2025届天津市普通高中学业水平等级性考试模拟试题（七）物理（含答案）

2025年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（七）
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题（本题共5小题，共25分）
1．随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列说法正确的是（　　）
A．粒子散射现象说明原子核具有复杂结构
B．原子核辐射光子后回到低能级时，其动能变大
C．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D．光电效应现象中逸出的电子是原子核内中子转变成质子时产生的
2．一定质量的理想气体从状态a开始分别变化到状态b和状态c，气体的p-T图像如图所示。已知气体在a状态时的体积为1L。下列说法正确的是（　　）
A．状态b气体分子的平均动能小于状态c气体分子的平均动能
B．气体在c状态时的体积为0.5L
C．a到c过程，单位体积内的气体分子数减少，单位时间内撞击到单位面积器壁上的气体分子数减少
D．a到c过程，气体向外界放出热量
3．心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器等效为一个定值电阻与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是（　　）
A．保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端的电压减小
B．保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变小
C．保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端的电压变小
D．保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大
4．两种均匀弹性绳Ⅰ、Ⅱ在O点相接，直角坐标系的轴为其分界线，在坐标原点处的振动同时在Ⅰ和Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示。其中是此时刻绳Ⅰ中波传到的最远点，绳Ⅱ中形成的波未画完。下列关于两列波的判断，正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿轴正方向
B．此时刻波向左传到的最远位置是
C．、两列波的传播速度之比为
D．此时刻后，质点比先回到平衡位置处
5．2024年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为35kg的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力-时间（F-t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．演员在a时刻速度为零，加速度为零
B．演员在b时刻速度最大
C．从a时刻到b时刻，蹦床对演员做的功为1120J
D．从a时刻到b时刻，蹦床给演员的冲量大小为455N·s
二、不定项选择题（本题共3小题，共15分，少选得3分，错选不得分）
6．关于下列四幅图所涉及的物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．甲图中，水中的射水鱼看到小昆虫在昆虫实际位置的下方
B．乙图中，水中的气泡看上去特别明亮是光的全反射现象引起的
C．丙图中，肥皂泡看起来常常是彩色的是光的色散现象引起的
D．丁图中，“泊松亮斑”的形成说明光能发生衍射
7．如图所示，火星与地球可视为在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知地球的公转周期为T，火星轨道半径是地球轨道半径的k倍。当火星、地球、太阳三者在同一直线上且地球位于太阳和火星之间时，称为火星冲日。不考虑火星与地球之间的引力，下列说法正确的是（ ）
A．火星与地球做圆周运动的向心加速度大小之比为
B．火星与地球做圆周运动的向心力大小之比为
C．火星与地球做圆周运动的角速度之比为
D．相邻两次火星冲日的时间间隔为
8．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图，一电子在电场中仅受电场力的作用，实线描绘出了其运动轨迹，虚线表示等势线，各等势线关于y轴对称，a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点。已知电子在经过a点时动能为60eV，各等势线的电势高低标注在图中，则（　　）
A．a、d两点的电场强度相同
B．电子在经过等势线c点时的动能为80eV
C．电子从a到b运动时，电场力做正功
D．电子从c到d运动时，电势能逐渐减小
第Ⅱ卷（共60分）
9．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在坚直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有__________。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为轴、坚直方向为轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的 （选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时需要轴与重锤线平行。
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据:如图2所示，在轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，测得和的坚直间距分别是和，则 （选填“大于”、“等于”或者“小于”），可求得钢球平抛的初速度大小为 （已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。
10．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：
A．电源E：电动势3V，内阻忽略不计；
B．电流表A1：量程0~15mA，内阻约为100Ω；
C．电流表A2：量程0~300μA，内阻r2=1000Ω；
D．电压表V：量程15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R1（阻值范围0~20Ω）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ）
G．定值电阻R3：阻值为9000Ω；
H．开关S、导线若干。
(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，除电源、开关、导线外，还应选用的实验器材有 （填写器材前的字母）。
(2)在图甲虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号 。
(3)假设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电压表的读数为U，根据设计的电路图，用已知的和测得的物理量来表示Rx= 。（用字母表示）
11．如图所示半径为的四分之一固定圆弧轨道与水平地面相切，O为圆心。质量为的A球从圆弧轨道上与圆心O等高处由静止开始下滑，质量为的B球（左侧连有轻弹簧）以在水平地面上向右运动，在此后的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度。求：
（1）A球刚滑到水平地面的速度大小；
（2）从A球用开始接触弹簧到弹簧压缩至最短过程中，弹簧对B球的冲量I；
（3）B球在运动过程中能达到的最大速度。
12．如图所示为倾角θ=30°的光滑绝缘斜面，水平虚线1、2间存在垂直斜面向上的匀强磁场，水平虚线2、3间存在垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，且两虚线之间的距离均为d。质量m=0.4kg、边长d=1.0m、阻值R=2.0Ω的正方形线框由虚线1上方静止释放，正方形线框的ab边与虚线1平行，ab边到虚线1的距离L=1.6m，正方形线框的ab边越过虚线1瞬间刚好匀速，经过一段时间，线框在虚线23间恰好再次匀速，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)线框的ab边从虚线1到虚线2过程通过线框横截面的电荷量；
(3)线框从开始释放至ab边到达虚线3过程产生的焦耳热。
13．如图所示，平面内有一个由矩形和半圆形组合成的阴影区，阴影区外只有垂直平面向里、面积足够大的匀强磁场（阴影区内无磁场），磁感应强度大小为；阴影区内在半圆直径处放置一块带有很多微孔的电极板，电子枪产生的电子（无初速），经电极板加速后，垂直方向进入无电磁场的半圆形区域，最后进入阴影区外面的磁场若射向圆心的电子经磁场偏转后恰好打在点，并被电极板吸收已知半圆的半径为，电子的比荷为，不计电子重力，求：
(1)加速电压大小；
(2)若仅向下调整电子枪位置，使电子从的中点垂直射出，最后打在点，求电子在磁场中运动的时间；
(3)若要使射向点的电子，经磁场一次偏转后能再次返回点，且电子在磁场中运动时间为（2）问中的，求加速电压大小。
【参考答案】
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．BD
7．AC
8．BC
9．(1)BD (2) 球心 大于
10． (1)BCEG； (2)； (3)
11．（1）对A球从静止到刚滑到水平地面的过程，由动能定理，有
求得A球速度为
（2）对A球和B球组成的系统，弹簧最短时二者共速，以水平向右为正方向，由动量守恒定律，有
弹簧第一次压缩过程中对B球的冲量为 ，
（3）弹簧第一次恢复原长时B球速度达到最大，设此时A球速度为，由动量守恒定律，有
由系统机械能守恒，有
12．（1）设线框的ab边刚到达虚线1时的速度为，则线框进入磁场前由机械能守恒定律得
解得ab边越过虚线1瞬间，线框中产生的感应电动势为
又线框中的感应电流为
线框所受的安培力大小为
ab边越过虚线1瞬间，线框匀速运动，由力的平衡条件得
解得
（2）线框ab边由虚线1至虚线2过程， ，
代入相关已知数据，解得
（3）线框在虚线2、3间匀速时，线框的速度大小为，线框中的感应电动势为
又线框中的感应电流为
线框所受的安培力大小为
再次匀速时，由力的平衡条件得，解得
线框ab边由虚线1至虚线3过程由能量守恒得
13．（1）电子在电场中加速，根据动能定理可得
电子进入磁场后运动轨迹如图（1）所示
其运动半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
（2）电子运动轨迹如图（2）所示
由几何关系得
可得
则磁偏转圆心角为
电子在磁场中运动周期
则电子在磁场中运动时间为
可得
（3）电子运动轨迹如图（3）所示
由几何关系得
解得
电子在电场中加速，根据动能定理可得
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得