河北衡水中學2024-2025學年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

河北衡水中學2024-2025學年高三第五次模擬考試物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖1所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標原點，豎直向上為正方向建立軸，當鋼球在振動過程中某一次經過平衡位置時開始計時，鋼球運動的位移—時間圖像如圖2所示。已知鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，則（）A．時刻鋼球處于超重狀態(tài)B．時刻鋼球的速度方向向上C．時間內鋼球的動能逐漸增大D．時間內鋼球的機械能逐漸減小2、關于核能，下述正確的是A．它是可再生能源B．它只能通過重核裂變獲得C．它是原子核結構發(fā)生變化時放出的能量D．重核裂變的反應速度無法控制3、—顆質量為m的衛(wèi)星在離地球表面一定高度的軌道上繞地球做圓周運動，若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1：9，衛(wèi)星的動能（）A． B． C． D．4、2019年諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位學者的貢獻是首次發(fā)現地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T，并測得該恒星與行星的距離為L，已知萬有引力常量為G，則由這些物理量可以求得（）A．行星的質量 B．恒星的質量C．恒星與行星的質量之和 D．恒星與行星圓周運動的半徑之比5、在光滑水平面上靜止著物體A，物體B與一質量不計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當彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時，兩物體速度相等②只有A、B速度相等時，系統(tǒng)的動量才守恒③作用過程中，系統(tǒng)的動量總是守恒的④A、B速度相等時，系統(tǒng)動能最小下列選項組，完整、正確的一組是（）A．①② B．①③④ C．①②④ D．③④6、木星有很多衛(wèi)星，已經確認的有79顆。其中木衛(wèi)一繞木星運行的周期約為1.769天，其表面重力加速度約為，木衛(wèi)二繞木星運行的周期約為3.551天，其表面重力加速度約為。它們繞木星的軌道近似為圓形。則兩顆衛(wèi)星相比（）A．木衛(wèi)一距離木星表面遠 B．木衛(wèi)一的向心加速度大C．木衛(wèi)一的角速度小 D．木衛(wèi)一的線速度小二、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、下列說法正確的是___________A．溫度高的物體分子平均動能和內能一定大B．液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性C．一定質量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加D．空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間分子平均動能一定相同8、如圖所示，兩個固定的半徑均為r的細圓環(huán)同軸放置，O1、O2分別為兩細環(huán)的圓心，且O1O2=2r，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷-Q、+Q(Q>0)。一帶負電的粒子(重力不計)位于右側遠處，現給粒子一向左的初速度，使其沿軸線運動，穿過兩環(huán)后運動至左側遠處。在粒子運動的過程中A．從O1到O2，粒子一直做減速運動B．粒子經過O1點時電勢能最小C．軸線上O1點右側存在一點，粒子在該點動能最大D．粒子從右向左運動的整個過程中，電勢能先減小后增加9、如圖所示，O是一固定的點電荷，虛線是該點電荷產生的電場中的三條等勢線，負點電荷q僅在電場力的作用下沿實線所示的軌跡從a處運動到b處，然后又運動到c處．由此可知()A．O為正電荷B．在整個過程中q的電勢能先變小后變大C．在整個過程中q的加速度先變大后變小D．在整個過程中，電場力做功為零10、下列說法正確的是A．用不能被水浸潤的塑料瓶做醬油瓶，向外倒醬油時不易外灑B．一定量的理想氣體，在壓強不變時，分子每秒對單位面積器壁的平均碰撞次數隨著溫度升高而減少C．某氣體的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數為NA，則該氣體的分子體積為V0＝D．與固體小顆粒相碰的液體分子數越多，布朗運動越明顯E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的三、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）某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律。(1)在實驗中，下列哪些操作不是必需的__________。A．用橡膠塞密封注射器的下端B．用游標卡尺測量柱塞的直徑C．讀取壓力表上顯示的氣壓值D．讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度(2)實驗裝置用鐵架臺固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在實驗中要緩慢推動活塞，這些要求的目的是____。(3)下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規(guī)律的是__________。12．（12分）用如圖所示裝置探究鉤碼和小車（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關系”實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼尚未到達地面。(1)平衡摩擦力時，________（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；(2)如圖乙是某次實驗中打出紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有4個打出的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz通過測量，可知打點計時器打B點時小車的速度大小為________（結果保留兩位有效數字）；(3)某同學經過認真、規(guī)范的操作，得到一條點跡清晰的紙帶，他把小車開始運動時打下的點記為O，再依次在紙帶上取等時間間隔的1、2、3、4、5、6等多個計數點，可獲得各計數點到O的距離s，及打下各計數點時小車的瞬時速度v。如圖丙是根據這些實驗數據繪出的圖象，已知此次實驗中鉤碼的總質量為0.15kg，小車中砝碼的總質量為0.50kg，取重力加速度，根據功能關系由圖象可知小車的質量為________kg（結果保留兩位有效數字）；(4)研究實驗數據發(fā)現，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動能的增量，其原因可能是________。A．鉤碼的重力大于細線的拉力B．未完全平衡摩擦力C．在接通電源的同時釋放了小車D．交流電源的實際頻率大于50Hz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，水平傳送帶與質量為m的物塊間的動摩擦因數為，傳送帶做勻速運動的速度為，物塊在經過傳送帶上方長為的虛線區(qū)域時會受到，恒定的向下壓力。已知壓力區(qū)左邊界距傳送帶左端的距離為，物塊自傳送帶左端無初速釋放后，經過1s到達傳送帶的右端.重力加速度g取。（1）物塊到達壓力區(qū)左邊界的速度（2）壓力區(qū)右邊界到傳送帶最右端的長度。14．（16分）如圖所示，直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°，直角邊BC=a．在截面所在的平面內，一束單色光從AB邊的中點O射入棱鏡，入射角為i．如果i=45°，光線經折射再反射后垂直BC邊射出，不考慮光線沿原路返回的情況．(結果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時，求從O點折射到AC邊上的光線射出的寬度．15．（12分）如圖所示，質量為2m的滑塊A由長為R的水平軌道和半徑也為R的四分之一光滑圓弧軌道組成，滑塊A的左側緊靠著另一質量為4m的物塊C，質量為m的物塊B從圓弧軌道的最高點南靜止開始下滑，D為網弧軌道最低點。已知B與水平軌道之間的動摩擦因數μ=0.1，A的水平軌道厚度極小，B從水平軌道上滑下和滑上的能量損失忽略不計，水平地面光滑，重力加速度為g。(1)若A被固定在地面上，求B與C發(fā)生碰撞前的速度大小v0；(2)若A的固定被解除，B滑下后與C發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞后B再次沖上A，求B與A相對靜止時與D點的距離L。

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、D【解析】

A．從圖中可知時刻鋼球正向下向平衡位置運動，即向下做加速運動，加速度向下，所以處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．從圖中可知時刻正遠離平衡位置，所以速度向下，B錯誤；C．時間內小球先向平衡位置運動，然后再遠離平衡位置，故速度先增大后減小，即動能先增大后減小，C錯誤；D．時間內小球一直向下運動，拉力恒向上，做負功，所以小球的機械能減小，D正確。故選D。2、C【解析】

A．核能是新能源，但不是再生能源，A錯誤；B．輕核的聚變也能產生核能，比如氫彈，B錯誤；C．它是原子核結構發(fā)生變化時，產生新核，出現質量虧損，從而放出的能量，C正確；D．輕核的聚變的反應速度無法控制，而重核裂變的反應速度可以控制，D錯誤；故選C。3、B【解析】

在地球表面有衛(wèi)星做圓周運動有：由于衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9，聯立前面兩式可得：r=3R；衛(wèi)星做圓周運動：得Ek=再結合上面的式子可得Ek=A.與分析不符，故A錯誤。B.與分析相符，故B正確。C.與分析不符，故C錯誤。D.與分析不符，故D錯誤。4、C【解析】

恒星與行星組成雙星，設恒星的質量為M，行星的質量為m。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假設恒星的軌道半徑為r1，動力學方程為得到行星的質量以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設行星的軌道半徑為r2，動力學方程為得到恒星的質量則有故ABD錯誤，C正確。故選C。5、B【解析】

當彈簧接觸A后，A做加速運動，B做減速運動，當兩物體速度相等時彈簧處于最大壓縮狀態(tài)，則①正確；當AB相互作用過程中，系統(tǒng)受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，則②錯誤，③正確；A、B速度相等時，彈簧彈性勢能最大，此時系統(tǒng)動能最小，則④正確；A．①②，與結論不相符，選項A錯誤；B．①③④，與結論相符，選項B正確；C．①②④，與結論不相符，選項C錯誤；D．③④，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。6、B【解析】

A．兩衛(wèi)星繞木星（）運動，有得由題意知，則故A錯誤；BCD．由萬有引力提供向心力得，，得故B正確，CD錯誤。故選B。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、BCE【解析】

本題考查熱學相關知識?！驹斀狻緼.溫度是分子的平均動能的標志，而物體的內能不僅與溫度有關，還有物體的物質的量、體積、物態(tài)有關，故A錯誤；B.液晶是一種比較特殊的物態(tài)，它既具有液體的流動性又向某些晶體具有各向異性，故B正確；C.根據理想氣體狀態(tài)方程，P不變，V增大，溫度T增大，分子的平均動能增大，分子勢能可以忽略不計，內能一定增加，故C正確；D.空氣的相對濕度定義為水的實際氣壓與同溫度下飽和蒸氣壓之比，故D錯誤；E.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡，溫度相同，分子平均動能一定相同，故E正確。故選BCE。8、AC【解析】

A．圓環(huán)在水平線上產生的場強豎直分量疊加為0，只有水平分量相加，所以圓環(huán)在水平線上的場強方向與水平線平行，同理圓環(huán)在水平線上的場強方向與水平線平行；根據場強的疊加，帶負電粒子從到過程中，受到的電場力合力方向始終水平向右，與粒子運動方向相反，所以粒子做減速運動，A正確；BC．圓環(huán)在水平線上處場強為0，在向右無窮遠處場強為0，同理圓環(huán)在水平線上的場強分布也如此，根據場強的疊加說明在右側和左側必定存在場強為0的位置，所以粒子從右側遠處運動到過程中，合場強先水平向左減小，帶負電粒子所受電場力水平向右減小，電場力做正功，電勢能減小，粒子做加速運動，在右側某位置合場強為0，粒子速度達到最大，動能最大；繼續(xù)向左運動，合場強水平向右且增大，粒子所受電場力水平向左，電場力做負功，電勢能增大，粒子做減速運動至，B錯誤，C正確；D．粒子穿過后，對比上述分析可知，粒子所受電場力先水平向右，后水平向左，所以電勢能先減小，后增大，綜合BC選項分析，D錯誤。故選AC。9、CD【解析】

粒子的所受合力的方向大致指向軌跡的彎曲的方向，知負電荷所受的電場力背離點電荷向外，知O為負電荷。故A錯誤。從a處運動b處，然后又運動到c處電場力先做負功再做正功，所以電勢能先變大后變小，故B錯誤。越靠近點電荷，電場線越密，則電荷所受電場力越大，加速度越大，則加速度先增大后減小。故C正確。初末位置在同一個等勢面上，兩點間的電勢差為零，根據W=qU，知電場力做功為零，故D正確。故選CD?！军c睛】解決本題的關鍵掌握通過軌跡的彎曲大致判斷合力的方向，會根據電場力做功判斷動能的變化，知道在等勢面上移動電荷，電場力不做功．10、ABE【解析】

A．從塑料醬油瓶里向外倒醬油時不易外灑，這是因為醬油不浸潤塑料，故A正確；B．一定質量的理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，則分子對器壁的平均碰撞力增大，所以分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數減少，故B正確；C．氣體間距較大，則得到的是氣體分子間的平均距離，故C錯誤；D．布朗運動是指懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子的無規(guī)則運動，布朗運動的激烈程度與溫度和懸浮顆粒的體積有關，溫度越高，體積越小，布朗運動越劇烈，若是與固體顆粒相碰的液體分子數越多，說明固體顆粒越大，不平衡性越不明顯，故D錯誤；E．根據熱力學第二定律，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，故E正確。故選ABE。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、B保證氣體狀態(tài)變化過程中溫度盡可能保持不變C【解析】

(1)[1]A．為了保證氣密性，應用橡膠塞密封注射器的下端，A需要；BD．由于注射器的直徑均勻恒定，根據可知體積和空氣柱長度成正比，所以只需讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度，無需測量直徑，B不需要D需要；C．為了得知氣壓的變化情況，所以需要讀取壓力表上顯示的氣壓值，C需要。讓選不需要的，故選B。(2)[2]手溫會影響氣體的溫度，且實驗過程中氣體壓縮太快，溫度升高后熱量不能快速釋放，氣體溫度會升高，所以這樣做的目的為保證氣體狀態(tài)變化過程中溫度盡可能保持不變。(3)[3]根據可知當氣體做等溫變化時，p與V成反比，即，故圖像為直線，所以為了能直觀反映p與V成反比的關系，應做圖像，C正確。12、不要0.720.85BD【解析】

(1)[1]．小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實驗中能夠把細線對小車的拉力視為小車的合外力，則應該用重力的下滑分力來平衡摩擦力，在平衡摩擦力時，不掛鉤碼，但要連接紙帶。

(2)[2]．相鄰的兩個計數點之間還有4個打出的點沒有畫出，計數點間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s根據勻變速直線運動的規(guī)律可知，一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打B點的速度為(3)[3]．設鉤碼的質量為m，小車的質量為M，小車中砝碼的質量為m'，對系統(tǒng)，由動能定理得整理得v2-x圖象的斜率解得M=0.85kg。(4)[4]．A．鉤碼的重力大于細線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯誤；

B．長木板的右端墊起的高度過低，未完全平衡摩擦力時，則摩擦力做負功，系統(tǒng)總動能的增量小于鉤碼重力做的功，故B正確；

C．接通電源的同時釋放了小車，只會使得紙帶上一部分點不穩(wěn)定，不影響做功與動能的增量，故C錯誤；

D．交流電源的實際頻率大于50Hz，如果代入速度公式的周期為0.02s，比真實的周期大，則求出來的速度偏小，則動能偏小，故D正確。

故選BD。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、（1）（2）【解析】

（1）物塊在壓力區(qū)左側時，由牛頓