北京第五中學(xué)2024-2025學(xué)年高三3月統(tǒng)一測(cè)試（一模）物理試題含解析

北京第五中學(xué)2024-2025學(xué)年高三3月統(tǒng)一測(cè)試（一模）物理試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、真空中一半徑為r0的帶電金屬球，通過其球心的一直線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ分布如圖所示，r表示該直線上某點(diǎn)到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點(diǎn)離球心的距離，根據(jù)電勢(shì)圖像（φ-r圖像），判斷下列說法中正確的是（）A．該金屬球可能帶負(fù)電B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向球心C．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．電荷量大小為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場(chǎng)力做功W=q（φ1-φ2）2、在光滑水平面上靜止著物體A，物體B與一質(zhì)量不計(jì)的彈簧相連并以一定速度與A相碰，如圖所示，則彈簧被壓縮的過程中①當(dāng)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí)，兩物體速度相等②只有A、B速度相等時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒③作用過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量總是守恒的④A、B速度相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最小下列選項(xiàng)組，完整、正確的一組是（）A．①② B．①③④ C．①②④ D．③④3、2019年10月5日2時(shí)51分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征四號(hào)丙”運(yùn)載火箭，成功將“高分十號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入略低于地球同步軌道的圓軌道，任務(wù)獲得圓滿成功。下列關(guān)于“高分十號(hào)”衛(wèi)星的描述正確的是A．“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行周期可能大于24小時(shí)B．“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行速度在第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C．“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的機(jī)械能一定小于同步衛(wèi)星的機(jī)械能D．“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度4、如圖所示，在光滑水平面上一小球以某一速度運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，遇到一段半徑為R的1/4圓弧曲面AB后，落到水平地面的C點(diǎn)．已知小球沒有跟圓弧曲面的任何點(diǎn)接觸，則BC的最小距離為（）A．R B．R C．R D．（－1）R5、人站在地面上，先將兩腿彎曲，再用力蹬地，就能跳離地面，人能跳起離開地面的原因是()A．人對(duì)地球的作用力大于地球?qū)θ说囊．地面對(duì)人的作用力大于人對(duì)地面的作用力C．地面對(duì)人的作用力大于地球?qū)θ说囊．人除受地面的彈力外，還受到一個(gè)向上的力6、某行星的自轉(zhuǎn)周期為T，赤道半徑為R．研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該行星的自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)會(huì)導(dǎo)致該行星赤道上的物體恰好對(duì)行星表面沒有壓力，已知引力常量為G．則A．該行星的質(zhì)量為M=B．該行星的同步衛(wèi)星軌道半徑為r=C．質(zhì)量為m的物體對(duì)行星赤道地面的壓力為F=D．環(huán)繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度為7.9km/s二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線、、是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等，即，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡，是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．等勢(shì)面的電勢(shì)一定比等勢(shì)面的電勢(shì)低B．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比通過點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小C．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的加速度比通過點(diǎn)時(shí)的加速度大D．質(zhì)點(diǎn)一定是從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)8、飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預(yù)警、電子干擾等多項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)。如圖所示為飛艇拖拽掃雷具掃除水雷的模擬圖。當(dāng)飛艇勻速飛行時(shí)，繩子與豎直方向恒成θ角。已知掃雷具質(zhì)量為m，重力加速度為g，掃雷具所受浮力不能忽略，下列說法正確的是()A．掃雷具受4個(gè)力作用B．繩子拉力大小為C．海水對(duì)掃雷具作用力的水平分力小于繩子拉力D．繩子拉力一定大于mg9、如圖，正點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn)，以O(shè)為圓心的同心圓上有a、b、c三點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，速率分別為va、vb．若a、b的電勢(shì)分別為φa、φb，則A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B．粒子的比荷C．粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度 D．粒子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少10、如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的p－V圖，氣體狀態(tài)從A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，A→B(圖中實(shí)線)和C→D為等溫過程，溫度分別為T1和T2.下列判斷正確的是()A．T1>T2B．C→D過程放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功C．若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A→B，則氣體的溫度先降低后升高D．從微觀角度講B→C過程壓強(qiáng)降低是由于分子的密集程度減少而引起的E.若B→C過程放熱200J，D→A過程吸熱300J，則D→A過程氣體對(duì)外界做功100J三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，電路如圖（甲）所示(1)將開關(guān)S接通1，電容器的__________（填“上”或“下”）極板帶正電，再將S接通2，通過電流表的電流方向向__________（填“左”或“右”）。(2)若電源電動(dòng)勢(shì)為10V，實(shí)驗(yàn)中所使用的電容器如圖（乙）所示，充滿電后電容器正極板帶電量為__________C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(3)下列關(guān)于電容器充電時(shí)，電流i與時(shí)間t的關(guān)系；所帶電荷量q與兩極板間的電壓U的關(guān)系正確的是__________。12．（12分）一位同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，利用光電門等裝置設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。使用的器材有：鐵架臺(tái)、光電門1和2、輕質(zhì)定滑輪、通過不可伸長(zhǎng)的輕繩連接的鉤碼A和B（B左側(cè)安裝擋光片）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖1，將實(shí)驗(yàn)器材安裝好，其中鉤碼A的質(zhì)量比B大，實(shí)驗(yàn)開始前用一細(xì)繩將鉤碼B與桌面相連接，細(xì)繩都處于豎直方向，使系統(tǒng)靜止。②用剪刀剪斷鉤碼B下方的細(xì)繩，使B在A帶動(dòng)下先后經(jīng)過光電門1和2，測(cè)得擋光時(shí)間分別為、。③用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度，如圖2，則________。④用擋光片寬度與擋光時(shí)間求平均速度，當(dāng)擋光片寬度很小時(shí)，可以將平均速度當(dāng)成瞬時(shí)速度。⑤用刻度尺測(cè)量光電門1和2間的距離。⑥查表得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。⑦為?yàn)證機(jī)械能守恒定律，請(qǐng)寫出還需測(cè)量的物理量（并給出相應(yīng)的字母表示）__________，用以上物理量寫出驗(yàn)證方程_____________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，S1、S2為兩波源，產(chǎn)生的連續(xù)機(jī)械波可沿兩波源的連線傳播，傳播速度v=100m/s，M為兩波源連線上的質(zhì)點(diǎn)，M離S1較近。0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始振動(dòng)，得到質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖象如圖乙所示，求：(1)兩波源S1、S2間的距離；(2)在圖中畫出t=6s時(shí)兩波源S1、S2間的波形圖，并簡(jiǎn)要說明作圖理由。14．（16分）如圖，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點(diǎn)坐標(biāo)（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量大小為e的電子，從虛線MN上的P點(diǎn)，以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場(chǎng)，并從y軸上A點(diǎn)（0，0.5l）射出電場(chǎng)，射出時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)并從圓形有界磁場(chǎng)邊界上Q點(diǎn)（，－l）射出，速度沿x軸負(fù)方向。不計(jì)電子重力。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??？(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小？電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t是多少？(3)圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S是多大？15．（12分）如圖所示，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，兩活塞用一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性輕質(zhì)細(xì)桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮?dú)猓?、小活塞的質(zhì)量分別為2m、m，橫截面積分別為2S、S。氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0，大活塞與大圓筒底部相距?，F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，使小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊位置。已知大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g。求：①初始狀態(tài)下氧氣的壓強(qiáng)；②小活塞與大圓筒底部平齊時(shí)，氧氣的壓強(qiáng)。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．由圖可知0到r0電勢(shì)不變，之后電勢(shì)變小，帶電金屬球?yàn)橐坏葎?shì)體，再依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則金屬球帶正電，A錯(cuò)誤；B．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B，B錯(cuò)誤；C．圖像斜率的物理意義為電場(chǎng)強(qiáng)度，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；D．正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場(chǎng)力做功D正確。故選D。2、B【解析】

當(dāng)彈簧接觸A后，A做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩物體速度相等時(shí)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，則①正確；當(dāng)AB相互作用過程中，系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則②錯(cuò)誤，③正確；A、B速度相等時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，此時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能最小，則④正確；A．①②，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．①③④，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．①②④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．③④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。3、D【解析】

A．萬(wàn)有引力提供向心力：解得：，因?yàn)椤案叻质?hào)”軌道半徑略低于地球同步軌道的圓軌道，所以周期小于同步衛(wèi)星的周期24小時(shí)，A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大環(huán)繞速度，所以“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；C．“高分十號(hào)”和同步衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，所以機(jī)械能大小關(guān)系不確定，C錯(cuò)誤；D．高空的衛(wèi)星由萬(wàn)有引力提供向心加速度：可知“高分十號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，同步衛(wèi)星和地球赤道上的物體角速度相同，根據(jù)：可知同步衛(wèi)星的向心加速度大于地球赤道上的物體的向心加速度，所以“高分十號(hào)”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的向心加速度大于地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，D正確。故選D。4、D【解析】在A點(diǎn)，小球開始離開圓弧曲面，只受重力，則有：得：,之后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則：，得：則平拋運(yùn)動(dòng)的最小水平位移為：,所以BC的最小距離為：A、B、C錯(cuò)誤；D正確；故選D．5、C【解析】試題分析：地面對(duì)人的彈力與人對(duì)地面的彈力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，故B錯(cuò)誤；人之所以能跳起離開地面，地面對(duì)人的彈力大于地球?qū)θ说奈?，人具有向上的合力，故C正確，AD錯(cuò)誤．考點(diǎn)：牛頓第三定律【名師點(diǎn)睛】人對(duì)地的作用力與地對(duì)人的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，人之所以能跳起離開地面，可以對(duì)人進(jìn)行受力分析，人具有向上的合力．6、B【解析】該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則周期將變?yōu)?2T，由題意可知此時(shí)：GMmR2＝mR4π2(12T)2，解得：M＝16π2點(diǎn)睛：重點(diǎn)知識(shí)：行星自轉(zhuǎn)的時(shí)候，地面物體萬(wàn)有引力等于重力沒錯(cuò)，但是不是重力全部用來(lái)提供向心力，而是重力和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物體恰好對(duì)行星表面沒有壓力”時(shí)重力獨(dú)自充當(dāng)向心力．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

A．電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點(diǎn)帶正電可知，電場(chǎng)線指向下方，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故等勢(shì)面的電勢(shì)最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，則此過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故B正確；C．等差等勢(shì)面處密，處電場(chǎng)強(qiáng)度大，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過處時(shí)受到的電場(chǎng)力大，加速度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意無(wú)法判定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：AB。8、AC【解析】

A.對(duì)掃雷具進(jìn)行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如圖，故A正確；

B.根據(jù)平衡條件，有：

豎直方向：F浮+Tcosθ=mg水平方向：f=Tsinθ計(jì)算得出：；故B錯(cuò)誤；CD.掃雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于繩子的拉力，而繩子拉力不一定大于mg，故C正確、D錯(cuò)誤。9、BC【解析】

A.根據(jù)正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特征可知，a、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤；B.電荷量為-q的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，由能量守恒定律，-qφa=-qφb，解得，選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)，粒子在a點(diǎn)所受的庫(kù)侖力大于在b點(diǎn)所受的庫(kù)侖力，由牛頓第二定律可知粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度，故C正確；D.電荷量為-q的粒子粒子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．10、ABE【解析】由圖示圖象可知，D→A過程為等壓過程，氣體體積變大，由蓋呂薩克定律可知，氣體溫度升高，即A點(diǎn)的溫度高于D點(diǎn)的溫度，則，故A正確；C→D過程是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，，由熱力學(xué)第一定律得，氣體放出熱量，由以上分析可知，C→D過程放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的，故B正確；若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A→B，則氣體的溫度先升高后降低，故C錯(cuò)誤；從B→C過程，氣體體積不變，壓強(qiáng)減小，由查理定律可知，氣體的溫度T降低，分子的平均動(dòng)能減小，由于氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)不變，分子平均動(dòng)能減小，分子撞擊器壁的作用力變小，氣體壓強(qiáng)減小，故D錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可知，若B→C過程放熱200J，D→A過程吸熱300J，則D→A過程氣體對(duì)外界做功100J，故E正確；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、上左A【解析】

(1)[1]開關(guān)S接通1，電容器充電，根據(jù)電源的正負(fù)極可知電容器上極板帶正電。[2]開關(guān)S接通2，電容器放電，通過電流表的電流向左。(2)[3]充滿電后電容器所帶電荷量(3)[4]AB．電容器充電過程中，電流逐漸減小，隨著兩極板電荷量增大，電流減小的越來(lái)越慢，電容器充電結(jié)束后，電流減為0，A正確，B錯(cuò)誤；CD．電容是電容器本身具有的屬性，根據(jù)電容的定義式可知，電荷量與電壓成正比，所以圖線應(yīng)為過原點(diǎn)直線，CD錯(cuò)誤。故選A。12、6.710鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2【解析】

③[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器測(cè)量原理得⑦[2][3]為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測(cè)量鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2。對(duì)系統(tǒng)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量，則驗(yàn)證方程為四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫