河北省沧州市肃宁县沧衡联考2024-2025学年高三下学期5月月考物理试题

绝密★启用前 沧衡联盟2025届高三5月模拟考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 h 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需 御 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的。 1.北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载：“铜镜久置，表面常生玄色薄层，日光下视之，纹彩隐然若虹 霓。”古人认为此现象是“油膜之气与日光相薄”所致。关于此现象，下列说法正确的是 A.古人所述“油膜之气”实为光的全反射现象 B.纹彩成因与光在薄膜上下表面的反射叠加有关 C,此现象因光透过薄膜时发生色散，类似雨后彩虹 D.若薄膜厚度逐渐剥落，镜面纹彩颜色始终不变 2.如图为滑雪道的简化模型。可视为质点的滑雪运动员从斜坡上的 M 中 M点由静止滑下，经过水平段NP后从P点腾空，最终在Q点着 陆。已知除在Q点着陆外其余阶段运动员机械能守恒。下列能正 确反映运动员从M到Q运动过程中水平速度大小v:或加速度大小 a随水平位移x变化的图像可能正确的是 D 高三物理第1页（共6页) 器® 3在电子显微镜中，电子枪产生高速电子束，为电子显微镜提供成像的“光源”。若电子的质量为 m,运动速率为v,已知普朗克常量为h,不考虑相对论效应，则该电子的德布罗意波长为 A女 B.h C.hu h D.- mv u 2mu2 4.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=一0.6m和x=1.0m 处，两列波的波速均为v=0.8m/s,波源的振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图 像，此刻平衡位置在x=0和x=0.4m的P,Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于 x=0.2m处。则0~3.0s时间内质点M运动的总路程为 ◆y/cn 2 -0 06 0.8 1.0 x/m A.22 cm B.24 cm C.32 cm D.44 cm 5.某电力系统采用理想变压器进行远距离输电。发电站利用升压变压器将电压从220V升至 22220V,输电线的总电阻为100Ω，用户端通过降压变压器将电压降为220V。若用户端的 用电功率为48.4kW,下列说法正确的是 电 站 U2P,U nn 输电线 升压变压器 降压变压器 A.升压变压器原、副线圈的匝数比为1·1000 B.输电线中的电流为2.2A C.输电线上损失的功率为348W D.降压变压器原、副线圈的匝数比为900：1 6.某深空探测器绕小行星“KPL”表面做圆周运动。已知“KPL”密度为地球密度的σ倍，地球半 径为“KPL”半径的p倍。地球同步卫星轨道半径为地球半径的n倍。则探测器绕“KPL”的 线速度与地球同步卫星线速度的比值为 A.n B.Von C.p D.Vop 高三物理第2页（共6页） 影® 7.某校科技创新小组设计了一款能量回收装置，结构如图所示。半径为R=0,2m的圆形铜制 导轨竖直固定，金属棒OA的A端与导轨接触，O端固定在转轴上。转轴左侧的飞轮半径r= 0.1m,飞轮通过轻质绝缘杆与O端固定，通过高强度纤维绳悬挂质量m=0.4kg的合金块。 匀强磁场B=0.4T,方向垂直导轨平面向右。合金块由静止下落h=2.0m时电压表示数 U=0.4V。电路中储能装置可看成电阻，其余电阻忽略不计，只考虑合金块的质量，其余质量 不计。重力加速度g取10m/s2。则该过程合金块损失的机械能为 电刷 储能 装置 A.0.75J B.1.6J C.3.0J D.6.4J 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两 个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8,某实验小车从倾角为日的斜面顶端由静止释放，下滑至底端时动能为初始重力势能的号（规定 斜面底端为重力势能零点)。已知sin0=0.6,cos0=0.8,重力加速度为g。若需将小车沿斜 面拉回顶端，并使其在上升过程中保持加速度大小为α=号，下列说法正确的是 A小车下滑时的加速度大小为号 B.斜面与小车间的动摩擦因数μ=0.5 C.拉回过程中外力做的功是下滑过程中损失的机械能的3倍 D.下滑与上拉的时间之比为1：√2 9.如图所示，平面内圆周上的P、Q、R、S四点处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，O为圆 心。K为弦PR的中点，L为弦QS的中点。电荷量为十q的粒子从P点沿圆弧移动到Q点， 电势能减少△E1;若该粒子从R点沿圆弧移动到S点，电势能减少△E。下列说法正确的是 A.电场强度方向必与OP连线垂直 B若粒子从K点移动到L点，电场力做功为△E十△E 2 C.若PQ为直径且长度为21，则电杨强度大小可能为二： 2gd D.若△E。=△E2,则P、R两点电势差大于Q、S两点电势差 高三物理第3页（共6页） 骚曲巴 10.如图所示，一根粗糙的刚性杆OP上端固定在竖直转轴上，劲度系数为k的弹簧一端连接杆 的端点O,另一端与套在杆上质量为m的小球相连。杆可绕转轴以某一角速度ω匀速转动， 转动过程中杆与竖直方向的夹角始终为30°，且小球始终处在A点，已知OA=2L,弹簧的原 长为L,重力加速度为g,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，弹簧的劲度系数k一mg。关于小球的受力及运动，下列说法正确的是 2L A.若w=0,则小球受到的摩擦力为零 B.若w值恰当，则小球受到的摩擦力方向可能沿杆向下 C,。的可能值为，臣 D.w的最大可能值为 (2-√5)g L 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分)某实验小组利用弹簧测力计研究竖直弹簧振子的简谐运动。将测力计悬挂在铁架台 上，下端挂钩处固定一质量为m的物体，静止时测力计的示数为 @ N F。。随后将物体向下拉至某点后释放，使其做简谐运动，测得运动 过程中测力计的最大示数为Fmx,最小示数为F。已知当地重力 阗 加速度g=9.8m/s2。 (1)静止时测力计示数如图所示，读数为 N,测得弹簧的形 变量x=0.051m,弹簧的劲度系数k= N/m。(结果 保留两位有效数字) (2)在简谐运动中，当测力计示数最大时，物体的加速度方向为 (填“向上”或“向 下”)，此时物体处于（填“超重”或“失重”）状态。 (3)若实验中测得Fmx=6.0N,Fma=4.0N,则简谐运动的振幅A= m。 （结果保 留两位有效数字) (4)小组同学用秒表测量物体振动的周期，测量值偏大，下列可能原因是 A.实验中误将n次全振动的次数记为n一1次 B.测力计读数时存在视差 C.重力加速度实际值略小于9.8m/s2 高三物理第4页（共6页） 题® 12.(8分)某小组利用热敏电阻制作控温箱，利用热敏电阻和双控电磁继电器实现温度自动 调节。 UN 30 20 RT E RT 0 025303540455055606570T/℃ 电源 R 甲 乙 丙 (1)实验前利用如图甲所示的电路探究热敏电阻的温度特性，恒流源输出的电流恒为10.0mA, 测得热敏电阻R,两端的电压U随温度T的变化图像如图乙所示。根据图像可以判断， 该热敏电阻的阻值随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”)，不考虑电压表内 阻影响，根据图像可得温度为45℃时热敏电阻Rτ的阻值为 k2(结果保留三 位有效数字)；如果考虑电压表内阻的影响，热敏电阻阻值的测量值比真实值 (填 “偏大”或“偏小”)。 (2)控温电路如图丙，电磁继电器由电动势E=24V(内阻不计)的电源供电，线圈电阻R线=102。 当电流I≥20mA时，衔铁向下吸合；当电流I≤15mA时，衔铁在弹簧弹力的作用下向 上运动与上端触点接通。滑动变阻器R'用于校准触发温度。为实现温度≥45.0℃时断 开加热，加热器应接在 (填“AB”或“CD”)间，为保证实验正常进行和方便调 节，则R'的最大值应选择 2(填“50”“300”或“1000”)。 13.(10分)某科研团队设计了一个用于大气探测的绝热氦气气象气球。充入氨气后气球的体积 为V,且充人氦气的温度为T,外部空气的温度为T.(T.>T),若大气压强不变，当环境温 度为T。时空气的密度为P,气球内外气压始终相等，重力加速度为g。忽略气球材料的体 积，氮气不泄漏且化学性质稳定，已知同温同压下氢气的密度为空气密度的： (1)求该气球受到的浮力大小； (2)若气球自身（包括绳素和设备）的总质量为m。,求它能携带仪器的最大质量m。 高三物理第5页（共6页） 圆出 14.(12分)如图所示，质量分别为m和2m的弹性小球A和B静止在地面上方，小球B距地面 的高度h=1.25m,小球A在小球B的正上方某处。现将小球B释放，经过时间△=0.3s后 再释放小球A。两球在小球B第一次反弹上升过程中相碰于P点，碰撞时间极短且为弹性 碰撞。重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的机械能损失。求： (1)小球B第一次到达地面时的速度； A® (2)碰撞后瞬间小球A和小球B的速度与小球A碰撞前运动时间t的 关系。 B 7777777777777777777777 15.(16分)如图所示，αb为磁场区域I的右边界，匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度的大 小为B,(未知)，cd右侧为存在正交的匀强电场和匀强磁场的区域Ⅱ，电场强度的方向竖直 向下且大小为E,磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B2(未知)，边界ab和cd平 行，间距为L。A是ab边缘上一点，某时刻静止的镭核Ra在A点发生a衰变，生成氢 核Rn和a粒子He,释放的核能全部转化为两者的动能，衰变后氢核的速度垂直于ab且 以速度，向右运动。氡核和。粒子同时穿越c边界垂直进人区域Ⅱ。已知。=号，质子的 质量为m、电荷量为e,忽略相对论效应及重力。 个y I B X + + B 0 0 (1)写出核反应方程，并推导α粒子与氨核的动能之比； (2)求磁感应强度B1的大小； (3)以氯核进入区域Ⅱ时的点为坐标原点，以水平向右为x轴，竖直方向(cd边)为y轴建立 坐标系。已知粒子不会三次穿越y轴。以粒子进人区域Ⅱ时刻作为计时起点，求氧核和 α粒子在区域Ⅱ运动过程中y轴方向相距最远时的距离和对应的时刻。 高三物理第6页（共6页） 霸甲平 沧衡联盟2025届高三5月模拟考试 物理参考答案及解析 题号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D B B C BC BC AD 1.B【解析】油膜之气”并非全反射，实为干涉现象，A、C错误：薄膜上下表面反射的光因光程差发生干涉， 特定波长的光加强，干涉条纹的颜色由薄膜厚度决定，若薄膜厚度变化，则干涉条纹的颜色会随之改变，B 正确，D错误。 2.C【解析】运动员在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为a=gsna,此过程运动员的水平速度v, J2。c0s,由于斜面倾角不变，可知该过程加速度不随水平位移变化而变化：在水平面上运动员做 匀速直线运动，水平速度不变，加速度为零：平抛过程中，水平方向的速度不变，加速度的大小为g,比在斜 面上的加速度大，A、B、D错误，C正确。 3B【解桥】根据德布罗意波长公式A-合，其中动量p=m,代人可得入-后·B正确， 4.D【解析】根据图像可知波长入=0.8m,入=vT,解得T=1s,两列波传到x=0.2m处经过了0.25s= 千剩余275振动，2.75s=2T+T且M点为报动加强点，则在0~8,0s内M点运动的总路程= 2×(2×4A+3A)cm=44cm,D正确 5.B【解析】升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1=220V,U:=22220V,则升压变压器的匝数比为 U1_1=1 ：元101A错误：用户端功率P,=48.4kW=48400w,电压U,=220V,用户电流1，- 48400=20A,根据功率相等，设输电线上的电流为1a,则有22201：=48400+1001，解得1： 220 2.2A或I=220A(舍去)，B正确：输电线上损失的功率P:=IR=484W,C错误：降压变压器原线 圈两端的电压U,=22220V-2.2×10V=2000V.降压变压器匝数比为22000-100：1.D错误 220 6,B【解析】地球同步卫星线速度，= 探测器找速度其中P,M骨R M-令RhP:经=a,代人整理可得-，B正确。 P随 7,C【解析】电压表示数U=号BR,物块下降速度。-a-5m/s,机械能损失△E=mg4-m=3J。 C正确 8C【解析】设斜面高度为：下滑距离L一点。一动，下滑过程由动能定理有mg一m0s)·L 3mgh解得4=0.5.B正确：下潜时的加速度a,=g(in0一ueos)=号，A错误：下滑时损失的机械能 2 △E=mgh一3mgh=3mgh,拉回过程对小车根据牛顿第二定律有F一ngsin0一mg cos0=ma,代人 可得F=1,2mg,外力做功W=FL=1.2mg·。-2mgh,则 W=2mgh=3,C正确：向上和向下加速 △E2 3 mgh 度大小一致，时间一致，时间比为1：1，D错误。 高三物理参考答案第1页（共5页） 鬻巴a全任 9.BC【解析】匀强电场方向由电势降低最快的方向决定，粒子沿圆弧移动时，电势能变化仅与路径沿电场 方向投影的分量有关，电场方向未必与OP垂直，若电场沿OP方向，则粒子从P到Q的电势能仍可能变 化.A错误：匀强电场中，中点电势为两端电势的平均值x=r士PL=0士粒子从K点移动到 2 2 L点，电场力做功为W=q(9一9)，代人电势关系可得W=99r一9g）+g9一9s)_△E十△E 2 2 B正确：若PQ为直径且长度为2d,设电场方向与PQ成0角.则△E=gE2dcos0,当0=0时.也就是电 场方向沿PQ方向时.E=,C正确：若△E,=△E则Uw=U:即r一90=9一，整理可得 r一学=9。一gs,则P.R两点电势差等于Q.S两点电势差，D错误。 10.AD【解析】根据胡克定律，小球在A点时弹簧的弹力F,=L-3m8,小球相对杆静止，弹簧长度不 2 变，可以把重力和弹簧弹力合成，如图1所示，合力恰好垂直OA向下，大小为”受。当角速度为零时，杆 给小球的弹力F、垂直杆，小球无向下滑动趋势，小球受到的摩擦力为零，A正确：如果杆以角速度细转 动，如图2所示，则摩擦力，杆给小球的弹力F、和受（重力和弹簧弹力合力）的合力指向小球所在平面 的圆心，大小为mL,摩擦力不可能向下，B错误：假设F、垂直杆向下，则小球所受的摩擦力F,= m'L sin30,"受+F、=mLos30,其中应满足F<、,即婴求wLan3对<(w.Lc3对-"受） 无解：假设F、垂直杆向上，如果"受>F,对小球受力分析有F,=Lin30,受竖-F, 2 maLcos30,其中应满足F,≤F,m'Lsin30≤r(学-mLos30人，解得0<u≤ (2-√3)g 假设F、垂直杆向上，如果”5<下、…则不满足条件。综上，角速度应满足O<≤ 2 2-3)g,A.D正确。 L 3 30 mg moL g 图1 图2 11.【答案】1)5.0(1分)98(1分)(2)向上(1分)超重(1分)(3)0.010(2分)(4)A(2分) 【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.5N,由图可知弹簧测力计的读数为5.0N:根据胡克定律F。=kx, 解得k98N/m (2)测力计示数最大时，弹簧拉伸量最大，此时加速度向上，物体处于超重状态。 (3)振幅A= F-F=0.010m… 2k (4)实验中误将n次全振动的次数记为一1次，使得周期测量值偏大：视差影响振幅测量，与周期无关： 弹簧振子的振动周期T=2x√ :,可知弹簧振子的振动周期与弹簧振子的质量m和弹簧的劲度系数k 有关，与g无关 高三物理参考答案第2页（共5页） 霸巴全王 E用作例前自保 12.【答案】(1)减小(1分)1.10(2分)偏小(1分)(2)AB(2分)300(2分) 解桥】(1)电流保持不变，根据欧姆定律R一号电压越高，电阻越大，温度升高，电压降低，电阻减小：温 度为45℃时，电压表示数为11.0V,根据欧姆定律R=气=1.10kΩ：若考虑电压表内阻的影响，则该测 量值为电压表和热敏电阻的并联值，因此测量值小于真实值。 (2)温度越高，阻值藏小，流过线圈电流会增大，因此加热器应接在AB间。根据闭合电路欧姆定律，当电 流为20mA时，线陶回路总电阻R。=12000,温度在45℃时，热敏电阻的阻值为1100Q,理论上 R接人电路的阻值应为100Ω，所以为了保证既安全又方便调节，滑动变阻器的阻值应选择300Ω 1【塔案1u号vev-名品v-m T 【解析J(1)设温度为T。时，体积为V,的空气的密度为P,= 设温度为T.时，相同质量，体积为V.的空气的密度为P:一了 …1分 V。V 由于大气压强不变，根据盖一吕萨克定律可得，一T ………2分 T。 联立可得p,=TP ……………………1分 浮力大小为F浮=P,gV…1分 T 解得Fn=TpgV 小…1分 (2)对于气球内部的氮气，已知同温同压下氢气的密度为空气密度 29,则推理可得温度为T。时空气的 T。 密度为p一TP 4T。 则氮气的密度为P一29TP ……………………1分 氮气的重力为G:= 4T。 29Tp0gV444444444…4“…1分 设能携带仪器的最大质量为m 对气球根据平衡条件有F情=G复十mng十mg…………1分 T。 解得m元0V-2972Vm, …小………………1分 7 14.【答案】(1)5m/s(2)v=。-101M 3 28-101 3 【解析】(1)小球B做自由落体运动，则有=2gh……2分 解得v=5m/s……1分 (2)小球B自释放到与地面接触时所用的时间1=”=0.58…1分 由于是弹性碰撞，所以小球B反弹后的速度大小为5m/s 设小球A下落时间1时两球相碰，小球B反弹后至碰撞经历的时间为1一0.2s 此时小球A的速度为A=g……1分 小球B的速度=v。一g(1一0.2s)=7一gt………1分 高三物理参考答案第3页（共5页） 霸巴a任 其中0.5s<1<0.7s 碰撞过程动量守恒，规定向上为正，则有 2iug一mU人=2mw十m人… 2分 1 ·2m4+1 1 ·2mvi+2mw= 2川w小2.454……2分 解得以- -101 1分 7 =3-10u …1分 15.【答案101)1 (2) 22xmv 109L. 218mv2 2π1U (3) 109Le Ee Ee 【解析】(1)核反应方程为 Ra→Rn+He …1分 由动量守恒定律有mvm=m.动， …1分 动能和动量的关系E,= 2m 动能之比为E。m, E_m_111 ……………1分 2 (2)由动量守恒定律有mk=m,v 。=ma_11山 VRan。 2 …1分 二者同时进人区域Ⅱ 其中氧核的运动时间：一上 ……1分 @粒子在磁场区域1和在无磁场区域运动的总路程一，上业 。粒子在磁场区域【中运动的路程，-1L一L 109L 2 2 a粒子在磁场区域I中运动半个圆周，即109L 2 =玩…1分 其中洛伦兹力提供向心力有2B1v。= Amv 综上解得B,= 222元nw 109L.e （8)氧核进入区线，由一层可得86B,心=86：E.即氧核在区议Ⅱ中电扬力和洛伦装力相等…1分 氢核在区域Ⅱ中沿x轴方向做匀速直线运动 a粒子进人区域Ⅱ时距离x轴的距离y,=2,=109L …1分 速度沿x轴正方向，大小.= 20 可以把该速度分解为，=+109。 74… 高三物理参考答案第4页（共5页） 霸巴金任