2025屆湖北省武漢市青山區(qū)高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆湖北省武漢市青山區(qū)高三第五次模擬考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體A靜止于動摩擦因數(shù)為0.25的足夠長的水平桌而上，左邊通過勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧與固定的豎直板P拴接，右邊物體A由細線繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為2.5kg物體B相連。開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，彈簧處于原長，然后放開手靜止釋放B，直至B獲得最大速度已知彈簧的憚性勢能為（其中x為彈簧的形變量）、重力加速度g=10m/s2.下列說法正確的是（）A．A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒B．物體B機械能的減少量等于它所受的重力與拉力的合力做的功C．當物體B獲得最大速度時，彈簧伸長了25cmD．當物體B獲得最大速度時，物體B速度為m/s2、戰(zhàn)斗機離艦執(zhí)行任務(wù)，若戰(zhàn)斗機離開甲板時的水平分速度大小為40m/s，豎直分速度大小為20m/s，離艦后它在水平方向做加速度大小為1m/s2的勻加速運動，在豎直方向做加速度大小為2m/s2的勻加速運動，以戰(zhàn)斗機離開甲板時的位置為坐標原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標系，則在它離艦后的一段時間內(nèi)，下列軌跡正確的是（）A． B．C． D．3、某玩具為了模仿小動物行走的姿勢，設(shè)計了非圓形的“輪子”。現(xiàn)研究輪子受力情況，模型簡化如圖，四分之一圓框架OAB的OA、OB邊初始位置分別處于水平和豎直方向上，光滑球形重物此時嵌在框架中與OA、OB、弧AB三邊恰好接觸但接觸處并沒有全部都產(chǎn)生彈力?，F(xiàn)以O(shè)點為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動角，下列說法正確的是（）A．轉(zhuǎn)動為0至的過程，弧AB受到重物的壓力逐漸變大B．為時，弧AB受到重物的壓力最大C．轉(zhuǎn)動一周的過程中，存在某一特定的角，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大D．轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值不同4、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導(dǎo)軌系統(tǒng)，預(yù)計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期5、如圖所示，四個小球質(zhì)量分別為、、、，用細線連著，在和之間細線上還串接有一段輕彈簧，懸掛在光滑定滑輪的兩邊并處于靜止狀態(tài)。彈簧的形變在彈性限度內(nèi)重力加速度大小為，則下列說法正確的是（）A．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為B．剪斷間細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為C．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為零D．剪斷球上方細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為零6、可調(diào)式理想變壓器示意圖如圖所示，原線圈的輸入電壓為U1，副線圈輸出電壓為U2，R為電阻。將原線圈輸入端滑動觸頭P向下移動時。下列結(jié)論中正確的是（）A．輸出電壓U2增大 B．流過R的電流減小C．原線圈輸入電流減小 D．原線圈輸入功率不變二、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(xué)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(nèi)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(zhì)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、甲、乙兩質(zhì)點同時同地在外力的作用下做勻變速直線運動，其運動的圖像如圖所示。關(guān)于甲、乙兩質(zhì)點的運動情況，下列說法中正確的是（）A．乙質(zhì)點做初速度為c的勻加速直線運動B．甲質(zhì)點做加速度大小為的勻加速直線運動C．時，甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等D．時，甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等9、如圖所示，光滑水平面上放置一內(nèi)壁光滑的半圓形凹槽，凹槽質(zhì)量為，半徑為。在凹槽內(nèi)壁左側(cè)上方點處有一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點），距離凹槽邊緣的高度為?，F(xiàn)將小球無初速度釋放，小球從凹槽左側(cè)沿切線方向進入內(nèi)壁，并從凹槽右側(cè)離開。下列說法正確的是（）A．小球離開凹槽后，上升的最大高度為B．小球離開凹槽時，凹槽的速度為零C．小球離開凹槽后，不可能再落回凹槽D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為10、下列說法中正確的是__________。A．霧霾在大氣中的漂移是布朗運動B．當氣體凝結(jié)為固體時，其分子的平均速率無限接近于零C．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這是因為表面張力的作用D．在等壓變化過程中，溫度升高，單位時間內(nèi)單位面積上分子碰撞次數(shù)減少E.當人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一定大三、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）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導(dǎo)線、開關(guān)外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為0~3V的電壓表VB．量程為0~0.6A的電流表A1C．量程為0~3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E.阻值為100Ω的定值電阻R2F.最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G.最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4，（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖甲所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻①定值電阻應(yīng)該選擇____(填“D”或“E”)；電流、表應(yīng)該選擇____(填“B”或“C”)；滑動變阻器應(yīng)該選擇____(填“F"或“G").②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖乙所示U-I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=-5.8I+4.6，則電源甲的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=_______Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（__________）A．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E.定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖丙所示電路。①定值電阻應(yīng)該選擇____(填“D”或“E”)②實驗中，首先將K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為1.49V，然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.18V，則電源乙電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(小數(shù)點后保留兩位小數(shù))12．（12分）如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．(1)打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）．A．直流電源

B．交流電源(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是_______（選填選項前的字母）．A．把長木板右端墊高

B．改變小車的質(zhì)量(3)在不掛重物且______（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點

B．計時器打點(4)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________．(5)以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________．根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________．(6)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關(guān)系的是______________．A．B．C．D．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，兩條足夠長的光滑導(dǎo)電軌道傾斜放置，傾角，軌道足夠長，軌道間距離，軌道下端連接的電阻，軌道其他部分電阻不計，勻強磁場垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度，一質(zhì)量為，電阻的導(dǎo)體棒ab在平行于軌道的恒定的拉力F作用下由靜止開始向上運動，時速度達到最大，最大速度。這時撤去拉力F，導(dǎo)體棒繼續(xù)運動到達最高點，全過程中流過電阻R的電荷量，，取，求：（1）導(dǎo)體棒達到最大速度時導(dǎo)體棒兩端的電勢差；（2）導(dǎo)體棒ab在恒定的拉力F作用下速度為時的加速度大??；（3）向上運動的全過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。14．（16分）一光滑絕緣固定軌道MN與水平面成角放置，其上端有一半徑為l的光滑圓弧軌道的一部分，兩軌道相切于N點，圓弧軌道末端Q點切線水平；一輕質(zhì)彈簧下端固定在直軌道末端，彈簧原長時，其上端位于O點，。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊A拴接在彈簧上端，使之從O點靜止釋放。A向下壓縮彈簧達到的最低點為P點，。當A到達最低點P時，彈簧自動鎖定，使A靜止于P點。使質(zhì)量也為m的滑塊B，從N點由靜止沿斜面下滑。B下滑至P點后，與A相碰，B接觸A瞬間彈簧自動解鎖，A、B碰撞時間極短內(nèi)力遠大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘連。之后兩滑塊被彈回。（已知重力加速度為g，，）求：(1)彈簧上端被壓縮至P點時所具有的彈性勢能；(2)第一次碰撞過程中B對A彈力的沖量的大??；(3)若要B最終恰能回到圓弧軌道最高點，需要在B滑塊由N點出發(fā)時，給B多大的初速度。15．（12分）某透明柱體的橫截面如圖所示，弧面部分的半徑為R，平面部分的寬度為。一束平行光從空氣以與平面成角方向射向平面，進入透明柱體后折射光線與平面的夾角為。求：(1)透明柱體材料的折射率；(2)弧面上能透射出光的圓弧長度。（不考慮多次反射）

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、D【解析】

A.由于在物體B下落的過程中摩擦力做負功，所以系統(tǒng)的機械能不守恒，故A錯誤；B.對物體B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E機，物體B機械能的減少量等于所受拉力做的功，故B錯誤；C.A與B為連接體，物體B速度達到最大時，物體A速度也最大，此時A和B的加速度為零，所受合力也為零，對物體B受力分析，繩子的拉力對物體A受力分析彈簧彈力則彈簧伸長了故C錯誤；D.以A和B整體為研究對象，從靜止到A和B速度達到最大的過程中，由功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)可得故D正確。故選D。2、D【解析】

AB．戰(zhàn)斗機在水平方向和豎直方向分別做勻加速直線運動，且豎直方向的加速度大于水平方向的加速度，其軌跡應(yīng)該向上彎曲，故AB錯誤；CD．根據(jù)勻變速直線運動位移公式，豎直方向即當y=200m時解得水平方向結(jié)合CD圖象，D圖象更加符合軌跡圖象，故D正確。故選D。3、C【解析】

A．以O(shè)點為軸緩慢將框架在同一豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動過程中，相當于重力沿順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動θ為0至π/2的過程，弧AB始終不受力作用，則選項A錯誤；B．由力的合成知識可知當θ=π時，此時弧AB受到重物的壓力大小為G，θ=5π/4時，弧AB受到重物的壓力為G，則此時壓力不是最大，選項B錯誤；C．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當此方向在弧AB彈力的方向與OA板彈力方向的夾角的平分線上時，此時弧AB與OA板受到重物的壓力一樣大，選項C正確；D．旋轉(zhuǎn)重力的方向，當此方向與弧AB的彈力方向垂直時，在兩個不同的位置，OA板和OB板的彈力都會取得最大值，大小為G，則轉(zhuǎn)動一周的過程中，OA、OB、弧AB受到重物壓力的最大值一樣大，選項D錯誤。故選C。4、D【解析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項D正確；故選D.5、C【解析】

AB．開始時，彈簧的彈力為，剪斷CD間細線的一瞬間，彈簧的彈力不變，則小球C的加速度大小為AB的加速度為零，故AB錯誤；C．同理可以分析，剪斷AB間細線的一瞬間，小球C的加速度大小為0，故C正確；D．剪斷C球上方細線的一瞬間，彈簧的彈力迅速減為零，因此小球A和B的加速度大小為，故D錯誤。故選C。6、A【解析】

P向下移動時，原線圈的匝數(shù)減小，根據(jù)，可知副線圈電壓增大，則副線圈電流增大，流過R的電流增大，輸出功率增大，則輸入功率也增大，原線圈電壓不變，則原線圈輸入電流增大，故A正確、BCD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(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機械能大小關(guān)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(shè)“北理工1號”衛(wèi)星的角速度為，根據(jù)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(zhuǎn)過的角度差為2π，即可得經(jīng)歷的時間故D項正確。故選CD。8、BD【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式得對于乙質(zhì)點，由圖可知v0乙=c乙的加速度為乙質(zhì)點做初速度為c的勻減速直線運動，選項A錯誤；

B．對于甲質(zhì)點，由圖可知v0甲=0甲的加速度為甲質(zhì)點做加速度大小為的勻加速直線運動，故B正確。C．時，甲的速度乙質(zhì)點速度選項C錯誤；D．時，甲的速度乙質(zhì)點速度即甲、乙兩質(zhì)點速度大小相等，選項D正確。故選BD。9、AB【解析】

ABC．小球與半圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，初狀態(tài)時系統(tǒng)在水平方向動量為零，由動量守恒定律可知，小球第一次離開槽時，系統(tǒng)水平方向動量守恒，球與槽在水平方向的速度相等都為零，球離開槽后做豎直上拋運動，槽靜止，小球會再落回凹槽，由能量守恒可知小球離開凹槽后上升的最大高度為。故AB正確，C錯誤；D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為，由動量守恒解得故D錯誤。故選AB。10、CDE【解析】

A．霧霾在大氣中的漂移是氣體的流動造成的，故A錯誤；B．氣體凝結(jié)為固體時，分子仍在做無規(guī)則運動，由于溫度的降低，分子的平均動能減小，但分子平均速率不會趨近于零，故B錯誤；C．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，是因為液態(tài)的玻璃表面的分子間的距離比內(nèi)部分子間的距離大，分子間表現(xiàn)為引力，是表面張力的作用，故C正確；D．在等壓變化過程中，溫度升高，體積增大分子速度增大，碰撞的作用力增大，而壓強不變，故單位時間內(nèi)單位面積上分子碰撞次數(shù)減少，故D正確；E．當人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一定大，故E正確。故選：CDE。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、DBF4.61.8AD1.491.05【解析】

（1）①[1][2]測電動勢力約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，由于有定值電阻的存在，電路中的最大電流為AA如果用量程為3A的電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此，電流表應(yīng)選B；測電動勢約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，電路最小電阻為Ω=7.5Ω考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，故定值電阻應(yīng)選D；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選F；②[4][5]由表達式U=-5.8I+4.6根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得電源電動勢為E=4.6V，內(nèi)阻r=1.8Ω，③[6]由電路圖可知，電壓表的分流作用會造成實驗誤差，故A符合題意，BCDE不符合題意；故選A；（2）①[7]用圖丙所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當小一點，實驗誤差小，因些定值電阻應(yīng)選D；②[8][9]由電路圖可知，K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為電流電動勢，電壓表示數(shù)為1.49V，即電源乙電動勢為E=1.49V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.8V，電壓表測路端電壓，此時電路電流為A=0.295A電源內(nèi)阻為1.05Ω12、BABmgx2質(zhì)量A【解析】

(1)[1]打點計時器均使用交流電源；A.直流電源與分析不符，故A錯誤；B.交流電源與分析相符，故B正確；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構(gòu)成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；(3)[3]平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；(4)[4]小車拖動紙帶移動的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重