精品解析：天津市蓟州区马伸桥中学2024-2025学年高三上学期第五次模拟物理试卷

马伸桥中学高三物理第五次模拟试题 一、单项选择题 1. 下列说法正确的是（ ） A. 卢瑟福用粒子轰击获得反冲核发现了质子 B. 爱因斯坦通过对黑体辐射规律的分析提出了光子说 C. 玻尔通过对天然放射现象的研究提出氢原子能级理论 D. 汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型 【答案】A 【解析】 【详解】A．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核发现了质子。故A正确； B．爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说。故B错误； C．玻尔通过对氢光谱的成因的研究提出氢原子能级理论。故C错误； D．汤姆孙发现电子提出原子的枣糕模型，卢瑟福通过粒子的散射实验分析，提出原子的核式结构模型。故D错误。 故选A。 2. “珍爱生命、预防溺水”。如图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为理想气体。当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体（　　） A. 压强变大 B. 内能增加 C. 向外界放热 D. 分子数密度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据体积不变，温度降低，根据 可知，压强降低，故A错误； B．气囊内气体可视为理想气体，其内能的大小由温度决定，温度降低，内能减小，故B错误； C．根据 其中减小，，故，故气体向外界放热，故C正确； D．气体质量不变，分子数不变，体积不变，故单位时间内的分子数减小，故分子数密度不变，故D错误。 故选C。 3. 2023年10月，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射．如图所示，其发射过程简化如下：飞船先由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨进入预定圆轨道．则（ ） A. 飞船在B点需要通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 B. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的大 C. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能比B点的大 D. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船在B点需要通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，椭圆轨道上远地点速度小于近地点速度大小，则飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的大，故B正确； C．飞船在椭圆轨道上运行时，机械能守恒，所以在A点的机械能等于B点的机械能，故C错误； D．根据 可得 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的大，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为．则（ ） A. 在时，线圈中产生的瞬时电流最大 B. 在时，线圈中的磁通量变化率最小 C. 将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大倍 D. 线圈中电动势的瞬时值 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时，线圈中磁通量最大，磁通量的变化率最小，则产生的瞬时电流为零，故A错误； B．在时，线圈中的磁通量最小，则磁通量的变化率最大，故B错误； C．将线圈转速增大2倍，则角速度增大2倍，根据 ， 可知线圈中感应电动势的有效值增大2倍，故C错误； D．时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，则线圈中电动势的瞬时值为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶，将A、B两只飞镖从离墙壁一定距离的同一位置处，分别将它们水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图所示（侧视图），不计空气阻力则下列说法中正确的是（　　） A. A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小 B. A镖的质量比B镖的质量大 C. B镖的运动时间比A镖的运动时间长 D. B镖插入靶时的速度一定比A镖插入靶时的速度大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据 可知B下落的高度大，则B运动的时间长，两镖的水平位移相等，根据 可知B镖的初速度小，A镖的初速度大，故A错误，C正确； B．平抛运动的时间、速度与质量无关，根据题意无法比较两飞镖的质量，故B错误； D．B镖运动到木板上时，竖直分速度大，但是水平分速度小，根据平行四边形定则知，B镖的末速度不一定大，故D错误； 故选C。 二、不定项选择题 6. 雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹．如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（ ） A. a光线是红光，b光线是紫光 B. 遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射 C. a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D. 增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴表面射出 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由光路图可知，a光线的偏折程度较大，则a光线的折射率较大，频率较大，则a光线是紫光，b光线是红光，故A错误； B．红光的波长比紫光长，则遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射，故B正确； C．根据 可知，a光在水滴中的传播速度较小，但是在水滴中传播距离较大，则a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确； D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则光线进入水滴的折射角变大，根据几何关系可知，光线从水滴表面射出空气的入射角等于光线从空气射入水滴时的折射角，根据光路可逆性可知光线一定能从水滴表面射出，故D错误。 故选BC。 7. 直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线，由位于坐标原点O的一波源发出的两列机械波a、b分别同时在两种介质中传播，某时刻的波形如图所示，此刻a波恰好传到处，P点为处的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴正方向 B. 此刻b波传到处 C. 两列波的频率关系为 D. 质点P在这段时间内通过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．因此刻a波恰好传到处，可知该质点起振方向沿y轴负向，则波源的起振方向也是沿y轴负方向，故A错误； B．此刻a波向右传播4λa，则b波向左传播4λb=16m，即此刻b波传到处，故B错误； C．两列波由同一波源发出，则频率相等，故C错误； D．此刻质点P振动了2.5个周期，则质点P在这段时间内通过的路程为 s=10A=50cm 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，真空中有一固定点电荷q，甲、乙两带电微粒，从同一位置开始沿PQ方向运动，两微粒的运动轨迹如图所示，微粒重力和两者之间的作用力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 若甲、乙两微粒初动能相同，则甲的电荷量大于乙的电荷量 B. 若甲、乙两微粒初速度相同，则甲的质量大于乙的质量 C. 若甲、乙两微粒比荷相同，则甲的初速度大于乙的初速度 D. 若甲、乙两微粒带电荷量相同，则甲的最大电势能小于乙的最大电势能 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若甲、乙两微粒初动能相同，甲偏离点电荷较远，则甲所受电场力较大，甲的电荷量大于乙的电荷量，A正确； B．若甲、乙两微粒初速度相同，由于电荷量关系不确定，则质量关系不确定，B错误； C．若甲、乙两微粒比荷相同，则在相同位置加速度相同，甲偏离点电荷更远，说明初速度较小，C错误； D．若甲、乙两微粒带电荷量相同，甲克服电场力做功较小，则甲的最大电势能小于乙的最大电势能，D正确。 故选AD。 三、实验题 9. 在进行力学实验时，需要结合实验原理来掌握实验的有关要求，不能死记硬背。如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码，使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是__________，还要求槽码的质量远小于小车的质量，这样做的目的是__________。 A． 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码重力近似等于细线的拉力 （2）在探究加速度与质量关系时，需在小车上放置砝码以改变质量，若以小车上放置的砝码的总质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线，图乙为按照正确的实验步骤所得实验图线的示意图，所有物理量均采用国际单位，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。 【答案】（1） ①. C ②. D （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，使小车最终能匀速运动，故选C； [2]对小车由牛顿第二定律 对整体 联立得 只有时，系统的加速度较小，才有 才能使钩码重力近似等于细线的拉力，故选D。 【小问2详解】 [1]设小车质量为M，小车受到外力为F，由牛顿第二定律有 得 所以图像的斜率为 解得 故填； [2]纵轴截距为 解得 故填。 10. 某实验小组准备探究某个灯泡的电流随电压变化的规律，已知灯泡的额定电压为，电阻约为几欧除待测小灯泡外，提供器材如下： A．电压表：量程为，内阻约为 B．电压表：量程为，内阻为 C．电流表A：量程为，内阻约为 D．滑动变阻器：最大阻值为 E．滑动变阻器：最大阻值为 F．定值电阻：阻值为 G．定值电阻：阻值为 H．电动势为的直流电源一只，开关一个，导线若干 （1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表并联在灯泡两端测量灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是__________． （2）本实验中滑动变阻器应选__________．（填写器材代号） （3）要求电流和电压从0开始变化，并且测量时读数尽可能准确，请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号_____． 【答案】（1）电压表V1的量程太大 （2）R2 （3） 【解析】 【小问1详解】 电压表V1的量程太大，测量灯泡两端电压时误差太大； 【小问2详解】 本实验中滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的R2； 【小问3详解】 电压表V2量程过小，则可以用定值电阻R0与电压表串联，可改装为量程为3V的电压表，滑动变阻器接成分压电路，电压表的内阻已知，可以计算得到电压表的分流，所以采用电流表外接，电路如图 四、计算题 11. 某飞机模型是一种固定翼模型飞机，可以通过控制副翼和尾翼实现各种复杂的3D动作．现对该飞机模型进行飞行试验，已知模型的质量为，g取，，． （1）使机翼与水平方向成在某一高度沿水平面做匀速圆周运动，如图所示，若在半径不超过的范围内运动，求最大的飞行速度； （2）使该飞机模型在地面上从静止开始以恒定升力竖直向上运动，经时间时离地面的高度为，设所受空气阻力大小恒为，求此过程动力系统的升力F； （3）从（2）问中达到的状态开始，该飞机模型通过不断调整升力继续上升，在距离地面高度为H处速度恰为0，此过程中动力系统所做的功，求H的大小． 【答案】（1）6m/s （2）4.8N （3）18m 【解析】 【小问1详解】 对飞机受力分析可知 解得 vm=6m/s 【小问2详解】 飞机上升的加速度 由牛顿第二定律可知 F-f-mg=ma 可得 F=4.8N 【小问3详解】 在t=2s时飞机的速度 v=at=8m/s 到达最高点时由动能定理 解得 H=18m 12. 如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，质量、电阻的导体ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好，框架的质量、宽度，框架与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取． （1）若框架固定，求导体棒的最大速度； （2）若框架固定，导体棒从静止下滑至某一置时速度为，此过程中共有3C的电量通过导体棒，求此过程回路产生的热量Q； （3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）棒ab产生的电动势为 回路中感应电流为 棒ab所受的安培力为 对棒ab 当加速度时，速度最大 最大速度为 （2）根据 根据能量转化和守恒定律有 代入数据可以得到 （3）回路中感应电流为 框架上边所受安培力为 对框架 代入数据可以得到 13. 如图所示，、为两平行的直线，间距为，两直线之间为真空区域，下方和上方的无限大空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度均为，现有一质量为、电荷量为的粒子，以速度从上的点入射两直线之间的真空区域，速度方向与成角，不计粒子所受的重力，试求： （1）粒子从点出发后，经过多长时间第一次回到直线上； （2）若在直线、之间的平面内，存在与方向垂直斜向下，场强为的匀强电场，则粒子无法进入上方区域，粒子经过多长时间第一次回到直线； （3）若直线、之间无电场，满足什么条件时，粒子恰好能回到点。 【答案】（1）；（2）；（3）（，，……）。 【解析】 【详解】（1）粒子在真空区域做匀速直线运动，在上方磁场做匀速圆周运动，粒子的运动轨迹如图所示 粒子在真空区域的运动时间 粒子在磁场中做匀速圆周运动 粒子在磁场中转过的圆心角 粒子在磁场中运动的时间 粒子从点出发第一次回到直线上需要的时间 （2）粒子在电场中做类平抛运动，加速度大小，设粒子经过多长时间第一次回到直线，沿电场方向的分速度为，则 联立解得 （3）如图所示 粒子在磁场里做匀速圆周运动有 有几何关系可知，粒子在磁场中的轨道半径正好等于弦长，要使经过次偏转能回到 点，粒子在磁场中的轨道半径必须满足 （，，……） 联立解得 （，，……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马伸桥中学高三物理第五次模拟试题 一、单项选择题 1. 下列说法正确的是（ ） A. 卢瑟福用粒子轰击获得反冲核发现了质子 B. 爱因斯坦通过对黑体辐射规律的分析提出了光子说 C. 玻尔通过对天然放射现象的研究提出氢原子能级理论 D. 汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型 2. “珍爱生命、预防溺水”。如图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为理想气体。当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体（　　） A. 压强变大 B. 内能增加 C. 向外界放热 D. 分子数密度减小 3. 2023年10月，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射．如图所示，其发射过程简化如下：飞船先由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨进入预定圆轨道．则（ ） A. 飞船在B点需要通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 B. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度比B点的大 C. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能比B点的大 D. 飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度比B点的小 4. 如图甲所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为．则（ ） A. 在时，线圈中产生的瞬时电流最大 B. 在时，线圈中的磁通量变化率最小 C. 将线圈转速增大2倍，线圈中感应电动势的有效值增大倍 D. 线圈中电动势的瞬时值 5. 如图所示，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶，将A、B两只飞镖从离墙壁一定距离的同一位置处，分别将它们水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图所示（侧视图），不计空气阻力则下列说法中正确的是（　　） A. A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小 B. A镖的质量比B镖的质量大 C. B镖的运动时间比A镖的运动时间长 D. B镖插入靶时的速度一定比A镖插入靶时的速度大 二、不定项选择题 6. 雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹．如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（ ） A. a光线是红光，b光线是紫光 B. 遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射 C. a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长 D. 增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴表面射出 7. 直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线，由位于坐标原点O的一波源发出的两列机械波a、b分别同时在两种介质中传播，某时刻的波形如图所示，此刻a波恰好传到处，P点为处的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴正方向 B. 此刻b波传到处 C. 两列波的频率关系为 D. 质点P在这段时间内通过的路程为 8. 如图所示，真空中有一固定点电荷q，甲、乙两带电微粒，从同一位置开始沿PQ方向运动，两微粒的运动轨迹如图所示，微粒重力和两者之间的作用力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 若甲、乙两微粒初动能相同，则甲的电荷量大于乙的电荷量 B. 若甲、乙两微粒初速度相同，则甲的质量大于乙的质量 C. 若甲、乙两微粒比荷相同，则甲的初速度大于乙的初速度 D. 若甲、乙两微粒带电荷量相同，则甲的最大电势能小于乙的最大电势能 三、实验题 9. 在进行力学实验时，需要结合实验原理来掌握实验的有关要求，不能死记硬背。如图甲所示的装置，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码，使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是__________，还要求槽码的质量远小于小车的质量，这样做的目的是__________。 A． 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码重力近似等于细线的拉力 （2）在探究加速度与质量关系时，需在小车上放置砝码以改变质量，若以小车上放置的砝码的总质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线，图乙为按照正确的实验步骤所得实验图线的示意图，所有物理量均采用国际单位，已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。 10. 某实验小组准备探究某个灯泡的电流随电压变化的规律，已知灯泡的额定电压为，电阻约为几欧除待测小灯泡外，提供器材如下： A．电压表：量程为，内阻约为 B．电压表：量程为，内阻为 C．电流表A：量程为，内阻约为 D．滑动变阻器：最大阻值为 E．滑动变阻器：最大阻值为 F．定值电阻：阻值为 G．定值电阻：阻值为 H．电动势为的直流电源一只，开关一个，导线若干 （1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表并联在灯泡两端测量灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是__________． （2）本实验中滑动变阻器应选__________．（填写器材代号） （3）要求电流和电压从0开始变化，并且测量时读数尽可能准确，请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号_____． 四、计算题 11. 某飞机模型是一种固定翼模型飞机，可以通过控制副翼和尾翼实现各种复杂的3D动作．现对该飞机模型进行飞行试验，已知模型的质量为，g取，，． （1）使机翼与水平方向成在某一高度沿水平面做匀速圆周运动，如图所示，若在半径不超过的范围内运动，求最大的飞行速度； （2）使该飞机模型在地面上从静止开始以恒定升力竖直向上运动，经时间时离地面的高度为，设所受空气阻力大小恒为，求此过程动力系统的升力F； （3）从（2）问中达到的状态开始，该飞机模型通过不断调整升力继续上升，在距离地面高度为H处速度恰为0，此过程中动力系统所做的功，求H的大小． 12. 如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，质量、电阻的导体ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好，框架的质量、宽度，框架与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取． （1）若框架固定，求导体棒的最大速度； （2）若框架固定，导体棒从静止下滑至某一置时速度为，此过程中共有3C的电量通过导体棒，求此过程回路产生的热量Q； （3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度． 13. 如图所示，、为两平行的直线，间距为，两直线之间为真空区域，下方和上方的无限大空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度均为，现有一质量为、电荷量为的粒子，以速度从上的点入射两直线之间的真空区域，速度方向与成角，不计粒子所受的重力，试求： （1）粒子从点出发后，经过多长时间第一次回到直线上； （2）若在直线、之间的平面内，存在与方向垂直斜向下，场强为的匀强电场，则粒子无法进入上方区域，粒子经过多长时间第一次回到直线； （3）若直线、之间无电场，满足什么条件时，粒子恰好能回到点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $