2025屆陜西省西安工業(yè)大學(xué)附中高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆陜西省西安工業(yè)大學(xué)附中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(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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、將一定值電阻分別接到如圖1和圖2所示的兩種交流電源上，在一個周期內(nèi)該電阻產(chǎn)生的焦耳熱分別為和，則等于（）A． B． C． D．2、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點。粒子重力不計。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個亮點B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶23、撐桿跳是一種技術(shù)性和觀賞性都極高的運動項目。如果把撐桿跳全過程分成四個階段：a~b、b~c、c~d、d~e，如圖所示，不計空氣阻力，桿為輕桿，則對這四個階段的描述不正確的是（）A．a(chǎn)~b階段：加速助跑，人和桿的總機(jī)械能增加B．b~c階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能增加C．c~d階段：桿伸直、人上升，人的動能減少量等于重力勢能增加量D．d~e階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人動能的增加量4、已知長直導(dǎo)線中電流I產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布規(guī)律是B=（k為常數(shù)，r為某點到直導(dǎo)線的距離）。如圖所示，在同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，兩導(dǎo)線通有大小分別為2I和I且方向相反的電流，O點到兩導(dǎo)線的距離相等?，F(xiàn)測得O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小為（）A． B． C． D．5、一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是A．x1處電場強(qiáng)度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動C．若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1<?3D．x2～x3段的電場強(qiáng)度大小方向均不變6、電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開電路，兩極板正對區(qū)域視為勻強(qiáng)電場，其具有的電場能可表示為。如果用外力使平行板電容器的兩個極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說法正確的是（）A．電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?B．電場強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隒．電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀?D．外力做的功大于電場能的增加量二、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、如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有A、B、C、D、E、F六個點組成了一個邊長為a=8cm的正六邊形，已知φF=2V，φC=8V，φD=8V，一電子沿BE方向射入該電場。則下列說法正確的是（）A．電子可能從F點射出B．該電場的電場強(qiáng)度為25V/mC．該電場中A點電勢為φA=2VD．如果電子從DE中點經(jīng)過，則該電子在中點的電勢能為6eV8、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是9、如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是__________A．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光10、如圖，虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在紙面內(nèi)沿不同的方向從粒子源先后發(fā)射速率均為的質(zhì)子和粒子，質(zhì)子和粒子同時到達(dá)點。已知，粒子沿與成30°角的方向發(fā)射，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．質(zhì)子在磁場中運動的半徑為B．粒子在磁場中運動的半徑為C．質(zhì)子在磁場中運動的時間為D．質(zhì)子和粒子發(fā)射的時間間隔為三、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）用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t1，t2…，計算出t12，t22…(1)擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時，對應(yīng)的擋光時間為ti，重錘的加速度為ai，則=__________（結(jié)果用t0和ti表示）(2)作出的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質(zhì)量M=_____。12．（12分）實驗室有一節(jié)干電池，某同學(xué)想測量其電動勢和內(nèi)阻。除了一節(jié)干電池、開關(guān)S，導(dǎo)線還有下列器材供選用：A．靈敏電流計G（0~200μA，內(nèi)阻RA為10Ω）B．定值電阻R1（9990Ω，額定電流0.3A）C．定值電阻R2（990Ω，額定電流1A）D．電阻箱R（0~99.9Ω，額定電流3A）（1）為了測量電動勢，該同學(xué)應(yīng)該選哪個定值電阻______（選填“R1”或“R2”）；（2）在虛線框中畫出實驗電路圖______；（3）按照正確的電路圖連接好電路，實驗后得到如圖所示的－圖像，則該同學(xué)測得電源的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。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）如圖所示，在上端開口的絕熱汽缸內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的絕熱活塞（厚度不計）、，、之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，、與汽缸無摩擦，活塞下方封閉有溫度為的理想氣體。穩(wěn)定時，活塞、將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為，，大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。(1)現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，當(dāng)活塞剛好上升到氣缸的頂部時，求封閉氣體的溫度；(2)在保持第(1)問的溫度不變的條件下，在活塞上施加一豎直向下的力，穩(wěn)定后活塞回到加熱前的位置，求穩(wěn)定后力的大小和活塞、間的距離。14．（16分）如圖所示，右端封閉左端開口的導(dǎo)熱良好的形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗玻璃管半徑為細(xì)玻璃管半徑的3倍，兩管中裝入高度差為的水銀，右側(cè)封閉氣體長，左側(cè)水銀面距管口?，F(xiàn)將左管口用一與玻璃管接觸良好的活塞封閉圖中未畫出），并將活塞緩慢推入管中，直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度不變，不計活塞與管內(nèi)壁的摩擦。求：①兩管水銀面等高時左側(cè)氣體的壓強(qiáng)是多少；②整個過程活塞移動的距離是多少厘米（保留三位有效數(shù)字）。15．（12分）如圖所示，一透明材料制成的圓柱形棒直徑為4cm，長度為30cm。一束光線從圓柱形棒的一個底面中心垂直射入，經(jīng)由另一底面射出。求：（1）該透明材料的折射率；（2）保持入射點不變，調(diào)整光線的入射方向，使其在內(nèi)壁上發(fā)生全反射，仍從另一底面射出，最多能經(jīng)歷幾次全反射。

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、A【解析】

對于方波（圖1）來說，交流電壓有效值為：故在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為對于正弦波（圖2）來說，故交流電壓有效值為：故在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為故故A正確BCD錯誤。故選A。2、A【解析】

ABC．根據(jù)動能定理得則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度因為質(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間，則知時間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時的速度因為粒子的比荷不同，則速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因為則有與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個亮點，故A正確，BC錯誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy因為E和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

A．a(chǎn)～b階段：人加速過程中，人的動能增加，重力勢能不變，人的機(jī)械能增加，故A正確，不符合題意；B．b～c階段：人上升過程中，人和桿的動能減少，重力勢能和桿的彈性勢能均增加，故B正確，不符合題意；C．c～d階段：桿在恢復(fù)原長的過程中，人的動能和彈性勢能減少量之和等于重力勢能的增加量，故C不正確，符合題意；D．d～e階段：只有重力做功，人的機(jī)械能守恒，重力所做的功等于人動能的增加量，故D正確，不符合題意。故選：C。4、C【解析】

設(shè)兩導(dǎo)線間距為d，根據(jù)右手螺旋定則知，甲導(dǎo)線和乙導(dǎo)線在O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均為垂直紙面向里，根據(jù)矢量疊加有乙導(dǎo)線在甲導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小則甲導(dǎo)線單位長度受到的安培力大小C正確，ABD錯誤。故選C。5、D【解析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE可知x1處電場強(qiáng)度最小且為零，故A錯誤；B、粒子在0～x2段切線的斜率發(fā)生變化，所以加速度也在變化，做變速運動，x2～x3段斜率不變，所以做勻變速直線運動，故B錯誤；C、帶負(fù)電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加，說明電勢降低，若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1>?3,故C錯誤；D、x2～x3段斜率不變，所以這段電場強(qiáng)度大小方向均不變，故D正確；故選D點睛：EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE判斷各點場強(qiáng)的方向和大小，以及加速度的變化情況。至于電勢的高低，可以利用結(jié)論“負(fù)電荷逆著電場線方向移動電勢能降低，沿著電場線方向移動電勢能升高”來判斷。6、C【解析】

A．極板間距變?yōu)樵瓉韮杀叮鶕?jù)可知電容減半，A錯誤；B．電荷量和極板正對面積不變，則電場強(qiáng)度大小不變，B錯誤；C．當(dāng)開關(guān)斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)可知，電場能加倍，C正確；D．電路斷開，沒有電流和焦耳熱產(chǎn)生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，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、BC【解析】

A．因為是勻強(qiáng)電場，C、D兩點電勢相等，則CD必為等勢線，AC與FD都與CD垂直，故CA與DF皆為電場方向，電子沿BE方向射入該電場，受到的電場力沿AC方向，不可能偏向F，選項A錯誤；B．電場強(qiáng)度為E==25V/mB正確；C．因AF、BE都與CD平行，進(jìn)一步可知這是三條等勢線，所以φA=φF=2V，φB=φE=5V選項C正確；D．DE中點的電勢為6.5V，電子在中點的電勢能為6.5eV，D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因為繩中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因為F安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點：物體的平衡；安培力.9、ABD【解析】

由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據(jù)折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，則知a光的波長大．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故A正確；a光的波長長，波動性強(qiáng)，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確；由知，在水中a光的速度大，故C錯誤；由全反射臨界角公式，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故D正確；若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達(dá)到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光，故E錯誤．10、BD【解析】

AB．粒子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力有解得結(jié)合兩種粒子的比荷關(guān)系得對于粒子而言，畫出其在磁場中運動的軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系得其軌跡對應(yīng)的圓心角為300°，則粒子做圓周運動的軌跡半徑為，質(zhì)子做圓周運動的軌跡半徑為，所以A錯誤，B正確；CD．質(zhì)子從點射入從點射出，結(jié)合，可知從點射入時的速度方向必須與邊界垂直，在磁場中運動的時間而粒子的運動時間所以質(zhì)子和粒子的發(fā)射時間間隔為，所以C錯誤，D正確。故選BD。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、【解析】

(1)[1]遮光片經(jīng)過光電門時的速度，重錘做初速度為零的勻加速直線運動，由速度位移公式得整理得(2)[2]由牛頓第二定律得整理得則圖像的斜率解得12、R1