河南鄭州登封市2024-2025學年高三第五次高考模擬考試物理試題含解析

河南鄭州登封市2024-2025學年高三第五次高考模擬考試物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，光滑斜劈A上表面水平，物體B疊放在A上面，斜面光滑，AB靜止釋放瞬間，B的受力圖是（）A． B． C． D．2、質量為m的光滑圓柱體A放在質量也為m的光滑“V”型槽B上，如圖，α=60°，另有質量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的細繩與B相連，現將C自由釋放，則下列說法正確的是()A．當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gB．當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gC．當M=6m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.75gD．當M=5m時，A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動3、一個物體在外力F的作用下靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上，關于F的大小和方向，下列說法正確的是（）A．若F=mg，則F的方向一定豎直向上B．若F=mgtanθ，則F的方向一定沿水平方向C．若F=mgsinθ，則F的方向一定沿斜面向上D．若F=mgcosθ，則F的方向一定垂直于斜面向上4、氚核發(fā)生β衰變除了產生β粒子和新核外，還會產生質量數和電荷數都是0的反中微子Ve。若氚核在云室中發(fā)生β衰變后，產生的反中微子和β粒子的運動方向在同一條直線上，設反中微子的動量為P1，β粒子動量為P2，則。A．上述核反應方程為B．β粒子在云室中穿過會留下清晰的路徑，此體現了粒子的波動性C．氚核內部某個中子轉變?yōu)橘|子時，會向外發(fā)射粒子D．新核的動量為5、高鐵是中國“新四大發(fā)明之一，有一段視頻，幾年前一位乗坐京瀘高鐵的外國人，在最高時速300公里行駛的列車窗臺上，放了一枚直立的硬幣，如圖所示，在列車行駛的過程中，硬幣始終直立在列車窗臺上，直到列車橫向變道進站的時候，硬幣才倒掉，這一視頻證明了中國高鐵的極好的穩(wěn)定性。關于這枚硬幣，下列判斷正確的是（）A．硬幣直立過程可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用B．硬幣直立過程一定只受重力和支持力而處于平衡狀態(tài)C．硬幣倒掉是因為受到風吹的原因D．列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車運動方向相反的摩擦力作用6、如圖所示，AO、BO、CO是完全相同的繩子，并將鋼梁水平吊起，若鋼梁足夠重時，繩子AO先斷，則（）A．θ=120°B．θ＞120°C．θ＜120°D．不論θ為何值，AO總是先斷二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、2019年7月25日，北京理工大學宣布：“北理工1號”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號火箭成功發(fā)射，進入地球軌道。如圖所示，“北理工1號”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內繞地球做同方向的勻速圓周運動，此時恰好相距最近。已知地球的質量為M，高軌道衛(wèi)星的角速度為ω，“北理工1號”衛(wèi)星的軌道半徑為R1，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“北理工1號”衛(wèi)星的運行周期大于高軌道衛(wèi)星的運行周期B．“北理工1號”衛(wèi)星的機械能小于高軌道衛(wèi)星的機械能C．“北理工1號”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度D．從此時到兩衛(wèi)星再次相距最近，至少需時間8、如圖所示，邊長為L的等邊三角形abc為兩個勻強磁場的理想邊界，三角形內的磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為B，三角形外的磁場范圍足夠大、方向垂直紙面向里，磁感應強度大小也為B。頂點a處的粒子源沿∠a的角平分線發(fā)射質量為m、電荷量為q的帶負電粒子，其初速度大小v0=，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子第一次返回a點所用的時間是B．粒子第一次返回a點所用的時間是C．粒子在兩個有界磁場中運動的周期是D．粒子在兩個有界磁場中運動的周期是9、如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗，若砝碼和紙板的質量分別為M和m，各接觸面間的動摩擦因數均為μ，重力加速度為g（）A．紙板相對砝碼運動，紙板所受摩擦力的大小為B．要使紙板相對砝碼運動F一定大于C．若砝碼與紙板分離時的速度大于，則砝碼不會從桌面上掉下D．當時，砝碼恰好到達桌面邊緣10、如圖所示的光滑導軌，由傾斜和水平兩部分在MM'處平滑連接組成。導軌間距為L，水平部分處于豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，傾斜導軌連接阻值為R的電阻?，F讓質量為m、阻值為2R的金屬棒a從距離水平面高度為h處靜止釋放。金屬棒a到達磁場中OO'時，動能是該金屬棒運動到MM'時動能的，最終靜止在水平導軌上。金屬棒a與導軌接觸良好且導軌電阻不計，重力加速度g＝10m/s2。以下說法正確的是（）A．金屬棒a運動到MM'時回路中的電流大小為B．金屬棒a運動到OO'時的加速度大小為C．金屬棒a從h處靜止下滑到在水平導軌上靜止過程中，電阻上產生的焦耳熱為mghD．金屬棒a若從h處靜止釋放，在它運動的整個過程中，安培力的沖量大小是，方向向左三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某小組做測定玻璃的折射率實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．①下列哪些措施能夠提高實驗準確程度______．A．選用兩光學表面間距大的玻璃磚B．選用兩光學表面平行的玻璃磚C．選用粗的大頭針完成實驗D．插在玻璃磚同側的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是______．③該小組選取了操作正確的實驗記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點，再過、點作法線的垂線，垂足分別為、點，如圖所示，則玻璃的折射率______．（用圖中線段的字母表示）12．（12分）用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有____________；A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究，建立以水平方向為軸、豎直方向為軸的坐標系；a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定軸時_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數據：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開______（已知當地重力加速度為，結果用上述字母表示）。(3)為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_______。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，絕緣軌道CDGH位于豎直平面內，圓弧段DG的圓心角為θ=37°，DG與水平段CD、傾斜段GH分別相切于D點和G點，CD段粗糙，DGH段光滑，在H處固定一垂直于軌道的絕緣擋板，整個軌道處于場強為E=1×104N/C、水平向右的勻強電場中。一質量m=4×10-3kg、帶電量q=+3×10-6C的小滑塊在C處由靜止釋放，經擋板碰撞后滑回到CD段的中點P處時速度恰好為零。已知CD段長度L=0.8m，圓弧DG的半徑r=0.2m；不計滑塊與擋板碰撞時的動能損失，滑塊可視為質點。求：（1）滑塊在GH段上的加速度；（2）滑塊與CD段之間的動摩擦因數μ；（3）滑塊在CD段上運動的總路程。某同學認為：由于僅在CD段上有摩擦損耗，所以，滑塊到達P點速度減為零后將不再運動，在CD段上運動的總路程為L+=1.2m。你認為該同學解法是否合理？請說明理由，如果錯誤，請給出正確解答。14．（16分）如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側較遠處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側存在水平向右的勻強電場E2，MN右側空間區(qū)域范圍內存在豎直向上、場強大小E1＝0.2N/C的勻強電場和方向垂直紙面向里磁感應強度為B=0.2T的勻強磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。15．（12分）人們對電場的認識是不斷豐富的，麥克斯韋經典電磁場理論指出，除靜止電荷產生的靜電場外，變化的磁場還會產生感生電場。靜電場和感生電場既有相似之處，又有區(qū)別。電子質量為，電荷量為。請分析以下問題。(1)如圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓，金屬絲和金屬板之間會產生靜電場，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電場中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時的速度，求電子穿出金屬板時的速度大小v；(2)電子感應加速器是利用感生電場加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側視圖，為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產生的感生電場可以使電子在真空室中加速運動。a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運動。已知電子運動軌跡半徑為，電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為，方向沿軌跡切線方向。求初速為的電子經時間獲得的動能及此時電子所在位置的磁感應強度大??；b.在靜電場中，由于靜電力做的功與電荷運動的路徑無關，電荷在靜電場中具有電勢能，電場中某點的電荷的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。試分析說明對加速電子的感生電場是否可以引入電勢概念。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

物體A釋放前，物體B受到重力和支持力，兩力平衡；楔形物體A釋放后，由于物體A上表面是光滑的，則物體B水平方向不受力，物體B在水平方向的狀態(tài)不改變，即仍保持靜止狀態(tài)，在豎直方向由于A的加速度小于重力加速度g，所以B受到向上的支持力，故B正確，ACD錯誤．故選B2、B【解析】

D.當A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動時，對A受力分析如圖根據牛頓運動定律有：解得B與C為繩子連接體，具有共同的運動情況，此時對于B和C有：所以，即解得選項D錯誤；C.當，A和B將發(fā)生相對滑動，選項C錯誤；A.當，A和B保持相對靜止。若A和B保持相對靜止，則有解得所以當M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項A錯誤；B.當M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項B正確。故選B。3、C【解析】

A．由甲圖可知，若F=mg，則F的方向可能豎直向上，也可能與豎直方向成2θ角斜向下，選項A錯誤；B．由乙圖可知，若F=mgtanθ，則F的方向可能沿水平方向，也可能與斜面成θ角斜向上，選項B錯誤；C．由甲圖可知，若F=mgsinθ，則F的方向是唯一的，一定沿斜面向上，選項C正確；D．由圖丙可知，若F=mgcosθ，則若以mgcosθ為半徑做圓，交過G且平行于N的直線于兩個點，則說明F的解不是唯一的，且F的方向一定不是垂直于斜面向上，選項D錯誤；故選C。4、C【解析】

A．氚核在云室中發(fā)生β衰變，沒有中子參與，故核反應方程為，故A錯誤；B．β粒子在云室中穿過會留下清晰的路徑，此體現了粒子的粒子性，故B錯誤；C．氚核內部某個中子轉變?yōu)橘|子時，會發(fā)射電子，即射線，故C正確；D．由于不知道氚核的初始動量，故由動量守恒無法求出新核的動量，故D錯誤；故選C。5、A【解析】

當列車勻速直線行駛時硬幣立于列車窗臺上，穩(wěn)穩(wěn)當當，說明硬幣處于平衡狀態(tài)，此時硬幣受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，它們是一對平衡力；當列車在加速或減速過程中，硬幣會受到沿著行進方向的靜摩擦力或行進方向反向的靜摩擦力提供硬幣加速度，故A正確，BD錯誤；硬幣倒掉是因為列車橫向變道時，列車運動的方向發(fā)生變化，硬幣受到與運動方向不一致的靜摩擦力的作用，列車內是全封閉區(qū)域是沒有外界吹來的風，故C錯誤．6、C【解析】

以結點O為研究對象，分析受力，作出力圖如圖．根據對稱性可知，BO繩與CO繩拉力大小相等．由平衡條件得：FAO=2FBOcos，當鋼梁足夠重時，AO繩先斷，說明FAO＞FBO，則得到2FBOcos＞FBO，解得：θ＜120°，故C正確，ABD錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．由可知衛(wèi)星的軌道越高，周期越大，A項錯誤；B．衛(wèi)星的機械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質量，故不能確定衛(wèi)星的機械能大小關系，故B項錯誤；C．由可知軌道半徑越大，向心加速度越小，故“北理工1號”衛(wèi)星的加速度較大，由可知軌道半徑越小，線速度越大，故“北理工1號”衛(wèi)星的線速度較大，C項正確；D．設“北理工1號”衛(wèi)星的角速度為，根據萬有引力提供向心力有可得可知軌道半徑越大，角速度越小，兩衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時，圓周運動轉過的角度差為2π，即可得經歷的時間故D項正確。故選CD。8、AD【解析】

AB．若v0＝，帶電粒子垂直進入磁場，做勻速圓周運動，則由牛頓第二定律可得：qvB＝m，T＝將速度代入可得：r＝L由左手定則可知粒子在三角形內的區(qū)域內偏轉的方向向左，從a射出粒子第一次通過圓弧從a點到達c點的運動軌跡如下圖所示，可得：tac＝＝粒子從c到b的時間：tcb＝帶電粒子從b點到達a點的時間也是，所以粒子第一次返回a點所用的時間是t1＝tac+tcb+tba＝＝故A正確，B錯誤；CD．粒子第一次到達a點后沿與初速度方向相反的方向向上運動，依次推理，粒子在一個周期內的運動；可知粒子運動一個周期的時間是3個圓周運動的周期的時間，即：故C錯誤，D正確；故選AD。9、BC【解析】

A．砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為紙板所受摩擦力的大小為故A錯誤；B．紙板相對砝碼運動時，有二者發(fā)生相對運動需要滿足代入已知條件解得故B正確；C．若砝碼與紙析分離時的速度小于，砝碼勻加速運動的位移小于勻減速運動的位移小于則位移小于d，砝碼不會從桌面上掉下來，故C正確；D．當時，紙帶的加速度根據解得砝碼從開始運動到脫離紙板時勻加速運動的位移可知砝碼脫離紙板時恰好到達桌面邊緣，因此時砝碼具有速度，則砝碼會從桌面上掉下來，故D錯誤。故選BC。10、ACD【解析】

A．金屬棒從靜止運動到的過程中，根據機械能守恒可得解得金屬棒運動到時的速度為金屬棒運動到時的感應電動勢為金屬棒運動到時的回路中的電流大小為故A正確；B．金屬棒到達磁場中時的速度為金屬棒到達磁場中時的加速度大小為故B錯誤；C．金屬棒從處靜止下滑到在水平導軌上靜止過程中，根據能量守恒可得產生的焦耳熱等于重力勢能的減小量，則有電阻上產生的焦耳熱為故C正確；D．金屬棒從處靜止下滑到在水平導軌上靜止過程中，規(guī)定向右為正方向，根據動量定理可得可得在它運動的整個過程中，安培力的沖量大小是，方向向左，故D正確；故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、ADD【解析】

采用插針法測定光的折射率的時候，應選定光學表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會更加清晰，減小誤差，同時兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學表面是否平行不影響該實驗的準確度，因此B錯誤，應選用細一點的大頭針因此C錯誤．根據光的折射定律可知當選用平行的玻璃磚時出射光和入射光應是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點應相比入射光的延長線向左平移，因此D正確，ABC錯誤由折射定律可知折射率，，，聯立解得12、BD球心需要大于ABB【解析】

(1)[1]因為本實驗是研究平拋運動，只需要每次實驗都能保證鋼球做相同的平拋運動，即每次實驗都要保證鋼球從同一高度處無初速度釋放并水平拋出，沒必要要求斜槽軌道光滑，因此A錯誤，BD正確；擋板高度可以不等間距變化，故C錯誤。故選BD。(2)a．[2][3]因為鋼球做平拋運動的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應的白紙上的位置即為坐標原點(平拋運動的起始點)；在確定軸時需要軸與重錘線平行。b．[4][5]由于平拋的豎直分運動是自由落體運動，故相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比為1:3:5：…，故兩相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比越來越大，因此大于；由，聯立解得(3)[6]將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆受摩擦力作用，且不一定能保證鉛筆水平，鉛筆將不能始終保持垂直白紙板運動，鉛筆將發(fā)生傾斜，故不會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡，故C不可行，AB可行。(4)[7]從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，可認為做平拋運動，因此不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣，這實際上揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，故選項B正確。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在