天津市南开区 2025 届高三（上）期末考试物理试卷
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 20589 。该原子核存在一
种衰变链，其中第1次由 205 20189 衰变成原子核 87 ，第2次由
201 衰变成原子核 19787 85 。下列说法正确的是
( )
A. 两次均为 衰变
B. 10个 20589 原子核经过一个半衰期后一定还剩余5个
C. 20589 原子核发生衰变时需要吸收能量
D. 20187 原子核的比结合能比
197
85 原子核的比结合能小
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 转动可将水桶卸下。若桶与接触面之间的摩擦不计，∠ 为
锐角， 、 对水桶的弹力大小分别为 1、 2。若保持 不动，调节挡
板 ，使 绕 点由竖直缓慢转到与 垂直的过程，下列说法正确的是
( )
A. 水桶受到的合力变小 B. 1先减小后增大
C. 2一直增大 D. 1、 2都一直减小
3.2022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
(约为400 )，地球半径为 (约为6400 )，地球表面的重力加速度为 ，引力常量为 ，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
( + )
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
3
C. 地球的平均密度可表示为
4 ( + )
D. 地球赤道上的物体随地球自转的线速度比空间站组合体运行的线速度大
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4.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，
、 、 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. 点的电势高于 点的电势 B. 电子在 点的加速度大于在 点的加速度
C. 电子在 点的电势能大于在 点的电势能 D. 电子在 点的速度大于在 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 = 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. = 0时线圈中磁通量为0，磁通量变化率最大
B. = 1时线圈中电流方向由 指向
2
C. 0～ 1过程，线圈中的平均感应电动势大小为
2
D. 线圈中的电动势瞬时值表达式为 = cos( )
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 从空气沿半径方向入射到圆
心 ，当 = 30°时，反射光 和折射光 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 = 45°，光线 消失
C. 若入射光 变为白光，光线 为白光
D. 若入射光 变为紫光，光线 和 仍然垂直
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7.“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 轴
传播的简谐横波，在 = 0时刻的波形图， = 3 处的质点 的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 波沿 轴负方向传播
B. 0～7 波传播的距离为21
C. 0～7 质点 通过的路程为11.9
D. 质点 的振动方程是 = 1.7 0.5 ( )
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 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 、 、 ，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 的匀强磁场，管道上、下两面的内侧固定有
金属板 、 ，污水充满管道从左向右匀速流动。测得 、 间电压为 ，
污水流过管道时所受阻力大小 =
2， 为比例系数， 为污水沿流速方向的长度， 为污水的流速，污
水中含有正、负离子。则( )
A. 污水的流量 =
B. 金属板 的电势不一定高于金属板 的电势
C. 电压 与污水中离子浓度成正比
2
D. 左、右两侧管口的压强差 =
2 3
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。
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(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 、 、 、 、 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0.02 ，则小车加速度大小 =
______ / 2(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 保持不变。小车的总质量为 ，改变 进行多
1
次实验，测得对应的小车加速度大小 ，作出 和 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100 。
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(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 = ______ 。
(2)为了精确测得该合金细棒的电阻 ，实验室提供了下列器材：
①电源 (电动势为3 、内阻约为0.2 )
②电压表 (量程1 、内阻为1000 )
③电流表 (量程30 、内阻约为1 )
④滑动变阻器 1(最大阻值20 )，滑动变阻器 2(最大阻值2000 )
⑤电阻箱 0(0～9999 )
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3 ，则需要在电压表上串联一个电阻箱 0，则 0 =
______ ；
ⅰ.若按照图乙所示设计电路，则滑动变阻器应选择______( 1或 2)；并请用笔画线代替导线将图丙的实物电
路连接完整；
ⅰ.由于电表不是理想电表，若从系统误差的角度分析，用上述方法测得的合金电阻率与真实值比______(填
“偏大”、“偏小”或“相等”)。
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 =
1 ，从 处无初速放到传送带上，运动到 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 处被取走装箱。已知 、 两处的距离 = 9 ，传送带的
传输速度 = 2 / ，物品与传送带间的动摩擦因数 1 = 0.2。物品在转盘上与轴 的距离 = 0.5 ，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 = 10 / 2。求：
(1)物品从 处运动到 处的时间；
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(2)物品与转盘间的动摩擦因数的最小值 2；
(3)物品从 处运动到 处的过程中，电机因传送物品而多做的功。
12.如图所示，两竖直放置的平行金属板 、 之间的电压 0 = 50 ， 板右侧宽度 = 0.1 的区域内分布
1000
着电场强度 = √ 3 / 、方向竖直向下的匀强电场，虚线 ′与 ′为其边界。 、 分别为 ′、 ′上
3
2√ 3
的点，水平虚线 与 ′之间存在范围足够大的磁感应强度 = × 10 2 、方向垂直于纸面向里的匀强
3
磁场。一质量 = 1.6 × 10 25 、电荷量 = +1.6 × 10 17 的粒子从靠近 板的 点由静止释放，经 ′上
的 点进入 ′、 ′间，然后从 点进入磁场，不计粒子重力。求：
(1)粒子到达 点的速率 0；
(2)粒子在磁场中运动轨迹的半径 ；
(3)粒子从 点进入电场到最终离开磁场的运动时间 (结果可以含 )。
13.如图甲所示，固定光滑平行金属导轨 、 与水平面成 = 37°倾斜放置，其电阻不计，导轨间距 =
0.5 ，导轨顶端与电阻 = 2 相连。垂直导轨水平放置一根质量 = 0.2 、电阻 = 0.5 的导体棒 ，
距导轨顶端 1 = 2 ，距导轨底端距离为 2(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 和时间 的函数关系如图乙所示。0～2 内，导体棒在外力作用下保持静止；2 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 = 1.0 。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 = 10 / 2， 37° = 0.6。求：
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(1)0～2 内通过导体棒的电流 1的大小和方向；
(2)导体棒滑到底部前的最大速度 ；
(3)导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻 上产生的焦耳热 。
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1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】右移 0.80
10.【答案】3.500 2000 1 偏大
11.【答案】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 1，根据牛顿第二定
律和运动学公式有
1 = ， =
2
1， = 2 1
解得
1 = 1 ， 1 = 1 <
可知物品与传送带共速后，物品和传送带一起以 速度做匀速运动，物品做匀速运动的时间为
2 =
1
解得
2 = 4
物品从 处运动到 处的时间为
= 1 + 2
解得 = 5
(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
2
2 =
解得物品与转盘间的动摩擦因数的最小值为
2 = 0.8
(3)物品从 处运动到 处的过程中，物品与传送带发生的相对位移为
= 传 1 = 1 1
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解得 = 1
因摩擦产生的热量为
= 1
解得 = 2
物品从 处运动到 处的过程中，根据能量守恒可知，电机因传送物品而多做的功为
1
= + 2
2
解得 = 4
答：(1)物品从 处运动到 处的时间为5 ；
(2)物品与转盘间的动摩擦因数的最小值为0.8；
(3)物品从 处运动到 处的过程中，电机因传送物品而多做的功为4 。
12.【答案】解：(1)粒子在金属板 、 之间被加速的过程，根据动能定理得：
1
0 =
2
2 0
解得： 0 = 1 × 10
5 /
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动，则有：
= 0 1
解得： 1 = 1 × 10
6
由牛顿第二定律得： =
又有： = 1
故出偏转电场的速度为： = √ 2 20 +
联立解得： 2√ 3 = × 105 /
3
2
粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得： =
解得磁场中运动的轨道半径为： = 0.1
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(3)设进入磁场时速度方向与水平方向的夹角为 ，则
0 √ 3 = = ，可得： = 30°
2
2 2
带电粒子在磁场中运动的周期为： = =
2
粒子在磁场中运动时间为： 2 = 360
解得： √ 3 2 = × 10
6
6
从 点进入电场到离开磁场的时间为： = 1 + 2
√ 3
解得： = (1 + ) × 10 6
6
答：(1)粒子到达 点的速率 0为1 × 10
5 / ；
(2)粒子在磁场中运动轨迹的半径 为0.1 ；
(3)粒子从 点进入电场到最终离开磁场的运动时间 为 √ 3(1 + ) × 10 6 。
6
13.【答案】解：(1)由法拉第电磁感应定律可得，前2 产生的感应电动势： 1 = 1
由闭合电路欧姆定律： 1 = +
代入数据解得： 1 = 0.8
根据楞次定律知，感应电流的方向为 到
(2)当导体棒达最大速度后匀速下滑，根据平衡条件有： = 2 2
由动生电动势公式有： 2 = 2
根据欧姆定律： 2 =
2
+
其中： 2 = 2
代入数据解得： = 3 /
(3)导体棒滑到底端过程中
= ， = ， = = 2 2
+
解得： 2 = 2.5
1
设下滑过程中系统产生的热量 ，根据动能定理有： 2 + =
2
， = | | 2
解得： = 2.1
2
电阻 产生的热量为： = = × 2.1 = 1.68
+ 2+0.5
答：(1)0～2 内通过导体棒的电流 1的大小为0.8 、方向由 流向 ；
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(2)导体棒滑到底部前的最大速度 为3 / ；
(3)导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻 上产生的焦耳热 为1.68 。
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