2024-2025學(xué)年天津市南開區(qū)高三（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年天津市南開區(qū)高三（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共5小題，共25分。1.中國科學(xué)院近代物理研究所科研團(tuán)隊與合作單位研究人員首次成功合成新原子核?89205Ac。該原子核存在一種衰變鏈，其中第1次由?89205Ac衰變成原子核?87201Fr，第A.兩次均為β衰變

B.10個?89205Ac原子核經(jīng)過一個半衰期后一定還剩余5個

C.?89205Ac原子核發(fā)生衰變時需要吸收能量2.如圖所示，送水工人用特制的推車運(yùn)送桶裝水，到達(dá)目的地后，工人通過調(diào)節(jié)擋板OA轉(zhuǎn)動可將水桶卸下。若桶與接觸面之間的摩擦不計，∠AOB為銳角，OA、OB對水桶的彈力大小分別為F1、F2。若保持OB不動，調(diào)節(jié)擋板OA，使OA繞O點由豎直緩慢轉(zhuǎn)到與OB垂直的過程，下列說法正確的是(

)A.水桶受到的合力變小 B.F1先減小后增大

C.F2D.F1、F3.2022年11月29日，神舟十五號飛船在酒泉發(fā)射成功，次日凌晨對接于空間站組合體的前向?qū)涌凇Ｖ链耍袊臻g站實現(xiàn)了“三大艙段”+“三艘飛船”的最大構(gòu)型，天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟五號貨運(yùn)飛船、神舟十四號、神舟十五號載人飛船同時在軌。若空間站組合體繞地球的運(yùn)動可以看作勻速圓周運(yùn)動，已知空間站離地面高度為?(約為400km)，地球半徑為R(約為6400km)，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，下列說法正確的是(

)A.空間站組合體軌道處的重力加速度大小為gR(R+?)

B.空間站組合體運(yùn)行的線速度與第一宇宙速度之比約為4：17

C.地球的平均密度可表示為3g4.電子顯微鏡通過“靜電透鏡”實現(xiàn)對電子會聚或發(fā)散使微小物體成像。電子槍發(fā)射的電子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中實線所示，a、b、c是軌跡上的三點，虛線為電子透鏡電場中的等差等勢面。下列說法正確的是(

)A.b點的電勢高于c點的電勢 B.電子在a點的加速度大于在c點的加速度

C.電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能 D.電子在c點的速度大于在b點的速度5.電動汽車制動時可利用車輪轉(zhuǎn)動將其動能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來。制動時車輪轉(zhuǎn)動帶動磁極繞固定的線圈旋轉(zhuǎn)，在線圈中產(chǎn)生交變電流。若t=0時磁場方向恰與線圈平面垂直，磁極位置如圖甲所示，磁極勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的電動勢隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示。將兩磁極間的磁場近似視為勻強(qiáng)磁場，下列說法正確的是(

)

A.t=0時線圈中磁通量為0，磁通量變化率最大

B.t=t1時線圈中電流方向由P指向Q

C.0～t1過程，線圈中的平均感應(yīng)電動勢大小為2二、多選題：本大題共3小題，共15分。6.如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ=30°時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是(

)A.該材料對紅光的折射率為3

B.若θ=45°，光線c消失

C.若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光

D.若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c7.“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標(biāo)區(qū)域從而實現(xiàn)預(yù)警?？蒲袡C(jī)構(gòu)為此對波的特性展開研究。如圖甲所示為所研究的一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形圖，x=3m處的質(zhì)點M的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A.波沿x軸負(fù)方向傳播

B.0～7s波傳播的距離為21m

C.0～7s質(zhì)點M通過的路程為11.9cm

D.質(zhì)點M的振動方程是y=?1.7sin0.5πt(cm)8.為了測量化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在排污管末端安裝了流量計(流量Q為單位時間內(nèi)流過某截面流體的體積)。如圖所示，長方體絕緣管道的長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，所在空間有垂直于前后表面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，管道上、下兩面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N，污水充滿管道從左向右勻速流動。測得M、N間電壓為U，污水流過管道時所受阻力大小Ff=kLv2，k為比例系數(shù)，L為污水沿流速方向的長度，vA.污水的流量Q=UbB

B.金屬板M的電勢不一定高于金屬板N的電勢

C.電壓U與污水中離子濃度成正比

D.左、右兩側(cè)管口的壓強(qiáng)差三、實驗題：本大題共2小題，共16分。9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：

(1)某同學(xué)將實驗裝置按圖甲所示安裝好，不掛細(xì)線與砝碼盤，輕推小車，打點計時器打出紙帶及紙帶運(yùn)動方向如圖乙所示，則應(yīng)將墊塊適當(dāng)______(選填“左移”或“右移”)以平衡摩擦力。

(2)平衡摩擦力后，實驗得到一條紙帶，紙帶上按時間順序選取O、A、B、C、D五個計數(shù)點，相鄰的兩計數(shù)點之間還有4個點未畫出，如圖丙所示。已知打點計時器的打點周期為0.02s，則小車加速度大小a=______m/s2(結(jié)果保留2位小數(shù))。

(3)在研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m保持不變。小車的總質(zhì)量為M，改變M進(jìn)行多次實驗，測得對應(yīng)的小車加速度大小a，作出a和1M+m的圖線，合理的應(yīng)為______。

10.學(xué)習(xí)小組在測量某粗細(xì)均勻的圓柱形合金細(xì)棒的電阻率實驗中，先用毫米刻度尺測出接入電路中合金細(xì)棒的長度，又用多用電表粗略測量合金細(xì)棒的電阻約為100Ω。

(1)進(jìn)一步用螺旋測微器測合金細(xì)棒的直徑，示數(shù)如圖甲所示，其直徑d=______mm。

(2)為了精確測得該合金細(xì)棒的電阻Rx，實驗室提供了下列器材：

①電源E(電動勢為3V、內(nèi)阻約為0.2Ω)

②電壓表V(量程1V、內(nèi)阻為1000Ω)

③電流表A(量程30mA、內(nèi)阻約為1Ω)

④滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值2000Ω)

⑤電阻箱R0(0～9999Ω)

⑥導(dǎo)線若干，開關(guān)一只

ⅰ.由于提供的電壓表量程不足，現(xiàn)需使其量程變?yōu)?V，則需要在電壓表上串聯(lián)一個電阻箱R0，則R0=______Ω；

ⅱ.若按照圖乙所示設(shè)計電路，則滑動變阻器應(yīng)選擇______(R1或四、計算題：本大題共3小題，共44分。11.如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上水平傳輸裝置的俯視圖，它由水平傳送帶和水平轉(zhuǎn)盤組成。物品質(zhì)量m=1kg，從A處無初速放到傳送帶上，運(yùn)動到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤，設(shè)物品進(jìn)入轉(zhuǎn)盤時速度大小不發(fā)生變化，且恰好隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(無相對滑動)，到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L=9m，傳送帶的傳輸速度v=2m/s，物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2。物品在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=0.5m，設(shè)物品與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)物品從A處運(yùn)動到B處的時間；

(2)物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)的最小值μ2；

(3)物品從A12.如圖所示，兩豎直放置的平行金屬板M、N之間的電壓U0=50V，N板右側(cè)寬度L=0.1m的區(qū)域內(nèi)分布著電場強(qiáng)度E=100033V/m、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，虛線PP′與QQ′為其邊界。A、C分別為PP′、QQ′上的點，水平虛線CD與CQ′之間存在范圍足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=233×10?2T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量m=1.6×10?25kg、電荷量q=+1.6×10?17C的粒子從靠近M板的S點由靜止釋放，經(jīng)PP′上的A點進(jìn)入PP′、QQ′間，然后從C點進(jìn)入磁場，不計粒子重力。求：

(1)13.如圖甲所示，固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=37°傾斜放置，其電阻不計，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌頂端與電阻R=2Ω相連。垂直導(dǎo)軌水平放置一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.5Ω的導(dǎo)體棒ab，ab距導(dǎo)軌頂端d1=2m，距導(dǎo)軌底端距離為d2(未知)。在裝置所在區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B和時間t的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示。0～2s內(nèi)，導(dǎo)體棒在外力作用下保持靜止；2s后由靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒滑到導(dǎo)軌底部的過程，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量q=1.0C。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且導(dǎo)體棒滑到底部前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。求：

(1)0～2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流I1的大小和方向；

(2)導(dǎo)體棒滑到底部前的最大速度vm；

(3)導(dǎo)體棒由靜止開始下滑到導(dǎo)軌底部的過程，電阻參考答案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：物品先在傳送帶上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)其位移大小為x1，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式有

μ1mg=ma，v=t1，v2=2ax1

解得

t1=1s，x1=1m<L

可知物品與傳送帶共速后，物品和傳送帶一起以v速度做勻速運(yùn)動，物品做勻速運(yùn)動的時間為

t2=L?x1v

解得

t2=4s

物品從A處運(yùn)動到B處的時間為

t=t1+t2

解得t=5s

(2)物品在轉(zhuǎn)盤上所受的靜摩擦力提供向心力，當(dāng)物品在轉(zhuǎn)盤上恰好無相對滑動時有

μ2mg=mv2R

解得物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)的最小值為

μ2=0.8

(3)物品從A處運(yùn)動到B處的過程中，物品與傳送帶發(fā)生的相對位移為

Δx=x傳?x1=vt1?x1

解得Δx=1

因摩擦產(chǎn)生的熱量為12.解：(1)粒子在金屬板M、N之間被加速的過程，根據(jù)動能定理得：

U0q=12mv02

解得：v0=1×105m/s

(2)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，則有：

L=v0t1

解得：t1=1×10?6s

由牛頓第二定律得：Eq=ma

又有：vy=at1

故出偏轉(zhuǎn)電場的速度為：v=v02+vy2

聯(lián)立解得：v=233×105m/s

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：Bqv=mv2r

解得磁場中運(yùn)動的軌道半徑為：r=0.1m

(3)設(shè)進(jìn)入磁場時速度方向與水平方向的夾角為α，則

cosα=v0v=32，可得：13.解：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，前2s產(chǎn)生的