【物理】天津市红桥区2025-2026学年高三上学期期末试卷（解析版+学生版）

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一、单选题(本题共5小题，每小题5分共25分)
1. 日本政府向海洋排放福岛第一核电站的核污染水，此举引起国际社会的强烈质疑和反对。核污染水中含有多种放射性物质，其中放射性氚（）的半衰期约为12年，其衰变反应为，下列说法正确的是（ ）
A. 氚（）转变为氦核（）的衰变是衰变
B. 100个氚核（）经过12年后一定还剩50个
C. 此衰变的实质是外层电子电离
D. 氚核（）比氦核（）更稳定
2. 中国最北端城市黑龙江漠河，极寒天气频繁，城市的路灯、霓虹灯、汽车大灯等在稳定大气中易形成“寒夜灯柱”现象，这是一种冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被人们看到。关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A. b光更易发生全反射
B. 在冰晶中，a光的速度比b光的速度大
C. 单色光b在冰晶右侧的反射不是全反射
D. 用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光小
3. 如图所示为金属盖密封的空玻璃瓶，温度略微降低时，则瓶中气体（ ）
A. 分子运动速率均减小B. 对外做功
C. 吸收热量D. 压强减小是因为气体分子平均动能减小
4. 如图所示，卫星绕地球沿椭圆轨道逆时针运行，其轨道近地点与地心的距离可视为地球半径。卫星从A运动至B的过程中，不计空气阻力，关于该卫星下列说法正确的是（ ）
A 加速度逐渐增大B. 速度始终小于第一宇宙速度
C. 受到地球的万有引力做负功D. 机械能逐渐减小
5. 如图所示，甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，下列关于两质点的运动情况的说法正确的是（ ）
A. 内乙图质点的加速度大小为
B. 内甲图质点做匀速直线运动
C. 内甲图质点的位移大小为30m
D. 时乙图质点开始改变运动方向
二、多选题.(本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分)
6. 在如图所示的电路中，E为电，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，若将照射R3的光的强度减弱，则（ ）
A. 电压表的示数变大
B. 小灯泡消耗的功率变小
C. 通过R2的电流变小
D. 电源内阻发热的功率变小
7. 如图所示，水平桌面上的物体甲，用细绳与物体乙连接，甲、乙质量分别为m、2m。细绳绷紧后静止释放物体乙，物体乙下降的高度为h。不计滑轮和细绳的质量，忽略摩擦，该过程中（ ）
A. 乙的机械能守恒B. 甲和乙总的机械能守恒
C. 乙的重力势能减少了2mghD. 甲的动能增加了2mgh
8. 在匀强电场中有一个正六边形区域abcdhf，电场线与六边形所在平面平行，如图所示。已知a、b、h三点的电势分别为7V、11V、，带电荷量为e的粒子（重力不计）以16eV的初动能从b点沿不同方向射入abcdhf区域，当粒子沿bd方向射入时恰能经过c点，下列判断正确的是（ ）
A. 粒子带负电
B. 粒子可以经过正六边形各顶点射出该区域
C. 粒子经过f点时动能为2eV
D. 粒子沿bd方向发射后的最小动能为4eV
第II卷 (非选择题，共60分)
三.实验题(本题满分12分，第9题每空1分，第10题每空2分)
9. “探究加速度与力、物体质量关系”实验装置如图，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。实验先平衡了摩擦力，拉小车的细线与板面平行。
（1）该实验采用的研究物理问题的科学方法是______（填标号）。
A. 建立理想模型的方法B. 控制变量法C. 等效替代法D. 类比法
（2）为了直观判断加速度和物体质量之间的关系，应根据实验数据作出的图像是______（填标号）。
A. 图像B. 图像
C. 图像D. 图像
（3）若某次实验中，小车与车中砝码总质量为M，盘和重物的总质量为m。测得小车加速度为a，重力加速度为g，则细线的拉力______（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。
（4）实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M______（选填“等于”“远小于”或“远大于”）m。
10. 某小组用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实验器材有：电压表V（0~3V）、电流表A（0~0.6A）、滑动变阻器R1（0~20Ω）、滑动变阻器R2（0 ~300Ω），定值电阻R0（1Ω）、开关S、导线若干。
（1）了便于实验操作，滑动变阻器应选___________（填写“R1”或“R2”）；
（2）正确连接电路，调节滑动变阻器滑片，测量多组电压表示数U和电流表示数I，描点如图乙所示，则干电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω；（计算结果保留两位小数）
（3）该实验引起系统误差的主要原因是___________。
四、计算题：(本大题共3个小题，共48分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。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，光滑的水平桌面EF左侧固定一个四分之一光滑圆弧轨道QS，其圆心为O，半径为R=1.5 m，S点切线水平，且恰好与放置在桌面上的长木板等高。一小球从Q点的正上方高也为R的P点以初速度竖直向下抛出，从Q点沿切线进入圆弧轨道，在圆弧轨道下端S点与放置在长木板左端的小物块发生弹性正碰，碰撞时间极短，之后小球不再与物块和长木板碰撞。已知小球、物块、长木板质量分别为、、，重力加速度g=10m/s2，小球与物块都可以视为质点，桌面足够长，物块与木板之间的动摩擦因数，求：
（1）小球与物块碰前小球的速度；
（2）小球与物块碰后瞬间二者的速度大小分别为多少；
（3）若物块恰好没有滑离长木板，则长木板的长度为多少。
12. 如图所示，有一边长为、质量为的正方形单匝线框，放在光滑水平面上。空间有垂直水平面向下、磁感应强度为的匀强磁场区域，匀强磁场区域左右边界相距为，已知线框总电阻为，边刚进入磁场时的速度为，求：
（1）线框边在刚进入磁场时，两端的电压；
（2）线框从边刚进入磁场到刚离开磁场的过程中，通过线框某截面的电荷量；
（3）线框从边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热。
13. 如图，竖直平面内有两个连续的有界区域，边界竖直且平行。第I区域宽度为 其内分布着方向水平向右，电场强度大小为E的匀强电场；第II区域宽度为d₂，其内分布着垂直于竖直平面向里的磁感应强度大小为B(B为未知量)的匀强磁场，一质量为m，带电量为q(q>0)的带电粒子从左侧边界的P点以与竖直方向夹角为45°的初速度射入第I区域的电场内，经过一段时间后进入第II区域时的速度方向恰好与电场右边界夹角为 ，不计粒子的重力，忽略边缘效应，求：
（1）该粒子在第I区域中的加速度；
（2）该粒子从P点入射时的速度v0的大小；
（3）能使该粒子重新回到左侧电场B的最小值。
参考答案
1. 【答案】A
【解析】A．衰变反应中，氚核衰变为氦核，原子序数增加1，质量数不变，符合β衰变的特征（即中子转变为质子，放出电子和反中微子，X为电子），故A正确；
B．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，对100个氚核，12年后衰变的原子核数目不确定，可能多于或少于50个，因此不能说“一定”还剩50个，故B错误；
C．此衰变是原子核内部的β衰变（中子转变为质子和电子），并非外层电子电离，故C错误
D．衰变时放出核能，产生的新核更稳定，所以更稳定，故D错误。故选A。
2. 【答案】C
【解析】A．图像可知a光偏折程度比b光的大，故a光的折射率比b光的折射率大，a光临界角小，更易发生全反射；故A错误；
B．根据，由于a光的折射率比b光的折射率大，故在冰晶中，a光的速度比b光的速度小，故B错误；
C．根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，若在右侧界面发生全反射，则左侧界面也要发生全反射，人眼将看不到光线，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故C正确；
D．由于a光的折射率大，故a光频率大，a光波长小，根据，可知b光的条纹间距比a光大，故D错误。故选C。
3. 【答案】D
【解析】A．温度略微降低时，分子的平均动能减小，但不是所有分子运动速率均减小，故A错误；
B．由于气体体积不变，则气体不对外做功，故B错误；
C．温度略微降低时，气体内能减小，由于做功为0，根据热力学第一定律可知，瓶中气体向外放热，故C错误；
D．气体体积不变，单位体积的气体分子数保持不变，由于温度降低，分子的平均动能减小，根据压强微观意义可知，气体压强减小，故D正确。故选D。
4. 【答案】C
【解析】A．卫星从A运动至B的过程中，距离地心越来越远，由可知加速度逐渐减小，A错误；
B．人造卫星在A点的发射速度大于第一宇宙速度，由A向B运动过程中速度大小逐渐减小，故其速度不是始终小于第一宇宙速度，B错误；
C．卫星从A运动至B的过程中，距离地心越来越远，万有引力与速度夹角是钝角，故受到地球的万有引力做负功，C正确；
D．人造卫星运动过程中只有引力做功，机械能守恒，D错误。故选C。
5. 【答案】A
【解析】A．根据图像的斜率表示速度，图像的斜率表示加速度，可知甲图质点做匀速直线运动，加速度为零，乙图质点加速度为，故A正确；
B．内甲图质点静止，乙图质点做匀速直线运动，故B错误；
C．内甲图质点的位移为0=-10m，故C错误；
D．时乙图质点开始做减速运动，但速度方向并未改变，故D错误。故选A。
6. 【答案】BD
【解析】A．将光照强度减弱时，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，则电压表的示数变小，故A错误；
BC．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，而R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由：可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，C错误；
D．通过电源的电流减小，由：可知，电源内阻发热的功率变小，故D正确。
故选BD。
7. 【答案】BC
【解析】A．乙下降过程，绳对乙的拉力对乙做负功，可知乙的机械能减小，故A错误；
B．对甲、乙构成的系统，系统所受外力只有重力做功，甲和乙总的机械能守恒，故B正确
C．乙所受重力做正功2mgh，则乙的重力势能减少了2mgh，故C正确；
D．对甲、乙构成的系统进行分析有解得
即甲的动能增加了，故D错误。故选BC
8. 【答案】AD
【解析】
在匀强电场中平行、等间距的两点间的电势差相同，连接bh，中点为O，则 ，，所以，
因 ，连接ac，为等势面，又，且 ，电场线沿图中的bh方向
A．当粒子沿bd方向射入时恰能经过c点，可知粒子向下偏转，所受电场力的方向与电场方向相反，则粒子带负电，A正确；
B．当该粒子沿bh方向运动时，设到达h点时速度为，
解得 ，恰不能从h点处射出，B错误；
C．设粒子经过f点的运能为，根据动能定理，解得 ，C错误；
D．设粒子沿bd方向发射后的速度为，由题意知 ，把粒子的速度分解为沿电场方向的速度，垂直于电场方向的速度，当粒子沿电场方向的分速度减小到零时，动能有最小值，
解得 ，D正确故选AD。
9. 【答案】（1）B （2）C （3）##Ma## （4）远大于
【解析】【小问1】探究加速度与力、物体质量的关系时采用的方法是：保持质量不变，探究加速度与力的关系，然后保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种方法叫控制变量法，故选B。
【小问2】力一定时，若a与M成反比，则图像为反比例函数图像，是曲线，由曲线判断a与M是否成反比不直观，但若a与M成反比，则a与成正比，作出图像若为通过原点的倾斜直线，则很直观的就可判定a与M成反比。故选C。
【小问3】以盘和重物为研究对象有，则
以小车与车中砝码总质量为研究对象有
以整体为研究对象有则
【小问4】由（3）问解析可得小车所受拉力大小为
当，即时，有
所以，实验中，小车所受的拉力近似等于盘和重物的重力，应满足的条件是M远大于m。
10. 【答案】（1）R1 （2） ①. 1.50 ②. 0.14 （3）电压表的分流作用
【解析】【小问1】干电池电动势约 1.5V，（300Ω）阻值过大，电路电流过小，调节时电流、电压变化不明显；（20Ω）阻值较小，便于操作和数据测量。所以选择。
【小问2】
描点做出图像如上图所示。根据 ，图乙中 图像的纵轴截距为电动势 ；斜率绝对值为 ，已知，故 。
【小问3】电路中电压表与滑动变阻器并联，会分流，导致电流表读数偏小，从而使电动势和内阻的测量值存在误差。
11. 【答案】（1） （2）， （3）
【解析】【小问1】小球从P到S由动能定理可得
解得
【小问2】小球与物块发生弹性正碰，由动量守恒可得
由机械能守恒可得
解得，
即小球和物块速度大小均为；
【小问3】物块和木板最终达到共速，在地面上一起做匀速运动，
由动量守恒可得
由能量守恒得解得
故木板长度至少为。
12. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】线框边在刚进入磁场时，产生的感应电动势
线框电流为，方向为逆时针，由此判断c点电势低于b点
两端的电压
【小问2】线框边通过磁场过程中，平均电动势
通过线框的电荷量
【小问3】从边刚进入磁场到边刚离开磁场过程，由动量定理
且
全程线框产生的焦耳热
联立解得
13. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】由牛顿第二定律有
则粒子在第I区域中的加速度
【小问2】设粒子从点入射时的速度大小为，将其沿水平方向和竖直方向分解，水平分量为
竖直分量为
粒子进入第II区域时的速度为，水平分量
竖直分量
粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向上为匀速直线运动，则有
可得
水平方向上做匀加速直线运动，电场力提供加速度，可得
根据匀加速直线运动速度位移关系有
联立解得
【小问3】粒子在磁场内做匀速圆周运动，
根据牛顿第二定律有可得
其中
当粒子的运动轨迹与磁场右边界相切时，轨迹半径达到最大值，此时为粒子能够回到左侧电场的磁场强度最小值。根据几何关系可得
解得可得