精品解析：2025届湖北省武汉市第二中学高三下学期5月模拟考试物理试卷

武汉二中2025届高三年级高考模拟试卷 物理试卷 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1－7题只有一项符合题目要求，第8－10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的发生衰变时的核反应方程为。设的比结合能为的比结合能为，的比结合能为。已知光在真空中的传播速度为的半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　） A. B. 该衰变过程本质是原子核中的一个中子转变为质子并放出一个电子 C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 D. 10个核138天后剩余5个 【答案】C 【解析】 【详解】A．比更稳定，比结合能更大，故，A错误： B．由质量数守恒和电荷数守恒可知是，该衰变的本质是原子核中两个质子和两个中子组成了，B错误： C．该核反应过程中放出能量 质量亏损可以表示为 故C正确； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，10个原子核的衰变不符合该统计规律，D错误。故选C。 2. 一水滴从空中由静止开始下落，最终匀速落地。已知水滴所受空气阻力与速度成正比。下列能正确描述该水滴下落过程的加速度一速度（a-v）和速度一时间（v-t）图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．该水滴从空中由静止开始下落，由牛顿第二定律有 解得 可知图像为一条向下倾斜的直线，故A错误，B正确； CD．该水滴做加速度减小的加速运动，最后匀速，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，AB、BC、AC是等长的绝缘细棒，构成彼此绝缘的等边三角形，AB、BC棒上均匀分布着负电荷，AC棒上均匀分布着正电荷。已知AB、BC两细棒单位长度分布电荷量的绝对值相等且是AC的两倍，AB棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E，取无限远处为电势零点，AB棒在O点产生的电势为−φ。关于三根细棒在O点所产生的电场强度和电势，下列说法正确的是（　　） A. O点电场强度为零，电势为零 B. O点电场强度大小为1.5E，方向沿OB指向B；电势为−1.5φ C. O点电场强度大小为1.5E，方向沿OB指向O；电势为−φ D. O点电场强度大小为，方向沿OB指向B；电势为φ 【答案】B 【解析】 【详解】A．由场强叠加和对称性可知AB棒在三角形中心O点形成的电场强度方向垂直且指向AB棒，大小为；BC棒在O点形成的电场强度方向垂直且指向BC棒，大小也为。根据几何关系可知，两电场强度方向的夹角为，合场强方向沿OB指向B，大小为；A错误； BCD．已知AB、BC两细棒单位长度分布电荷量的绝对值相等且是AC的两倍，所以AC棒在O点形成电场强度的大小为，方向也沿OB指向B，所以合成结果为O点电场强度大小为，方向沿OB指向B。同理可知，因为AB棒在O点产生的电势为−φ，BC棒在O点产生的电势也为−φ，AC棒在O点产生的电势为+0.5φ，但电势是标量，无方向，所以O点电势为 故B正确，CD错误。 故选B。 4. 两个质量分布均匀的圆柱体A、B静置在顶角为60°的“V型”槽中，圆柱体A的截面半径小于B的截面半径，截面图如图所示，不计一切摩擦，下列分析正确的是（　　） A. 若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中，圆柱体A对槽壁的压力变大 B. 若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中，圆柱体A对B的压力变大 C. 若“V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，则圆柱体A对槽壁的压力变大 D. 若“V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，则圆柱体A对B的压力变小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对A受力分析，A受重力、右侧挡板的支持力和B的支持力，作出三力矢量图的外接圆 若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中，槽壁对圆柱体A的压力先变大后变小，圆柱体B对A的支持力变小，根据牛顿第三定律可得，圆柱体A对槽壁的压力先变大后百年小，圆柱体A对B的压力变小，故AB错误； CD．若“V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，小圆柱体受力分析如图所示 由图可知，槽壁对圆柱体A的支持力和B对A的支持力均变大，根据牛顿第三定律可知，A对槽壁的压力和对B的压力均变大，故C正确，D错误。 故选C。 5. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为R，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 由题中条件可求出地球密度 B. 根据题给条件可求出主舱室的质量 C. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 D. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 地球密度 解得 故A正确； B．主舱室做匀速圆周运动，结合上述有 可知，主舱室的质量消去了，不能够求出主舱室的质量，故B错误； C．打开降落伞后，主返回器做减速运动，此时竖直方向上存在向上的加速度，即返回器靠近地面过程中处于超重状态，故C错误； D．根据 解得 轨道半径越大线速度越小，由于近地卫星的环绕速度近似等于第一宇宙速度，可知，主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度小于，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，理想变压器原线圈接有输出电压有效值恒为24V的交流电源，电源内阻不计，定值电阻R1、R2、R3的阻值分别为，，，滑动变阻器R的最大阻值为4Ω。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为1A，则下列说法正确的是（　　） A. 初始时，电压表的示数为14V B. 变压器原、副线圈的匝数比为4:1 C. 从初始位置向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数一直增大 D. 从初始位置向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．变压器副线两端电压 变压器原线两端电压 副线圈电流 原线圈电流 根据题意 解得 ， ，AB错误； C．当滑动变阻器左侧电阻为3Ω右侧电阻为1Ω时，副线圈两端电阻最大，从初始位置向右移动滑动变阻器滑片，接在副线圈两端的总电阻先增大后减小，副线圈两端的总电阻在原线圈上的等效电阻先增大后减小，原线圈的电流先减小后增大，R1的电压先减小后增大，原线圈两端电压先增大后减小，电压表示数先增大后减小，C错误； D．初始时滑动变阻器滑片位于中点，此时副线圈两端总电阻 副线圈两端总电阻在原线圈上的等效电阻 根据当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大的结论，此时变压器的输出功率最大，所以，从初始位置向左移动滑动变阻器滑片，副线圈两端总电阻在原线圈上的等效电阻从9.6Ω开始一直减小，变压器输出功率一直减小，D正确。 故选D。 7. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高，为的中点，距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮，另一端吊着质量也为m的重物。将圆环A由点静止释放，设与水平方向夹角为。已知重力加速度为g，整个过程中未与滑轮相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（ 　） A. 和的速度关系为 B. 可以下降的最大高度为 C. 和总动能最大时， D. 和总动能最大时，B的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．B上升的速度等于左侧绳伸长的速度，A沿QA方向的速度分量为vAsinθ，沿PA方向的速度分量也为vAsinθ，故有 故A错误； B．由能量守恒 解得可以下降的最大高度为 故B错误； CD．AB总动能最大时，即总重力势能最小，此刻重力势能变化率为0，即 结合关联速度可知 即θ=30° 由能量守恒知， 解得B的动能为 故C错误，D正确。 故选D。 8. 夜晚公园景观池有可变化形状灯光秀，其原理如图甲所示，将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下，通过支架（图中未画出）可以调节光源距离水面的深度h，随着h不同，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的有（　　） A. h越大，水面上发光区域的面积越小 B. 当时，水面上的发光区域会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 C. 当时，水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状 D. 当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 【答案】CD 【解析】 【详解】A．取线光源上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为r，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示 根据全反射的临界角可知 由几何知识可得 可知h越大，水面上发光区域的面积越大，故A错误； BCD．根据上述分析可知，一个点发出的光在水面上能看到半径的圆，对于半圆形线光源在水面上的发光区域，可看作是圆的圆心沿半圆弧移动时圆扫过的区域，如图所示 可知当r<R时，水面上的发光区域会呈现类似“月牙”形状，则有 当r≥R时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状，则有 故B错误，CD正确。 故选CD。 9. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.2m/s，波源的振幅均为4cm，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 两列波波源的起振方向相同 B. 两波源间有7个振动加强点 C. 当两列波相遇时，右边的波源振动了5s D. t=3s时，x=0.5m处的质点运动的总路程为16cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波源位于处的波源起振方向为轴负方向，波源位于处的波源起振方向为轴正方向，起振方向相反。故A错误； B．设两波源之间加强点的坐标为，则加强点到两波源的波程差为 的取值范围为 则振动加强点满足 由图可知 故 即两波源间有7个振动加强点，故B正确； C．两列波的波速相同，时刻，两波相距 所以从时刻到相遇所用时间为 已知右边波的波长为 周期为 右侧波源开始振动到时刻的时间为 所以，当两列波相遇时，右边的波源振动的时间为，故C错误； D．右侧的波传到处的时间为 左侧的波传到处的时间为 所以2.5s之内，在处质点的路程为 之后两列波在处相遇，叠加为振动增强点，两列波的振幅相同，在处质点的路程为 因此t=3s时，x=0.5m处的质点运动的总路程为，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属直导轨固定，导轨间距为L，所在平面与水平面的夹角为θ=30°，导轨间存在垂直于导轨平面、方向相反的匀强磁场，其磁感应强度的大小分别为B、B′。pp′、qq′是垂直于导轨，间距为d的磁场边界。将质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直导轨放置，a棒与pp′的间距也为d，两棒接入导轨之间的电阻均为R，其他电阻不计。现同时将两棒由静止释放，两棒与导轨始终垂直且接触良好。t1时刻a棒经过qq′，b棒恰好经过pp′进入磁场，t2时刻b棒经过qq′。a棒运动的v−t图像如图乙所示，中间图线平行于横轴，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B. a棒刚进入磁场时的速度大小 C. t2时刻后，a、b两棒最终会相遇 D. 0~t1时间内，a棒上产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设初始时两棒间的距离为Δx，根据题意t1时刻a棒经过qq′，b棒恰好经过pp′进入磁场，该段过程a棒开始做匀加速运动，进入磁场后做匀速运动，b棒一直做加速度大小为gsin30°的匀加速运动，对a棒则有， 对b棒则有 联立解得 设b棒刚好经过进入磁场pp′时的速度为vb，由运动学规律可得 解得 根据图像可知a棒在t1~t2时间内做匀速运动，受力分析可知a棒在两区域磁场中时受到的安培力相等，由于a棒经过qq′后的一段时间后仍做匀速运动，故可知此时电路中的电流不变，故该段时间内两棒均做匀速运动，根据题意可知两棒切割磁感线产生的感应电动势相互叠加，则有 此时a棒受到的安培力为 0~t1时间内对a棒受到的安培力为 由于F1=F2 解得，故A正确； BD．对a棒从开始到刚进入磁场过程根据机械能守恒定律则有 解得 0~t1时间内，根据能量守恒定律可得 由于两棒接入导轨之间的电阻相等，故a棒上产生的焦耳热，故BD错误； C．b棒在磁感应强度为B的磁场中运动的时间为 该段时间a棒运动的位移为 故t2时刻两棒间距离为，该时刻后两棒均做加速运动，假设可以到达共速v共，取沿斜面向下为正方向，对两棒分别由动量定理可得， 又因为 Δx′为两棒相对位移，根据前面分析对a棒在磁感应强度为B的磁场中运动时则有 联立解得 因此t2时刻后，a、b两棒最终会相遇，故C正确。 故选AC。 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 手机软件Phyphox利用了智能手机内置的各种传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等）来测量多种物理量。某学习小组设计如图装置测量小车和智能手机的总质量。把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为m的钩码，用手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与m（g-a）的图像，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）以下说法正确的是 ； A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 细线的拉力不等于钩码的重力 C. 不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D. 钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的总质量 （2）由图像可得，小车和手机的总质量为___________； （3）利用手机测出木板倾角为θ，则小车和智能手机沿木板运动过程中，木板与小车间的动摩擦因数大小为_________。 【答案】（1）BD （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AC．设小车和手机的质量为M，斜面倾角为，对钩码和小车以及手机的系统，由牛顿第二定律则有 解得 可得a与m为一次函数，若平衡了摩擦力则有 a与m为正比例函数，故AC错误； B．本实验研究系统的牛顿第二定律，则绳子的拉力小于钩码的重力，故B正确。 D．因本实验验证牛顿第二定律为对系统采用准确的方法，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，也就不需要质量关系，即不需要钩码的质量远小于智能手机和小车的质量，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据上述分析可知，图像的斜率 解得 【小问3详解】 根据上述分析可知，纵截距的物理意义为 解得 12. 学习小组要用以下的实验仪器测量一电阻的电阻率，已知其长度为，粗测该电阻的阻值约为。 A.电流表（量程为，内阻约） B.电流表（量程为，内阻） C.定值电阻 D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.电源（电动势约） G.开关和导线若干 （1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径___________mm； （2）为了调节方便，测量准确，并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器应选用___________（填选项前的字母），并在图乙方框中画出测量电路图____（并在图上标注仪器的符号）； （3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线，已知图线的斜率为，则所测该电阻的电阻率___________（用、、、、表示）；研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）0.549##0.550##0.551 （2） ① D ②. （3） ①. ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器测量该电阻的直径0.5mm+0.01mm×5.0=0.550mm 【小问2详解】 滑动变阻器要接成分压电路，则应该选择阻值较小的D；用已知内阻的电流表A2与定值电阻R1串联，相当于改装成了量程为 的电压表；因改装后的电压表内阻已知，则采用电流表外接，电路如图； 【小问3详解】 [1]由电路可知 可知 解得 根据， 解得 [2]研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则通过电流表A2的电流值偏大，即待测电阻上的电压测量值偏大，电阻测量值偏大，电阻率的测量值将偏大。 13. 如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： （1）当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； （2）从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 【答案】（1）30N （2） 【解析】 【小问1详解】 选活塞为研究对象，由平衡条件有 可得 活塞恰好到卡环b时，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 其中，， 解得 继续降温到，此时 其压强为，根据查理定律可得 解得 卡环b对活塞的支持力为F，由平衡条件有 解得 由牛顿第三定律，卡环b受到活塞压力大小为30N。 【小问2详解】 从初状态开始升温，活塞上升，当活塞恰好上升到卡环a时，对应温度为，则有， 解得 此过程外界对气体做功 此后不再做功，全程根据热力学第一定律可得 14. 在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示为一控制粒子运动装置的模型。在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内，一半径为r的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，磁场的边界圆刚好与两坐标轴相切于P、Q两点，在第三和第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ中有一垂直于y轴的足够长的接收屏，带电粒子打到屏上立刻被屏吸收。P点处有一粒子源，粒子源在坐标平面内均匀地向第二象限的各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小相同。已知沿y轴正向射出的粒子恰好通过Q点，该粒子经电场偏转后以与x轴正方向成45°的方向进入磁场Ⅱ，并恰好能垂直打在接收屏上。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的速度大小； （2）求匀强电场的电场强度大小E； （3）将接收屏沿y轴负方向平移，直至仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，求接收屏沿y轴负方向移动的距离L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从点沿轴正向射入的粒子恰好通过点，则粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为，如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 从点沿轴正向射入的粒子在电场中做类平抛运动，设粒子出电场时沿轴负方向的分速度为，如图所示，由题意可知 沿轴方向有 根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问3详解】 由于粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为，根据磁发散原理，所有粒子均沿轴正方向射出磁场Ⅰ，设某一粒子进入磁场Ⅱ时，与轴正方向夹角为，则该粒子进入磁场Ⅱ时速度为，如图所示 设该粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动，半径为，洛伦兹力提供向心力，有 则轨迹的圆心到轴的距离为，代入第一问结果，得。 由此可见，所有粒子进磁场Ⅱ后做圆周运动的圆心均在离x轴距离为的水平线上，即此时接收屏距离轴的距离为，根据圆的特点，打到屏上的速度垂直于半径，而半径在接收屏所在的平面，因此所有粒子均能垂直打在接收屏上。在点沿与轴负方向成60°向左上方射出的粒子恰好能打在屏上时，该粒子左侧的所有粒子都可以打在屏上，右侧的粒子则不能打在屏上，即有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打在屏上，设这时屏需要移动的距离为，如图所示， 设该粒子在磁场Ⅰ中轨迹如图，出磁场时坐标 进入磁场Ⅱ时的速度大小为，在电场中，根据动能定理有 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 即仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，接收屏沿轴负方向移动的距离为 15. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内，与光滑水平面CD相切于C点。水平面CD右侧为顺时针转动的水平传送带，与传送带相邻的光滑水平面MN足够长，MN上静置一物块Q，N处固定一竖直挡板，物块撞上挡板后以原速率反弹。物块P从A点出发，初速度沿切线方向向上，恰好能通过圆弧最高点B，并沿着圆弧轨道运动到C点，此时速度大小。已知AO与竖直方向的夹角为，P、Q均可视为质点，质量分别为，，P、Q间的碰撞为弹性碰撞且碰撞始终发生在MN上，传送带长，物块P与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。结果可用根式表示。 （1）求物块P在A点时初速度的大小； （2）调整传送带的速度大小，求物块P第一次到达M点时速度大小的范围； （3）若传送带速度大小为10m/s，求从P、Q第1次碰撞结束到第2025次碰撞结束，物块P在传送带上运动的总时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 题意知P恰好能通过圆弧最高点B，则有 从B点到C点，由动能定理得 联立解得圆弧半径 从A到C过程有 联立解得 【小问2详解】 若传送带速度够大，P从D一直加速到M点，则有 代入题中数据，联立以上解得物块P第一次到达M点时速度大小 若传送带速度够小，P从D一直减速速到M点，则有 解得 则物块P第一次到达M点时速度大小的范围 【小问3详解】 若传送带速度大小为10m/s，则P匀速通过传送带，设水平向右为正方向，第1次碰撞对系统列动量守恒定律和机械能守恒定律有 联立解得碰后的速度分别为 设P向左滑上传送带的位移为x，根据牛顿第二定律和运动学规律可得 向左运动到最远时间 第2次碰撞，对系统列动量守恒定律和机械能守恒定律有 联立解得碰后的速度分别为 则P返回传送带过程有 解得回到传送带D端时，P的速度 向左运动到D的时间 从P、Q第1次碰撞结束到第2025次碰撞结束，物块P在传送带上运动总时间为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉二中2025届高三年级高考模拟试卷 物理试卷 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1－7题只有一项符合题目要求，第8－10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的发生衰变时的核反应方程为。设的比结合能为的比结合能为，的比结合能为。已知光在真空中的传播速度为的半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　） A. B. 该衰变过程本质是原子核中的一个中子转变为质子并放出一个电子 C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 D. 10个核138天后剩余5个 2. 一水滴从空中由静止开始下落，最终匀速落地。已知水滴所受空气阻力与速度成正比。下列能正确描述该水滴下落过程的加速度一速度（a-v）和速度一时间（v-t）图像的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，AB、BC、AC是等长的绝缘细棒，构成彼此绝缘的等边三角形，AB、BC棒上均匀分布着负电荷，AC棒上均匀分布着正电荷。已知AB、BC两细棒单位长度分布电荷量的绝对值相等且是AC的两倍，AB棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E，取无限远处为电势零点，AB棒在O点产生的电势为−φ。关于三根细棒在O点所产生的电场强度和电势，下列说法正确的是（　　） A. O点电场强度为零，电势为零 B. O点电场强度大小为1.5E，方向沿OB指向B；电势为−1.5φ C. O点电场强度大小为1.5E，方向沿OB指向O；电势为−φ D. O点电场强度大小为，方向沿OB指向B；电势为φ 4. 两个质量分布均匀的圆柱体A、B静置在顶角为60°的“V型”槽中，圆柱体A的截面半径小于B的截面半径，截面图如图所示，不计一切摩擦，下列分析正确的是（　　） A. 若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中，圆柱体A对槽壁的压力变大 B. 若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60°的过程中，圆柱体A对B的压力变大 C. 若“V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，则圆柱体A对槽壁的压力变大 D. 若“V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小圆柱体，则圆柱体A对B的压力变小 5. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为R，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 由题中条件可求出地球密度为 B. 根据题给条件可求出主舱室的质量 C. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 D. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于 6. 如图所示，理想变压器原线圈接有输出电压有效值恒为24V的交流电源，电源内阻不计，定值电阻R1、R2、R3的阻值分别为，，，滑动变阻器R的最大阻值为4Ω。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为1A，则下列说法正确的是（　　） A. 初始时，电压表的示数为14V B. 变压器原、副线圈的匝数比为4:1 C. 从初始位置向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数一直增大 D. 从初始位置向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率一直减小 7. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高，为的中点，距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮，另一端吊着质量也为m的重物。将圆环A由点静止释放，设与水平方向夹角为。已知重力加速度为g，整个过程中未与滑轮相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（ 　） A. 和的速度关系为 B. 可以下降的最大高度为 C. 和总动能最大时， D. 和总动能最大时，B的动能为 8. 夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀，其原理如图甲所示，将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下，通过支架（图中未画出）可以调节光源距离水面的深度h，随着h不同，人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为R，水的折射率为，下列说法中正确的有（　　） A. h越大，水面上发光区域的面积越小 B. 当时，水面上的发光区域会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 C. 当时，水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状 D. 当时，水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状 9. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为0.2m/s，波源的振幅均为4cm，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的两质点刚开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 两列波波源的起振方向相同 B. 两波源间有7个振动加强点 C. 当两列波相遇时，右边的波源振动了5s D. t=3s时，x=0.5m处的质点运动的总路程为16cm 10. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属直导轨固定，导轨间距为L，所在平面与水平面的夹角为θ=30°，导轨间存在垂直于导轨平面、方向相反的匀强磁场，其磁感应强度的大小分别为B、B′。pp′、qq′是垂直于导轨，间距为d的磁场边界。将质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直导轨放置，a棒与pp′的间距也为d，两棒接入导轨之间的电阻均为R，其他电阻不计。现同时将两棒由静止释放，两棒与导轨始终垂直且接触良好。t1时刻a棒经过qq′，b棒恰好经过pp′进入磁场，t2时刻b棒经过qq′。a棒运动的v−t图像如图乙所示，中间图线平行于横轴，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B. a棒刚进入磁场时的速度大小 C. t2时刻后，a、b两棒最终会相遇 D. 0~t1时间内，a棒上产生的焦耳热为 二、非选择题（本题共5小题，共60分。） 11. 手机软件Phyphox利用了智能手机内置的各种传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等）来测量多种物理量。某学习小组设计如图装置测量小车和智能手机的总质量。把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为m的钩码，用手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量：做出a与m（g-a）的图像，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）以下说法正确的是 ； A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 细线的拉力不等于钩码的重力 C 不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D. 钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的总质量 （2）由图像可得，小车和手机的总质量为___________； （3）利用手机测出木板倾角为θ，则小车和智能手机沿木板运动过程中，木板与小车间的动摩擦因数大小为_________。 12. 学习小组要用以下的实验仪器测量一电阻的电阻率，已知其长度为，粗测该电阻的阻值约为。 A.电流表（量程为，内阻约） B.电流表（量程，内阻） C.定值电阻 D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.电源（电动势约） G.开关和导线若干 （1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径___________mm； （2）为了调节方便，测量准确，并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，滑动变阻器应选用___________（填选项前的字母），并在图乙方框中画出测量电路图____（并在图上标注仪器的符号）； （3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示图线，已知图线的斜率为，则所测该电阻的电阻率___________（用、、、、表示）；研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： （1）当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； （2）从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 14. 在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示为一控制粒子运动装置的模型。在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内，一半径为r的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，磁场的边界圆刚好与两坐标轴相切于P、Q两点，在第三和第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ中有一垂直于y轴的足够长的接收屏，带电粒子打到屏上立刻被屏吸收。P点处有一粒子源，粒子源在坐标平面内均匀地向第二象限的各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小相同。已知沿y轴正向射出的粒子恰好通过Q点，该粒子经电场偏转后以与x轴正方向成45°的方向进入磁场Ⅱ，并恰好能垂直打在接收屏上。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 （1）求粒子从P点射出的速度大小； （2）求匀强电场电场强度大小E； （3）将接收屏沿y轴负方向平移，直至仅有三分之一的粒子经磁场Ⅱ偏转后能直接打到屏上，求接收屏沿y轴负方向移动的距离L。 15. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内，与光滑水平面CD相切于C点。水平面CD右侧为顺时针转动的水平传送带，与传送带相邻的光滑水平面MN足够长，MN上静置一物块Q，N处固定一竖直挡板，物块撞上挡板后以原速率反弹。物块P从A点出发，初速度沿切线方向向上，恰好能通过圆弧最高点B，并沿着圆弧轨道运动到C点，此时速度大小。已知AO与竖直方向的夹角为，P、Q均可视为质点，质量分别为，，P、Q间的碰撞为弹性碰撞且碰撞始终发生在MN上，传送带长，物块P与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。结果可用根式表示。 （1）求物块P在A点时初速度的大小； （2）调整传送带的速度大小，求物块P第一次到达M点时速度大小的范围； （3）若传送带速度大小为10m/s，求从P、Q第1次碰撞结束到第2025次碰撞结束，物块P在传送带上运动的总时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $