2025届天津市新华中学高三下学期统练四物理试题（含答案解析）

这是一份2025届天津市新华中学高三下学期统练四物理试题（含答案解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分)
1. 目前放射性元素镅应用广泛，是火灾自动报警器等设备内重要的放射源，其衰变方程为，已知核的质量为m1，核的质量为m2，X的质量为m3，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
2. 2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电，在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电，矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（ ）
3. 2023年10月26日10时34分，神舟十六号航天员乘组和神舟十七号航天员乘组在“天宫”空间站胜利会师。如图所示，空间站和中轨道卫星在同一轨道平面内分别在近地轨道和半径为2R的中轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行方向相同。地球半径为R，自转周期为T，表面重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法正确的是（ ）
4. 如图所示，O为半径为的半球形玻璃砖平面圆的圆心，虚线为玻璃砖的对称轴，一束复色光平行对称轴垂直射向玻璃砖，经玻璃砖折射后分成两种单色光、。已知复色光束与对称轴的距离为，光与对称轴的夹角为，不考虑光在玻璃砖内的反射，则下列说法正确的是（ ）
5. 取无穷远处电势为0，在x轴上固定有两个点电荷，x轴负半轴上电势随位置的分布如图所示，已知在处图像的切线平行于x轴，则（ ）
二、多选题(本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分)
6. 如图所示，有一“凸”形单匝金属线框abcd，以虚线MN为轴做匀速转动，转动的角速度=100rad/s。ab边和cd边到MN之间的距高均为L，ab边长为L，cd边长为2L，其中L=20cm，线框电阻不计。虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T。线框与理想变压器原线圈相连，变压器原副线圈匝数比为1∶2。电压表V为理想电压表，电流表A为理想电流表，R为电阻箱，电容器C的击穿电压为18V。以下说法正确的是（ ）
7. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（ ）
8. 如图所示，质量为m的物体A用一轻质弹簧与下方地面上质量为3m的物体B相连，开始时A和B均处于静止状态，此时弹簧压缩量为，用一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连接物体A、另一端C握在手中，各段绳均刚好处于伸直状态，物体A上方的一段绳子沿竖直方向且足够长。现在C端施加一水平恒力F使物体A从静止开始向上运动，若恰好能使物体B离开地面但不继续上升，整个过程弹簧始终处在弹性限度内。且不计一切阻力的影响，重力加速度为g，弹簧的弹性势能的表达式为（x为弹簧形变量）。则下列说法正确的是：（ ）。
三、实验题(本大题共 2 小题，每小题 4 分，共 8 分)
9. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。
（1）首先进行如下操作：
①如图甲所示，橡皮条的一端拴二轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的原长为GE；
②如图乙所示，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环在拉力F1、F2的共同作用下，位于O点，此时橡皮条伸长的长度为EO；
③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使其位于O点，如图丙所示。
同学们发现，力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力，本实验采用的科学方法是_______________。（填正确答案标号）
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）实验中可减小误差的措施有______________。（填正确答案标号）
A．两个分力F1、F2的大小越大越好
B．两个分力F1、F2间夹角越大越好
C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行
D．弹簧测力计的轴线应与小圆环在一条直线上
（3）若F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是____________。（填“F”或“F′”）
（4）若在图乙中，F1、F2夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧测力计示数大小变化为__________。（填正确答案标号）
A．F1一直增大，F2一直增大 B．F1先减小后增大，F2一直增大
C．F1一直增大，F2一直减小 D．F1一直增大，F2先减小后增大
10. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的_____。（填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ；
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。
(2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势_____。
(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻____（用和表示）。
四、解答题(本大题共 3 小题，每小题 10 分，共 30 分)
11. 如图所示，质量mA=0.1kg的小圆环套在光滑的水平直杆上，用长为L=0.6m的细线拴着质量mB=0.2kg的小球。小球悬挂在圆环下方处于静止状态，重力加速度g取10m/s2。某时刻给小球B水平向右的初速度v0=6m/s，求：
(1)此时细线对小球的拉力大小F；
(2)小球上升的最大高度H；
(3)从小球开始运动到第一次返回圆环正下方过程中，合力对小球的冲量I。
12. 现代科技仪器可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置。如图甲所示是此种仪器离子注入式工作原理的示意图，M处的正离子初速度可忽略不计的飘入加速电场，经电场加速后从N点沿半径方向进入半径为R的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在水平放置的标靶上。已知加速器的两极板间电压为U，磁场方向垂直纸面向外，正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。
（1）求离子从加速器飞出进入圆形匀强磁场区域时的速度v的大小。
（2）离子从磁场边缘上某点出磁场时垂直打到标靶上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
（3）如图乙所示，在距O点为2R的标靶左端与磁场中心O在同一竖直线上，标靶长为，要求所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围。
13. 电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为，内阻为；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。
(1)踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向（从上往下看）；
(2)踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度。
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒MN将匀速转动。
①求此时电容器上的带电量。
②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U—q图像，并结合图像和题目中的条件，求电容器最终能回收多少能量储存起来
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
A．的比结合能大于的比结合能
B．X为α粒子，衰变释放的能量，不是的结合能
C．X为α粒子，钼的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
D．衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线
A．气体内能增加了
B．气体分子数密度不变
C．所有气体分子的运动速率都增加了
D．气体分子对洞壁单位面积的平均撞击力不变
A．发射“天宫”空间站的最小速度为
B．中轨道卫星的公转周期为
C．中轨道卫星的机械能一定大于“天宫”空间站的机械能
D．中轨道卫星和 “天宫”空间站相邻两次相距最近的时间间隔为
A．玻璃砖对光的折射率大于
B．将复色光向上平移，光最先消失
C．在玻璃砖中光的波长小于光的波长
D．若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射也会发生光电效应
A．在x轴负半轴上，x₁处的电场强度最大
B．两点电荷可能带同种电荷
C．将负试探电荷沿+x方向移动到x₁处，电场力做负功
D．两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
A．电压表V的示数为V
B．电容器不会被击穿
C．当把电阻箱调至R=4Ω时，电流表A的示数为3A
D．当把电阻箱调至R=10Ω时，电阻箱的功率为8W
A．在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动
B．在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m
D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
A．A上升的最大高度为
B．A运动过程中机械能一直增加
C．恒力F大小为
D．A运动过程中速度最大时弹簧处于拉伸状态