江苏省南京市汉开书院高中部2024-2025学年高三下学期5月月考物理试题

HKA 　　　 　　 　　　 南京汉开书院学校2025届高三5月考 物理试卷 2025.05.21 　姓名_________得分_________ 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意． 1．下列四组物理量均为矢量的是 A．质量、 电量 B．动量、冲量 C．温度、速度 D．电流、 电容 2．如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为 A. 2T B. T C. 0. 5T D. 0.25T 3．用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来，静止时2、4两球等高，如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是 A.m1>m3 B.m2=m3 C.m1<m4 D.m2=m4 4．如图所示为静置坚硬玻璃瓶，用橡胶塞密封压强为的空气，到中午时因太阳暴晒致使橡胶塞突然蹦出。瓶中空气视为理想气体，玻璃与外界能缓慢热交换，外部大气压强为，下列说法正确的是 A. 橡胶塞蹦出前，瓶中空气压强不变 B. 橡胶塞蹦出前，瓶中空气内能增量大于吸收热量 C. 橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气温度会迅速下降 D. 橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气内能减少量等于橡胶塞动能增加量 5．如图，线圈、滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的连到电流表上，线圈装在线圈里面。开关闭合瞬间电流表指针向右偏转。下列正确的是 A. 开关断开瞬间，电流表指针向左偏转 B. 开关闭合瞬间，在线圈中没有电磁感应现象发生 C. 开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向左偏转 D. 开关闭合，向上拔出线圈的过程中，线圈将对线圈产生排斥力 6．如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为45°，折射光线与法线夹角为30°，下列说法中正确的是 A.光的频率变小 B.光的波长变大 C.该介质的折射率是 D.调整该单色光的入射角度可能发生全反射现象 7．在船坞维护过程中，技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形图如图所示，此时绳上质点M向上振动，质点N恰好处于波峰。则 A．绳波沿x轴的负方向传播 B．t时刻M的加速度比N的加速度小 C．t时刻M的速度比N的速度小 D．M的振幅比N的振幅大 8．如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是 A. 当温度过高时双金属片会向上弯曲 B. 常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C. 将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D. 熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 9．如图所示为一简易手动发电式手电筒。装置左侧是一个绕轴心O匀速转动的水平圆盘。固定在圆盘边缘处的小圆柱随圆盘转动时，可在T形绝缘支架左侧横槽中往复运动，同时驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导体棒运动的速度随时间变化的关系为v＝sin m/s。导轨间距d＝1 m，导轨间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T。导轨右端为一理想变压器，额定电压为2 V的灯泡刚好正常发光。导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想电表。下列说法正确的是 A．当T形支架运动到圆盘最左端时，电压表示数为0 B．理想变压器原副线圈匝数比为1∶2 C．当滑动变阻器滑片由b向a移动时，灯泡变暗 D．圆盘转动的角速度为2 rad/s 10．如图所示三个装置，(a)中桌面光滑，(b)、(c)中桌面粗糙程度相同，(c)用大小为F＝Mg(g为重力加速度)的力替代重物M进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在m移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中正确的是 A．装置(b)中绳上的张力Tb等于装置(c)中绳上的张力Tc B．装置(a)中物块m的加速度为 C．装置(b)、(c)中物块m的动量增加量相同 D．装置(a)中m的动能增加量大于(b)中m的动能增加量 11．如图1所示，竖直线A、B两端点固定两个等量点电荷，带电荷量大小均为Q，AB长2l，O为AB连线的中点，以AB中垂线为x轴，其正半轴的场强变化如图2所示，图中的阴影“面积”为S(S>0)，以沿x轴正方向为电场强度的正方向，静电力常数为k。下列说法正确的是 A.A、B两点的点电荷为异种电荷 B.Ox直线上场强最大值为 C.将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D.将一带电荷量为-q的点电荷从x=l处由静止释放，到达O点时的动能为2qS 二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 12．某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下： A．待测电源； B．待测电阻Rx； C．电阻箱（0~999.9 Ω）； D．电压表V1（量程6 V，内阻约2 kΩ）； E．电压表V2（量程3 V，内阻约1 kΩ）； F．开关、导线若干。 该同学实验过程如下： ①按图甲连接好电路； ②闭合开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）； ③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。 （1）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示通过电源的电流用 表示，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字） （2）如果纵坐标表示两个电压表读数之比，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。则待测电阻Rx= Ω（保留两位有效数字）。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78 V，电流表A读数为0.22 A，则待测电阻的准确值为 Ω（保留两位有效数字）。 13．（6分）含放射性同位素的药液，每分钟衰变6×1018次。将它注射到病人的血液中，小时后从病人身上取的血样，测得每分钟衰变2×1015次。同位素的半衰期为小时。试根据数据计算 （1）该药液小时后，每分钟衰变的总次数； （2）人体血液的总体积。 14．（8分）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量。已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为若在赤道上发射一近地卫星，求： 发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； 卫星相对地面的最小发射速度 15．（12分）某物流车间安装了如图所示（俯视图）的水平传送带，该传送带由三段组成，段为直线，段边缘为圆心角90°的圆弧，传送带运行速率为．当工件传送到段时，质量大于或小于标准质量的工件均会触发智能机关，在传送带上方迅速弹出一光滑挡板，挡板与传送带中心线之间的夹角为，工件碰到挡板后会沿挡板运动到工作台，从而实现分检．一质量为的工件由端轻放在传送带的中心线上，到达端时恰好与传送带达到相同的速度，在段与传送带没有发生相对滑动．已知工件与传送带之间动摩擦因数为，工件与传送带间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为．求： （1）工件在段运动时，与传送带间产生的热量； （2）工件在段受到的冲量大小； （3）工件和挡板碰撞过程中损失的动能． 16．（15分）某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和R，区域中的危险区内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为＋q、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，若恰好不进入安全区，求： （1）粒子通过C点时的速度大小v0； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压U1； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 每天进步0.5 我的人生我做主 　　　　 第 1 页（共4页） 让优秀者更优秀　让平常者不平常 　第 4 页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $$HKA 　　　 　　 　　　 南京汉开书院学校2025届高三5月考 物理试卷 2025.05.21 　姓名_________得分_________ 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意． 1．下列四组物理量均为矢量的是 A．质量、 电量 B．动量、冲量 C．温度、速度 D．电流、 电容 【答案】B 2．如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为( ) A. 2T B.T C . 0. 5T D.0.25T 【答案】C 3．用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来，静止时2、4两球等高，如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是(　　) A.m1>m3 B.m2=m3 C.m1<m4 D.m2=m4 答案　C 4．如图所示为静置坚硬玻璃瓶，用橡胶塞密封压强为的空气，到中午时因太阳暴晒致使橡胶塞突然蹦出。瓶中空气视为理想气体，玻璃与外界能缓慢热交换，外部大气压强为，下列说法正确的是 A. 橡胶塞蹦出前，瓶中空气压强不变 B. 橡胶塞蹦出前，瓶中空气内能增量大于吸收热量 C. 橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气温度会迅速下降 D. 橡胶塞蹦出的短暂过程，瓶内空气内能减少量等于橡胶塞动能增加量 【答案】C  5．如图，线圈、滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的连到电流表上，线圈装在线圈里面。开关闭合瞬间电流表指针向右偏转。下列正确的是( ) A. 开关断开瞬间，电流表指针向左偏转 B. 开关闭合瞬间，在线圈中没有电磁感应现象发生 C. 开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向左偏转 D. 开关闭合，向上拔出线圈的过程中，线圈将对线圈产生排斥力 【答案】A  6．如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为45°，折射光线与法线夹角为30°，下列说法中正确的是(　　) A.光的频率变小 B.光的波长变大 C.该介质的折射率是 D.调整该单色光的入射角度可能发生全反射现象 答案　C 7．在船坞维护过程中，技术人员可通过上下抖动“系泊绳”一端来检测其性能。在某次抖动中形成的绳波可视为简谐横波。t时刻的波形图如图所示，此时绳上质点M向上振动，质点N恰好处于波峰。则（   ） A．绳波沿x轴的负方向传播 B．t时刻M的加速度比N的加速度小 C．t时刻M的速度比N的速度小 D．M的振幅比N的振幅大 【答案】B 8．如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　） A. 当温度过高时双金属片会向上弯曲 B. 常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的 C. 将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作 D. 熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移 【答案】D 9．如图所示为一简易手动发电式手电筒。装置左侧是一个绕轴心O匀速转动的水平圆盘。固定在圆盘边缘处的小圆柱随圆盘转动时，可在T形绝缘支架左侧横槽中往复运动，同时驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导体棒运动的速度随时间变化的关系为v＝sin m/s。导轨间距d＝1 m，导轨间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T。导轨右端为一理想变压器，额定电压为2 V的灯泡刚好正常发光。导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想电表。下列说法正确的是 ( ) A．当T形支架运动到圆盘最左端时，电压表的示数为0 B．理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2 C．圆盘转动的角速度为2 rad/s D．当滑动变阻器滑片由b向a移动时，灯泡变暗 【答案】B 【解析】导体棒在磁场中运动时，产生电动势的峰值为Em＝Bdvm＝2×1× V＝ V。电动势的有效值为E＝＝ V＝1 V。电压表的示数为电动势的有效值，其示数为U1＝1 V，A错误；由题意可知，额定电压为2 V的灯泡刚好正常发光，可知变压器副线圈的输出电压为U2＝2 V，则理想变压器原、副线圈的匝数比为＝＝，B正确；由导体棒运动的速度随时间变化的关系为v＝sin m/s。可知，圆盘转动的角速度为ω＝ rad/s，C错误；当滑动变阻器滑片由b向a移动时，变阻器接入电路的电阻值增大，副线圈电路中的电流减小，由于变压器是理想变压器，可知副线圈输出电压不变，则灯泡的亮度不变，D错误。故选B。 10．如图所示三个装置，(a)中桌面光滑，(b)、(c)中桌面粗糙程度相同，(c)用大小为F＝Mg(g为重力加速度)的力替代重物M进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在m移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中正确的是(D) A．装置(b)中绳上的张力Tb等于装置(c)中绳上的张力Tc B．装置(a)中物块m的加速度为 C．装置(b)、(c)中物块m的动量增加量相同 D．装置(a)中m的动能增加量大于(b)中m的动能增加量 【答案】D 【解析】装置(b)中对物块m根据牛顿第二定律Tb－f＝ma2，对系统根据牛顿第二定律Mg－f＝(M＋m)a2。解得Tb＝＋f。装置(c)中绳子张力为Tc＝F＝Mg，所以，装置(b)中绳上的张力Tb不等于装置(c)中绳上的张力Tc，故A错误；装置(a)中对系统根据牛顿第二定律Mg＝(M＋m)a1。解得物块m的加速度为a1＝，故B错误；装置(b)中物块中m的加速度为a2＝。装置(c)中对系统根据牛顿第二定律F－f＝ma3。解得物块m的加速度为a3＝＝。可知装置(c)中物块m的加速度较大，在m移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置(c)m的动量增加量大于(b)中m的动量增加量，故C错误；由于装置(b)有摩擦力，可知装置(a)中物块m的合外力较大，根据F合＝ma，可知装置(a)中物块的加速度较大，在m移动相同距离的过程中得到的速度较大，则装置(a)中m的动能增加量大于(b)中m的动能增加量，故D正确；故选D。 11．如图1所示，竖直线A、B两端点固定两个等量点电荷，带电荷量大小均为Q，AB长2l，O为AB连线的中点，以AB中垂线为x轴，其正半轴的场强变化如图2所示，图中的阴影“面积”为S(S>0)，以沿x轴正方向为电场强度的正方向，静电力常数为k。下列说法正确的是(　　) A.A、B两点的点电荷为异种电荷 B.Ox直线上场强最大值为 C.将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电势能先增大后减小 D.将一带电荷量为-q的点电荷从x=l处由静止释放，到达O点时的动能为2qS 答案:B 解析:由题图2可知O点的电场强度为零，x轴上的场强方向沿x轴正方向，则A、B两点的点电荷为等量正点电荷，A错误;在l的P处放一正试探电荷，A、B点电荷在该点的场强方向如图所示，根据对称性可知该点的合场强E=2k， 又根据几何关系可知cos θ==，解得沿x轴正半轴场强最大值E=，B正确;将一电子从O点沿x轴移到无穷远的过程中，电场力做负功，电势能一直增加，C错误;根据E-x的面积表示电势的变化量，即UPO=-S，从P到O根据动能定理-qUPO=EkO，可得到达O点时的动能为qS，D错误。 二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 12．某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下： A．待测电源； B．待测电阻Rx； C．电阻箱（0~999.9 Ω）； D．电压表V1（量程6 V，内阻约2 kΩ）； E．电压表V2（量程3 V，内阻约1 kΩ）； F．开关、导线若干。 该同学实验过程如下： ①按图甲连接好电路； ②闭合开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）； ③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。 （1）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示通过电源的电流用 表示，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字） （2）如果纵坐标表示两个电压表读数之比，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。则待测电阻Rx= Ω（保留两位有效数字）。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78 V，电流表A读数为0.22 A，则待测电阻的准确值为 Ω（保留两位有效数字）。 6.0 6.0 8.0 偏小 8.1 【详解】（1）[1] [2]图线反映的是电源的特性，由图像可知电动势为6.0 V；图线斜率等于内阻，则内阻 （2）[3] [4] 根据串联电路的分压原理可知 故 =1.0+ 所以纵轴截距为1.0，根据图像斜率 k= Ω-1= Ω-1 解得 Rx=8.0 Ω 由于电压表V2的分流，使得测量的电流偏大，所以待测电阻Rx测量值比真实值偏小。 （3）[5]实验时可以引入辅助电源，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电流计G中无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍然测得其回路中的电流，从而消除由于电流表的内阻带来的误差，则 Rx= Ω=8.1 Ω 13．（6分）含放射性同位素的药液，每分钟衰变6×1018次。将它注射到病人的血液中，小时后从病人身上取的血样，测得每分钟衰变2×1015次。同位素的半衰期为小时。试根据数据计算 （1）该药液小时后，每分钟衰变的总次数； （2）人体血液的总体积。 【答案】解：每分钟衰变次数与原子核的总数成正比，故，其中， 解得：7.5×1017次 又 得． 答：人体血液的总体积为．  【解析】衰变次数与原子核的总数成正比，根据半衰期公式求解． 本题考查了半衰期的知识，难点在于如何把衰变次数与血液容量结合在一起． 14．（8分）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量。已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为若在赤道上发射一近地卫星，求： 发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； 卫星相对地面的最小发射速度 【解析】卫星静止时，随地球自转角速度为， 且运动半径等于地球半径R，得 近地卫星万有引力提供向心力 求得卫星发射的最小速度 则在赤道上相对地面的最小发射速度   15．（12分）某物流车间安装了如图所示（俯视图）的水平传送带，该传送带由三段组成，段为直线，段边缘为圆心角90°的圆弧，传送带运行速率为．当工件传送到段时，质量大于或小于标准质量的工件均会触发智能机关，在传送带上方迅速弹出一光滑挡板，挡板与传送带中心线之间的夹角为，工件碰到挡板后会沿挡板运动到工作台，从而实现分检．一质量为的工件由端轻放在传送带的中心线上，到达端时恰好与传送带达到相同的速度，在段与传送带没有发生相对滑动．已知工件与传送带之间动摩擦因数为，工件与传送带间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为．求： （1）工件在段运动时，与传送带间产生的热量； （2）工件在段受到的冲量大小； （3）工件和挡板碰撞过程中损失的动能． 【解析】（1）工件的加速度; 加速时间 工件匀加速的位移为; 传送带在时间内的位移 相对位移为; 产生的热量 （2）根据动量定理，得 根据三角形定则， 代入，得 （3）将沿着垂直和平行挡板方向分解 代入得 16．（15分）某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和R，区域中的危险区内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为＋q、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，若恰好不进入安全区，求： （1）粒子通过C点时的速度大小v0； （2）若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压U1； （3）在（2）问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。 答案（1）　（2）　（3）2πR 解析（1）粒子从A点运动到C点，根据动能定理得qU＝mv02 解得v0＝。 （2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，如图所示 由几何关系得（R）2＋r2＝（r＋R）2 解得r＝R 由牛顿第二定律得qv1B＝m 又因qU1＝mv12 解得U1＝。 （3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为θ，由几何关系得tan＝ 解得θ＝ 粒子在磁场中运动的周期为T＝ 粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为t＝ 解得t＝πR 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电场时间为t总＝6t＝2πR。 每天进步0.5 我的人生我做主 　　　　 第 1 页（共4页） 让优秀者更优秀　让平常者不平常 　第 11 页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $$