2025屆杭州高級中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆杭州高級中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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，請將本試卷和答題卡一并交回。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、物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)知識，推動物理學(xué)的發(fā)展．下列說法符合事實的是（）A．英國物理學(xué)家盧瑟福第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念B．法拉第最早在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，從而揭開了電磁學(xué)的序幕C．愛因斯坦給出了光電效應(yīng)方程，成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象D．法國學(xué)者庫侖最先提出了電場概念，并通過實驗得出了庫侖定律2、太陽周圍除了八大行星，還有許多的小行星，在火星軌道與木星軌道之間有一個小行星帶，假設(shè)此小行星帶中的行星只受太陽引力作用，并繞太陽做勻速圓周運動，則A．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期相同B．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動加速度大于火星做圓周運動的加速度C．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期大于木星公轉(zhuǎn)周期D．小行星帶中某兩顆行星線速度大小不同，受到太陽引力可能相同3、托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強度B必須正比于溫度T4、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a25、用木板搭成斜面從卡車上卸下貨物，斜面與地面夾角有兩種情況，如圖所示。同一貨物分別從斜面頂端無初速度釋放下滑到地面。已知貨物與每個斜面間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。則貨物（）A．沿傾角α的斜面下滑到地面時機械能的損失多B．沿傾角α的斜面下滑到地面時重力勢能減小得多C．沿兩個斜面下滑過程中重力的功率相等D．沿兩個斜面下滑過程中重力的沖量相等6、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，電阻55Ω，電流表、電壓表均為理想電表。原線圈A、B端接入如圖乙所示的正弦交流電壓，下列說法正確的是A．電流表的示數(shù)為4.0AB．電壓表的示數(shù)為155.6VC．副線圈中交流電的頻率為50HzD．穿過原、副線圈磁通量的變化率之比為2∶1二、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，半愛心型金屬環(huán)abc（由直線ac及曲線abc構(gòu)成，不計重力）水平放置在絕緣的水平面上，某時刻通有順時針方向恒定電流，長直導(dǎo)線MN固定在水平面上與ac平行，當(dāng)其中通有M到N的恒定電流時，則下列說法正確的是A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B．a(chǎn)c邊與長直線相互吸引C．金屬環(huán)受到的安培力向右D．金屬環(huán)對水平面有向左的摩擦力8、下列說法正確的是()A．在擺角很小時單擺的周期與振幅無關(guān)B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)9、如圖所示為遠距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機輸出的電流增大了，則可以判定A．通過用戶的電流減小了B．用戶接入電路的總電阻減小了C．用戶消耗的電功率減小了D．加在用戶兩端的電壓變小了10、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，下端與阻值為R的電阻相連。勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、長為L、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從ab位置以初速度v沿導(dǎo)軌向上運動，剛好能滑行到與ab相距為s的a′b′位置，然后再返回到ab。該運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．向上滑行過程中導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B．上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為D．電阻R在導(dǎo)體榛向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量小于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量三、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(xué)用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系。實驗中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力。（1）下列關(guān)于該實驗的操作，正確的有_____。A．砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量B．實驗所用電磁打點計時器的工作電源應(yīng)選用電壓約為6V的蓄電池C．實驗時，應(yīng)先讓打點計時器正常工作，后釋放小車D．平衡摩擦力時，應(yīng)掛上空砂桶，逐漸抬高木板，直到小車能勻速下滑（2）圖乙為實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v＝_____m/s（保留三位有效數(shù)字）。（3）該同學(xué)平衡了摩擦力后進行實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了小車動能變化△Ek與繩子拉力對小車所做功W的關(guān)系圖象，他得到的圖象應(yīng)該是_____。A．B．C．D．12．（12分）如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。(已知電火花計時器每隔相同的時間間隔T打一個點)(1)請將下列實驗步驟按先后排序：________.①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來④關(guān)閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值．(2)要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是________．A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結(jié)果____(填“有”或“無”)影響。(4)若興趣小組在卡紙上選取了6個計時點，并測得這6個計時點掃過扇形所對應(yīng)的圓心角為，則角速度的表達式為______________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，光滑水平地面上固定一豎直擋板P，質(zhì)量mB=2kg的木板B靜止在水平面上，木板右端與擋板P的距離為L。質(zhì)量mA=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點）以v0=12m/s的水平初速度從木板左端滑上木板上表面，滑塊與木板上表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2，假設(shè)木板足夠長，滑塊在此后的運動過程中始終未脫離木板且不會與擋板相碰，木板與擋板相碰過程時間極短且無機械能損失，g=10m/s2，求：(1)若木板與擋板在第一次碰撞前木板已經(jīng)做勻速直線運動，則木板右端與擋板的距離至少為多少？(2)若木板右端與擋板的距離L=2m，木板第一次與擋板碰撞時，滑塊的速度的大?。?3)若木板右端與擋板的距離L=2m，木板至少要多長，滑塊才不會脫離木板？（滑塊始終未與擋板碰撞）14．（16分）粗糙絕緣的水平地面上有一質(zhì)量為m的小滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)、其帶電量為q(q>0)。某時刻，在整個空間加一水平方向的勻強電場，場強大小為。經(jīng)時間t后撤去電場，滑塊繼續(xù)滑行一段距離后停下來。已知滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求滑塊滑行的總距離L。15．（12分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質(zhì)點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內(nèi)，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。

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、C【解析】

玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，選項A錯誤；奧斯特最早在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，從而揭開了電磁學(xué)的序幕，選項B錯誤；愛因斯坦給出了光電效應(yīng)方程，成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項C正確；法拉第最先提出了電場概念，庫倫通過實驗得出了庫侖定律，選項D錯誤；故選C.2、D【解析】

A項：由公式可知，若小行星做圓周運動半徑不同，則周期不同，故A錯誤；B項：由公式可知，小行星中各行星繞太陽做圓周運動的加速度小于火星做圓周運動的加速度，故B錯誤；C項：小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動的半徑小于木星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑，因此小行星帶中各行星繞太陽做圓周運動周期小于木星公轉(zhuǎn)周期，故C錯誤；D項：由公式可知，某兩顆行星線速度大小v不同，但有可能相同，故D正確。故選：D。3、C【解析】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．4、D【解析】

根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運動的最大高度，所以有；故A，B，C錯誤；D正確；故選D.5、A【解析】

A．設(shè)斜面長為，貨物距地面的高度為，根據(jù)功的定義式可知，滑動摩擦力對貨物做的功為所以貨物與斜面動摩擦因數(shù)一定時，傾角越小，克服摩擦力做功越多，機械能損失越多，故A正確；B．下滑到地面時的高度相同，重力做功相同，重力勢能減少量相同，故B錯誤；CD．沿傾角大的斜面下滑時貨物的加速度大，所用時間短，根據(jù)可知沿斜面下滑過程中重力的功率大，根據(jù)可知沿斜面下滑過程中重力的沖量小，故C、D錯誤；故選A。6、C【解析】

AB．理想變壓器的原線圈接入正弦交流電，由u-t圖像讀其最大值為，可知有效值為根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比，可得副線圈兩端的電壓：由歐姆定律可知流過電阻的電流：所以，電流表的示數(shù)為2A，B電壓表的示數(shù)為110V，故AB均錯誤；C．因交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，則副線圈的交流電的頻率也為50Hz，故C正確；D．根據(jù)理想變壓器可知，原副線圈每一匝的磁通量相同，變化也相同，則穿過原、副線圈磁通量的變化率相同，比值為1:1，故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、AD【解析】

A．由題意，直導(dǎo)線電流恒定，金屬環(huán)無感應(yīng)電流，故A正確；B．a(chǎn)c邊電流由c指向a，由反向電流相互排斥可知ac邊和長直線相互排斥，故B錯誤；C．彎曲部分所在處的磁感應(yīng)強度大于直線部分，而電流是相同的，故彎曲部分受到的安培力大于直線部分，彎曲部分受到的是引力，直線部分受到的是斥力，故整體受到的安培力的合力向左，故C錯誤；D．由于金屬環(huán)受到的安培力合力向左，故地面對金屬環(huán)的摩擦力向右，故金屬環(huán)對地面的摩擦力向左，D正確；故選AD。8、AD【解析】

A．單擺周期T＝2π與振幅無關(guān)，A項正確；B．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時，振動顯著增強，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時即共振，B項錯誤；C．均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，C項錯誤；D．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象時，振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域間隔出現(xiàn)，這些區(qū)域位置不變，D項正確。故選AD。9、BD【解析】

A項：如果發(fā)電機輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，輸送電流增大，通過用戶的電流增大，故A錯誤；B項：由可知，輸送電流增大，是由于減小引起的，故B正確；C項：當(dāng)用戶電阻減小時，用戶消耗的功率增大，故C錯誤；D項：發(fā)電機輸出電流增大，則輸電線上的電壓降增大，因此降壓變壓器的輸入、輸出電壓均減小，即因在用戶兩端電壓變小了，故D正確。故選：BD。10、BC【解析】

向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況；上滑過程中根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合焦耳定律求解電阻R產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量的計算公式求解向下滑行過程中通過電阻R的電荷量；根據(jù)分析電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量與向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量的大小?！驹斀狻緼．向上滑行過程中導(dǎo)體棒受到重力、安培力，根據(jù)右手定則可得棒中的電流方向，根據(jù)左手定則可得安培力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：其中：解得：由于速度減小，則加速度減小，棒不做勻減速直線運動，故A錯誤；B．設(shè)上滑過程中克服安培力做的功為W，根據(jù)功能關(guān)系可得：克服安培力做的功等于產(chǎn)生的焦耳熱，則：上滑過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為：故B正確；C．向下滑行過程中通過電阻R的電荷量為：故C正確；D．由于上滑過程中和下滑過程中導(dǎo)體棒通過的位移相等，即導(dǎo)體棒掃過的面積S相等，根據(jù)安培力做功計算公式可得：由于上滑過程中的平均速度大于，下滑過程中的平均速度，所以上滑過程中平均電流大于下滑過程中的平均電流，則電阻R在導(dǎo)體棒向上滑行過程中產(chǎn)生的熱量大于向下滑行過程中產(chǎn)生的熱量，故D錯誤。故選BC。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、AC0.475（0.450～0.500都對）A【解析】

（1）[1]．A．實驗中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力，為了使小車的合力近似等于砂和砂桶的總重力，砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量，故A正確；B．實驗所用電磁打點計時器的工作電源應(yīng)選用電壓約為6V的交流電源，而蓄電池提供的是直流電源，故B錯誤；C．實驗時，應(yīng)先讓打點計時器正常工作，后釋放小車，才能夠在紙帶上打出足夠多的點，故C正確；D．平衡摩擦力時，不應(yīng)掛上空砂桶，故D錯誤。故選：AC。（2）[2]．C點的讀數(shù)為1.65cm，E點的讀數(shù)為3.55cm，CE的距離xCE＝（3.55﹣1.65）cm＝1.90cm。中間時刻的速度等于該時間段的平均速度，所以打點計時器在打D點時紙帶的速度vD＝＝m/s＝0.475m/s。（3）[3]．根據(jù)動能定理：W＝△Ek，小車動能變化△Ek與繩子拉力對小車所做功W的關(guān)系圖象是經(jīng)過原點的一條直線，故A正確。12、①③②④D無【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉(zhuǎn)動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理，故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器。故選D。(3)[3]由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響；(4)[4]由可知四、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)8m(2)8m/s(3)（35.85m或35.9m）【解析】

(1)木板與滑塊共速后將做勻速運動，由動量守恒定律可得：對B木板，由動能定理可得：解得L1=8m(2)對