2025届湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学高三下学期第五次模拟预测物理试题（解析版）

这是一份2025届湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学高三下学期第五次模拟预测物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 在物理学的探索和发现过程中，物理学家总结了很多的物理方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（ ）
A. 利用光电门测速度，运用了极限法
B. 探究两个互成角度的力的合成规律的实验，运用了理想模型法
C. 伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法
D. 利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法
【答案】A
【解析】A．利用光电门测速度运用了极限法，故A正确；
B．探究两个互成角度的力的合成规律的实验运用了等效替代法，故B错误；
C．伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法，故C错误；
D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，采用了转换法和放大法，故D错误。故选A
2. 某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的
B. 待检滚珠的半径比标准滚珠的小
C. 放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小
D. 放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大
【答案】B
【解析】A．干涉条纹是由玻璃板甲的下表面与玻璃板乙的上表面的反射光叠加而成的，故A错误；
BC．设明条纹对应的空气膜的厚度为d，则有（，2，3…）
即
可知相邻两明条纹对应的空气膜的厚度差一定值，设劈尖的角度为θ，则相邻两明条纹的间距
由题图2可知，待测滚珠的Δx大，可知对应的θ角小，其半径小，故B正确，C错误；
D．当增大标准滚珠入射光的频率，即减小入射光的波长时，由
可知θ不变，Δx变小，故D错误。故选B。
3. 如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 火箭炮在时刻上升到最高点B. 火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反
C. 时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小D. 时间内，火箭炮处于超重状态
【答案】C
【解析】A．由图像可知，0-火箭炮先向上加速，再向上减速，故火箭炮在时刻上升到最高点，A答案错误；
B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相同，B答案错误；
C．时间内，对火箭炮有不变，在减小，也减小，C答案正确；
D．时间内，火箭炮的加速度竖直向下，处于失重状态，D答案错误。故选C。
4. 某带电体产生电场的等差等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是（ ）
A 粒子带负电荷
B. 点的电场强度比点的小
C. 点电势一定小于点电势
D. 粒子在点的电势能一定小于在点的电势能
【答案】B
【解析】A．根据带电粒子做曲线运动的条件，电场力的方向垂直于等势线指向轨迹凹侧，以M点为例，电场力指向左下方向，则场源电荷与粒子的电性为异性，因场源电荷的电性未知，则无法确定粒子的电性，故A错误；
B．等势线越密的地方场强越大，根据图像N点的等势线比M点的密，故M点的电场强度比N点的小，故B正确；
C．因场源电荷的电性未知，则点电势与点电势无法比较大小，故C错误；
D．根据图像可知粒子从点到N点的电场力做正功，则电势能减小，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。故选B。
5. 如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈匝数之比为，图中为定值电阻，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。已知两个灯泡和的阻值均恒为。当开关S断开时，电流表的示数为；开关S闭合时，电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 定值电阻的阻值为
B. 正弦交流电压源U的最大值为
C. 开关S断开时，灯泡消耗的电功率为
D. 开关S闭合时，正弦交流电压源U的输出功率为
【答案】B
【解析】A．由题知，当开关S断开时，电流表示数为，副线圈的电阻为；对原线圈分析有，根据闭合电路的欧姆定律有
根据电流与匝数的关系有
解得
则副线圈的电压
根据电压与匝数的关系有
解得
联立可得
当开关S闭合时，电流表的示数为，副线圈的电阻为；对原线圈分析有，根据闭合电路的欧姆定律有
根据电流与匝数的关系有
解得
则副线圈的电压
根据电压与匝数的关系有
解得
联立可得
即有
解得
故A错误；
B．根据
可得
可得正弦交流电压源U的最大值为
故B正确；
C．开关S断开时，根据A项分析，可知副线圈的电流为
则灯泡消耗的电功率为
故C错误；
D．开关S闭合时，电流为，根据C项分析，可知
则正弦交流电压源U的输出功率为
故D错误故选B。
6. 四个质量不同的物体，时刻从坐标位置由静止开始运动，下列图像分别是描述它们的运动情况的图像，在内，位移最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．由图可知，物体做初速度为零的匀加速直线运动，由可知，
在内，位移为；
B．图像与时间轴所包围的面积表示位移，所以在内，位移为；
C．图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量，因初速度为零，所以末物体的速度为
定性作出物体的图像如图所示
图中直线AB为图像在A点的切线，由题意知该切线交时间轴于，设图中实线在内与时间轴所包围的面积为S，则，
而，
所以内，位移；
D．由图可知，物体在内，位移为。故选C。
7. 如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点，已知小球通过A点的速度大小为v0，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴的夹角为30°，则（ ）

A. 恒力的方向一定沿y轴正方向
B. 恒力在这一过程中所做的功为
C. 恒力在这一过程中的冲量大小为
D. 小球从O点出发时的动能为
【答案】C
【解析】A．小球受到恒力作用做匀变速曲线运动，利用逆向思维法，小球做类平抛运动。由此可判断恒力方向一定沿y轴负方向，故A错误；
D．由几何关系可得
所以小球经过坐标原点时，沿y轴方向的分速度为
沿x轴方向的速度仍为v0，小球从O点出发时的动能为
故D错误；
B．恒力在这一过程中所做的功为，故B错误；
C．恒力在这一过程中的冲量大小
故C正确。故选C。
8. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程图像如图所示，与横轴平行，与纵轴平行，在同一直线上。已知A状态温度为，从A状态至B状态气体吸收了的热量，下列说法正确的是（ ）

A. D状态的温度为
B. A状态的内能大于C状态的内能
C. 从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了
D. 从B状态到C状态的过程中，器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数增加
【答案】AC
【解析】A．由题图可得
根据
可解得，故A正确；
B．根据可知，由于AC两态的pV乘积相等，则两状态的温度相同，所以A状态的内能等于C状态的内能，故B错误；
C．从A状态到B状态的过程中，气体吸收了320J的热量，同时气体对外做功，因图像的面积等于功，可得
根据热力学第一定律可得
气体内能增加了240J，故C正确；
D．由图知，从B状态到C状态的过程中，气体的体积不变，压强减小，根据压强的微观解释，可知器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数减小，故D错误。故选AC。
9. 如图，物体A、B之间用一竖直轻质弹簧连接静止置于水平地面上，已知弹簧的劲度系数为k=300N/m，A、B质量均为1.5kg。一条绕过轻滑轮不可伸长的轻绳，一端连物体，另一端连物体C，物体C套在光滑的竖直固定杆上。现用手托住物体C使其静止于M点，轻绳刚好水平伸直但无弹力作用，滑轮与杆之间的水平距离为0.4m，物体B与滑轮之间的轻绳沿竖直方向。从静止释放物体C后，C沿竖直杆向下运动，当物体C运动到N点时，物体A恰好离开地面但不继续上升。物体C可视为质点，重力加速度g取10m/s2，轻绳所受重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，物体B与滑轮之间的轻绳足够长，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（ ）
A. 在物体C从M点运动到N点过程中，物体C的机械能一直减小
B. 在物体C从M点运动到N点过程中，物体B一直做加速运动
C. 物体C在M点时弹簧的弹性势能大于物体C在N点时弹簧的弹性势能
D. 物体C的质量为0.5kg
【答案】AD
【解析】A．在物体C从M点运动到N点过程中，轻绳拉力对物体C一直做负功，物体C的机械能一直减小，A正确；
B．在物体C从M点运动到N点过程中B受合力方向先向上再向下，所以先向上做加速运动又向上做减速运动，B错误；
C．开始时B静止，对B根据平衡条件有kx1=mBg
解得弹簧压缩量x1=0.05m
物体C运动到N点时恰好能使A离开地面但不继续上升，则kx2=mAg
解得弹簧拉伸量x2=0.05m
物体C在M点和在N点弹簧的形变量相同，所以弹性势能相等，C错误；
D．物体C从M点运动到N点过程中物体B上升的高度为hB=x1+x2=0.1m
此时滑轮右端绳长为0.5m，根据勾股定理得物体C下降的高度为hB=0.3m
初末位置弹簧形变量相同，则弹簧的弹性势能没有发生变化，根据机械能守恒定律得
解得mC=0.5kg，D正确。故选AD。
10. 两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 与无关，与成反比
B. 通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变
C. 通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等
D. 调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变
【答案】CD
【解析】【分析】
A．将组合体以初速度v0水平无旋转抛出后，组合体做平抛运动，后进入磁场做匀速运动，由于水平方向切割磁感线产生的感应电动势相互低消，则有
mg = F安 = ，vy =
综合有
B =
则B与成正比，A错误；
B．当金属框刚进入磁场时金属框磁通量增加，此时感应电流的方向为逆时针方向，当金属框刚出磁场时金属框的磁通量减少，此时感应电流的方向为顺时针方向，B错误；
C．由于组合体进入磁场后做匀速运动，由于水平方向的感应电动势相互低消，有
mg = F安 =
则组合体克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正确；
D．无论调节哪个物理量，只要组合体仍能匀速通过磁场，都有
mg = F安
则安培力做的功都为
W = 4F安L
则组合体通过磁场过程中产生的焦耳热不变，D正确。
故选CD。
二、非选择题：共5小题，共60分。
11. 某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定在量角器的圆心O的正上方A处，另一端系上绳套1和绳套2。主要实验步骤如下：
Ⅰ.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；
Ⅱ.弹簧测力计挂在绳套1上，沿水平方向缓慢拉橡皮筋，同时用手拉着绳套2沿120°方向缓慢拉橡皮筋。使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F1；
Ⅲ.根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力大小F1′＝_______F；
Ⅳ.比较_______，若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则；
Ⅴ.只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤；
若将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋与绳套的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变。关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________（填选项前的序号）。
A．逐渐增大
B．先增大后减小
C．逐渐减小
D．先减小后增大
【答案】Ⅲ. Ⅳ.F1和F1′ Ⅴ.A
【解析】由力的平行四边形定可计算出绳套1的拉力为
F1为弹簧测力计测出的示数，而F1′为根据平行四边形定则计算出的绳套1所受拉力大小，即计算出的弹簧测力计示数，通过二者若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则。
两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图像，如图所示，由图像可知，绳套1的拉力大小逐渐增大。
12. 某物理兴趣小组无意间得到一似金属又似塑料材质的细丝线，丝线横截面为圆形。现为研究其导电性能，测其电阻率，提供如下实验器材：
A．直流电源（电动势，内阻可忽略不计）
B．电压表（量程，内阻为）
C．电压表（量程，内阻为）
D．电流表（量程，内阻为）
E．电流表（量程，内阻为）
F．电流表（量程，内阻为）
G．滑动变阻器（最大阻值为，允许流过最大电流）
H．滑动变阻器（最大阻值为，允许流过最大电流）
I．多用电表（欧姆挡位可正常使用，其他挡位不明）
J．开关、导线若干
K．游标卡尺（50分度）、毫米刻度尺
实验过程如下：
（1）游标卡尺测量物体的长度就是游标卡尺主尺上的“0”刻度线与游标尺上的“0”刻度线之间的距离，而50分度游标卡尺游标尺上每一小格的长度为。小组成员甲用游标卡尺测丝线直径，没有说明测得是多少，只是告诉用50分度游标卡尺测量时，游标尺上第38刻度线与主尺上刻度线对齐，游标尺上起始刻度线为第0刻度线。则该同学测得丝线直径_____________。
（2）小组成员乙首先用多用电表欧姆挡位粗测其电阻，操作步骤正确，两表笔接细线两端，选用倍率“”，欧姆表指针位置如图中a所示，应该重新选择倍率_____________（选择填写“”、“”或“”）。再次进行欧姆调零后测量电阻，指针如图中b位置所示，则测得电阻为_____________。
（3）为了较准确测量该丝线的电阻，小组成员丙准备采用伏安法测量电阻，测量电路图如下图所示，同样将细丝两端接入电路，表示待测丝线。为使测量过程中各电表读数均能在满偏以上，并几乎能同时接近满偏，电压表应选用_____________，电流表选用_____________，滑动变阻器选用_____________。（选择填写器材前面的序号，填写元件符号及其他内容均不得分）
（4）若某次测得电压表读为U、电流表读数为I，电压表内阻用、电流表内阻用表示，则所测电阻准确值表达式为_____________（不代数值，仅用给定字母表达）。采用电流表内接对实验结果_____________影响。（选择填写“有”或“无”）
（5）同时用毫米刻度尺测出丝线接入电路中的有效长度L，根据电阻定律即可求出该丝线的电阻率。
【答案】 （1） 1.76 （2） ；190 （3） C ；F ； G （4） （4）无
【解析】（1）由题意可知，游标卡尺的0刻度线超过了主尺上的1mm，而不到2mm，所以主尺上读数为1mm，根据游标卡尺读数规则，直径为
（2）图中选择“”，指针偏转角度大，说明该量程下电阻偏小，应更换小量程，且估读为200Ω，所以选用“”，以让指针往中间偏转。更换量程后，可知其电阻为
（3）因为要保证各表均能在满偏以上，而电源的电压为6V，所以如果选用V1，则必须保证和电流表的电压和至少为5V以上，接近电源电压，可调范围非常小，故选用电压表V2。而电阻约为190Ω，对于6V电源，最大电流满足
所以电流表必须选用A3。而为了减小滑动变阻器对分压结果影响，应选用电阻尽量小的滑动变阻器，即R1。
（4）根据欧姆定律解得
由于已经知道电流表的具体内阻大小，根据[7]可知，可以精确得到待测电阻的阻值，因此采用电流表内接法对实验结果无影响。
13. 如图所示，与外界隔热的圆柱形容器开口向上固定，用密封性良好的匾热活塞将一定质量的理想气体封闭在容器中，系统稳定时，活塞到容器底部的高度为h，活塞的质量为m、横截面积为S，大气压强恒为，重力加速度为g，容器中气体的温度为，不计活塞与容器内壁的摩擦。求：
（1）若将封闭气体的温度升高原来温度的，再次稳定时活塞到汽缸底部的高度；
（2）若将容器水平放置且将温度降低到原来温度的，现在活塞上施加一水平力，当活塞缓慢回到初始位置时，则水平力的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）将封闭气体的温度升高原来温度的，气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律有
解得
（2）对活塞受力分析可知
将容器水平放置，设外力为F，则有
根据查理定律有
解得
14. 如图所示，在平面直角坐标系中，三、四象限有竖直向下的匀强电场E和竖直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度B），其中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60°进入电场和磁场后，又经过y轴负半轴上的C点（图中未画出）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，之后第二次经过A点射出，重力加速度为g，，求：
（1）O点到D点距离、粒子进入电场和磁场时的速度；
（2）粒子从P到第二次从A点射出经过的总时间t。
【答案】（1），2v0，方向与x轴正方向成60°斜向下 （2）
【解析】【小问1】粒子的运动轨迹如图所示
粒子从P点到A点做平抛运动，则，，
联立解得，
所以O点到D点的距离为
粒子进入电场和磁场时的速度大小为
方向与x轴正方向成60°斜向下；
【小问2】由于，粒子在叠加场做匀速圆周运动，设粒子在磁场中做圆周运动的时间为t2，则，
所以粒子从P到第二次从A点射出经过的总时间为
15. 如图所示，倾角为的绝缘斜面上的EF和GH之间有垂直斜面向下的有界磁场，磁感应强度B＝1.0T，磁场宽度d＝10cm。质量m＝0.5kg闭合矩形线框ABCD放在斜面上，线框由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R＝0.04Ω，其中AC长为L1＝100cm，AB长为L2＝20cm。开始时，线框的CD边与EF平行。现由静止释放线框，当线框CD边运动到磁场边界EF时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1。而当AB边到达磁场下边缘GH时，线框的速度大小为v2＝2.0m/s，整个过程中线框不发生转动。已知线框和斜面之间的摩擦因数为0.5。（g＝10m/s2）求：
（1）速度v1的大小；
（2）线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热；
（3）线框从CD边进入磁场到AB边穿出磁场的过程所用的时间。
【答案】（1）1m/s；（2）0.35J；（3）0.7s
【解析】（1）线框的CD边刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，对线框受力分析有
解得
（2）线框由CD边进入磁场到AB边离开磁场，由能量守恒
其中， ，
联立解得
（3）线框从CD边进入磁场到CD边出磁场做匀速直线运动，所用时间为t1
CD边出磁场到AB边进入磁场的过程
解得
AB边由进入到出磁场的过程，设安培力的冲量为I安，由动量定理
其中，
解得
由以上得线框从CD边进入磁场到AB边穿出磁场的过程所用的时间为