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2025年天津市滨海新区塘沽一中高考物理三模试卷
一、单选题：本大题共5小题，共25分。
1.关于近代物理相关知识的描述，下列说法正确的是( )
A. 粒子散射实验中少量粒子发生了大角度偏转不是由电子造成的
B. 铀核衰变为氡核要经过4次衰变和4次衰变
C. 在光电效应现象中，电子吸收光子的能量需要时间，所以用光照射金属板后，需等待一段时间才有光电流
D. 由玻尔理论可知，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大
2.2024年11月16日，天舟八号货运飞船与空间站完成交会对接，如图1所示。本次“太空快递”的上行物资中含有模拟月壤成分烧制的“月壤砖”如图2所示，则( )
A. 在空间站中，月壤砖处于完全失重状态，不受重力
B. 飞船与空间站质量不相等，则对接后二者向心加速度不相等
C. 月壤砖随空间站绕地球运行的速度一定小于第一宇宙速度
D. 若空间站轨道高度略有降低，则其绕地运行的周期变大
3.关于如图四幅图所涉及的物理知识，描述正确的是( )
A. 甲图中曲线②对应状态的气体分子平均速率更小
B. 乙图中分子间距离大于时，增大分子间距离，分子力做正功
C. 丙图中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
D. 丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低
4.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正向运动，为图像与x轴的交点，、、各点如图所示，则点电荷( )
A. 在和处电势相等
B. 由到电场强度减小
C. 由运动到的过程中电势能一直增大
D. 由运动到的过程中电场力先减小后增大
5.如图所示，在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到如图乙中理想变压器的A、B两端。为热敏电阻已知其电阻随温度升高而减小，R为定值电阻，如图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为
B. 如图甲中时，穿过线圈的磁通量为0
C. 温度升高后，电压表与示数的比值不变
D. 温度降低后，变压器的输入功率减小
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.对图中所列光学现象的认识，正确的是( )
A. 甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象
B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象
C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象
D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象
7.如图，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，Q是平衡位置在处的质点，下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波在PQ之间的传播时间为5s
C. 质点Q的振动方程为
D. 从到，质点P通过的路程为50cm
8.如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直放置在水平地面上，下端固定，分别将质量为m的物体A和质量为2m的物体B从两弹簧原长处紧挨弹簧上端由静止释放。已知物体A能下降的最大高度为h，两弹簧始终处于弹性限度内。当两物体都下降h高度时( )
A. 两物体重力势能相同 B. 两弹簧弹性势能相同
C. 两物体所受重力的功率相同 D. 两物体所受合力的功率相同
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
9.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中实验装置如图，下列说法正确的是______。
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C.为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
D.某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
已知双缝到光屏之间的距离，双缝之间的距离，单缝到双缝之间的距离，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图2所示，A位置读数为______mm。则入射光的波长______结果保留两位有效数字。
10.某实验小组测量的电阻，已知的阻值约为，提供器材如下：
A.电流表量程为，内阻约为
B.电流表量程为，内阻为
C.电压表量程为，内阻约
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器允许通过的最大电流为
G.滑动变阻器允许通过的最大电流为
H.滑动变阻器允许通过的最大电流为
I.蓄电池电动势为3V，内阻很小
J.开关S
①测量中要求误差尽可能小，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻的实验电路图注意：在电路图中注明各器材的符号。
②用表示电流表的示数，表示电流表的示数，U表示电压表V的示数，根据所选器材和设计电路，电阻的表达式为______用题中符号表示。
③从系统误差的角度出发，该实验的测量值______填“大于”“等于”或“小于”真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共48分。
11.“能回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量的电动车以的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机，电动车自由滑行，动能位移关系如图线①所示；第二次关闭电动机的同时，开启电磁制动的“能量回收”装置。电动车动能位移关系如图线②所示，行驶200m的过程中，回收了的电能。求：
图线①所对应的过程，电动车所受合力的大小；
图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F及其功率P；
图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率。
12.如图所示，两平行金属直导轨MP、NQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨左端与倾斜直导轨平滑连接，右端与半径为R的圆弧金属导轨相切于P、Q两点，MN右侧空间处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上匀强磁场中。图中两个完全相同的导体棒a、b，质量均为m，电阻均为r，长度均为L。现让a棒从距MN高度为h处静止释放，当b棒运动到PQ处时，a、b棒恰好速度相同。此后使a棒保持静止，同时让b棒在外力F作用下保持速度大小不变沿圆弧导轨运动到导轨最高处，导轨与导体棒接触良好，不计导轨电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，求：
棒刚进入磁场时，a棒两端的电势差；
棒在水平轨道上运动过程中，通过a棒的电荷量q；
外力F对b棒所做的功W。
13.某粒子偏转器，主要由加速电场，偏转电场和偏转磁场三部分构成。如图甲所示为该粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为m、电荷量为、初速度忽略不计的带电粒子，经电压为U的加速电场加速后，带电粒子贴近上板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板长为，间距为d，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为U、周期为，下极板右端正下方紧挨金属板竖直放置长度为d的探测板。带电粒子由偏转电场飞出后，立即进入平行板右侧的垂直纸面向外的水平匀强磁场，最后经匀强磁场偏转后打在探测板上。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
若带电粒子经过加速电场未进入偏转电场之前，形成了大小为I的稳恒电流，沿着电流方向长度为电流中，包含的粒子个数；
一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比；
从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：粒子散射实验中少量粒子发生了大角度偏转不是由电子造成的，是金原子核的库仑斥力产生的，故A正确；
根据质量数和电荷数守恒，，要经过4次衰变和2次衰变，故B错误；
在光电效应现象中，电子吸收光子的能量需要时间很短，几乎可以认为瞬时发生，故C错误；
由玻尔理论可知，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故D错误。
故选：A。
根据粒子的散射实验、核反应方程的书写规则、光电效应和跃迁知识进行分析解答。
考查粒子的散射实验、核反应方程的书写规则、光电效应和跃迁知识，会根据题意进行准确分析解答。
2.【答案】C
【解析】解：A、在空间站中，月壤砖处于完全失重状态，但仍受重力作用。完全失重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零的状态，此时重力完全提供向心力，使物体做圆周运动，而不是不受重力，故A错误；
B、根据牛顿第二定律有
可得
可知天体绕地球运行的向心加速度与其质量没有关系，与环绕半径有关。飞船与空间站对接后一起绕地球运行，环绕半径相同，则飞船与空间站对接后二者的向心加速度相等，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力有
可得
又空间站绕地球运行的轨道半径大于地球半径，故月壤砖随空间站绕地球运行的速度一定小于第一宇宙速度，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力有
可得
故空间站轨道高度略有降低，轨道半径减小，则其绕地运行的周期变小，故D错误。
故选：C。
在空间站中，月壤砖处于完全失重状态，仍受重力；
根据分析求解判断；
根据分析求解判断；
根据分析求解判断。
本题考查万有引力定律及其应用，要求学生结合牛顿运动定律和向心力公式进行分析判断求解。
3.【答案】A
【解析】解：甲图中曲线②对应状态的气体温度更低，气体分子平均动能更小，平均速率也更小，故A正确；
B.乙图中，当分子间距离大于时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子力方向与分子运动方向相反，分子力做负功，故B错误；
C.丙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，但是来自各个方向的撞击趋于平衡，所以布朗运动越不明显，故C错误；
D.丁图的绝热容器中，抽掉隔板，气体自由膨胀，不对外做功，且容器绝热，没有热传递，根据热力学第一定律，可知气体内能不变，温度不变，故D错误。
故选：A。
根据分子热运动速率随温度的变化、分子势能、布朗运动等知识进行分析解答。
考查分子热运动速率随温度的变化、分子势能、布朗运动等知识，会根据题意进行准确分析解答。
4.【答案】C
【解析】解：A、处场强为x轴负方向，则从到处逆着电场线方向移动，电势升高，处电势较大，故A错误；
B、根据图像由到电场强度增加，故B错误；
C、由运动到的过程中场强为负方向，则正电荷从到处逆着电场线方向移动，电势升高，电势能一直增大，故C正确；
D、由运动到的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故D错误。
故选：C。
由图可以看出在处场强为正，处场强为负方向，沿着电场线的方向电势降低，对于正电荷而言电势降低则电势能减小；根据图象分析电场强度的大小和方向，确定电场力的大小。
本题考查从图象获取信息的能力，掌握电场力做功和电势能变化的关系。
5.【答案】D
【解析】解：A、根据图甲可知，，解得，即变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为，故A错误；
B、图甲中时，，此时矩形线圈与磁场垂直，磁通量最大，故B错误；
C、处温度升高时，电阻减小，电压表测量的电压，则电压表示数减小，示数不变，则电压表示数与示数的比值变大，故C错误；
D、副线圈电压不变，处温度降低时，电阻变大，由，输出功率变小，输入功率等于输出功率，故D正确；
故选：D。
根据图甲，结合瞬时电动势的表达式求解；根据瞬时电动势表达式可知该时刻电动势大小，由此分析磁通量大小；处温度升高时，电阻减小，再根据理想变压器输入电压不变分析电表的变化；根据功率公式即可分析。
该题考查含有理想变压器的电路的动态分析，要把握中不变量，根据对应的公式求解，题目难度适中。
6.【答案】AC
【解析】解：甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象，和光纤原理相同，故A正确；
B.用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误；
C.看3D电影所的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确；
D.太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。
故选：AC。
根据光的全反射、光的衍射和光的偏振及光的干涉现象进行分析判断。
考查光的全反射、光的衍射和光的偏振及光的干涉现象，会根据题意进行准确分析解答。
7.【答案】BD
【解析】A、由振动图可知时刻，质点P的振动方向为y轴正方向，根据波形图，即可知波的传播方向为x轴负方向，故A错误；
B、由波形图可得到波长，振幅，由振动图可得到周期，解得：，综合可得到波速，解得，即可得该波在PQ之间传播的时间，其中，解得：，故B正确；
C、由周期可得，解得：，结合波的传播方向可知Q点在时刻的振动方向为y轴负方向，即初相位为：，再结合振幅，即可得到Q的振动方程，故C错误；
D、根据P的振动图像，可知在内，P点通过的路程为，在之间，P点通过的路程为：，即在内，P通过的路程为：，故D正确。
故选：BD。
【分析】由振动图可知时刻，质点P的振动方向，根据波形图即可分析波的传播方向；由波形图可得到波长、振幅，由振动图可得到周期，综合可得到波速，即可计算该波在PQ之间传播的时间；由周期可计算，结合波的传播方向可知Q点在时刻的振动方向，即初相位，再结合振幅，即可得到Q的振动方程；由P的振动图，即可计算P在内通过的路程。
本题考查波形图与振动图的综合分析，关键是根据P初始的位置，结合数学知识计算周期。
8.【答案】BD
【解析】解：A、取弹簧原长处为零势能面。当两物体都下降h高度时，物体A的重力势能为，B的重力势能为，故A错误；
B、当两物体都下降h高度时，两相同的轻质弹簧形变量相等，则两弹簧弹性势能相同，故B正确；
C、物体A在h处的速度为0，则物体A所受重力的功率为，物体A在h处速度不为0，其重力的功率，故C错误；
D、物体A在初始位置时，合力大小为mg，根据简谐运动的对称性可知，物体A在h处合力大小为，A的速度为0，则物体A合力的功率为；物体B在h处合力为，B合力的功率为，故D正确。
故选：BD。
根据重力势能表达式分析两物体重力势能关系；相同的轻质弹簧形变量相同时，弹性势能相同；根据重力的功率公式分析重力的功率关系；分析合力大小，再判断合力的功率关系。
解答此题的关键要抓住简谐运动的对称性，来分析物体A在h处合力大小等于初始位置时合力大小mg，要掌握功率公式，注意重力势能的符号。
9.【答案】BC
【解析】调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A错误；
B.测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，故B正确；
C.n条亮纹之间有个间距，相邻条纹的间距为，故C正确；
D.根据双缝干涉条纹间距公式，由于蓝光的波长小于黄光的波长，将入射光从黄光改为蓝光后，双缝干涉条纹间距变窄，故D错误。
故选：BC。
分度游标卡尺的精确度为，A位置读数为位置的读数
相邻亮条纹之间的距离
根据双缝干涉条纹间距公式
波长。
故答案为：；；。
根据实验注意事项分析作答；
分度游标卡尺的精确度为，根据游标卡尺的读数规则读数；根据双缝干涉条纹间距公式求解作答。
本题考查了“用双缝干涉测量光的波长”的实验，要明确实验原理，掌握游标卡尺的读数规则，掌握双缝干涉条纹间距公式的运用。
10.【答案】
； 等于
【解析】解：要求测量多组数据，滑动变阻器应选择分压式接法，阻值应选择小的，但允许通过的最大电流较小，将其接在电源两端时，电流超过允许的最大电流，故滑动变阻器选择。电源电动势为3V，电压表的量程过大，则应使用电流表和电阻串联改装电压表，电压表量程为
当选择定值电阻为时，量程为3V，故定值电阻选择，如图：
由欧姆定律得：
解得：
由可知，测量过程没有系统误差，则从系统误差的角度分析，的测量值等于真实值。
故答案为：
；等于。
根据实验要求选择合适的接法及合适的仪器，画电路图即可，注意电压表量程太大，不能选择；
根据欧姆定律列式求解即可。
本题考查测电阻，解题关键是会选择实验仪器，会判断分压限流式接法，结合欧姆定律分析即可。
11.【答案】图线①所对应的过程，电动车所受合力的大小为500N；
图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F为500N，功率P为4000W；
图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率为
【解析】解：图线①中，根据动能定理可得
在处，电动车处于平衡状态，故此时由于发电产生的制动力为
设此时电动车的速度为v，则由，解得
则功率为
根据图线②所对应的全过程，回收的机械能为
所以回收效率为
解得
答：图线①所对应的过程，电动车所受合力的大小为500N；
图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F为500N，功率P为4000W；
图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率为。
图线①中，根据动能定理结合图线的斜率求电动车所受合力的大小；
图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处，电动车处于平衡状态，根据平衡条件求电动车受到的电磁制动力F，由求功率P；
图线②所对应的全过程，根据能量守恒定律求电动车行驶200m过程中回收转化的电能，再求机械能转化为电能的效率。
解答本题时，要根据动能定理分析图像斜率的意义，知道图像的斜率表示物体所受合外力。把握能量转化情况，结合能量守恒定律解答。
12.【答案】解：棒进入磁场前运动过程，由机械能守恒定律有
a棒刚进入磁场时，产生的感应电动势大小为
由右手定则判断可知，M点电势比N点的低，则
a、b棒构成回路，两棒电阻相等，可得
联立解得；
、b棒在水平导轨上共速时，取向右为正方向，由动量守恒定律有
设b棒中瞬时电流为I，对b棒，取向右为正方向，由动量定理有
电路中流过的电荷量为
联立解得；
棒在圆弧轨道上运动时产生的感应电动势大小为，其中为b棒在圆弧轨道上运动的圆心角。
由能量守恒定律可知，外力F做的功转化为增加的重力势能和电路产生的焦耳热，则
又，
联立解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
13.【答案】若带电粒子经过加速电场未进入偏转电场之前，形成了大小为I的稳恒电流，沿着电流方向长度为电流中，包含的粒子个数为；
一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比为；
从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件为
【解析】设粒子进入偏转电场的初速度为，根据动能定理有：
电流：
则：
即：
带电粒子穿过偏转电场时，水平方向做匀速直线运动，则有：
联立解得
即：带电粒子通过板间的时间等于周期T，且竖直方向上匀加速的时间必为，设前半个周期中，时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板，则有：
联立解得：
设后半个周期中，时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板，则有：
解得：
时间内飞入偏转电场的粒子可以飞出偏转电场，故偏转电场出射的粒子数占比为：
设粒子飞入磁场时的速度为v，根据洛伦兹力提供向心力有：
设粒子飞入磁场时，其速度与水平方向的夹角为，则有：
如图
设粒子进入磁场后，竖直方向偏移的位移为Ay，由几何关系可知：
解得：
若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板，需满足：
解得：
即：
答：若带电粒子经过加速电场未进入偏转电场之前，形成了大小为I的稳恒电流，沿着电流方向长度为电流中，包含的粒子个数为；
一个周期内，从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比为；
从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件为。
根据动能定理和电流的微观表达式求粒子个数；
设前半个周期中，时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板，根据牛顿第二定律和竖直分位移公式相结合求出。设后半个周期中，时刻飞入偏转电场的粒子恰好能到达下极板，再根据竖直分位移公式求出，从而求从偏转电场出射的粒子数占粒子源全部发射粒子数的百分比；
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力列式，求出粒子的轨迹半径表达式。根据几何关系求出粒子进入磁场后，竖直方向偏移的位移表达式，结合粒子在偏转电场中的最小偏移量与最大偏移量求磁感应强度B需要满足的条件。
本题的难点是分析带电粒子的运动情况，粒子在偏转电场中做类平抛运动，运用运动的分解法处理；粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，关键是画出轨迹，由几何知识求出轨迹半径。

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