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2025年天津市和平区天津一中、耀华实验中学等三校高考物理模拟试卷
一、单选题：本大题共5小题，共25分。
1.工业上常用中子轰击钴得到放射性的钴，半衰期年，之后钴衰变为镍没有放射性，同时辐射出射线，对于该核反应下列说法中正确的有( )
A. 中子轰击钴的反应是一个聚变反应
B. 衰变方程为
C. 提高的材料温度可以加快其衰变
D. 该反应辐射出的射线波长较长，很容易发生衍射
2.布朗运动是悬浮颗粒在液体中的无规则运动，它反映了微观世界分子运动的基本特点，也是分子动力理论的典型现象。下列关于布朗运动和分子动力理论的说法中正确的有( )
A. 布朗运动产生的原因是液体分子和悬浮颗粒分子间的分子间作用力表现为斥力
B. 悬浮颗粒太小，液体不会和颗粒产生扩散现象
C. 液体温度升高，所有液体分子热运动速率都会增大
D. 在空间站的完全失重环境下仍然能产生布朗运动
3.如图所示，等腰三角形的三棱镜顶角为，一束单色光从三棱镜左侧点垂直入射，恰好在右侧界面点发生全反射，则三棱镜对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
4.年月日时分，探月工程四期静桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。长征八号遥三运载火箭飞行分钟后，星箭分离，将静桥二号中继星直接送入近地点高度公里、远地点高度万公里的预定地月转移轨道Ⅰ，日时分，静桥二号中继星在距月面约公里处开始实施近月制动，约分钟后，进入环月轨道Ⅱ飞行。设地球半径为，表面重力加速度为，万有引力常量为。则( )
A. 从到的过程中地球万有引力对卫星做负功
B. 从到的过程中月球万有引力对卫星做负功
C. 卫星在点的速度小于地球的第一宇宙速度
D. 卫星在两个轨道上经过点时速度大小相等
5.工厂和工地经常需要用到大功率高压电动机。因此需要自备变压器提供较高电压。某工厂现通过一台理想变压器向“、”的大型电动机供电，电路如图所示。已知变压器原副线圈匝数比为：。则当电动机正常工作时( )
A. 原线圈所接的交流电源电压最大值为
B. 电动机线圈电阻为
C. 电流表的读数为
D. 若电动机故障导致电路断开，则电压表读数变为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.电动晾衣架造型美观，操作方便，越来越受到人们的欢迎。如图是一款晾衣杆的一端结构简图。两根等长的轻杆下端挂在晾衣杆上，并可绕转动。右杆上端连接固定转轴，左杆上端连接滚轮，可被电动机通过左侧细绳拉动沿水平导轨移动，进而调节的高度。忽略一切摩擦，则在滚轮缓慢向左移动的过程中( )
A. 两根杆拉力都变小 B. 两根杆对的合力不变
C. 细绳对的拉力变大 D. 水平导轨对的支持力变大
7.如图所示，平面内有三点，，构成一个等腰直角三角形，为中点，现将一带正电的点电荷放在点，则( )
A. 点电势高于点
B. 负点电荷在点电势能大于点
C. 点电场强度为点的倍
D.
8.某时刻波源开始振动形成的简谐波沿轴传播，从波源起振开始计时，其振动图象如图甲所示。经过一段时间，在波源和质点间形成了如图乙所示的波形，其中、、均为轴上的质点且恰好在平衡位置；已知质点平衡位置坐标，由上述条件可知( )
A. 图乙所示时刻可能是时刻，此时质点刚开始振动
B. 从图乙所示时刻再经过，质点走过的路程等于
C. 时刻，点在波峰位置
D. 时刻，点在波谷位置
三、实验题：本大题共1小题，共12分。
9.如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：
A.用天平测出两个小球的质量分别为和
B.安装实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面连接在斜槽末端；
C.先不放小球让小球从斜槽顶端处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置；
D.将小球放在斜槽末端处，仍让小球从斜槽顶端处静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置。
E.用卷积刻度尺测出各落点位置到斜槽末端的距离。图中、、点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从、、到点的距离分别为、、。依据上述实验步骤，请回答下面问题：
两小球的质量、应满足 ______填写“”、“”或“”。
若进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是______。
A.刻度尺
B.游标卡尺
C.天平
D.秒表
用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的______。
某同学学习了欧姆表原理之后，用下列装置自己组装欧姆表：电流表：量程，内阻约为；滑动变阻器：满阻值；一节干电池：电动势，内阻可以忽略。
由于没有红黑表笔，所以该同学用一个开关代替，连接成如图所示电路。先保持开关断开，将滑动变阻器滑片调到最左侧，完成后：
若将电流表上电流刻度标注为电阻刻度，其中刻度线标注为______。
按照欧姆表操作要求进行欧姆调零，具体操作为______。
测量阻值较大约为的待测电阻时，发现电流表指针偏转角度很小。为了尽可能提高测量精度，可以将电源换成______。
A.一块镍镉电池电动势
B.两节干电池电池组电动势
C.十节干电池电池组电动势
D.锂电池电池组电动势
四、简答题：本大题共1小题，共18分。
10.如图所示，三块挡板围成截面边长的等边三角形区域，、、分别是、和中点处的小孔，三个小孔处于同一竖直面内，水平，上方是竖直向下的匀强电场，场强三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为；以外区域有垂直纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场。现将一比荷的帯正电的粒子，从点由静止释放，粒子从小孔进入内部匀强磁场，经内部磁场偏转后直接垂直经过点进入外部磁场。已知粒子最终回到了点，相距。设粒子与挡板碰撞过程中没有动能损失，且电荷量不变，不计粒子重力，不计挡板厚度，取求：
磁感应强度的大小；
粒子从点出发，到再次回到点经历的时间；
若仅改变的大小，当满足什么条件时，粒子可以垂直于经孔回到点若粒子经过点立即被吸收。
五、计算题：本大题共2小题，共30分。
11.粗糙水平面右侧与一竖直光滑半圆轨道相切，两个可视作质点的小物块和用细线连接，中间夹着一个处于压缩状态的轻质短弹簧未与、连接，弹簧长度可忽略，放置于圆弧轨道最低点。某时刻细线断裂，经过极短时间、在弹簧弹力作用下分开，向左运动最终静止于点，沿圆弧轨道运动恰好能经过最高点，之后落地点恰好在点。已知、质量、，圆弧半径，重力加速度，求：
弹簧恢复原长瞬间物体的速度大小；
细线断开前弹簧的弹性势能；
物块与地面的动摩擦因数。
12.电磁缓速器是一种利用电磁感应现象让物体减速的装置，其工作原理可以简化如下。宽度为的有界匀强磁场垂直于光滑水平面，磁感应强度大小。均质导线绕成的正方形框边长也为，质量，导线框上装有电子开关，可以检测边两端电压，当两端电压达到时，即控制导线框导通，导通后导线框总电阻，当电压减小到时，即控制导线框断开。现让导线框沿水平面以一定的速度向右匀速运动，当边进入磁场时恰好触发导线框导通，继续向右运动时导线框断开。求：
导线框沿水平面运动的速度；
导线框向右运动过程中通过导线横截面的电荷量；
导线框向右运动过程中导线框产生的电热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由题意可知，中子轰击钴的反应是人工核反应，不属于核聚变，故A错误；
B、根据电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变方程为
故B正确；
C、放射性元素的半衰期与外界环境无关，与所处状态无关，故C错误；
D、该反应辐射出的射线波长较短，不容易发生衍射，故D错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：、布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故A错误；
B、液体不会和颗粒之间可以产生扩散现象，故B错误；
C、液体温度升高，并不是所有液体分子热运动速率都会增大，故C错误；
D、在空间站的完全失重环境下仍然能产生布朗运动，故D正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：根据几何关系可知临界角为
根据全反射临界角公式有
解得
故ABC错误，D正确；
故选：。
4.【答案】
【解析】解：从到的过程中，地球的万有引力和卫星速度方向的夹角为钝角，则地球万有引力对卫星做负功，故A正确；
从到的过程中，月球万有引力与卫星速度方向夹角为锐角，则月球万有引力对卫星做正功，故B错误；
卫星在点如果绕圆轨道运行，则速度约为地球第一宇宙速度，而卫星在加速做离心运动才能进入Ⅰ轨道，故卫星在的速度大于地球的第一宇宙速度，故C错误；
卫星在点如果要进入Ⅱ轨道，则需要在点减速才能实现，所以两个轨道上经过点时速度大小不相等，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：、原线圈的输入电压为，所以原线圈所接的交流电源电压最大值为，故A错误；
B、因为电动机不是纯电阻，所以根据题给条件无法计算电动机线圈的电阻，故B错误；
C、根据可得电流表的示数为，故C正确；
D、若电动机故障导致电路断开，则电压表读数仍等于变压器的输出电压为，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：以为研究对象，它受到重力和两根杆的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，两根杆对的合力始终与的重力等大、反向，所以两根杆对的合力不变，故B正确；
A.由对称性及平衡条件可知，两根杆对的弹力大小相等，两根杆与竖直方向的夹角相同，设该夹角为，每根杆中的弹力大小为，
由平衡条件可得：，
解得：，
在滚轮缓慢向左移动的过程中，增大，减小，则增大，即两根杆拉力都变大，故A错误；
由题意可知，受到重力、细绳的拉力、杆的弹力和轨道的支持力，
根据平衡条件可得：，，
且：，
则：，
由此可知，由于增大，增大，增大，所以细绳对的拉力变大；
因为和的重力均不变，则水平导轨对的支持力不变，故C正确，D错误；
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、在正点电荷的电场中，距离正点电荷越近电势越高，因为，所以点的电势高于点的电势，故A正确；
B、对负电荷来说，电势越高电势能越小，所以负点电荷在点的电势能小于在点的电势能，故B错误；
C、设，则，根据点电荷场强公式可得，故C正确；
D、由点电荷场强公式可知，距离点电荷越近，电场强度越大，根据可知，、间的电势差大于、之间的电势差，即，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】解：、由图甲可知，周期，由图乙可知波长，则波速。质点平衡位置坐标，则时，质点开始振动，故A正确。
B、从图乙所示时刻再经过，经过了半个周期，质点走过的路程等于，故B错误。
、时，波刚好传播到质点，则时，波刚好传播到质点，起振方向向上，则时，点处于波峰位置，故C正确，D错误。
故选：。
9.【答案】 闭合开关，调节滑动变阻器使电流表满偏
【解析】解：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量；
若进行实验，以下所提供的测量工具中必需用刻度尺测量长度，利用天平测量质量，故AC正确，BD错误；
故选：。
碰撞前，小球落在图中的点，设其水平初速度为，小球和发生碰撞后，的落点在图中的点，设其水平初速度为；的落点是图中的点，设其水平初速度为
设斜面与水平面的倾角为
由平抛运动规律得：；
解得：
同理可得：，
因此，只要满足
即，则说明两球碰撞过程中动量守恒。
改装成欧姆表的内阻为
当时有
解得
按照欧姆表操作要求进行欧姆调零，具体操作为闭合开关，调节滑动变阻器使电流表满偏。
但外电阻与多用电表内阻相等时，测量值越准确，应有
解得
故C正确，ABD错误；
故选：。
故答案为：；；；；闭合开关，调节滑动变阻器使电流表满偏；
10.【答案】解：粒子从到即为在电场中加速，则由动能定理得：
解得
带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示。

由几何关系可知：
由
代入数据得：
由题可知
则，轨迹如图所示
由运动轨迹可知：进入电场阶段做匀加速运动，则有：
得到：
粒子在磁场中的周期为：
则在磁场中的运动时间为：
在磁场中的运动周期为：
在磁场中的运动时间为：
则粒子在复合场中总时间为：
设挡板外磁场变为，粒子在磁场中的轨迹半径为，则有：
根据已知条件分析知，粒子可以垂直于经孔回到点，需满足条件
其中 、、、
解得：，其中 、、、
答：磁感应强度的大小为；
粒子从点出发，到再次回到点经历的时间为；
若仅改变的大小，当满足 ，其中 、、、时，粒子可以垂直于经孔回到点若粒子经过点立即被吸收。
11.【答案】解：由可以恰好通过最高点，结合圆周运动特点，即可知在最高点时的速度满足：，解得：；
从弹簧断开瞬间，到最高点，由动能定理：，解得弹簧恢复原长瞬间的速度大小；
以向右为正方向，对整体，从细线断开到弹簧恢复原长的过程中，由动量守恒可得：，解得：，方向为水平向左；
结合能量守恒，可得：，解得：；
离开最高点后，可恰好落到点，对在水平、竖直方向分别列运动学关系式，可得：，，解得：；
物块由滑到停止，结合动能定理，可得：，解得动摩擦因数。
答：弹簧恢复原长瞬间物体的速度大小为；
细线断开前弹簧的弹性势能为；
物块与地面的动摩擦因数为。
12.【答案】解：因一开始电子开关处于断开状态，因此两端的电压等于切割磁感线产生的感应电动势，根据题意可知：
解得：
设电子开关断开的瞬间，导线框的速度为，根据题意可列：
解得：
对导线框中电子开关从导通到截止的过程，以向右的方向为正方向，根据动量定理可列：
解得：
导线框向右运动过程中导线框产生的电热为：
解得
答：导线框沿水平面运动的速度为；
导线框向右运动过程中通过导线横截面的电荷量为；
导线框向右运动过程中导线框产生的电热为。
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