2025届天津市普通高中学业水平等级性考试模拟物理试题（十）（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（十）
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题（本题共5小题，共25分）
1．恒星内部发生着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方程为，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（　　）
A．的衰变需要外部作用激发才能发生
B．经过两个半衰期T，剩下的粒子占开始时的
C．核反应的过程中质量数守恒，可知
D．“氦燃烧”的核反应是聚变反应，反应过程中没有质量亏损
2．物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（　　）
A．由图甲可知，图线①对应的温度较低
B．由乙图可知，图线②对应的温度较低
C．由图丙可知，分子间距离从r 增大的过程中，分子力先减小后增大
D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动
3．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，并与中国空间站自动交会完成对接，中国空间站离地高度约为地球半径的0.06倍，绕地球做匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，已知万有引力常量，根据上述信息，可求得的物理量是（　　）
A．空间站的质量 B．空间站的线速度大小 C．地球的密度 D．地球的质量
4．一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）
A．这列波的波长为6m
B．若波向右传播，则波的最小频率为
C．若波向左传播，则波的传播速度大小为
D．平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相同
5．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（　　）
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．前表面一定比后表面电势高
C．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大
D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
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．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．图示位置产生的感应电动势最大 B．时，电流表的示数为0
C．该交变电流电动势的有效值为10V D．矩形线圈的转速为
7．光电效应实验电路如图甲所示。用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K，实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。则（　　）
A．研究图乙中U < 0的规律时甲图开关需打在2上
B．用a光和b光以相同入射角θ（0° < θ < 90°）照射同一平行玻璃砖，a光的侧移量小
C．电压为图乙中U0时，a光照射时单位时间到达A极的光电子个数比b的多
D．若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以
8．某网友发布了自己乘坐复兴号动车组在行驶过程中超越旁边和谐号动车组的视频，让大家又一次感受到中国新速度！假设和谐号动车与复兴号动车车头平齐，相继从同一站点由静止出发，沿同一方向做直线运动。两车的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．和谐号动车在加速过程中的加速度大小为
B．复兴号动车在出发后70s内的位移大小为4900m
C．复兴号动车追上和谐号动车前，时，两车车头相距最远
D．当时，复兴号动车再次与和谐号动车车头平齐
第Ⅱ卷（共60分）
9．某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。
（1）用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则摆球直径 ；
（2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第n次（n为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期 （用t、n表示）。此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的图像，可知图像中两相邻峰值之间的时间间隔为 。
（3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径d，在测得多组细线长度和对应的周期T后，画出图像。在图线上选取M、N两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式 。
10．在做“练习使用多用电表”的实验时，进行了如下测量：
(1)若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图甲所示，则
（1）所测电阻的阻值为 ；如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是 （选填“”“”或“”）。
(2)现用如图乙所示的电路来测量欧姆表内部电源的电动势，虚线框内为欧姆表内部结构。
①在电路连接时，要注意毫安表的“+”接线柱要与欧姆表的 （选填“红”或“黑”）表笔相连；
②连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值通过毫安表的电流，做出图像，如图丙所示，则电源的电动势 ，在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
11．如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路。ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦。现使磁感应强度从零开始以的变化率均匀地增大。求：
(1)金属棒上电流的方向；
(2)感应电动势的大小；
(3)物体刚好能离开地面的时间（g取10m/s2）。
12．滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道ADE光滑，水平轨道AD与半径四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为的运动员（可视为质点）以初速度冲上静止在A点质量的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力，重力加速度g取值（计算结果均保留三位有效数字）。求：
（1）运动员以6m/s的水平速度冲上滑板，是否能达到E点；
（2）以运动员恰好到达E点的速度冲上滑板，运动员和滑板滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；
（3）若A点左侧为滑动摩擦因数的水泥地面，则运动员与滑板滑回后停在距A点多远的距离。
13．某一粒子收集器装置的剖面图如图所示。该装置由长为2R的水平线状质子源、圆形磁场区域Ⅰ、半环形磁场区域Ⅱ和水平放置的屏组成，区域Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B且方向相反，区域Ⅰ的半径为R，圆心为，区域Ⅱ的圆心为，、在同一水平线上且在区域Ⅰ的圆周上，区域Ⅱ内边界圆的半径为，区域Ⅱ的上、下竖直边界上放置两个挡板，打在挡板上的质子均被吸收。现有大量质量为m、电荷量为e的质子均匀地从质子源以竖直向上射入区域Ⅰ，质子经区域Ⅰ的磁场偏转后进入区域Ⅱ，未被挡板吸收的质子能再次进入区域Ⅰ。不计重力及质子间的相互作用力。求：
(1)从质子源射向圆心的质子第一次在区域Ⅰ中运动的时间t；
(2)半环形磁场区域Ⅱ内、外边界的最小间距d；
(3)打在屏上的质子与质子源射出的质子的数量之比。
【参考答案】
1．C 2．A 3．C 4．B 5．D 6．CD 7．BC 8．AC
9． 1.240
10．(1) 1500 (2) 黑 5 等于
11．（1）由楞次定律（增反减同）可以判断，电流方向a到d；
（2）则根据由法拉第电磁感应定律知
代入得
（3）物体刚要离开地面时受到的拉力F与重力mg平衡，而拉力F大小等于棒ad所受的安培力，所以由二力平衡知
磁感应强度大小为
感应电流大小为
由以上各式知
代入得
12．（1）运动员和滑板组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律有
解得
在水平轨道上系统的动能为
到达轨道最高点的重力势能为
因为，所以不能达到E点。
（2）若恰好能到达E点，则在E点运动员和滑板组成的系统速度为0，根据能量守恒，有
解得
根据牛顿第二定律，有
解得
根据牛顿第三定律，可知运动员和滑板对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（3）根据能量守恒定律，可知运动员和滑板回到A点时的速度为,根据动能定理，有
解得
13．（1）质子在区域Ⅰ磁场，洛伦兹力提供向心力
运动半径
周期
射向圆心的质子在区域I中偏转恰从点水平射出，时间
解得
（2）质子在区域Ⅱ磁场中做匀速圆周运动的半径
质子在区域Ⅱ中轨迹圆的圆心与的连线和进入区域Ⅱ时的速度方向的夹角为，由几何关系得
解得
则区域Ⅱ磁场内、外边界间距最小值
（3）质子经区域Ⅰ偏转从射出，速度方向分布在与竖直向下方向成的范围内的这些质子能够再次回到区域I，并平行打到屏上，与竖直向下方向成离开区域Ⅰ的质子，其对应的发射位置与挡板的距离
能打到屏上对应的质子源长度
打在屏上的质子数与质子源射出质子数之比
解得