2024-2025学年天津市南开区高三（上）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年天津市南开区高三（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共5小题，共25分。1.中国科学院近代物理研究所科研团队与合作单位研究人员首次成功合成新原子核 89205Ac。该原子核存在一种衰变链，其中第1次由 89205Ac衰变成原子核 87201Fr，第A.两次均为β衰变

B.10个 89205Ac原子核经过一个半衰期后一定还剩余5个

C. 89205Ac原子核发生衰变时需要吸收能量2.如图所示，送水工人用特制的推车运送桶装水，到达目的地后，工人通过调节挡板OA转动可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角，OA、OB对水桶的弹力大小分别为F1、F2。若保持OB不动，调节挡板OA，使OA绕O点由竖直缓慢转到与OB垂直的过程，下列说法正确的是(

)A.水桶受到的合力变小 B.F1先减小后增大

C.F2D.F1、F3.2022年11月29日，神舟十五号飞船在酒泉发射成功，次日凌晨对接于空间站组合体的前向对接口。至此，中国空间站实现了“三大舱段”+“三艘飞船”的最大构型，天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十四号、神舟十五号载人飞船同时在轨。若空间站组合体绕地球的运动可以看作匀速圆周运动，已知空间站离地面高度为ℎ(约为400km)，地球半径为R(约为6400km)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是(

)A.空间站组合体轨道处的重力加速度大小为gR(R+ℎ)

B.空间站组合体运行的线速度与第一宇宙速度之比约为4：17

C.地球的平均密度可表示为3g4.电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，虚线为电子透镜电场中的等差等势面。下列说法正确的是(

)A.b点的电势高于c点的电势 B.电子在a点的加速度大于在c点的加速度

C.电子在a点的电势能大于在b点的电势能 D.电子在c点的速度大于在b点的速度5.电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。制动时车轮转动带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生交变电流。若t=0时磁场方向恰与线圈平面垂直，磁极位置如图甲所示，磁极匀速转动，线圈中的电动势随时间变化的关系如图乙所示。将两磁极间的磁场近似视为匀强磁场，下列说法正确的是(

)

A.t=0时线圈中磁通量为0，磁通量变化率最大

B.t=t1时线圈中电流方向由P指向Q

C.0～t1过程，线圈中的平均感应电动势大小为2二、多选题：本大题共3小题，共15分。6.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是(

)A.该材料对红光的折射率为3

B.若θ=45°，光线c消失

C.若入射光a变为白光，光线b为白光

D.若入射光a变为紫光，光线b和c7.“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构为此对波的特性展开研究。如图甲所示为所研究的一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图，x=3m处的质点M的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是A.波沿x轴负方向传播

B.0～7s波传播的距离为21m

C.0～7s质点M通过的路程为11.9cm

D.质点M的振动方程是y=−1.7sin0.5πt(cm)8.为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计(流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，管道上、下两面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动。测得M、N间电压为U，污水流过管道时所受阻力大小Ff=kLv2，k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，vA.污水的流量Q=UbB

B.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势

C.电压U与污水中离子浓度成正比

D.左、右两侧管口的压强差三、实验题：本大题共2小题，共16分。9.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

(1)某同学将实验装置按图甲所示安装好，不挂细线与砝码盘，轻推小车，打点计时器打出纸带及纸带运动方向如图乙所示，则应将垫块适当______(选填“左移”或“右移”)以平衡摩擦力。

(2)平衡摩擦力后，实验得到一条纸带，纸带上按时间顺序选取O、A、B、C、D五个计数点，相邻的两计数点之间还有4个点未画出，如图丙所示。已知打点计时器的打点周期为0.02s，则小车加速度大小a=______m/s2(结果保留2位小数)。

(3)在研究加速度与质量的关系时，砝码和砝码盘的质量为m保持不变。小车的总质量为M，改变M进行多次实验，测得对应的小车加速度大小a，作出a和1M+m的图线，合理的应为______。

10.学习小组在测量某粗细均匀的圆柱形合金细棒的电阻率实验中，先用毫米刻度尺测出接入电路中合金细棒的长度，又用多用电表粗略测量合金细棒的电阻约为100Ω。

(1)进一步用螺旋测微器测合金细棒的直径，示数如图甲所示，其直径d=______mm。

(2)为了精确测得该合金细棒的电阻Rx，实验室提供了下列器材：

①电源E(电动势为3V、内阻约为0.2Ω)

②电压表V(量程1V、内阻为1000Ω)

③电流表A(量程30mA、内阻约为1Ω)

④滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω)

⑤电阻箱R0(0～9999Ω)

⑥导线若干，开关一只

ⅰ.由于提供的电压表量程不足，现需使其量程变为3V，则需要在电压表上串联一个电阻箱R0，则R0=______Ω；

ⅱ.若按照图乙所示设计电路，则滑动变阻器应选择______(R1或四、计算题：本大题共3小题，共44分。11.如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图，它由水平传送带和水平转盘组成。物品质量m=1kg，从A处无初速放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，设物品进入转盘时速度大小不发生变化，且恰好随转盘一起运动(无相对滑动)，到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=9m，传送带的传输速度v=2m/s，物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2。物品在转盘上与轴O的距离R=0.5m，设物品与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)物品从A处运动到B处的时间；

(2)物品与转盘间的动摩擦因数的最小值μ2；

(3)物品从A12.如图所示，两竖直放置的平行金属板M、N之间的电压U0=50V，N板右侧宽度L=0.1m的区域内分布着电场强度E=100033V/m、方向竖直向下的匀强电场，虚线PP′与QQ′为其边界。A、C分别为PP′、QQ′上的点，水平虚线CD与CQ′之间存在范围足够大的磁感应强度B=233×10−2T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量m=1.6×10−25kg、电荷量q=+1.6×10−17C的粒子从靠近M板的S点由静止释放，经PP′上的A点进入PP′、QQ′间，然后从C点进入磁场，不计粒子重力。求：

(1)13.如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=37°倾斜放置，其电阻不计，导轨间距L=0.5m，导轨顶端与电阻R=2Ω相连。垂直导轨水平放置一根质量m=0.2kg、电阻r=0.5Ω的导体棒ab，ab距导轨顶端d1=2m，距导轨底端距离为d2(未知)。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止；2s后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量q=1.0C。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

(1)0～2s内通过导体棒的电流I1的大小和方向；

(2)导体棒滑到底部前的最大速度vm；

(3)导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻参考答案1.D

2.D

3.B

4.A

5.C

6.ABC

7.CD

8.AD

9.右移

0.80

A

10.3.500

2000

R1

偏大11.解：物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，设其位移大小为x1，根据牛顿第二定律和运动学公式有

μ1mg=ma，v=t1，v2=2ax1

解得

t1=1s，x1=1m<L

可知物品与传送带共速后，物品和传送带一起以v速度做匀速运动，物品做匀速运动的时间为

t2=L−x1v

解得

t2=4s

物品从A处运动到B处的时间为

t=t1+t2

解得t=5s

(2)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力，当物品在转盘上恰好无相对滑动时有

μ2mg=mv2R

解得物品与转盘间的动摩擦因数的最小值为

μ2=0.8

(3)物品从A处运动到B处的过程中，物品与传送带发生的相对位移为

Δx=x传−x1=vt1−x1

解得Δx=1

因摩擦产生的热量为12.解：(1)粒子在金属板M、N之间被加速的过程，根据动能定理得：

U0q=12mv02

解得：v0=1×105m/s

(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，则有：

L=v0t1

解得：t1=1×10−6s

由牛顿第二定律得：Eq=ma

又有：vy=at1

故出偏转电场的速度为：v=v02+vy2

联立解得：v=233×105m/s

粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：Bqv=mv2r

解得磁场中运动的轨道半径为：r=0.1m

(3)设进入磁场时速度方向与水平方向的夹角为α，则

cosα=v0v=32，可得：13.解：(1)由法拉第电磁感应定律可得，前2s产生的