【天津卷】天津市北辰区2024-2025学年高三上学期11月期中考试（11.4-11.6）物理试卷含答案及解析

北辰区2025届高三第一次联考试卷物理本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。总分100分，考试时间60分钟。注意：1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。2．用黑色墨水的水笔或签字笔将答案写在答题卡上。祝考生考试顺利！第Ⅰ卷（选择题共40分）一．单项选择题（共5小题，每小题后有四个选项，只有一个选项符合题意，选出该选项并填涂在答题卡上。每小题5分，共25分）1.不同原子核的比结合能是不一样的，如图是按照实际测量结果画的比结合能随原子核的质量数变化图线，根据该图线，下列判断正确的是（）A.比结合能越小原子核越稳定B.重核裂变会放出能量，轻核聚变也会放出能量C.重核裂变会放出能量，轻核聚变则需要吸收能量D.核的比结合能大于核的比结合能，核的结合能也一定大于核的结合能2.一物体自距地面高处由静止开始下落，不计空气阻力，着地速度为。当速度达到时，它下落的高度是（）A. B.C. D.3.气缸内封闭有一定质量的理想气体，当快速压缩该气体，压缩过程可以看作绝热变化，则压缩过程中（）A.气体温度升高，内能增大B.气体温度升高，内能减小C.气体压强增大，内能减小D.气体压强减小，内能增大4.从距地面高处水平抛出一个小球，落地时水平位移是，不计空气阻力。在保证水平抛出的速度不变情况下，为了使该球的水平位移变为，则抛出点的高度应该变为（）A. B.C. D.5.两颗人造卫星绕地球运动。如图所示，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，点为两轨道交点。已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，椭圆的面积计算公式为，公式中、分别为椭圆的半长轴和半短轴，则下列说法正确的是（）A.卫星2的周期等于卫星1的周期B.卫星2周期大于卫星1的周期C.卫星1在点的加速度大于卫星2在点的加速度D.相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积等于卫星2与地心连线扫过的面积二．多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的4个选项中，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，有选错或不答的得0分）6.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是（）A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间静摩擦力变大C.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的滑动摩擦力变小D.自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力变大7.分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能与分子间距离的关系如图所示，为分子间的平衡位置，下列说法正确的是（）A.当时，分子势能最小B.当时，分子势能最小C.当时，分子力为0D.当时，分子力为引力8.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。与光电效应有关的四个图像如图所示，下列说法正确的是（）A.如图1装置，用紫外线灯照射锌板后有电子飞出，则锌板将带正电而验电器带负电B.根据图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关C.由图3可知为该金属的截止频率D.由图4可知，等于该金属的逸出功第Ⅱ卷（共60分）9.（1）“探究两个互成角度力的合成规律”的实验装置如图甲所示。①实验中图甲左侧弹簧测力计的示数如图所示，则此拉力大小为______；②下列几项操作有必要的是______；A．两根细线、的长度必须相等B．两个弹簧测力计之间的夹角必须取C．同一次实验中，结点的位置不允许变动D．使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行③图乙是在白纸上根据实验结果画出的分力与合力的图示，则在与两力中，方向一定沿方向的是_____。（2）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“探究加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。①往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_____（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。②设小车与薄板质量为，砝码和砝码盘总质量为，小车与木板动摩擦因数为，运动中受空气阻力为，则小车运动的加速度表达式为_____。③从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点对应的运动时间与速度的数据如下表：时间00.501.001.502.002.50速度0.120.190.230.260.280.29你认为随着速度增大，小车所受的空气阻力在如何变化？答：_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。四．计算题（本题共3小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。共48分）10.一游客站在一高层建筑的顶层露台边缘用手机自拍，拍摄过程中不小心把手机掉了下去，砸在地面上摔坏了，设楼高，手机质量为，重力加速度。（1）若手机下落的过程不受空气阻力，可视为自由落体运动，求手机落地时的速度大小。（2）附近的监控拍到了手机下落的画面，从监控中发现下落的时间为，若下落过程仍可视为匀变速直线运动，求手机下落过程中受到的空气阻力大小。11.如图所示，有一个可视为质点质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平飞出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在地面上的竖直圆弧轨道，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度。（，）。求：（1）、两点的高度差；（2）若小物块恰好能经过圆弧轨道最高点，求小物块经过点时的速度大小。（3）若小物块经过圆弧轨道最低点时速度为，求小物块经过点时对轨道的压力。12.第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin15°=0.26，重力加速度取，求雪车（包括运动员）（1）在直道AB上的加速度大小；（2）过C点的速度大小；（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。

北辰区2025届高三第一次联考试卷物理本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。总分100分，考试时间60分钟。注意：1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。2．用黑色墨水的水笔或签字笔将答案写在答题卡上。祝考生考试顺利！第Ⅰ卷（选择题共40分）一．单项选择题（共5小题，每小题后有四个选项，只有一个选项符合题意，选出该选项并填涂在答题卡上。每小题5分，共25分）1.不同原子核的比结合能是不一样的，如图是按照实际测量结果画的比结合能随原子核的质量数变化图线，根据该图线，下列判断正确的是（）A.比结合能越小的原子核越稳定B.重核裂变会放出能量，轻核聚变也会放出能量C.重核裂变会放出能量，轻核聚变则需要吸收能量D.核的比结合能大于核的比结合能，核的结合能也一定大于核的结合能【答案】B【解析】【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，故A错误；BC．重核裂变和轻核聚变时核子的比结合能都变大，都会放出能量，故B正确，C错误；D．原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，的比结合能与的比结合能差不多，但的核子数比的核子数少两个，所以的结合能比的结合能小，故D错误。故选B。2.一物体自距地面高处由静止开始下落，不计空气阻力，着地速度为。当速度达到时，它下落的高度是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】依题意，有，联立，解得故选D。3.气缸内封闭有一定质量的理想气体，当快速压缩该气体，压缩过程可以看作绝热变化，则压缩过程中（）A.气体温度升高，内能增大B.气体温度升高，内能减小C.气体压强增大，内能减小D.气体压强减小，内能增大【答案】A【解析】【详解】当快速压缩该气体时，气体体积减小，外界对气体做功即W>0，气体与外界无热交换，即Q=0，根据热力学第一定律可知∆U=W+Q可知∆U>0，即气体内能变大，温度升高；根据可知气体压强变大。故选A。4.从距地面高处水平抛出一个小球，落地时水平位移是，不计空气阻力。在保证水平抛出的速度不变情况下，为了使该球的水平位移变为，则抛出点的高度应该变为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】依题意，可得，解得可知，抛出点的高度变为4h时，该球的水平位移变为。故选C。5.两颗人造卫星绕地球运动。如图所示，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，点为两轨道交点。已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，椭圆的面积计算公式为，公式中、分别为椭圆的半长轴和半短轴，则下列说法正确的是（）A.卫星2的周期等于卫星1的周期B.卫星2的周期大于卫星1的周期C.卫星1在点的加速度大于卫星2在点的加速度D.相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积等于卫星2与地心连线扫过的面积【答案】A【解析】【详解】AB．根据开普勒第三定律和已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，则卫星2的周期等于卫星1的周期，故A正确，B错误；C．由，解得卫星1在点与卫星2在点到地心的距离相等，所以卫星1在点的加速度等于卫星2在点的加速度，故C错误；D．由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，但卫星1与卫星2不在同一轨道，则等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积不一定等于卫星2与地心连线扫过的面积，故D错误。故选A。二．多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的4个选项中，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，有选错或不答的得0分）6.重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是（）A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的静摩擦力变大C.自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的滑动摩擦力变小D.自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力变大【答案】BC【解析】【详解】A．物体的重心的位置跟形状还有质量分布有关，石块下滑前后，质量分布变化，形状变化，所以重心改变。故A错误；BCD．根据题意，对石块受力分析，如图所示由平衡条件有可知自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小。当倾角较小，石块未下滑时，由平衡条件有即自卸车车厢倾角变大，石块与车厢间的静摩擦力变大。当倾角较大，石块开始下滑时，有即石块与车厢间的滑动摩擦力变小。故BC正确；D错误。故选BC。7.分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能与分子间距离的关系如图所示，为分子间的平衡位置，下列说法正确的是（）A.当时，分子势能最小B.当时，分子势能最小C.当时，分子力为0D.当时，分子力引力【答案】AC【解析】【详解】A．根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r0时，分子势能最小，故A正确；B．根据分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，可知当r=r1时，分子势能为零，但是分子势能不是最小，故B错误；C．当r=r0时，当分子势能最小，分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，故C正确；D．当r=r1时，分子间表现为斥力，故D错误。故选AC。8.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。与光电效应有关的四个图像如图所示，下列说法正确的是（）A.如图1装置，用紫外线灯照射锌板后有电子飞出，则锌板将带正电而验电器带负电B.根据图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关C.由图3可知为该金属的截止频率D.由图4可知，等于该金属的逸出功【答案】CD【解析】【详解】A．如图1装置，用紫外线灯照射锌板后有电子飞出，则锌板将带正电，验电器也带正电，故A错误；B．黄光越强，光子数越多，产生光电子越多，光电流越大，但光子的能量与光强无关，故B错误；C．根据爱因斯坦光电效应方程整理得可知，的横截距为截止频率，即为该金属的截止频率，故C正确；D．根据爱因斯坦光电效应方程可知，当时由图象知纵轴截距，所以有即该金属的逸出功为E，故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（共60分）9.（1）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示。①实验中图甲左侧弹簧测力计的示数如图所示，则此拉力大小为______；②下列几项操作有必要的是______；A．两根细线、的长度必须相等B．两个弹簧测力计之间的夹角必须取C．同一次实验中，结点的位置不允许变动D．使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行③图乙是在白纸上根据实验结果画出分力与合力的图示，则在与两力中，方向一定沿方向的是_____。（2）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“探究加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。①往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_____（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。②设小车与薄板质量为，砝码和砝码盘总质量为，小车与木板动摩擦因数为，运动中受空气阻力为，则小车运动的加速度表达式为_____。③从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点对应的运动时间与速度的数据如下表：时间00.501.001.502.00250速度0.120.190.230.260.280.29你认为随着速度增大，小车所受的空气阻力在如何变化？答：_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）①.2.6②.CD##DC③.（2）①.之前②.③.增大【解析】【小问1详解】①[1]弹簧测力计的分度值为0.2N，弹力大小为2.6N。②[2]A．两根细线长度可以不同，故A错误；B．实验中把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角大小要适当，但不一定必须取90°，故B错误；C．为了保证等效性，同一次实验过程中，O点位置不允许变动，故C正确；D．在使用弹簧测力计时，要注意使其轴线与木板平面平行，故D正确。故选CD。③[3]题图乙中F是两个分力的合力的理论值，是两个分力的合力的实验值，则一定沿AO方向的是。【小问2详解】①[1]为充分利用纸带，在释放小车之前接通打点计时器的电源。②[2]实验前已经平衡摩擦力，由牛顿第二定律得③[3]加速度，由表中实验数据可知，随小车速度的增大，加速度a减小，加速度，m、g、M不变而a减小，则小车受到的阻力f增大。四．计算题（本题共3小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。共48分）10.一游客站在一高层建筑的顶层露台边缘用手机自拍，拍摄过程中不小心把手机掉了下去，砸在地面上摔坏了，设楼高，手机质量为，重力加速度。（1）若手机下落的过程不受空气阻力，可视为自由落体运动，求手机落地时的速度大小。（2）附近的监控拍到了手机下落的画面，从监控中发现下落的时间为，若下落过程仍可视为匀变速直线运动，求手机下落过程中受到的空气阻力大小。【答案】（1）40m/s（2）0.72N【解析】【小问1详解】若手机下落的过程可视为自由落体运动，由，解得手机落地时的速度大小【小问2详解】手机下落过程的平均速度为则手机落地时的速度大小由，解得手机下落过程的加速度大小为由牛顿第二定律得解得11.如图所示，有一个可视为质点的质量为的小物块，