2025屆西南交通大學附屬中學高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆西南交通大學附屬中學高三第五次模擬考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、靜電計是在驗電器的基礎上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬極板，G為靜電計。開始時開關S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大，下列采取的措施可行的是（）A．保持開關S閉合，將A、B兩極板靠近B．斷開開關S后，減小A、B兩極板的正對面積C．斷開開關S后，將A、B兩極板靠近D．保持開關S閉合，將變阻器滑片向右移動2、一物體沿豎直方向運動，以豎直向上為正方向，其運動的圖象如圖所示下列說法正確的是A．時間內物體處于失重狀態(tài)B．時間內物體機械能守恒C．時間內物體向下運動D．時間內物體機械能一直增大3、我國計劃于2020年發(fā)射火星探測器，如圖是探測器到達火星后的變軌示意圖，探測器在軌道Ⅰ上的運行速度為，在軌道Ⅱ上P點的運行速度為v2，Q點的運行速度為，在軌道Ⅲ上P點的運行速度為v4，R點的運行速度為v5，則下列關系正確的是A． B．C． D．4、如圖所示，在真空云室中的矩形ABCD區(qū)域內存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，靜止放置在O點的鈾238原子核發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線OP為圓弧，x軸過O點且平行于AB邊。下列說法正確的是（）A．鈾238原子核發(fā)生的是β衰變，放出的射線是高速電子流B．曲線OP是射線的徑跡，曲線OQ是反沖核的徑跡C．改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系隨之改變D．曲線OQ是α射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍5、在某種科學益智玩具中，小明找到了一個小型發(fā)電機，其結構示意圖如圖1、2所示。圖1中，線圈的匝數為n，ab長度為L1，bc長度為L2，電阻為r；圖2是此裝置的正視圖，切割處磁場的磁感應強度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。外力使線圈以角速度逆時針勻速轉動，電刷M端和N端接定值電阻，阻值為R，不計線圈轉動軸處的摩擦，下列說法正確的是（）A．線圈中產生的是正弦式交變電流B．線圈在圖2所示位置時，產生感應電動勢E的大小為BL1L2C．線圈在圖2所示位置時，電刷M的電勢低于ND．外力做功的平均功率為6、如圖所示為氫原子的能級圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（）A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是一樣的B．一個氫原子從n=4能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能減少，電勢能增加二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直紙面向里．現使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數據均為己知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．t1到t2過程中，線框中感應電流沿順時針方向B．線框的邊長為v1（t2﹣t1）C．線框中安培力的最大功率為D．線框中安培力的最大功率為8、2019年11月我國首顆亞米級高分辨率光學傳輸型立體測繪衛(wèi)星高分七號成功發(fā)射，七號在距地約600km的圓軌道運行，先期發(fā)射的高分四號在距地約36000km的地球同步軌道運行，關于兩顆衛(wèi)星下列說法正確的是（）A．高分七號比高分四號運行速率大B．高分七號比高分四號運行周期大C．高分七號比高分四號向心加速度小D．相同時間內高分七號與地心連線掃過的面積比高分四號小9、圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數比為4：1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電。圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。則下列說法正確的是（）A．圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin50πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1：4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1：4D．RT處溫度升高時，電壓表示數不變，電流表的示數變大10、在軸上和處，固定兩點電荷和，兩電荷之間各點對應的電勢高低如圖中曲線所示，在處電勢最低，下列說法中正確的是（）A．兩個電荷是同種電荷，電荷量大小關系為B．兩個電荷是同種電荷，電荷量大小關系為C．處的位置電場強度不為0D．在與之間的連線上電場強度為0的點有2個三、實驗題：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）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產生的感應電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關系，某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應時間內的平均感應電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數據如下表：次數測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數據之后，他們想出兩種辦法處理數據。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數據基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。12．（12分）某班同學在學習了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分學習小組進行實驗探究向心力。同學們用細繩系一紙杯(杯中有30mL的水)在空中甩動，使紙杯在水平面內做圓周運動(如圖乙所示)，來感受向心力。(1)下列說法中正確的是________。A．保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力不變B．保持質量、繩長不變，增大轉速，繩對手的拉力增大C．保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力不變D．保持質量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力增大(2)如圖甲所示，繩離杯心40cm處打一結點A,80cm處打一結點B，學習小組中一位同學用手表計時，另一位同學操作，其余同學記錄實驗數據。操作一：手握繩結A，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作二：手握繩結B，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作三：手握繩結A，使杯在水平方向每秒運動兩周，體會向心力的大小。操作四：手握繩結A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。①操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動半徑大小有關；操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關；操作四與一相比較：________相同，向心力大小與________有關；②物理學中這種實驗方法叫________法。③小組總結階段，在空中甩動紙杯的同學談感受時說：“感覺手腕發(fā)酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣”，你認為該同學的說法正確嗎？答：________。四、計算題：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）某同學設計了一個軌道，豎直放置，讓小球在軌道中運動接力，如圖所示。傾斜直軌道AB與圓弧軌道BPC在B點相切，AC豎直，C是圓的最高點，另一圓弧軌道DQ的圓心為O，其右側虛邊界與AC相切，F是圓的最低點。已知AB長為l，與水平方向的夾角=37°，OD與豎直方向的夾角也是，圓軌道DQF的半徑也為l，質量為m的小球a從A點由靜止開始在外力作用下沿軌道加速運動，一段時間后撤去外力，小球運動到C點后水平拋出，從D點無碰撞進人圓弧軌道DQF內側繼續(xù)運動，到F點與另一靜止的小球b發(fā)生彈性碰撞，小球b從F點水平拋出并剛好落在A點。不計空氣阻力和軌道的摩擦，已知重力加速度為g，sin=0.6，cos=0.8.求：（1）小球a在C點時的速率；（2）外力對小球a做的功；（3）小球b的質量。14．（16分）如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH（點G與點D在同一高度但不相交，FH與圓相切）通過光滑圓軌道EF平滑連接，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內。現將一質量的小球甲從AB段距地面高處靜止釋放，與靜止在水平軌道上、質量為1kg的小球乙發(fā)生完全彈性碰撞。碰后小球乙滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點E點。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°，GH段的動摩擦因數為μ=0.25，圓軌道的半徑R＝0.4m，E點離水平面的豎直高度為3R（E點為軌道的最高點），（，，）求兩球碰撞后：（1）小球乙第一次通過E點時對軌道的壓力大??；（2）小球乙沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若將小球乙拿走，只將小球甲從AB段離地面h處自由釋放后，小球甲又能沿原路徑返回，試求h的取值范圍。15．（12分）如圖所示，在平面第一象限內存在沿y軸負向的勻強電場，在第四象限內存在垂直紙面向外的勻強磁場。一質量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0沿軸正向射入勻強電場，經過軸上Q點（圖中未畫出）進入勻強磁場。已知OP=L，勻強電場的電場強度，勻強磁場的磁感應強度，不計粒子重力。求：（1）粒子到達Q點的速度的大小v以及速度與軸正方向間的夾角；（2）粒子從第四象限離開磁場的縱坐標。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．保持開關閉合，電容器兩端的電勢差不變，與極板間距無關，則指針張角不變，故A錯誤；B．斷開電鍵，電容器帶電量不變，減小A、B兩極板的正對面積，即S減小，根據知，電容減小，根據知，電勢差增大，指針張角增大，故B正確；C．斷開電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板靠近，即d減小，根據知，電容增大，根據知，電勢差減小，指針張角減小，故C錯誤；D．保持開關閉合，電容器兩端的電勢差不變，變阻器僅僅充當導線功能，滑動觸頭滑動不會影響指針張角，故D錯誤。故選：B。2、D【解析】A、以豎直向上為正方向，在圖象中，斜率代表加速度，可知時間內物體向上做加速運動，加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)故A錯誤；B、由圖可知，時間內物體向上做勻速直線運動，動能不變，重力勢能增大，所以機械能增大故B錯誤；C、由圖可知，時間內物體向上做減速運動故C錯誤；D、時間內物體向上做加速運動，動能增大，重力勢能也增大；時間內物體向上做勻速直線運動，動能不變，重力勢能增大，所以時間內物體機械能一直增大故D正確．故選：D3、C【解析】

A．在軌道Ⅰ上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，選項A錯誤；B．在軌道Ⅰ上的速度大于經過Q點的圓軌道上的速度，即大于軌道Ⅱ上Q點的速度，選項B錯誤；C．探測器在軌道Ⅰ上運行，若經過P點時瞬時加速，就變成橢圓軌道，而且在P點加速時獲得的速度越大，橢圓軌道的遠火星點就越遠，軌道Ⅲ的遠火星點R比軌道Ⅱ上的遠火星點Q更遠，因此，選項C正確；D．設P點到火星中心的距離為r，Q點到火星中心的距離為r1，R點到火星中心的距離為r2，由開普勒第二定律有：，，，則，選項D錯誤.故選C.4、D【解析】

AD．衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是α衰變，粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，由于曲線OP為圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運動的圓心在x軸上由質量數守恒和電荷數守恒可知反沖核的電荷量是α粒子的45倍，由半徑公式可知，軌道半徑之比等于電荷量的反比，則曲線OQ半徑是曲線OP半徑的45倍，故A錯誤，D正確。BC．由動量守恒可知粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，反沖核的半徑與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系不變，故BC錯誤。故選D。5、D【解析】

AB．一個周期時間內，有半個周期線圈的兩邊在均勻輻向磁場中做切割磁感線運動，據法拉第電磁感應定律有：其中，解得不是正弦式交變電流，故A、B錯誤；C．根據右手定則，圖2所示位置時外電路中電流由M經電阻R流向N，外電路電流由電勢高處流向電勢低處，則M的電勢高于N的電勢，故C錯誤；D．線圈轉動一個周期時間內，產生電流的時間是半周期，故外力平均功率故D正確。6、C【解析】

A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是不同的，選項A錯誤；B．一個氫原子從能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，選項B錯誤；C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離，選項C正確；D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能增加，電勢能減少，選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．金屬線框剛進入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B．由圖象可知，金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為v1，勻速運動的時間為t2﹣t1，故金屬框的邊長：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；CD．在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），聯立解得：；線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力，進入時安培力等于重力，離開時安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯立得：，故C錯誤，D正確．8、AD【解析】

A．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得可得運行軌道半徑越大，運行的速度越小，高分七號比高分四號向心速率大，故A正確；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得運行軌道半徑越大，運行的周期越大，所以高分七號比高分四號運行周期小，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得運行軌道半徑越大，運行的加速度越小，所以高分七號比高分四號向心加速度大，故C錯誤；D．衛(wèi)星與地心連線掃過的面積為相同時間內，運行軌道半徑越大，與地心連線掃過的面積越大，相同時間內高分七號與地心連線掃過的面積比高分四號小，故D正確；故選AD。9、BD【解析】

A．原線圈接的圖乙所示的正弦交流電，由圖知最大電壓51V，周期0.02s，故角速度是則故A錯誤；B．根據得，變壓器原、副線圈中的電流之比故B正確；C．理想變壓器的輸入、輸出功率之比應為1：1，故C錯誤；D．電壓表測的是原線圈的電壓即不變，則副線圈兩端電壓不變，RT處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數變大，故D正確。故選BD。10、AC【解析】

AB．φ－x圖線的切線斜率表示電場強度的大小，點切線斜率為零即電場強度為0，則有則根據沿電場線方向電勢降低可知，內電場強度沿x軸正方向，內電場強度沿x軸負方向，則兩個電荷是同種電荷，故A正確，B錯誤；C．φ－x圖線的切線斜率表示電場強度的大小，點切線斜率不為零，則電場強度不為0，故C正確；D．由于兩個電荷是同種電荷，根據電場的疊加可知，在的左邊和的右邊合場強不可能為0，所以只有在處合場為0即只有一處，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：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、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解析】

（1）[1]為了定量驗證感應電動勢與時間成反比，我們應該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應電動勢和擋光時間的乘積，若該數據基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應電動勢與擋光時間的倒數關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。12、)BD角速度、半徑質量大小控制變量不正確，見解析【解析】

（1）[1]．由題意知，根據向心力公式F向＝mω2r，結合牛頓第三定律，有T拉＝mω2r；保持質量、繩長不變，增大轉速，根據公式可知，繩對手的拉力將增大，故A錯誤，B正確；保持質量、角速度不變，增大繩長，根據公式可知，繩對手的拉力將增大，故C錯誤，D正確。（2）①[2][3]．根據向心力公式F向＝mω2r，結合牛頓第三定律，則有T拉＝mω2r；操作二與一相比較：質量、角速度相同，向心力的大小與轉動半徑大小有關；操作三與一相比較：質量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關；操作四與一相比較：角速度、半徑相同，向心力大小與質量大小有關；②[4]．物理學中這種實驗方法叫控制變量法。③[5]．該同學受力分析的對象是自己的手，但實驗中受力分析的對象是紙杯，繩的拉力提供紙杯做圓周運動的向心力，方向指向圓心，繩對手