棒由静止开始以的加速度做匀加速运动，当通过电路某截面的电荷量为1C时撤去外力F，导轨电阻不计，求：
（1）金属棒加速运动的距离；
（2）撤去外力后，金属棒减速运动过程中电路产生的总焦耳热。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】设金属棒匀加速运动的距离为x，匀加速运动的时间为，回路的磁通量的变化量为，回路中的平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律得
其中
设回路中的平均电流为，由闭合电路欧姆定律得
则通过电阻R的电荷量为
代入数据得
【小问2】设撤去外力时金属棒的速度为v，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得
撤去外力后由能量守恒得
代入数据得
13. 如图所示，金属板AB和CD水平放置，中间开有小孔O1、O2，两板之间加有加速电压。金属板EF和GH均是以O点为圆心，半径为3R和R的同心圆弧板，O3O4也是以O点为圆心的圆弧，且到两金属板距离相等，两板之间加有电压。长2R的金属板MN、PQ水平放置，点M、P分别和点F、H对齐，两板之间加有偏转电压。质量为m、电荷量为q的粒子从粒子源中无初速度漂进加速电场，恰好能沿图示O1－O2－O3－O4－O5－K虚线轨迹运动，最后到达PQ板的中点K。不考虑场的边界效应，不计粒子的重力。求：
（1）圆弧O3O4处电场强度的大小；
（2）为使粒子恰好能到达PQ板的中点K，金属板MN、PQ之间加的偏转电压U的值；
（3）从粒子进入金属板MN、PQ开始计时，经多长时间粒子运动到距直线MQ最近，最近距离是多少。
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】（1）粒子从O1运动到O2的过程中，由动能定理有
粒子从O3运动到O4的过程中，由牛顿第二定律有得
联立以上两式得
（2）粒子在金属板MN、PQ之间做类平抛运动，对O5K过程分析，粒子在水平方向有
竖直方向有
根据牛顿第二定律有
其中
联立以上各式解得
（3）把电场中的运动分解成平行于MQ和垂直于MQ两个方向的分运动，则垂直MQ方向，粒子速度减为0的过程中粒子做匀减速的直线运动，对于垂直于MQ方向的分运动有
由速度与位移的关系可得
解得
所以粒子运动过程中距离MQ最近为