2025年天津市高考物理一模试卷(含详细答案解析)

这是一份2025年天津市高考物理一模试卷(含详细答案解析)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.核废料具有很强的放射性，需要妥善处理，下列说法正确的是( )
A. 放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽
B. 原子核衰变时电荷数守恒，质量守恒
C. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期
D. 过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害
2.一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知x轴上相距d=3.6m的两个质点M、N的振动图像分别如图甲和乙所示，已知质点M比N质点先起振，则该波( )
A. 波长可能为4.8mB. 频率可能为0.2Hz
C. 传播速度可能为3.6m/sD. 质点M在波谷时，质点N在波峰
3.如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等.则( )
A. 直线a位于某一等势面内，φM>φQB. 直线c位于某一等势面内，φM>φN
C. 若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D. 若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
4.近年来我国的火星探测工程和探月工程都取得了巨大进展。已知火星和月球的半径分别为R1和R2，质量分别为M1和M2，表面重力加速度分别为g1和g2，第一宇宙速度分别为v1和v2，其对应的轨道周期分别为T1和T2，则( )
A. g1g2= M1M2R2R1B. v1v2=M1R2M2R1C. T1T2= M2R13M1R23D. g1g2=T1v1T2v2
5.如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体α上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c向上移动少许，而a与斜劈始终静止，则下列说法正确的是( )
A. 细线对物体a的拉力变大B. 斜劈对地面的压力不变
C. 斜劈对物体a的摩擦力减小D. 地面对斜劈的摩擦力为零
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
6.关于以下四幅图片，说法正确的是( )
A. 甲图是电子的干涉图样，如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
B. 乙图是α粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，荧光屏上观察到大量闪光
C. 丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，说明花粉中的分子在做无规则热运动
D. 丁图是观察自然光的偏振现象实验，将偏振片以光线为轴旋转任意角度，屏亮度不变
7.在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动，当发射速度达到 2v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，已知地球、火星两星球的质量比约为10：1，半径比约为2：1，下列说法正确的有( )
A. 探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大
B. 探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C. 探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等
D. 探测器脱离星球的过程中，势能逐渐增大
8.某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体(视为理想气体)温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是( )
A. 气垫内的气体内能增加
B. 外界对气垫内的气体做正功
C. 气垫内的气体向外界放出热量
D. 气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数减少
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
9.某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中，除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是______(选填选项前的字母)。
A.刻度尺
B.秒表
C.天平
(2)实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。描绘v−t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度ΔxΔt表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对两个点的时间间隔t的要求是______(选填“越大越好”、“越小越好”或“与大小无关”)。
(3)另一位同学更换重物后，用下述方法计算小车运动的加速度：在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点，每两个计数点间还有4个点未画出，如图3所示。相邻两计数点间的距离分别是：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm。则小车的加速度a=______m/s2(保留3位有效数字)。
10.某物理兴趣小组测量一电池的电动势和内阻。按照图甲所示连接好电路，闭合开关，调节电阻箱，测得多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电流表的示数I，得1I−R图线如图乙所示，已知R0=4Ω。
(1)根据图像可知电池的电动势为______ V，内阻为______Ω(两空均保留1位小数)。
(2)考虑到电流表内阻的影响，电动势的测量值______实际值，内阻的测量值______实际值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、计算题：本大题共3小题，共46分。
11.如图所示，水平面上O点左边粗糙右边光滑，物体甲放在距O点x1=3m的A处，甲与粗糙水平面间动摩擦因数μ=0.6，质量M=7kg的物体乙静止在距O点x2=4m的B处。现给甲一个初速度υ0=10m/s，运动到B点与乙发生弹性碰撞，碰后甲恰好能返回出发点A，重力加速度g取10m/s2，两物体均可视为质点。求：
(1)物体甲向右从O到B点所用的时间；
(2)物体甲的质量。
12.如图所示，PQ、MN两挡板竖直正对放置，两板长度l均为1m，间距也为1m，两挡板间有垂直纸面向里、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。挡板的上边缘P、M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向上的匀强电场，电场强度大小E=10V/m；一带负电粒子自电场中A点以一定速度水平向右发射，恰好从P点处与水平方向成45∘射入磁场，从两挡板下边缘Q、N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知：该带负电的粒子比荷大小为1.0×105C/kg，粒子发射位置A到水平线PM的距离h=2m，不计粒子的重力。整个装置处于真空中且不考虑地磁场的影响。求：
(1)粒子从A点发射的初速度v0；
(2)求磁感应强度大小的取值范围。
13.双聚焦分析器是一种能同时实现速度聚焦和方向聚焦的质谱仪，其原理如图所示，电场分析器中有指向圆心O的辐射状电场，磁场分析器中有垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)。不同的带正电离子组成的离子束，以不同速度进入电场分析器后能沿着半径为R的圆弧轨迹通过电场并从P点垂直进入14圆形磁场区域，之后从磁场下边界射出并进入检测器，检测器可在M，N之间左右移动且与磁场下边界的距离恒等于0.5d。某一质量为m、电荷量为q的带正电离子A通过电场区域和磁场区域后，恰好垂直于磁场下边界射出，并从K点进入检测器，已知磁场区域的磁感应强度大小为B，PO1=d，忽略离子间的相互作用，求：
(1)离子A在匀强磁场中运动时的速度大小；
(2)电场分析器中圆弧轨迹处的电场强度大小；
(3)探测器能接收到的离子中比荷的最大值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A.放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对少量的个别的原子核无意义，则放射性元素完全衰变殆尽的说法错误，故A错误；
B.原子核衰变时满足电荷数守恒，质量数守恒，不是质量守恒，故B错误；
C.放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故C错误；
D.过量放射性辐射包含大量的射线，对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D正确。
故选：D。
A.根据半衰期的概念进行分析判断；
B.根据核反应方程式的书写规则进行分求解；
C.根据半衰期的决定因素进行分析解答；
D.根据射线的特点进行分析判断。
考查核反应方程的书写规则，半衰期等问题，会根据题意进行分析和判断。
2.【答案】A
【解析】【分析】
质点M比N质点先起振，波从M传到N，根据同一时刻两个质点的振动状态，从而得出波长的大小，根据波长和周期求出波的传播速度。分析两个质点平衡位置间距离关系，判断状态关系。
本题首先考查读图的能力，其次考查列通项式的能力。知道波传播的周期性。
【解答】
A、据题质点M比N质点先起振，波从M传到N。
由振动图象可知t=0时刻M点位于波峰时，N通过平衡位置向下，则有：d=(n+34)λ，(n=0,1,2…)
波长为λ=4d4n+3=4×3.64n+3m=14.44n+3m，当n=0时，λ=4.8m；故A正确。
B、由图读出周期T=4s，则频率为f=1T=0.25Hz，故B错误。
C、波速为v=λf=3.64n+3m/s，因为n是整数，v不可能为3.6m/s，故C错误。
D、由上分析知，d=(n+34)λ，则质点M在波谷时，N通过平衡位置，故D错误。
故选：A。
3.【答案】B
【解析】解：AB、电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势降低，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且φM>φN.故A错误，B正确。
C、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若电子由M点运动到Q点电场力不做功，故C错误。
D、电子由P点运动到Q点与电子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故D错误。
故选：B。
电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低，从而明确电场线和等势面的分布规律。
解决本题的关键要抓住匀强电场电场线和等势面的分布规律以及电场力做功与电势能变化的关系，知道负电荷在电势高处电势能小。
4.【答案】C
【解析】解：A、设在质量为M的星球表面有一物体的质量是m，星球的半径为R，星球表面重力加速度为g，根据万有引力等于重力，可得GMmR2=mg，得g=GMR2，那么g1g2=M1M2⋅R22R12，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力，有：GMmR2=mv2R，解得星球的第一宇宙速度v= GMR，那么v1v2= M1R2M2R1，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力有：GMmR2=m4π2T2R，解得T=2π R3GM，那么T1T2= M2R13M1R23，故C正确；
D、根据运动学公式可得T1v1T2v2=2πR12πR2=R1R2，而A选项中g1g2=M1M2⋅R22R12，则g1g2≠T1v1T2v2，故D错误。
故选：C。
根据万有引力等于重力求解重力加速度的关系，根据万有引力提供向心力，求解线速度和周期的关系。
本题考查万有引力写生的应用，要熟练掌握两个思路解题：万有引力等于重力，万有引力提供向心力。
5.【答案】A
【解析】解：AC、对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力作用，如图所示
根据平衡条件，竖直方向有：Gb=2Tcsθ
解得：T=Gb2csθ
将固定点c向上移动少许，θ将增大，csθ减小，故拉力T增大；
对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，拉力减小，但由于不确定拉力与a的重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故A正确、C错误；
BD、对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示
根据平衡条件，竖直方向有：N=G总−Tcs⁡θ=G总−Gb2，N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；
水平方向有：f=Tsinθ=Gb2tanθ
将固定点c向上移动少许，则θ增大，故摩擦力增大，所以摩擦力不为零，故BD错误。
故选：A。
对滑轮和物体b受力分析，根据平衡条件求解细线的拉力变化情况；对物体a受力分析，判断物体a与斜面体间的静摩擦力的情况；对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，根据平衡条件求解整体与地面间的静摩擦力和弹力的情况。
整体法和隔离法的使用技巧：当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法。整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。
6.【答案】AD
【解析】解：A.甲图是电子的干涉图样，电子具有波粒二象性，即使是一个一个发射的，也会得到干涉图样，故A正确；
B.乙图是α粒子散射的实验装置，当带荧光屏的显微镜放在D位置时，因为金原子的原子核非常小，所以大部分α粒子将穿过金箔沿原方向前进，少部分发生偏转，极少部分会被弹回，故荧光屏上将观察到极少量的闪光，而不是大量闪光，故B错误；
C.丙图是花粉微粒在液体中运动位置的连线，花粉微粒的无规则运动是大量液体分子对微粒的撞击不平衡导致的，故C错误；
D.丁图是观察自然光的偏振现象实验，自然光包含了沿着各个方向的偏振光，所以将偏振片以光线为轴旋转任意角度，穿过偏振片的光的偏振方向变了，但屏的亮度不变，故D正确。
故选：AD。
利用电子具有波粒二象性，α粒子散射实验中的实验结果，布朗运动的本质以及偏振现象的特点分析即可。
本题考查了α粒子散射实验、布朗运动、偏振现象以及干涉现象，知识点较多，需要熟悉掌握概念、现象和本质。
7.【答案】BD
【解析】【分析】
探测器刚好脱离星球，动能全部转化为势能，发射速度与质量无关，根据万有引力公式以及地球、火星两星球质量、半径的关系比较万有引力大小，根据发射速度为 2v= 2GMR比较发射速度大小，探测器脱离星球过程中，引力做负功，引力势能增大；
本题主要考查了万有引力公式得直接应用，知道绕星球表面做匀速圆周运动速度的含义，明确探测器刚好脱离星球，动能全部转化为势能，难度适中。
【解答】
解：A.探测器刚好脱离星球，动能全部转化为势能，发射速度与质量无关，故A错误；
B.根据万有引力公式得：探测器在地球表面受到的引力F1=GM地mR地2，在火星表面受到的引力F2=GM火mR火2，而地球、火星两星球的质量比约为10：1，半径比约为2：1，
解得：F1F2=52，即探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大，故B正确；
C.探测器脱离星球时，其需要发射速度为 2v= 2GMR，地球与火星的MR不同，所以所需发射速度也不同，故C错误；
D.由于探测器脱离星球过程中，引力做负功，引力势能增大，故D正确。
故选BD。
8.【答案】BC
【解析】解：A、气垫内的气体(视为理想气体)温度不变，则其内能不变，故A错误；
B、在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，该过程中气垫内的气体压强增大，由pV=C知气垫内的气体体积减小，则外界对气垫内的气体做正功，故B正确；
C、外界对气垫内的气体做正功，W>0。气体内能不变，ΔU=0，根据ΔU=W+Q可知Q