广东省深圳市红岭中学（红岭教育集团）2024-2025学年高三下学期第五次统一考试物理试卷

物理试卷 第 1页，共 6页 红岭中学（红岭教育集团）2025 届高三第五次统一考试 物理试卷 (说明:本试卷考试时间为 75分钟,满分为 100分) 命题人：许释文 审题人：钟永辉 一、单项选择题（本大题共 7小题，每题 4分，共 28分，每小题的 4个选项中仅有一个选项是 正确的,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 1、黄旭华是中国核潜艇研究设计专家、核潜艇之父，2019年获国家最高科学技术奖，核潜艇是 以核反应堆为动力来源的潜艇，如图，反应堆的核反应方程式为： �� ���U+��n→�����Ba+����Kr + ���n， 下列说法正确的是（ ） A．Kr有 36个质子，89个中子 B． �����Ba比 �����U的平均结合能小 C．核反应前、后原子核的总质量保持不变 D．镉棒插入深些会吸收更多反应生成的中子使反应减慢 2．2023 年 12 月 4 日，陇东~山东±800 千伏特高压直流输电工程（甘肃段）铁塔组立首基试点 在庆阳市西峰区什社乡 N0003 号塔举行，标志着该工程正式进入铁塔组立阶段。如图所示为相邻 铁塔间某根输电线的示意图，A、B 两点分别为铁塔与输电线的连接点且等高，C 点为该段输电线 的最低点，C 点切向方向水平，输电线质量分布均匀，输电线两端的切线与竖直方向的夹角θA= θB = 60°，AB 间输电线总质量为 2m，重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ） A．左铁塔 A 处对输电导线的拉力大小为� ��� B．C 处输电导线的张力大小为 ��� C．从 A 点到 C点输电线上张力大小一直增加 D．由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角增加，输电线两端的弹力大小减少 3．两列简谐横波在某一均匀介质中相向传播，波源�(�m, �cm)产生的波沿 x 轴正方向传播，波 源�(�m, �cm)产生的波沿 x 轴负方向传播。� = �时刻某一波源先开始振动，� = �. �s时 MN 间的 波形图如图所示。此时平衡位置位于� = �m和� = �m的两个质点都在波峰位置。下列说法正 确的是（ ） A．波源 M 先振动且起振方向向下 B．沿 x 轴负方向传播的波波速为 10m/s C．再经过�. �s, � = �m的质点纵坐标为 5cm D．两列波能发生明显干涉现象 物理试卷 第 2页，共 6页 4．2024 年 8 月 16 日，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三 号 01 组卫星发射升空。如图为遥感四十三号 01 卫星发射过程的示意图，首先将卫星发射到低空 圆轨道 a，然后在 M 点实施变轨经椭圆轨道 b 进入预定圆轨道 c，已知在 a 和 c 的轨道半径之比 为��: �� = �: �。下列说法正确的是（ ） A．变轨过程中，卫星在 M 点加速，在 N 点减速 B．卫星在轨道 a与轨道 b 的运行周期之比为�: � � C．卫星在轨道 b过 M 点的速度小于在轨道 c 过 N 点的速度 D．卫星在 M 点的加速度小于在 N 点的加速度 5．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为 r=100 Ω，降压变压器所接用户可等效为图中的滑动变阻器，用户增加时相当于滑动触头向下滑动。已 知用户的额定电压为 U0=220V，降压变压器原、副线圈的匝数比为��: �� = ��: �，升压变压器原 线圈所接电压如图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为 P0=11kW，下列说法正确的是 （ ） A．发电厂的输出功率为 11kW B．升压变压器原、副线圈的匝数比为��: �� = �: ��� C．用户增加时，用户得到的电压增加 D．用户增加时，输电线上的损失功率减小 6．体育课上，某同学跳起投篮，松手后篮球将斜向上飞出，恰好能够斜向下、无碰触地穿过篮 筐中心，如图所示。若篮球质量为 m，篮球抛出的初速度大小为��，方向与水平方向成�角，篮 筐平面到篮板上沿的距离是 h，篮球到达最高点时恰好与篮板上沿等高。以篮筐所在的水平面为 重力势能的零势能面，已知重力加速度 g 取���/��，篮球可以看作质点，不计空气阻力。下列 说法正确的是（ ） A．篮球在空中运动过程中相等时间内速度的变化量不相等 B．篮球在最高点的机械能为 mgh C．若篮球的抛出点和篮筐等高，则该同学对篮球做的功为 ��� + � � �(������)� D．篮球穿过篮筐时的速度 v 与水平方向的夹角一定等于� 7．如图所示，边长为 a 的正六边形������区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大 小为 B。正六边形中心 O 处有一粒子源，可在纸面内向各个方向发射不同速率带负电的粒子，已 知粒子质量均为 m、电荷量均为 q，不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A．沿��方向发射的粒子要想离开正六边形区域，速率至少为��� �� B．垂直��向上发射的粒子要想离开正六边形区域，速率至少为 (� �−�)��� � C．要想从 d 点离开正六边形区域的粒子，速率至少为 � ���� � D．所有要想离开正六边形区域的粒子，其速率至少为 ���� �� 物理试卷 第 3页，共 6页 二、多项选择题（本大题共 3小题，每题 6分，共 18分，在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。请将你认为正确的 答案的代号涂在答题卡上） 8．如图 1 所示，三束由氢原子发出的可见光 P、Q、R 分别由真空玻璃管的窗口射向阴极 K。调 节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图 2所示。下列说法正确的是（ ） A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q 的中央亮纹比 R 宽 B．P、Q 产生的光电子在 K 处最小德布罗意波长，P 大于 Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中 Q 对应的能级最高 D．对应于图 2中的 M 点，单位时间到达阳极 A 的光电子数目，P 多于 Q 9．在工地中经常使用起重机将建筑材料吊起送至高空中某一位置，已知某台起重机的额定功率 为�� = ��kW，将一质量为��kg的工件从静止开始匀加速向上吊起，在� = �s时，重物上升的 速度为��m/s，此时起重机的功率恰好达到额定功率，在� = �s时工件速度达到最大，接着以此 速度开始做匀速直线运动，在� = �s时工件达到指定位置，取� = ��m/s�，不计一切摩擦阻力， 则（ ） A．工件做匀速直线运动时的速度为��m/s B．在� ∼ �s时间内，重物做加速度逐渐增大的减速运动 C．� = �s时工件所受到的牵引力为����N D．� ∼ ��时间内，工件上升的高度� = ��m 10．如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均 匀导线制成的 N 匝矩形线框 abcd，ab 边长为 L，bc 边长为 d，在站台轨道上存在方向竖直向上、 磁感应强度大小为 B 的有界矩形匀强磁场 MNPQ，区域长也为 d，MN 边界与 ab 平行。若 ab 边刚 进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为��，cd 边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已 知线框总电阻为 R，列车的总质量为 m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为 f。重 力加速度为 g。下列说法正确的是（ ） A．列车进站过程中电流方向为 adcb B．线框 ab 边刚进入磁场时列车的加速度大小� = � ������� �� + � � C．线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热� = � � ���� − �� D．线框从进入到离开磁场过程所用的时间� = ��� � − �� ������ �� 物理试卷 第 4页，共 6页 三、实验题（本大题共 2小题，共 16分） 11．（6 分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据 分析、实验误差等。 （1）实验操作。某同学利用图 1 所示电路研究电磁感应现象。在图示状态闭合开关瞬间，发现 灵敏电流计的指针向左偏转。那么在闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，灵敏电流计 指针将向 （选填“左”或“右”）偏转。 （2）数据分析。在双缝干涉实验中，用红色激光照射双缝，在屏幕上形成双缝干涉图样。将测 量头的分划板中心刻线与 A亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹此时手轮上的示数�� = �. ���mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与 B 亮纹中心对齐，记下此时图 2 中手 轮上的示数�� = mm；已知双缝间距� = �. �mm，双缝到屏的距离� = �. �m，可得所 测光的波长为 m（保留两位有效数字）； 该实验存在造假现象，原因是 。 （3）实验方法。某同学在做用单摆测定重力加速度的实验后发现在测量摆长时忘了加上摆球的 半径，则该同学做出的�� − �图像为图中的 。 A．虚线①，不平行 OM B．虚线②，平行 OM C．虚线③，平行 OM D．虚线④，不平行 OM （4）误差分析。某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻 璃砖，该同学画出的玻璃砖界面��′、��′如图 4所示。若其他探作正确，请通过作图和必要的 文字说明玻璃砖折射率的测量值比真实值 （偏大、偏小还是不变）。 物理试卷 第 5页，共 6页 12．（10 分）某实验小组利用铜片、锌片、橙子制作了水果电池，为测定该电池的电动势和内阻， 进行了如下实验： (1)粗测水果电池的电动势：将多用电表的选择开关拨到“直流 2.5V”挡，将红黑表笔接在水果 电池两端，已知锌片为该电池的负极，则应让 （填“红”或“黑”）表笔与锌片相连， 此时指针位置如图 1 所示，多用电表的读数为 V； (2)将水果电池接在如图 2 所示电路中，所用器材如下： 电流表A�（量程 0~500μA，内阻为 30Ω）； 电流表A�（量程为 0~1mA，内阻很小）； 电阻箱 R（阻值 0~9999.9Ω）； 滑动变阻器�1（阻值 0~10kΩ）； 开关一个、导线若干。 现将电阻箱 R 与电流表A�改装为量程为 1V 的电压表，电阻箱的阻值应调整为 Ω； (3) 将滑动变阻器调至接入电阻最大，闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片，记录 5 组电流表A�、 A�的示数，在�� − ��坐标图中描点作图如图 3 所示，则水果电池的电动势� = V， 内阻� = Ω。（均保留三位有效数字） 四、计算题（本大题共 3小题，共 38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位） 13．（10 分）如图所示的粗细均匀薄壁 U 形管，左管上端封闭，右管开口且足够长；温度为�� = ���K时，右管内水银面比左管高� = �cm，左管内空气柱长度� = ��cm，大气压强�� = ��cmHg。 （1）求此时封闭气体的压强大小； （2）现使左管内空气温度缓慢下降，则当左管内液面上升�� = �cm时，管内气体热力学温度为 多少？ （3）若让整个装置自由下落，且温度保持不变，求下落过程中封闭空气柱的长度。（结果保留三 位有效数字） 物理试卷 第 6页，共 6页 14．（12 分）如图所示，在���坐标平面内，半径为 R 的圆形匀强磁场区域与�轴相切于原点�， 与��相切于�点，����为第一象限内边长为��、下边在 x 轴上的正方形，其内部有沿 y 轴正 方向的匀强电场。现有大量质量为 m、电荷量为�的正离子，从�点以相同的速率��沿纸面均匀 向各个方向射出，进入磁场的离子从磁场边界出射的点分布在三分之一的圆周上，离子到达�� 边界即被吸收，不计离子受到的重力及离子间的相互作用。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小�； (2)若仅改变磁感应强度的大小，使得其中沿 y 轴正方向入射的离子能经过 A 点打到 N 点，求电 场强度的大小�； (3)在（2）的基础上，仅将电场强度的大小调整为 � � �，求 MN区域接收到的离子数占发射出的 总离子数的比例�。 15．（16 分）如图所示，一圆心为 O、半径� = �. �m、质量� = �. �kg的光滑半圆形轨道竖直放 在足够大的光滑水平面上并锁定，其下端 A点与静置于水平面上长� = �. �m、质量� = �. �kg 的薄板右端相切且紧靠。质量�� = �. �kg的物块甲静置于薄板的左端，物块乙静置于薄板的右 端。甲在大小� = �. ��N、方向水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当甲到达薄板的右 端时撤去拉力，甲与乙发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰撞后乙沿半圆形轨道通过最高点 C， 随后立即取走乙；甲沿半圆形轨道运动到与 O点等高的 B 点时的速度为零。已知甲与薄板间的动 摩擦因数�� = �. �，乙与薄板间的动摩擦因数�� = �. �，取重力加速度大小� = ��m/s2，最大 静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，甲、乙均视为质点。 （1）求甲与乙碰撞前瞬间甲的速度大小��； （2）求乙的质量��以及乙通过 C 点时对半圆形轨道的弹力大小 N； （3）若将半圆形轨道解锁，在乙的左侧涂上黏性物质（甲，乙碰撞后黏在一起），在甲、乙碰撞 前瞬间撤去拉力，其他情况不变，求甲最终与薄板左端间的距离 x 以及甲的最终速度大小。 答案第 1页，共 2页 红岭中学（红岭教育集团）2025 届高三第五次统一考试 物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C B B C B BC ACD BD 11．（6分）每空 1分 (1) 右 (2) 15.375 �. � × ��−� 分划板中心刻度线在目镜中心，不会移动 (3) B 偏小 12．（10分）每空 2分 (1) 黑 1.00 (2) 1970.0 (3) 1.10 �. �� × ��� 13．（10 分） （1）此时封闭气体的压强大小为��，有�� = �� + ��� （2分） 代入数据解得�� = ��cmHg （1分） （2）设玻璃管横截面积为 S，以管内气体为研究对象，末态压强为��，气柱长度为��，有 �� + ���� = �� （1分） �� = � − �1 （1分） 根据理想气体状态方程有 ���� �� = ����� �� （2分） 解得�� = ���K （1分） （3）整个装置做自由落体运动时，封闭气体压强等于大气压，根据玻意耳定律有 ���� = ����� （1分） 解得�� = ��.1cm （1分） 14．（12 分） （1）粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可得轨迹半径�� = ������∘ = � � � （1分） 根据洛伦兹力提供向心力��� = � �� � �� （1分） 解得磁感应强度为� = � ���� ��� （1分） （2）粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可得离子的轨迹半径�� = � （1分） 所有离子均以 v0沿 x轴正方向进入电场，从 A点入射的离子， 在 x轴方向，有�� = ���� （1分） 在�轴方向，有� = � � ���� （1分） 根据牛顿第二定律，有�� = �� 联立解得� = ��� � ��� （1分） （3）从某点出射的离子打到 N点，粒子运动轨迹如图所示 答案第 2页，共 2页 在�轴方向，有�� = ���� 根据牛顿第二定律，有��′ = ���� （1分） 在�轴方向，有� = � � ����� （1分） 联立解得� = � � （1分） 根据几何关系易得� = ��∘ （1分） 解得MN区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例� = � ���∘ = � � （1分） 15．（16 分） （1）设在拉力作用的过程中甲的加速度大小为��，根据牛顿第二定律有 � − ����� = ���� （1分） 解得�� = �. �m/s� （1分） 根据匀变速直线运动的规律有��� = ���� （1分） 解得�� = �m/s （1分） （2）设甲与乙发生碰撞后瞬间的速度大小分别为��、��，则有 ���� = ���� +����， � � ����� = � � ����� + � � ����� （1分） 对甲从 A点运动到 B点的过程，根据机械能守恒定律有� � ����� = ���� （1分） 解得�� = �. �kg 设乙通过 C点时的速度大小为��，对乙从 A点运动到 C点的过程，根据机械能守恒定律有 � � ����� = � � ���� +��� ⋅ �� （1分） 设乙通过 C点时所受半圆形轨道的弹力大小为�′，则有�′ +��� = �� �� � � （1分） 根据牛顿第三定律有�′ = � （1分） 解得� = �. �N （1分） （3）假设撤去拉力前甲，乙均在薄板上滑行，薄板的加速度大小为 a，乙的加速度大小为��， 则有����� − ����� = (� +�)�，����� = ���� 解得� = �. ��m/s�，�� = �m/s� （1分） 因为�� > � > ��，所以假设成立。 （1分） 设经时间 t，甲与乙发生碰撞，根据匀变速直线运动的规律有 � � ���� − � � ���� = � 解得� = �� � s （1分） 当甲与乙发生碰撞时，甲与薄板左端间的距离� = � � ���� − � � ��� 解得� = �. �m （1分） 碰撞前瞬间甲、乙的速度大小分别为�甲 = ���，�乙 = ��� 设甲与乙碰撞后瞬间的共同速度大小为��，根据动量守恒定律有 ���甲 +���乙 = �� +�� �� 解得�� = � �� �� m/s （1分） 因为此时薄板的速度大小�板 = �� = � �� �� m/s = �� 所以碰撞后甲，乙、薄板的速度相同，故有� = � �� �� m/s （1分）