物理-湖北省襄阳五中2025届高三下学期5月适应性考试（四）试题及答案

这是一份物理-湖北省襄阳五中2025届高三下学期5月适应性考试（四）试题及答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
1.下列叙述中符合物理学史的有( )
A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了质子
B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论
C. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型
D. 法国物理学家库仑测出元电荷e的电荷量
2.某同学找来粗细均匀的圆柱形木棒，下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中，如图所示。竖直向下按压5cm后静止释放，木棒开始在液体中上下振动(不计液体粘滞阻力)，其运动可视为简谐运动，测得其振动周期为4s，以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图所示。其中A为振幅。则木棒在振动过程中，下列说法正确的是( )
A. t=t1时，木棒的重力大于其所受的浮力
B. 振动过程中木棒的机械能不守恒
C. 开始计时12s内木棒所经过的路程是30cm
D. 木棒的位移函数表达式是y=5sin5πt−5π6cm
3．如图所示，将小球甲、乙先后水平抛出，小球甲、乙将会在空中的P点相遇，相遇时两小球的速度方向相互垂直，已知小球甲的抛出点到水平地面的高度h1比小球乙的抛出点到水平地面的高度h2大，小球甲、乙的抛出点水平距离为L＝25m，小球甲、乙抛出时的速度大小均为v0＝10m/s。取重力加速度大小g＝10m/s²，不计空气阻力，小球可看成质点，则下列说法正确的是（ ）
A．小球甲、乙在相遇前运动的时间之和为 1.25s
B．小球甲、乙在相遇时速度偏转角相同
C．小球甲在相遇前运动的时间为 t1=0.5s
D．小球甲、乙抛出点的高度差 ∆h=18.75m
4.开普勒在《折光学》中记录了如下实验及思考：如图所示，GG'为空气与玻璃的分界面， ①光线从空气沿各个方向经O点进入玻璃后，组成顶角为84∘的锥形MOM'。 ②他设想：一束光∑从玻璃射向界面，若入射角大于42∘，到达O点后，既不能进入空气，也不能进入MOM'区域，必定反射为∑'。关于这段记录，下列分析正确的是( )
A. ①描述的是光的反射现象
B. 由描述 ①可知，实验中玻璃对该光的折射率为sin42∘
C. ②设想的主要依据是光路可逆原理
D. 仅换用波长更短的光完成 ①中实验，锥形MOM'的顶角变大
5．日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，以此来控制屏幕熄灭。下列说法不正确的是（ ）
A．前表面的电势比后表面的电势低
B．自由电子所受洛伦兹力的大小为
C．用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件摆放方向对产生的电势差有影响
D．元件内单位体积的自由电子数为
6.如图所示，竖直平面内14光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为m带电荷量为+Q的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为v0。不计+Q对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则( )
A. CM间的电势差等于M点的电势
B. C点电势与D点电势不相同
C.小球对轨道最低点C处的压力大小为mg+mv02R+kQqL2
D. M点电势为12Q(mv02−mgR)
7．如图所示，顶角为60°足够长的等腰三角形金属轨道MON水平固定在方向竖直向上，磁感应强度B=1T的匀强磁场中，沿轨道角平分线方向建立坐标轴Ox。质量m＝5kg且足够长的金属棒ab以速度v0=2m/s进入轨道，之后在轨道上作减速运动。金属棒与坐标轴Ox始终垂直，与轨道始终接触良好。已知金属棒与导轨单位长度电阻值均为r＝3Ω，不计一切摩擦阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．当金属棒ab进入轨道后，回路中将形成逆时针方向的电流
B．当金属棒ab进入轨道后，金属棒ab将做匀减速直线运动
C．当金属棒ab的速度为1m/s时，回路中的电流大小为√33 A
D．当金属棒ab停止时，其水平方向运动的距离为x=310 m
8．如图所示为神舟二十号飞船的变轨过程，其中轨道Ⅱ为椭圆轨道，与圆形低轨道Ⅰ和圆形高轨道Ⅲ分别相切于A、B两点，两圆形轨道的半径之比为1∶3，忽略阻力的影响，则下列说法中正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上经过A点的机械能相等
B．飞船在轨道Ⅱ经过A点的速度大于在轨道Ⅲ经过B点的速度
C．飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的运行周期之比为1：33
D．飞船在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上的运行周期之比为26：9
9．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2 = 4 : 1，原线圈电路中R0为定值电阻，灯泡L1、L2完全相同，阻值均为R。当输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．R与R0消耗功率之比1 : 3
B．R与R0消耗功率之比3 : 16
C．R : R0 = 1 : 4
D．R : R0 = 3 : 16
10．如图，两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，右侧导轨间距为L，左侧导轨间距为2L，左、右两导轨面与水平面夹角均为30°，左侧处于竖直向上的匀强磁场中，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。将导体棒ab、cd放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，ab、cd的质量均为m，长度均为2L，导体棒在回路中的总阻值为R。导体棒ab从静止开始经时间t，运动的位移大小为d，速度为v1，导轨足够长且电阻不计，重力加速度为g，两棒在下滑过程中( )
A．导体棒ab、cd最终均做匀速直线运动
B．ab中电流趋于
C．导体棒cd从静止开始经时间t，运动的位移大小为
D．在时间t内，回路产生的焦耳热小于
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（每空2分，共10分）高三年级某学生用以下器材测量了大成广场附近的重力加速度。为了便于携带，该组同学将一单摆固定于某一深度为h（未测量）且开口向下的透明塑料杯顶端（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示。每次实验前，组内同学利用钢板尺测出杯子的下端口到小球悬点的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T。实验开始时，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，且单摆在摆动过程中悬线不会碰到杯壁，最后利用测得的数据，以为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像求出小筒的深度h和当地的重力加速度g。
(1)实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径 mm。
(2)测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数0，当摆球下一次通过最低点时数1，依此法往下数，当他数到60时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期为______。
A．B．C．D．
(3)实验中所得到的关系图线应该是图乙所示中的 （选填a，b，c），利用图线中的数据可得到当地的重力加速度 （π取3.14，结果保留小数点后两位）
(4)根据以上数据，结合得到的关系图线，可以求出透明塑料杯的深度 cm。
12. （每空2分，共8分）为了描绘小灯泡L的伏安特性曲线,并想同时较准确测其在额定电流下的功率,可供选用的器材如下:
待测小灯泡L(规格“额定电流为0.5 A,额定功率约为4.5 W”);
电流表A1(量程2 A,内阻约为0.1 Ω);
电流表A2(量程0.2 A,内阻r2=6.0 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻rV=1.0 kΩ);
标准电阻R1(阻值4.0 Ω);
标准电阻R2(阻值3.0 kΩ);
学生电源E(电动势约为12 V,内阻不计);
开关S及导线若干.
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:
A.阻值0到5 Ω,额定电流2.0 A
B.阻值0到10 Ω,额定电流2.0 A
本实验应选的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”).
(2)要求要完整地描绘出小灯泡L的伏安特性曲线,电压需从零开始,并在安全前提下较准确测出其在额定电流下的功率,在虚线框内画出满足要求的实验电路图,并在图上标明所选器材代号.
(3)某次实验时,若电流表满偏时,电压表的读数如图所示,则电压表的读数为 V,灯泡额定功率为 W(计算结果保留两位有效数字).
13．（10分）如图所示，一个高h=30cm的直立绝热圆筒汽缸，其顶盖中央有小孔与大气相通，质量m=2kg、面积S=200cm2的能无摩擦滑动的绝热薄活塞下方封闭了一定量的理想气体。开始时，活塞离顶盖距离d=6cm，气体处于温度T1=408K的状态1，电热丝加热，活塞缓慢上移，刚到达顶盖时，气体达到状态2。将电热丝继续加热，气体达到状态3，其压强p3=1.20×105Pa。整个过程中气体内能增加了∆U=377.6J，已知大气压p0=1.01×105Pa。求气体:
(1)在状态3的温度；
(2)从状态1到状态3吸收的热量。
14．（14分）如图所示，有一个带负电荷的质点，电荷量为-q，质量为m，从y轴上的P点，以速度v0沿着x轴正方向抛出，经过x轴上的A点时，速度方向与x轴成θ = 30°进入三、四象限的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小，方向竖直向下，磁感应强度大小未知，方向垂直纸面向里，之后经过原点O进入第一象限，然后又经过x轴上的D点（图中未画出），进入电场和磁场中，之后从A点射出电磁场，重力加速度为g，求：
(1)O点到D点的距离、粒子进入电场和磁场时的速度大小；
(2)粒子从P到第二次从A点射出经过的总时间t；
(3)粒子第n次经过x轴时的x 坐标值。
15. （18分）三个完全相同的小球，质量均为m，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球靠在竖直光滑墙面，B球C球均位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C在上述过程中的最大速度为v，轻杆长为L，重力加速度为g.求：
（1）此过程中竖直墙对小球A的冲量大小；
（2）小球A落地前瞬间，A的动能大小；
(3) 质量为m的 光滑圆槽乙也放在足够大的光滑水平面上，C球与B球分离后，C球运动一段时间后沿着光滑圆槽乙水平切线由C点进入圆槽，圆槽CD段为圆心角53 ∘的圆弧，已知v=3 gR，小球上升到圆槽的D点时，圆槽的速度为v乙= gR，则圆槽半径r是R的多少倍？（已知cs53=0.6）
物理四模答案
1. B 2.B 3. D 4. C 5. D 6. C 7. D 8. BD 9. AD 10. BCD
11. (1)12.0(2)C(3) a 9.86(4)29.4
12. (1)B (2) (3)2.60 4.6
13. （1）根据平衡条件 可得
可得根据气体状态方程可得T3=600K
（2）从状态1到状态3，外界对气体做功
根据热力学第一定律可得Q=500J
14.（1）质点的运动轨迹如图所示
质点从P点到A点做平抛运动，则，
联立解得，
由斜上抛的对称性知，O点到D点的距离为 ， 得
质点第一次经过A点时的速度大小为 ，得；
（2）设质点从P点抛出到第二次经过A点，在磁场中做圆周运动的时间为t2，则， 由几何关系知，
所以质点从P到第二次从A点射出经过的总时间为 ，得
（3）由题意可知，当n为奇数时，质点从第一象限经过x轴，此时
（n = 1，3，5，…）得 （n = 1，3，5，…）
当n为偶数时，质点从第四象限经过x轴，此时
（n = 2，4，6，…）得 （n = 2，4，6，…）
15. 解：（1）对三小球进行分析，在水平方向上，根据动量定理有I=2mv
（2）自小球A离开墙面到小球落地，A、B轻杆水平方向动量守恒，则mv=mvB+mvAx且有vB=vAx解得vB=vAx=v2
由于相互作用的一对弹性力做功的代数和为0，可知，轻杆对小球A做功的大小等于轻杆对小球B做功的大小，即等于小球B、C的动能增量，则有W=12mv2+12mv B2=58mv2
对A根据动能定理有mgL−W=EkA
解得EkA=mgL−58mv2
（3）把小球和圆槽看作系统进行分析，设小球上升到圆槽乙的D点时水平方向速度为 vDx ，系统水平方向动量守恒，有 mv=mvDx+mv乙，其中 v乙= gR，由机械能守恒定律 12mv2=12m(vDx2+vDy2)+12mv乙2+mg(r−rcs53)，由于小球在D点时，其速度方向与圆槽相切，有 tan53=vDyvDx−v乙，
联立解得 vDx=2 gR ， vDy=43 gR ， r=259R，故r是R的259倍