【物理】2025届天津市九校联考高三下学期一模试卷（解析版）

天津市九校联考高三年级模拟考试（一）物理试卷本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！第Ⅰ卷注意事项：1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2.本卷共8题，每题5分，共40分。一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列叙述符合史实的是（）A.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，并提出了原子的核式结构模型B.卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想C.居里夫人用α粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子D.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构【答案】B【解析】A．J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，而提出原子的核式结构模型的是卢瑟福，A错误；B．卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想，B正确；C．是卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子，不是居里夫人，C错误；D．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象的发现表明原子核内部具有复杂结构，D错误。故选B。2.如图所示，两束单色光a、b平行射入一块平行厚玻璃砖，玻璃砖下表面有反射涂层，两束光线经过折射、反射、再折射后从上表面同一位置射出，成为一束复色光，下列说法正确的是（）A.若a光是黄光，则b光可能是紫光B.在同一种介质中a光的临界角大于b光的临界角bC.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应，则a光光电子的最大初动能较大D.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应，则a光的光子数比b光的光子数多【答案】C【解析】A．由光路的偏折程度可得，a光折射率大于b光，则a光子的频率较大。若a光为黄色光，b光不可能为紫色光，故A错误；B．a光折射率大于b光，根据临界角公式可知同一种介质中a光临界角小于b光的临界角，故B错误；C．a光频率比b光大，根据光电效应方程则a光和b光都能使某种金属发生光电效应时，a光光电子的最大初动能较大，故C正确；D．光子数的多少与入射光的强度有关，由于不知道a与b的光的强度关系，所以不能判断哪一种光光子数多，故D错误。故选C。3.健身球是一种内部充气健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，下列说法正确的是（）A.人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热B.人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变C.人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体压强变小D.人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体内能不变【答案】D【解析】AB．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变大，压强变小，气体分子数密度减小，而分子的平均速率不变，则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小，气体对外做功，内能不变，根据热力学第一定律可知，球内气体从外界吸热，故AB错误；CD．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变小，压强变大，内能不变，故C错误，D正确。故选D。4.小型电钻已经在生产生活中普遍使用，如图所示为其简化电路图，它由变压器及电机两部分构成，变压器为理想变压器。电机的内阻为1Ω，额定电压为22V，额定电流为1A，变压器原线圈电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（）A.变压器副线圈电流的最大值为2AB.变压器原线圈的电流为0.2AC.变压器的副线圈消耗功率为1WD.电机产生机械功率为21W【答案】D【解析】A．变压器副线圈电流的最大值为故A错误；B．根据理想变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系根据理想变压器原、副线圈电流与线圈匝数的关系变压器原线圈的电流为故B错误；C．变压器的副线圈消耗功率为故C错误；D．电机产生的机械功率为故D正确。故选D。5.近似计算地月系统时可以认为月球绕着地球做匀速圆周运动，如图甲所示，月球绕地球运动的周期为。为了更精准测量地月系统，认为地月系统是一个双星系统，如图乙所示，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为m地、m月，两球心相距为r，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.图甲中，地球的密度可表示为B.图甲中月球绕地球运动的周期等于图乙中月球绕O点运动的周期C.图乙中地月双星轨道中O点到地心距离为D.图乙中地月双星转动的角速度与地月质量之和成正比【答案】C【解析】A．图甲中，根据万有引力提供向心力设地球的半径为R，地球的体积为图甲中，地球密度为故A错误；BCD．根据万有引力提供向心力解得图甲中月球绕地球运动的周期为地月系统是一个双星系统，设地月双星轨道中O点到地心距离为，地月双星轨道中O点到月球圆心距离为，则可得且解得、、则可知图甲月球绕地球运动的周期大于图（b）中月球绕O点运动的周期，故BD错误，C正确。故选C。二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）A.水波的波速为0.6m/sB.从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷C.t=1.0s时，质点Q的位移为D.质点P的平衡位置坐标为【答案】BC【解析】A．由图甲可知波长为，由图乙可得周期为，则水波的波速为，故A错误；B．图乙为质点P的振动图像，可知在其振动方向向下，在图甲中由同侧法可知波沿x轴负向传播，故由图甲可得质点P往平衡位置振动，Q在平衡位置向波谷振动，则从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷，故B正确；C．从图示的甲图到波形向左移动根据对称性可知，此时Q点到平衡位置的距离与P点到平衡位置的距离相等，所以Q点的位移为，故C正确；D．由图甲可得波的函数图像为取时，，可得即波函数为则当时，解得故D错误。故选BC。7.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为和，下列说法正确的是（）A.a处为正电荷，B.a处为正电荷，C.把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少D.把一个正点电荷（不计其他力）在a处右侧释放，将匀加速向b处运动【答案】BC【解析】AB．若把该图像与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，靠近正电荷的点电势高，靠近负电荷的点，电势较低。则a处为正电荷。等量异种点电荷电场中的部分等势面图像中的等势面左右对称，无穷远处的电势为0．该图像的左侧的等势线比较密，无穷远处的电势为0，所以无穷远处到两点之间的电势差相比，与a点之间的电势差比较大，所以a点所带的电量就多，，故A错误，B正确；C．正电荷在高电势点电势能大，在低电势点电势能小，A点电势高于B点电势，则把一个正电荷从A点移动到B点该电荷电势能减少，故C正确；D．由于电场不是匀强电场，正点电荷所受电场力不是恒力，加速度不是恒定的，则把一个正点电荷（不计其他力）在a处右侧释放，做的不是匀加速运动，故D错误。故选BC。8.如图所示，电源的内阻为r，滑动变阻器的总电阻为2r，两平行金属板a、b的间距为d，板长为L，板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。初始时开关S闭合，当滑片P在滑动变阻器中间时，一带正电粒子以速度v0正好可以匀速穿过两板的正中间。已知粒子的质量为m，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.电源的电动势为B.若将滑动变阻器滑片滑到最下端，粒子射出两极板时的速度减小C.若将滑动变阻器滑片滑到最下端，粒子射出两极板时的速度增大D.若开关S为断开状态，粒子仍以速度v0从极板正中间沿平行极板的方向射入，刚好从a板的右边缘射出，则粒子的电荷量为【答案】AC【解析】A．滑片在正中间时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为r，极板间的电压为粒子可以匀速穿过两板正中间，电场力恰好等于洛伦兹力解得E=故A正确；BC．滑片滑到最下端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大为2r，极板间电压为此时极板间的电场力与洛伦兹力的关系为电场力会对粒子做正功，粒子动能增大，速度增大，故B错误，C正确；D．开关断开时，电容会对滑动变阻器放电，最终两端电压为零，极板间仅剩磁场，由题意可知，其恰好从a板边缘射出，如图所示根据几何关系有粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力解得故D错误。故选AC。第Ⅱ卷注意事项：1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2.本卷共4题，共60分。9.如图甲所示，小车通过细绳与钩码相连，遮光片固定在小车的最右端，光电门传感器固定在长木板上，小明研究组利用图中装置完成了“验证牛顿第二定律”的实验，小红研究组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。（1）某同学在研究小车加速度与拉力关系的实验中，把小车所受拉力当作合力，下列说法正确的是（）A.需要平衡摩擦力B.不需要平衡摩擦力C.要求钩码的质量远小于小车质量D.不要求钩码的质量远小于小车质量（2）在实验操作完全正确的情况下，小明研究组将小车从某一位置由静止释放，测出遮光片的宽度d和它通过光电门的挡光时间Δt，小车静止时的位置到光电门的位移s，小车的质量m，弹簧测力计的示数F，则F与应满足的关系式为_________。（可用m、d、s、等字母表示）（3）小红研究组测出木块静止时遮光片右端距光电门左端的位移s，由遮光片宽度d和挡光时间求出滑块的速度大小v，并算出，然后作出的图像如图乙所示，根据图像可求得动摩擦因数_________。（可用a、b、g、s等字母表示）【答案】（1）AD（2）（3）【解析】【小问1详解】把小车所受拉力当作合力，需要平衡摩擦力，可以根据弹簧测力计直接读出力的大小，不要求钩码的质量远小于小车质量。故选AD。【小问2详解】小车通过光电门的速度由匀变速直线运动规律若满足牛顿第二定律则有解得【小问3详解】根据动能定理可得解得结合图像可得、联立解得10.某同学通过实验准确测量某电压表的内阻，现有以下仪器：A.待测电压表V₁，量程为0~3V，内阻约为20kΩ~25kΩB.标准电压表V₂，量程0~5V，内阻约为50kΩC.定值电阻，阻值为20kΩD.定值电阻R2，阻值为200ΩE.滑动变阻器，阻值范围为0~20Ω，额定电流为0.2AF.滑动变阻器，阻值范围为0~100Ω，额定电流为0.2AG.电池组，电动势为6V，内阻约为0.5ΩH.开关和导线若干（1）实验器材选择除A、B、G、H外，定值电阻应选用_________，滑动变阻器应选用_________（用器材前的字母表示）。（2）请设计一个测量电路，并在方框中画出电路图________。（3）写出测量电压表内阻的表达式：_________。（用已知物理量和测量物理量表示）【答案】（1）CF（2）（3）【解析】【小问1详解】[1]为了准确的测量电压表V1的内阻，需要测量其电压，要用到电压表V2，由于电压表V2量程大于电压表V1的量程，为使两电压表偏转较大，减小实验误差，可将电压表V1与定值电阻串联；由于定值电阻R1的内阻与电压表V1相当，因此定值电阻选择C；[2]滑动变阻器阻值较小，为了保证电路安全，滑动变阻器采用分压式接法，因两个滑动变阻器的额定电流为均为0.2A，电池组的电动势为6V，若选用滑动变阻器R3，流过滑动变阻器的最大电流会大于其额定电流，故滑动变阻器选择F；【小问2详解】根据上述分析，设计的电路图如图所示【小问3详解】根据串联、并联电路的特点，结合欧姆定律解得11.近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持的恒定速率顺时针运行，传送带的长。现将一质量为0.4kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传送带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.25m静止，包裹B向前运动了0.9m静止。已知包裹A与传送带和水平面间的动摩擦因数均为0.2，重力加速度g取。（1）求包裹A在传送带上运动的时间；（2）若包裹B的质量为0.4kg，求包裹B与水平面间的动摩擦因数。【答案】（1）2.25s（2）0.5【解析】【小问1详解】对A进行分析，根据牛顿第二定律有解得令经历时间，A与传送带达到相等速度，则有解得此时A的位移之后A做匀速直线运动，经历时间包裹A在传送带上运动的时间解得【小问2详解】碰撞后包裹A向前滑行了0.25m静止，利用逆向思维，根据速度与位移关系有解得包裹B向前运动了0.9m静止，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有解得对B进行分析，根据牛顿第二定律有解得12.如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为30°，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为L。质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒a垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1和B2。现把质量为m、电阻为R、长度也为L的金属棒b垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为g，倾斜导轨无限长，金属棒a始终静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）金属棒b的最大加速度am；（2）金属棒a与导轨间的摩擦因数μ至少为多少；（3）从静止释放金属棒b，当其沿斜面下滑x位移时，b棒刚好达到稳定状态，求此过程a棒产生的焦耳热。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）a刚开始运动时有最大加速度，即解得（2）金属棒b最终匀速运动时有可得金属棒的最大速度为金属棒a受到的最大摩擦力为联立解得（3）对金属棒b，根据能量守恒定律有所以13.如图甲为某款医用治疗装置，该装置由粒子源、直线加速器和偏移器等部件构成。直线加速器由一系列带孔的金属漂移管组成，每个漂移管两端圆板横截面面积相等且依次排列，中心轴线共线，漂移管的长度按照一定的规律依次增加。序号为奇数的漂移管和交变电源的一极相连，序号为偶数的漂移管和电源的另一极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙。在t=0时，奇数漂移管相对于偶数漂移管的电势差为正值，此时位于序号为0的圆板中央的粒子源静止释放出一个电子，电子在圆板和漂移管1间的狭缝电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进漂移管1，在漂移管1内做匀速直线运动。每次电子在漂移管内运动时间恰为交变电源周期的一半。已知电子的质量为m、电荷量为e，交变电源电压的绝对值为，周期为T，忽略电子在狭