精品解析：2025届天津市耀华中学高三下学期第二次模拟物理试卷

天津市耀华中学2025届高三年级第二次校级模拟考 物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分） 1. 按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中（ ） A. 原子要发出一系列频率的光子 B. 原子要发出某一频率的光子 C. 原子要吸收一系列频率的光子 D. 原子要吸收某一频率的光子 【答案】B 【解析】 【详解】因为ra＞rb．一个氢原子中的电子从半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，能量减小，向外辐射光子．因为能级差一定，只能发出特定频率的光子，故B正确，ACD错误． 2. 2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入轨道高度约为300千米、倾角41.5度的圆轨道。之后经过变轨，于2025年4月24日23时49分与轨道高度约为400km的空间站成功对接。关于神舟二十号和空间站，下列说法正确的有（　　） A. 变轨前，神舟二十号的运行速度小于空间站 B. 变轨前，神舟二十号和空间站各自与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 变轨后，神舟二十号的机械能一定小于变轨前的机械能 D. 变轨后，神舟二十号的运行周期一定大于变轨前的运行周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 卫星运行速度公式为 其中r为轨道半径（地球半径+轨道高度）。变轨前，神舟二十号轨道高度（300km）低于空间站（400km），故其轨道半径更小，运行速度更大，故A错误； B．开普勒第二定律指出，同一轨道上的卫星在相等时间内扫过的面积相等。但神舟二十号与空间站轨道不同，扫过的面积不相等，故B错误； C．从低轨道（300km）变轨至高轨道（400km）需两次加速，机械能增加。因此变轨后机械能应大于变轨前，故C错误； D．根据开普勒第三定律T2∝r3，轨道半径越大，周期越长。变轨后轨道半径增大，周期必然增大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】气体从a到b为等容变化，b到c为等温变化，则p-V图像中，a到b对应V不变，且压强增大，p-V图像中的双曲线为等温线，故bc为双曲线。 故选C。 4. 图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯和完全相同（其阻值均恒定不变），是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关是闭合的，当断开后，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电流表的示数变小 C. 电压表的示数变大 D. 灯的亮度变暗 【答案】B 【解析】 【详解】当S断开后，次级电阻变大，因初级电压不变，则次级电压不变，即电压表示数不变，则次级电流减小，电流表的示数变小，根据变压器电流比等于匝数的倒数比可知，初级电流减小，即电流表的示数变小；因R电压减小，则灯L1电压变大，可知亮度变亮。 故选B。 5. 生活中人们经常用滑轮提升重物，如图所示，两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体，使之匀速上升，已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等，则在重物上升的过程中（　　） A. 绳子a拉力逐渐变小 B. 人对地面的压力逐渐增大 C. 绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变 D. 两根绳子对物体的拉力冲量始终相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．设连接重物的绳与竖直方向的夹角为θ，对重物，根据平衡条件可得 在重物上升的过程中，θ增大，cosθ减小，则绳拉力F增大，故A错误； B．由于绳拉力不断增大，则绳拉力在竖直方向的分力不断增大，所以地面对人的支持力不断减小，根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力逐渐减小，故B错误； C．绳子a拉力对物体做功的瞬时功率为 由此可知，拉力的功率保持不变，故C正确； D．由于绳子拉力大小相等，方向不同，所以两根绳子对物体的拉力冲量不相等，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分） 6. 在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、，并以相同入射角斜射向空气，已知在空气中光折射角大于光，下列说法正确的是（　　） A. 光在水中的折射率小于光 B. 光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度 C. 同一双缝干涉装置，光干涉条纹间距大于光 D. 光恰能使某金属发生光电效应，则光也一定能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．入射角相同，在空气中P光折射角大于Q光，根据可知，P光的折射率较大，故A错误； B．根据可知光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度，故B正确； C．P光的频率大于Q光的频率，根据可知P光的波长小于Q光的波长，根据可知，同一双缝干涉装置，P光干涉条纹间距离小于Q光，故C错误； D．P光的频率大于Q光的频率，根据可知P光的光子能量大于Q光的光子能量，Q光恰能使某金属发生光电效应，则P光也一定能，故D正确。 故选BD。 7. 一列简谐横波在轴上传播，某时刻的波形图如图所示，、、为三个质元，正向上运动．由此可知（ ） A. 该波沿轴正方向传播 B. 正向上运动 C. 该时刻以后，比先到达平衡位置 D. 该时刻以后，比先到达离平衡位置最远处 【答案】AC 【解析】 【详解】试题分析：a 正向上运动，振动比左侧波峰迟，波向右传播．故A正确．根据波形的平移规律，c点正向下运动．故B错误．此时b向上运动，比c先到平衡位置．故C正确．由图及运动方向判断，c比b先到达离平衡位置最远处．故D错误． 故选AC 考点：横波的图象． 点评：波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，要熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况． 8. 如图所示，在Oxy坐标系内，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，两极板间存在平行于y轴的匀强电场。第一四象限有匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。一个质量为m、电量为+q的带电粒子以一定的初速度v0沿x轴正方向射入电场。经电场偏转后恰好贴着一个极板的右侧边缘进入磁场，之后从另一极板右侧边缘再次进入电场。则（　　） A. 极板P带正电 B. 粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角为60° C. 匀强磁场磁感应强度大小为 D. 粒子最终离开电场时速度大小为v0 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意结合左手定则可知粒子只能从下极板的右侧边缘进入磁场，运动轨迹如图所示 A．电量为的带电粒子向下偏转，则上极板P带正电，故A正确； B．粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论，粒子进入磁场时速度方向与x轴夹角的正切值满足 可得 则粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角的夹角为 进入磁场时粒子的合速度，故B错误； C．在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系可得半径为 根据洛伦兹力提供向心力 解得匀强磁场磁感应强度大小为，故C正确； D．粒子再一次进入电场后，水平方向速度不变，竖直方向仍然做匀加速运动，竖直方向的速度 则当水平位移为l时，竖直位移已经大于l，即粒子不可能离开电场，故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 某同学在实验室做“用单摆测重力加速度”的实验，他找到了一小钢球作为摆球，然后进行实验，操作步骤如下： a.将小球用细尼龙线系好，将尼龙线的上端固定于O点，如图甲所示； b.用刻度尺测出尼龙线长度l作为摆长； c.将小球拉开一个大约5°的角度，然后由静止释放； d.从小球摆到最低点时开始计时并计数为0，当小球第n次到达最低点时结束计时，记录总时间为t，得出摆动周期T； e.改变尼龙线长度再做几次实验，记下相应的l和T2值，并作出图像如图乙所示。 （1）由操作步骤d可知，单摆的周期为________ （2）他用某种仪器来测量小钢球的直径，得到的测量值，此测量数据是选用了仪器______测量得到的。 A. 毫米刻度尺 B. 10分度游标卡尺 C. 20分度游标卡尺 D. 螺旋测微器 （3）图像不过原点的原因是______________________________________。 【答案】（1） （2）C （3）小钢球较大，半径r不能忽略 【解析】 【小问1详解】 由操作步骤d可知，单摆的周期为 【小问2详解】 根据题意可知，测量结果为，可知测到 A．毫米刻度尺只能估读到，故A不符合题意； B．10分度游标卡尺能精确到，故B不符合题意； C．20分度游标卡尺能精确到，故C符合题意； D．螺旋测微器能估读到，故D不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 由单摆的周期公式有 可得 可知与是正比例关系，但是做出图像不过原点，说明上式线性关系中还有常数项，即单摆的周期公式应该是 即小钢球较大，半径不能忽略。 10. 有一电阻，其阻值大约在40~50之间，需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材： 电池组（电动势9V，内阻约0.5）； 电压表（量程0~10V，内阻20）； 毫安表（量程0~50mA，内阻约20）； 毫安表（量程0~300mA，内阻约4）； 滑动变阻器（阻值范围0~200，额定电流1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~2000，额定电流0.3A）； 开关，导线若干。 有两种可供选用的电路如图1和图2所示。实验要求多测几组电流、电压值，画出电流-电压关系图。为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选图________所示的电路，应选代号是________的毫安表和代号是________的滑动变阻器。 【答案】 ①. 1 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]被测电阻的阻值为，电压表内阻约为，两电流表内阻分别约为和，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表选用外接法，所以应选图1所示电路图； [2]电路最大电流约为 所以电流表应选A2 [3]待测电阻阻值约为，为了方便实验操作，滑动变阻器可以选R1。 四、计算题（本题共3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分） 11. 图中滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为。开始时，轻绳处于水平拉直状态，滑块右侧有一表面涂有黏性物质的固定挡板。初始时小球和滑块均静止，现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好向右运动到与固定挡板碰撞，在极短的时间内速度减为零并在之后始终与固定挡板粘在一起。小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角时小球达到最高点。已知小球质量为，重力加速度为。求： （1）小球在最低点的速度大小； （2）滑块与固定挡板碰撞后瞬间，绳子对小球的拉力大小； （3）滑块的质量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以最低点为零势能面，根据机械能守恒定律 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 对滑块与小球组成系统，根据机械能守恒定律 水平方向根据动量守恒定律 联立解得 12. 如图所示的装置为了探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、M'N'是两条相距为的足够长的光滑金属导轨，放置在倾角均为的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水平，两导轨右侧接有阻值为的固定电阻，导轨电阻不计。左边斜面区域存在大小为，方向垂直于左边斜面向上的匀强磁场，右侧斜面区域没有磁场。质量为，电阻为的导体棒从左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时已匀速运动。运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，。 （1）求导体棒第一次沿右侧斜面上滑的最大高度； （2）若导体棒从最低点沿左侧斜面上滑的最大距离为，求该上滑过程的时间； （3）若从释放导体棒到导体棒最终静止的整个过程中，电阻上产生的热量为，求导体棒最初释放点的高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒从足够高处滑下，到导轨底部前已经匀速，根据平衡条件可得 其中 联立解得 根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 导体棒以2m/s的速度向上运动，直到速度为0，这个过程中根据动量定理可得 其中 解得 【小问3详解】 最终导体棒都停在导轨的底部，整个过程中能量守恒，有 电阻R产生的热量为 解得 13. 多个长度逐个增大的金属圆筒沿轴线排列成一串，如甲图所示，图中只画出了六个圆筒作为示意。各筒按奇偶顺序交替连接到如乙图所示的交流电源的两端，已知交流电源周期为T、电压绝对值为，且对应奇数号圆筒为高电势。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔，粒子可以沿筒的中心轴线穿过。由于静电平衡，可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场，而圆筒内部电场强度为零，缝隙的宽度很小，粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。时刻，有一电量为、质量为的正离子由静止进入一、二圆筒间的电场开始加速，穿过二号圆筒后正好在时刻进入二、三圆筒之间的电场再次加速，且之后每经过正好进入下一缝隙电场。 （1）求粒子从第2个圆筒飞出时的速度大小？ （2）第个圆筒的长度？ （3）实际应用中，由于相邻圆筒之间电压最大值有限制，要想使粒子获得较大速度，需要经过很多次加速，设置的圆筒数量较多，导致粒子在缝隙电场中的加速时间不能再忽略。设相邻圆筒间距均为，在不改变交变电源的情况下，粒子能获得的最大动能是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 可得 【小问2详解】 根据动能定理 又 联立可得 【小问3详解】 根据 结合牛顿第二定律 根据运动学公式， 结合动能的定义 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2025届高三年级第二次校级模拟考 物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分） 1. 按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知ra>rb，则在此过程中（ ） A. 原子要发出一系列频率的光子 B. 原子要发出某一频率的光子 C. 原子要吸收一系列频率的光子 D. 原子要吸收某一频率的光子 2. 2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入轨道高度约为300千米、倾角41.5度的圆轨道。之后经过变轨，于2025年4月24日23时49分与轨道高度约为400km的空间站成功对接。关于神舟二十号和空间站，下列说法正确的有（　　） A. 变轨前，神舟二十号的运行速度小于空间站 B. 变轨前，神舟二十号和空间站各自与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 变轨后，神舟二十号的机械能一定小于变轨前的机械能 D. 变轨后，神舟二十号的运行周期一定大于变轨前的运行周期 3. 如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A. B. C. D. 4. 图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯和完全相同（其阻值均恒定不变），是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关是闭合的，当断开后，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变大 B. 电流表的示数变小 C. 电压表的示数变大 D. 灯的亮度变暗 5. 生活中人们经常用滑轮提升重物，如图所示，两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体，使之匀速上升，已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等，则在重物上升的过程中（　　） A. 绳子a拉力逐渐变小 B. 人对地面的压力逐渐增大 C. 绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变 D. 两根绳子对物体的拉力冲量始终相等 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分） 6. 在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、，并以相同入射角斜射向空气，已知在空气中光折射角大于光，下列说法正确的是（　　） A. 光在水中的折射率小于光 B. 光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度 C. 同一双缝干涉装置，光干涉条纹间距大于光 D. 光恰能使某金属发生光电效应，则光也一定能 7. 一列简谐横波在轴上传播，某时刻的波形图如图所示，、、为三个质元，正向上运动．由此可知（ ） A. 该波沿轴正方向传播 B. 正向上运动 C. 该时刻以后，比先到达平衡位置 D. 该时刻以后，比先到达离平衡位置最远处 8. 如图所示，在Oxy坐标系内，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，两极板间存在平行于y轴的匀强电场。第一四象限有匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。一个质量为m、电量为+q的带电粒子以一定的初速度v0沿x轴正方向射入电场。经电场偏转后恰好贴着一个极板的右侧边缘进入磁场，之后从另一极板右侧边缘再次进入电场。则（　　） A. 极板P带正电 B. 粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角为60° C. 匀强磁场磁感应强度大小为 D. 粒子最终离开电场时速度大小为v0 第II卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 某同学在实验室做“用单摆测重力加速度”的实验，他找到了一小钢球作为摆球，然后进行实验，操作步骤如下： a.将小球用细尼龙线系好，将尼龙线的上端固定于O点，如图甲所示； b.用刻度尺测出尼龙线长度l作为摆长； c.将小球拉开一个大约5°的角度，然后由静止释放； d.从小球摆到最低点时开始计时并计数为0，当小球第n次到达最低点时结束计时，记录总时间为t，得出摆动周期T； e.改变尼龙线长度再做几次实验，记下相应的l和T2值，并作出图像如图乙所示。 （1）由操作步骤d可知，单摆的周期为________ （2）他用某种仪器来测量小钢球的直径，得到的测量值，此测量数据是选用了仪器______测量得到的。 A. 毫米刻度尺 B. 10分度游标卡尺 C. 20分度游标卡尺 D. 螺旋测微器 （3）图像不过原点的原因是______________________________________。 10. 有一电阻，其阻值大约在40~50之间，需要进一步测定其阻值，手边现有下列器材： 电池组（电动势9V，内阻约0.5）； 电压表（量程0~10V，内阻20）； 毫安表（量程0~50mA，内阻约20）； 毫安表（量程0~300mA，内阻约4）； 滑动变阻器（阻值范围0~200，额定电流1A）； 滑动变阻器（阻值范围0~2000，额定电流0.3A）； 开关，导线若干。 有两种可供选用的电路如图1和图2所示。实验要求多测几组电流、电压值，画出电流-电压关系图。为了实验能正常进行并减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，在实验中应选图________所示的电路，应选代号是________的毫安表和代号是________的滑动变阻器。 四、计算题（本题共3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分） 11. 图中滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为。开始时，轻绳处于水平拉直状态，滑块右侧有一表面涂有黏性物质的固定挡板。初始时小球和滑块均静止，现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好向右运动到与固定挡板碰撞，在极短的时间内速度减为零并在之后始终与固定挡板粘在一起。小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角时小球达到最高点。已知小球质量为，重力加速度为。求： （1）小球在最低点的速度大小； （2）滑块与固定挡板碰撞后瞬间，绳子对小球的拉力大小； （3）滑块的质量。 12. 如图所示的装置为了探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、M'N'是两条相距为的足够长的光滑金属导轨，放置在倾角均为的对称斜面上，两导轨平滑连接，连接处水平，两导轨右侧接有阻值为的固定电阻，导轨电阻不计。左边斜面区域存在大小为，方向垂直于左边斜面向上的匀强磁场，右侧斜面区域没有磁场。质量为，电阻为的导体棒从左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时已匀速运动。运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，。 （1）求导体棒第一次沿右侧斜面上滑的最大高度； （2）若导体棒从最低点沿左侧斜面上滑的最大距离为，求该上滑过程的时间； （3）若从释放导体棒到导体棒最终静止的整个过程中，电阻上产生的热量为，求导体棒最初释放点的高度。 13. 多个长度逐个增大的金属圆筒沿轴线排列成一串，如甲图所示，图中只画出了六个圆筒作为示意。各筒按奇偶顺序交替连接到如乙图所示的交流电源的两端，已知交流电源周期为T、电压绝对值为，且对应奇数号圆筒为高电势。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔，粒子可以沿筒的中心轴线穿过。由于静电平衡，可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场，而圆筒内部电场强度为零，缝隙的宽度很小，粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。时刻，有一电量为、质量为的正离子由静止进入一、二圆筒间的电场开始加速，穿过二号圆筒后正好在时刻进入二、三圆筒之间的电场再次加速，且之后每经过正好进入下一缝隙电场。 （1）求粒子从第2个圆筒飞出时的速度大小？ （2）第个圆筒的长度？ （3）实际应用中，由于相邻圆筒之间电压最大值有限制，要想使粒子获得较大速度，需要经过很多次加速，设置的圆筒数量较多，导致粒子在缝隙电场中的加速时间不能再忽略。设相邻圆筒间距均为，在不改变交变电源的情况下，粒子能获得的最大动能是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $