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2025-2026学年天津市南开中学高三（下）第四次月考物理试卷
一、单选题：本大题共5小题，共25分。
1.中国科学院近代物理研究所科研团队与合作单位研究人员首次成功合成新原子核。该原子核存在一种衰变链，其中第次由衰变成原子核，第次由衰变成原子核。下列说法正确的是( )
A. 两次均为衰变 B. 个原子核经过一个半衰期后一定还剩余个
C. 原子核发生衰变时需要吸收能量 D. 原子核的比结合能比原子核的比结合能小
2.瓶子吞鸡蛋的实验过程如下：先将敞口的玻璃瓶中的空气加热，再将剥皮的熟鸡蛋放于瓶口，过一会发现鸡蛋慢慢被挤压吸入瓶中，如图所示。鸡蛋被吸入还未落下的过程中，瓶中气体可视为理想气体，质量不变。鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时，关于瓶中气体，下列说法正确的是( )
A. 每个气体分子的动能都减小
B. 此过程气体从外界吸热
C. 气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量减小
D. 气体压强和热力学温度的比值减小
3.梦溪笔谈是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，、是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是( )
A. 彩虹是雨后太阳光入射到水滴中发生干涉而形成的
B. 光在水滴中的传播时间比光在水滴中的传播时间长
C. 水滴对光的临界角大于对光的临界角
D. 增大太阳光在水滴表面的入射角，可能没有光线从水滴表面射出
4.一物块在水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，拉力随时间变化的图像如图甲所示，后撤去拉力，拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，则( )
A. 运动过程中，物块受到的摩擦力大小为
B. 末物块的速度大小为
C. 内物块的位移大小为
D. 位移为时物块的动能为
5.如图甲所示，匝数为的闭合矩形线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的固定轴以角速度匀速转动。线圈的边长为，边长为，线圈经过某位置时开始计时，通过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时刻，线圈中产生的感应电动势的瞬时值大小为
B. 时刻，穿过线圈的磁通量的变化率大小为
C. 时刻，线圈平面与中性面垂直
D. 时刻，穿过线圈的磁通量大小为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.年月日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。并且我国计划在年间先后发射“天问二号”和“天问三号”，对火星实施探测和采样返回任务。已知火星的质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的。下列说法正确的是( )
A. 火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为：
B. 火星密度与地球密度之比约为：
C. 火星的近地卫星绕行周期与地球的近地卫星绕行周期之比约为：
D. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为：
7.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，此时质点的位置横坐标为，质点的位置横坐标为。图乙为质点的振动图像。则下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度是
B. 该波沿轴的负方向传播
C. 时，质点的振动方向向上
D. 从到内，质点通过的路程为
8.如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为、带电量为的小球何视为质点。小球在长为的绝缘轻绳牵引下，绕其悬点在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动。直径竖直，直径水平。从点开始，小球的电势能与转过的角度的关系如图乙所示，已知重力加速度，则( )
A. 该电场的电场强度大小为
B. 两点的电势差
C. 轻绳在、两点拉力的差值为
D. 轻绳在、两点拉力的差值为
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
9.某同学使用如图甲所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题：
为了减少测量误差，下列做法正确的是______。
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量和体积都要小些
C.摆线尽量细些、短些、伸缩性小些
D.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
某次摆球在最高点接通数据采集器，当摆球第一次通过光电门时开始计时，数据采集器记录次小球通过光电门时间为，则该单摆的周期为______，设该单摆摆长为，则重力加速度______用、、、表示。
该同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长和周期的数值，画出如图乙图像中的实线；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的图像为______。
A.虚线，不平行实线
B.虚线，平行实线
C.虚线，平行实线
10.某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。
用螺旋测微器测量其直径，如图所示，读数是 ；
已知圆柱形导电材料的电阻约为，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下：
A.电源电动势，内阻很小
B.电压表，内阻约
C.电压表，内阻约
D.电流表，内阻
E.电流表，内阻约
F.滑动变阻器
G.开关、导线若干
为了调节方便，测量准确，实验中电压表应选 ，电流表应选 ；均填写各器材前的字母代号
为了使圆柱形导电材料的两端电压能从开始调节，并使测量结果尽可能准确，应选用如图所示的 电路进行实验；
根据所选电路，在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的 端填“左”或“右”。
根据电路图测得多组电压表和电流表的示数、，作图像，得到图像的斜率为，若实验所用导电材料的长为，横截面直径为，则得到圆柱形导电材料的电阻率 用、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共48分。
11.质量为的小车，原来静止在光滑水平轨道上，有两根长度均为的细绳，一根系在固定的挡板上；另一根系在小车上，下面各挂一只小球，小球的质量分别为，，静止时两小球正好相切，且切点与两球心同在一水平面上，如图所示，如果将球拉成水平后由静止释放，在最低点与球碰撞，碰后球继续向右运动，上升的最大高度为。求：
碰后瞬间球的速度；
碰撞后球升高的最大高度；
小车能达到的最大速度。
12.如图甲所示，固定光滑平行金属导轨、与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒，距导轨顶端，距导轨底端距离为未知。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度和时间的函数关系如图乙所示。内，导体棒在外力作用下保持静止；后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求：
内通过导体棒的电流的大小和方向；
导体棒滑到底部前的最大速度；
导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻上产生的焦耳热。
13.某兴趣小组对洛伦兹力演示仪展开研究，该仪器由励磁线圈、电子枪和电源控制部分等组成图，图为该装置的正视图。励磁线圈之间产生匀强磁场，方向垂直纸面向里，其磁感应强度大小与励磁电流成正比，即为已知量，半径为的球形玻璃泡位于磁场区域中。电子在加速电场作用下获得动能，以一定速度从电子枪中水平连续射出。玻璃泡内充有稀薄气体，相关计算中可视为真空。已知电子的质量为，电荷量为。
若加速电压为，，电子出射方向垂直于磁场，求电子在磁场中做圆周运动的半径大小；
图中以球心为原点建立平面坐标系。电子枪中点处与一高度为的绝缘立柱连接，枪身与磁场垂直，长度为，电子从端以速度水平向左射出：
若此时磁感应强度为，电子刚好经过点，求电子从点到点经过的时间；此问可自行设定角度，但需要给出设定角度最简单的三角函数值
当励磁电流满足什么条件时，电子束不会打到玻璃泡上；
如图，以球心为原点建立空间坐标系，以垂直纸面向外为轴正方向，磁场沿轴正方向。，电子出射速度大小仍为，在平面内旋转电子枪，使电子的出射速度与轴正方向夹角为，可观察到电子的螺旋线轨迹，求螺距两圈螺旋线对应点之间的轴向距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.； ，；
10.
甲
左

11.解：球落下过程中，根据动能定理有：
球碰后到最高点根据能量守恒定律有：
碰撞过程中系统动量守恒，规定向右为正方向，有：
解得：
球升高到最大高度，规定向右为正方向，组成的系统根据动量守恒有：
根据能量守恒定律有：
解得：
规定向右为正方向，对组成的系统根据动量守恒有：
根据能量守恒定律有：
解得：
答：碰后瞬间球的速度为；
碰撞后球升高的最大高度为；
小车能达到的最大速度为。
12.解：由法拉第电磁感应定律可得，前产生的感应电动势：
由闭合电路欧姆定律：
代入数据解得：
根据楞次定律知，感应电流的方向为到
当导体棒达最大速度后匀速下滑，根据平衡条件有：
由动生电动势公式有：
根据欧姆定律：
其中：
代入数据解得：
导体棒滑到底端过程中
，，
解得：
设下滑过程中系统产生的热量，根据动能定理有：，
解得：
电阻产生的热量为：
答：内通过导体棒的电流的大小为、方向由流向；
导体棒滑到底部前的最大速度为；
导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻上产生的焦耳热为。
13.若加速电压为，，电子出射方向垂直于磁场，求电子在磁场中做圆周运动的半径大小为 若此时磁感应强度为，电子刚好经过点，电子从点到点经过的时间为；当励磁电流满足时，电子束不会打到玻璃泡上 螺距
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