2025屆天津市南開(kāi)中學(xué)濱海生態(tài)城學(xué)校物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2025屆天津市南開(kāi)中學(xué)濱海生態(tài)城學(xué)校物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一質(zhì)子束入射到靜止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：，p、n分別為質(zhì)子和中子，則產(chǎn)生的新核含有質(zhì)子和中子的數(shù)目分別為（）A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和132、如圖是德國(guó)物理學(xué)家史特恩設(shè)計(jì)的最早測(cè)定氣體分子速率的示意圖．M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面，外筒N的半徑為R，內(nèi)筒的半徑比R小得多，可忽略不計(jì)．筒的兩端封閉，兩筒之間抽成真空，兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．M筒開(kāi)有與轉(zhuǎn)軸平行的狹縫S，且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1和v2的分子，分子到達(dá)N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不變，ω取某合適值，則以下結(jié)論中正確的是（）A．當(dāng)時(shí)（n為正整數(shù)），分子落在不同的狹條上B．當(dāng)時(shí)（n為正整數(shù)），分子落在同一個(gè)狹條上C．只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，N筒上到處都落有分子D．分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上3、原子核有天然放射性，能發(fā)生一系列衰變，可能的衰變過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．過(guò)程①的衰變方程為B．過(guò)程①的衰變方程為C．過(guò)程②的衰變方程為D．過(guò)程②的衰變方程為4、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動(dòng)變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω5、A、B兩物體經(jīng)過(guò)同一地點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，它們沿直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．t1時(shí)刻A、B兩物體相遇B．t2時(shí)刻B物體速度變化率為零C．t1到t3時(shí)間內(nèi)兩物體的間距先增大后減小D．A、B兩物體速度方向一直相同6、二氧化錫傳感器的電阻隨著一氧化碳的濃度增大而減小，將其接入如圖所示的電路中，可以測(cè)量汽車尾氣一氧化碳的濃度是否超標(biāo)。當(dāng)一氧化碳濃度增大時(shí)，電壓表V和電流表A示數(shù)的變化情況可能為A．V示數(shù)變小，A示數(shù)變大B．V示數(shù)變大，A示數(shù)變小C．V示數(shù)變小，A示數(shù)變小D．V示數(shù)變大，A示數(shù)變大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是（）A．在t＝0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B．在t＝0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.10sin10πt（國(guó)際單位）8、一根不可伸長(zhǎng)的輕繩一端拴著質(zhì)量為m的物塊，另一端繞過(guò)滑輪固定在A點(diǎn)，滑輪的另一端通過(guò)鉸鏈固定在墻上O點(diǎn)，輕桿OB可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量不計(jì)，滑輪和鉸鏈均可視為質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)OB=OA，重力加速度為g，則（）A．B．輕繩對(duì)滑輪的作用力大小為2mgC．若將A點(diǎn)緩慢上移少許，輕繩對(duì)滑輪的作用力變大D．若將A點(diǎn)緩慢上移少許，OB將繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)9、下列關(guān)于勻變速運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是（）A．只有在加速度和速度方向相同時(shí)，速度大小才可能增大B．若速度為零，則物體所受合外力可能不能為零C．若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比不可能是1：4：8：13：…D．若物體的加速度增加，則在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量一定增大10、如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡．設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為aA、aB且aA>aB，電勢(shì)能分別為EpA、EpB．下列說(shuō)法正確的是（）A．電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B．Q靠近M端且為負(fù)電荷C．無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷，一定有EpA<EpBD．A點(diǎn)電勢(shì)一定高于B點(diǎn)電勢(shì)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某興趣小組用如圖所示的辦法來(lái)測(cè)玻璃的折射率，找來(lái)一切面為半球的透明玻璃磚和激光發(fā)生器。若激光垂直底面半徑從點(diǎn)射向玻璃磚，則光線沿著___________射出；若將激光發(fā)生器向左移動(dòng)，從點(diǎn)垂直底面射向玻璃磚，光線將沿著如圖所示的方向從點(diǎn)射出，若想求此玻璃磚的折射率，需要進(jìn)行以下操作：（a）測(cè)玻璃磚的半徑：____________。（b）入射角的測(cè)量：__________，折射角的測(cè)量：_______。（c）玻璃磚的折射率計(jì)算表達(dá)式：_______________。（d）將激光束繼續(xù)向左移動(dòng)到點(diǎn)，剛好看不到出射光線，則臨界角即等于圖中_______。12．（12分）在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)用圖甲所示裝置測(cè)量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA＝0.5kg，金屬板B的質(zhì)量mB＝1kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________（g取10m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一系列的點(diǎn)，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F＝________N。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開(kāi)始時(shí)粗、細(xì)管內(nèi)水銀長(zhǎng)度分別為h1=h2=2cm，整個(gè)細(xì)管長(zhǎng)為4cm，封閉氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6cm，大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：①第一次若要使水銀剛好離開(kāi)下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K;②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K.14．（16分）如圖所示，真空中兩細(xì)束平行單色光a和b從一透明半球的左側(cè)以相同速率沿半球的平面方向向右移動(dòng)，光始終與透明半球的平面垂直．當(dāng)b光移動(dòng)到某一位置時(shí)，兩束光都恰好從透明半球的左側(cè)球面射出（不考慮光在透明介質(zhì)中的多次反射后再射出球面）．此時(shí)a和b都停止移動(dòng)，在與透明半球的平面平行的足夠大的光屏M上形成兩個(gè)小光點(diǎn)．已知透明半球的半徑為R，對(duì)單色光a和b的折射率分別為和，光屏M到透明半球的平面的距離為L(zhǎng)=（＋）R，不考慮光的干涉和衍射，真空中光速為c,求：（1）兩細(xì)束單色光a和b的距離d（2）兩束光從透明半球的平面入射直至到達(dá)光屏傳播的時(shí)間差△t15．（12分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點(diǎn)平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對(duì)的圓心角均為60°，一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點(diǎn)，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個(gè)水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達(dá)點(diǎn)時(shí)與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大?。?2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點(diǎn)給圓環(huán)一個(gè)初速度，結(jié)果圓環(huán)從點(diǎn)滑出后，下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)距離也為，初速度應(yīng)是多大。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1；中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1；根據(jù)電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)(電荷數(shù))為1+13?0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27?1=27，中子數(shù)：27?14=13。A.28和15。與上述結(jié)論不符，故A錯(cuò)誤；B.27和14。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.15和13。與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；D.14和13。與上述結(jié)論相符，故D正確。2、A【解析】微粒從M到N運(yùn)動(dòng)時(shí)間，對(duì)應(yīng)N筒轉(zhuǎn)過(guò)角度，即如果以v1射出時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度：，如果以v2射出時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)角度：，只要θ1、θ2不是相差2π的整數(shù)倍，即當(dāng)時(shí)（n為正整數(shù)），分子落在不同的兩處與S平行的狹條上，故A正確，D錯(cuò)誤；若相差2π的整數(shù)倍，則落在一處，即當(dāng)時(shí)（n為正整數(shù)），分子落在同一個(gè)狹條上．故B錯(cuò)誤；若微粒運(yùn)動(dòng)時(shí)間為N筒轉(zhuǎn)動(dòng)周期的整數(shù)倍，微粒只能到達(dá)N筒上固定的位置，因此，故C錯(cuò)誤．故選A點(diǎn)睛：解答此題一定明確微粒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與N筒轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間相等，在此基礎(chǔ)上分別以v1、v2射出時(shí)來(lái)討論微粒落到N筒上的可能位置．3、D【解析】

AB．由核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，過(guò)程①的衰變方程為故AB錯(cuò)誤；CD．由核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得，過(guò)程①的衰變方程為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、A【解析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時(shí)原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯(cuò)誤。5、B【解析】

A.由v-t圖像可知，t1時(shí)刻A、B兩物體速度相同，A的位移大于B的位移，兩物體沒(méi)有相遇，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.v-t圖像的斜率等于加速度，則t2時(shí)刻B物體加速度為零，速度變化率為零，選項(xiàng)B正確；C.因t1時(shí)刻A在B之前，則t1到t3時(shí)間內(nèi)兩物體的間距先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.物體B一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，物體A在t1到t3的某段時(shí)間內(nèi)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則A、B兩物體速度方向不是一直相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、D【解析】

當(dāng)一氧化碳濃度增大時(shí)，二氧化錫傳感器的電阻減小，由閉合電路歐姆定律知，電路中電流變大，則A示數(shù)變大；由歐姆定律知R的電壓變大，則電壓表V變大；AC．綜上分析，電壓表示數(shù)變大，AC錯(cuò)誤；BD．綜上分析，電流表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCE【解析】

A．由y－t圖象可知，t＝0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．由y－t圖象可知，波的振動(dòng)周期T＝0.2s，由y－x圖象可知λ＝8m，故波速v＝＝40m/s，根據(jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系知波沿x軸負(fù)方向傳播，則波在0.10s到0.25s內(nèi)傳播的距離Δx＝vΔt＝6m，選項(xiàng)C正確；B．t＝0.25s時(shí)，波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移沿y軸負(fù)方向，而回復(fù)力、加速度方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確；D．由Δt＝0.15s＝T，質(zhì)點(diǎn)P在其中的T內(nèi)路程為20cm，在剩下的T內(nèi)包含了質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)最大位移的位置，故其路程小于10cm，因此在Δt＝0.15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程小于30cm，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．由y－t圖象可知質(zhì)點(diǎn)Q做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.10·sint（m）＝0.10sin10πt（m），選項(xiàng)E正確．8、AD【解析】

A．由于：TAB=TBC根據(jù)對(duì)稱性可知：由內(nèi)錯(cuò)角關(guān)系：又：OB=OA則：因此三角形AOB為正三角形，A正確；B．對(duì)結(jié)點(diǎn)B受力分析，根據(jù)力的合成：可知滑輪對(duì)結(jié)點(diǎn)的作用力等于mg，根據(jù)牛頓第三定律，輕繩對(duì)滑輪的作用力大小為mg，B錯(cuò)誤；C．若將A點(diǎn)緩慢上移少許，繩子上兩個(gè)分力大小不變，當(dāng)夾角增大時(shí)，合力減小，因此輕繩對(duì)滑輪的作用力減小，C錯(cuò)誤；D．若將A點(diǎn)緩慢上移少許，由于：TAB=TBC依舊有：由于增大，OB將繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。故選AD。9、BCD【解析】

A．對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由得，只有在加速度和速度方向相同時(shí)，速度大小才增大；對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)，加速度方向和速度方向的之間夾角大于小于時(shí)，速度大小也增大，故A錯(cuò)誤；B．做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，但它所受的合外力為自身重力，不為零，故B正確；C．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差為一恒量，即為而1：4：8：13：…位移之差分別是3、４、5…，故從時(shí)刻開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比不可能是1：4：8：13：…，故C正確；D．由得，物體的加速度增加，則在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量一定增大，故D正確。故選BCD。10、CD【解析】

根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡得到電場(chǎng)力方向，從而得到電場(chǎng)力做功及場(chǎng)強(qiáng)方向，即可由電場(chǎng)力做功得到電勢(shì)能變化，由場(chǎng)強(qiáng)方向得到電勢(shì)變化；根據(jù)加速度得到場(chǎng)源，即可根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向得到場(chǎng)源電性。【詳解】由運(yùn)動(dòng)軌跡只能得到電子受力指向凹的一側(cè)，不能得到運(yùn)動(dòng)走向，故A錯(cuò)誤；由電場(chǎng)場(chǎng)源為點(diǎn)電荷，aA＞aB可得：點(diǎn)電荷Q靠近M端；又有電子受力指向凹的一側(cè)可得：MN上電場(chǎng)線方向向右，故點(diǎn)電荷Q為正電荷，故B錯(cuò)誤；電子受力指向凹的一側(cè)可得：根據(jù)電子只受電場(chǎng)力作用；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大可得：EpA＜EpB，故C正確；點(diǎn)電荷帶正電，且A點(diǎn)距離點(diǎn)電荷距離較B點(diǎn)近，可知A點(diǎn)電勢(shì)一定高于B點(diǎn)電勢(shì)，故D正確，故選CD。【點(diǎn)睛】沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，但是電勢(shì)能和電荷電性相關(guān)，故我們一般根據(jù)電場(chǎng)力做功情況來(lái)判斷電勢(shì)能變化，以避免電性不同，電勢(shì)能變化趨勢(shì)不同的問(wèn)題。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、方向在白紙上描出兩點(diǎn)，并測(cè)出長(zhǎng)連接，入射光線與的夾角為與出射光線的夾角為【解析】

[1]．當(dāng)光線垂直質(zhì)界面射入時(shí)，傳播方向不發(fā)生改變，故從點(diǎn)垂直底面射向玻璃磚的光線將沿方向射出。（a）[2]．記錄出射點(diǎn)，連接，長(zhǎng)即為半徑。（b）[3][4]．連接即為法線，入射光線與夾角為入射角，出射光線與夾角為折射角。（c）[5]．由折射率公式知（d）[6]．當(dāng)光線從點(diǎn)入射時(shí)恰好發(fā)生全反射，即此時(shí)等于臨界角。12、0.504.50【解析】

（1）[1]A處于平衡狀態(tài)，所受摩擦力等于彈