2025届天津市河东区高三下学期一模物理试题（原卷版+解析版）

2025年天津市河东区高三物理一模试题第I卷一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.自然界中氚（）是宇宙射线与上层大气间作用，通过核反应生成的，含量极微，工业上一般用中子轰击获取，核反应为。氚核（）具有放射性，其中衰变产生的He核处于高能级，能量不稳定，总衰变方程为，则下列判断正确的是（）A.核反应为衰变B.氚核衰变中释放的γ光子来自CX、Y由原子核释放，因此原子核中含有X、Y粒子D.X、Y、γ光子三种粒子在真空中传播速度大小相同2.如图所示，一束红光PA从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠球心，下列判断中正确的是（  ）A.光线在B点可能发生了全反射B.光从空气进入球形水珠后，波长变长了C.光从空气进入球形水珠后，频率增大了D.仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了3.健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（）A.人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小B.人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大C.人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变D.人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热4.两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变．如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则（）A.小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动B.小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动C.若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大D.若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大5.一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动．轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的速度，功率随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都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，选错或不答的得0分）6.下表为地球与火星的数据比较表，地球与火星绕太阳的运动视做圆周运动，根据表中信息，下列说法正确的是（）星球地球火星与太阳的平均距离（亿km）1.4962.279赤道半径（km）6.3783.395公转周期1年1.9年自转周期23小时56分24小时37分质量（地球视为1）10.11体积（地球视为1）10.15赤道平面与公转轨道平面夹角A.地球公转的线速度大于火星公转的线速度B.地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度C.地球的自转角速度小于火星的自转角速度D.地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为B.变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C.R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D.电压表V2的示数为9V8.下列说法正确的是（）A.图①为两列频率相同，振幅相同相干水波于某时刻叠加。实线和虚线分别表示波峰和波谷，则此时c点正处于平衡位置且向下运动B.图②S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，要使A处水也能发生振动，则波源S的频率应该变小C.图③是一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）图，由此判断出该单摆摆长约为1mD.图④是竖直肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的竖直条纹第II卷（共60分）9.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。（1）本实验采用科学方法是“等效替代法”，其含义是___________。A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（2）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为___________N。（3）在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.0N，O是橡皮条的一个端点，则合力F的大小为___________N。（结果保留两位有效数字）10.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。（1）用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻约为2Ω）测量一段金属丝的电阻值（约为25Ω）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图______（填“甲”或“乙”）。（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径______mm。（3）利用多用电表测量金属丝的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择______（填“”或“”）挡，并需重新______调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为______Ω。（4）已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率______（用题中相关字母R、L、d表示）。11.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为的物块B（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为，Q点右侧水平地面光滑，现使质量为m的物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。求：（1）物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；（2）弹簧被压缩的最大弹性势能（未超过弹性限度）。12.如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，电阻不计，且处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中；导轨上端接有开关S和阻值为R0的定值电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，已知金属杆的质量为m，电阻为R，重力加速度为g。现将开关闭合，让金属杆由静止开始下落，下落h后速度达到最大。求（1）金属杆最大速度vm；（2）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中通过金属杆的电荷量q；（3）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量Q。13.亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。它由一对完全相同的圆形导体线圈组成，这两个线圈的半径和匝数相同，且同轴排列。亥姆霍兹线圈能产生标准磁场，因此在物理实验中经常被使用。如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈，形成如图平行中心轴线O1O2向右的匀强磁场，其磁感应强度B大小未知，现有一离子源放置于O1O2上某点位置O，持续发射初速度大小均为v0的粒子，其方向垂直于轴线向外，粒子所带电荷量均为+q，质量均为m。在x轴线上垂直放置一圆形探测屏，半径为R，其圆心位于x轴上的P点，用于接收粒子，探测屏圆心P与粒子源间的距离为d，不计粒子重力和粒子间相互作用。若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于。（1）要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流（从左往右看）；（2）磁感应强度B的大小？（3）断开亥姆霍兹线圈中电流，在垂直x轴线方向上放置一对平行板，两极板间形成匀强电场方向如图所示，要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘，则该匀强电场E的电场强度应为多大？（4）若该空间同时存在上述的磁场和电场，沿x轴平移探测屏，使所有粒子恰好打在探测屏的圆心，求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值。

2025年天津市河东区高三物理一模试题第I卷一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.自然界中氚（）是宇宙射线与上层大气间作用，通过核反应生成的，含量极微，工业上一般用中子轰击获取，核反应为。氚核（）具有放射性，其中衰变产生的He核处于高能级，能量不稳定，总衰变方程为，则下列判断正确的是（）A.核反应为衰变B.氚核衰变中释放的γ光子来自C.X、Y由原子核释放，因此原子核中含有X、Y粒子D.X、Y、γ光子三种粒子在真空中传播速度大小相同【答案】B【解析】【详解】由质量守恒和电荷数守恒，由方程可知粒子为。由方程可知粒子为电子。A．核反应为人工转变，故A错误；B．氚核衰变中释放的γ光子来自衰变产生的新核处于激发态向低能级跃迁释放的能量，故B正确；C．原子核中不含有电子，原子核中不含Y粒子，故C错误；D．X、Y、γ光子三种粒子真空中γ光子传播速度最大，X最小，故D错误。故选B。2.如图所示，一束红光PA从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠的球心，下列判断中正确的是（  ）A.光线在B点可能发生了全反射B.光从空气进入球形水珠后，波长变长了C.光从空气进入球形水珠后，频率增大了D.仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了【答案】D【解析】【详解】A．由图象知在B点的入射角等于在A点的折射角，所以光线在B点不可能发生全反射，故

A错误；B．光的波长频率不变所以折射率大的介质中波长小，所以光从空气进入球形水珠后，波长变短了，故B错误；C．光的频率是不变的，故C错误；D．红光的折射率比紫光的小，由知在水中的传播速度比紫光大，所以仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了，故D正确。故选D。3.健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（）A.人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小B.人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大C.人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变D.人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热【答案】B【解析】【详解】AB．人体快速挤压健身球过程中，来不及与外界热交换，球内气体体积减小，外部对气体做功，气体温度升高，则压强变大，球内气体分子热运动的平均动能增大，故A错误，B正确；CD．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变大，压强变小，气体分子数密度减小，而分子的平均速率不变，则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小，气体对外做功，内能不变，则球内气体从外界吸热，故CD错误。故选B。4.两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变．如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球（可视为质点），小球静止时与竖直方向的夹角为θ，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则（）A小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动B.小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动C.若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大D.若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，夹角θ将变大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．因为小球向右偏，而M板带正电，故小球带正电；若将细线烧断，则小球将沿绳的方向斜向下做匀加速直线运动，故选项AB错误；C．若只将N板水平向右平移稍许，由公式可知，电容器的电容将变小，而又由可知，两板间的电场强度将不变，故夹角θ将不变，选项C错误；D．若只将N板竖直向上平移稍许，则因为S减小，故根据板间的电场强度E将变大，故电场力增大，夹角θ将变大，选项D正确。故选D。5.一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动．轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的速度，功率随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．设汽车的额定功率为P，所受恒定阻力为，牵引力为，匀加速结束时的速度为，由于汽车开始做匀加速直线运动，设其加速度为，则根据速度与时间的关系可得当汽车的匀加速阶段结束，其速度还未达到最大值，此时根据结合牛顿第二定律可知，速度将继续增大，而牵引力将减小，则加速度将减小，即此后汽车将做加速度逐渐减小的加速运动，直至牵引力等于阻力时，加速度减小为0，速度达到最大值，而速度—时间图像的斜率表示加速度，因此可知该图像第一阶段为倾斜的直线，第二阶段为斜率逐渐减小的向下弯曲的曲线，故AB错误；CD．根据而汽车在匀加速阶段可得而即在匀加速阶段有式中，则可知在汽车匀加速阶段汽车的功率与时间成正比，即此图像为过原点的一条倾斜直线，而匀加速结束后，汽车的功率达到额定值，此后功率不变，其图像与时间轴平行，故C正确，D错误。故选C。二、不定项选择题（每题5分，共15分。每题给出的四个选项中，都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，选错或不答的得0分）6.下表为地球与火星数据比较表，地球与火星绕太阳的运动视做圆周运动，根据表中信息，下列说法正确的是（）星球地球火星与太阳的平均距离（亿km）1.4962.279赤道半径（km）6.3783.395公转周期1年1.9年自转周期23小时56分24小时37分质量（地球视为1）10.11体积（地球视为1）10.15赤道平面与公转轨道平面夹角A.地球公转的线速度大于火星公转的线速度B.地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度C.地球的自转角速度小于火星的自转角速度D.地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度【答案】ABD【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有解得由于火星圆周运动的轨道半径大于地球圆周运动的轨道半径，故地球公转的线速度大于火星公转的线速度，A正确；B．根据牛顿第二定律可得解得由于火星圆周运动的轨道半径大于地球圆周运动的轨道半径，故地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度，B正确；C．根据，可得由于地球的自转周期小于火星的自转周期，故地球的自转角速度大于火星的自转角速度，C错误；D．在星球表面，根据万有引力等于重力，则有解得地球和火星可知地球表面的重力加速度之比为故地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度，D正确。故选ABD。7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为B.变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C.R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D.电压表V2的示数为9V【答案】AD【解析】【详解】A．由图像可看出交变电压为正弦图像，交变电压的最大值周期则角速度原线圈两端电压的瞬时值表达式为故A正确；B．根据由能量守恒可知输入功率和输出功率相等，故B错误；C．R′处温度升高时，R′的电阻减小，因原线圈的电压不变，变压器的原副线圈的匝数比不变，故副线圈两端的电压不变，即电压表V2的示数不变，则副线圈回路中的电流增大，故电流表的示数变大，故C错误；D．原线圈两端的电压为根据解得则电压表V2的示数为9V，故D正确。故选AD。8.下列说法正确是（）A.图①为两列频率相同，振幅相同的相干水波于某时刻叠加。实线和虚线分别表示波峰和波谷，则此时c点正处于平衡位置且向下运动B.图②S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，要使A处水也能发生振动，则波源S的频率应该变小C.图③是一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）图，由此判断出该单摆摆长约为1mD.图④是竖直肥皂膜的横截面，用单色光照射薄膜，在薄膜上产生明暗相间的竖直条纹【答案】BC【解析】【详解】A．c点是波峰和波谷叠加，两列波的振动相互抵消，即c点处于平衡位置不动，故A错误；B．要使A处水也能发生振动，要求波要发生衍射，由波长越长，越容易衍射，可知因v相同，所以频率f越小，波长越长，波越容易发生衍射，A处水能发生振动，故B正确；C．由图③知当时发生共振根据联立得故C正确；D．光从肥皂膜的前后表面反射形成相干光，其路程差与薄膜厚度有关，在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹（或暗纹），因此，干涉条纹是水平的，故D错误。故选BC。第II卷（共60分）9.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。（1）本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是___________。A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代（2）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为___________N。（3）在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出（如图乙所示），方格每边的长度表示1.0N，O是橡皮条的一个端点，则合力F的大小为___________N。（结果保留两位有效数字）【答案】①.D②.2.10③.7.0【解析】【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是“等效替代法”，其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。（2）[2]该弹簧测力计的分度值为，则其示数为。（3）[3]根据平行四边形，作出合力的示意图，如图所示得其合力的理论值为7.0N10.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。（1）用电压表（内阻约为5kΩ）和电流表（内阻约为2Ω）测量一段金属丝的电阻值（约为25Ω）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图______（填“甲”或“乙”）。（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径______mm。（3）利用多用电表测量金属丝的电阻：选用欧姆挡“”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择______（填“”或“”）挡，并需重新______调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为______Ω。（4）已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率______（用题中相关字母R、L、d表示）。【答案】（1）甲（2）0.607##0.608##0.609（3）①.×1②.欧姆③.19.0##19（4）【解析】【小问1详解】因为待测电阻约为，由可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；【小问2详解】由图丙读数可知，金属丝直径为（0.607、0.608）【小问3详解】[1]多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小则要换成低倍率，故选档；[2]换倍率后要重新进行欧姆调零；[3]根据图丙可得欧姆表读数为（19）【小问4详解】根据电阻定律可知可得电阻率为11.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为的物块B（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为，Q点右侧水平地面光滑，现使质量为m的物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。求：（1）物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；（2）弹簧被压缩的最大弹性势能（未超过弹性限度）。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设物块A在P点的速度大小为，由机械能守恒定律有在最低点轨道对物块的支持力大小为，由牛顿第二定律有联立解得由牛顿第三定律可知在P点物块对轨道的压力大小为。（2）设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为，由动能定理有解得当物块A、物块B具有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有根据能量守恒联立解得12.如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，电阻不计，且处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中；导轨上端接有开关S和阻值为R0的定值电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，已知金属杆的质量为m，电阻为R，重力加速度为g。现将开关闭合，让金属杆由静止开始下落，下落h后速度达到最大。求（1）金属杆的最大速度vm；（2）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中通过金属杆的电荷量q；（3）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中