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2025届高考物理二轮复习收官检测卷（五）
【考试时间：75分钟】
一、选择题：本题共12小题，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1.在2024巴黎奥运会上，中国跳水队首次实现包揽8枚金牌的壮举。图示为运动员全红蝉在10米跳台卫冕时的照片，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.观看全红蝉在空中动作时可以把她看成质点
B.全红蝉在空中竖直下落阶段看到池中的水匀速上升
C.全红蝉从接触水面到下沉至最低点的过程中先超重后失重
D.全红蝉起跳时脚对跳板的作用力与跳板对脚的作用力大小相等
2.土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为，已知引力常量，则土星的质量约为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，真空中有四个点电荷分别固定在A、B、C、D四点，O为AB的中点，若O点的电场强度为零，已知A、C两点放置的点电荷均为，则B、D两个点电荷的电荷量分别为( )
A.， B.， C.， D.，
4.磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧。细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子，使其均匀地分布在分子层上，其结构示意如图所示。已知无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，静电力常量为k，介质的相对介电常数为，细胞膜的面积。当内外两膜层分别带有电荷量Q和时，关于两分子膜层之间距离的变化情况，下列说法正确的是( )
A.分子层间的距离增加了 B.分子层间的距离减小了
C.分子层间的距离增加了 D.分子层间的距离减小了
5.如图所示，一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入，经AB界面折射后分为a、b两束光，则下列说法正确的是( )
A.b光的光子能量小于a光的光子能量
B.现将入射光绕O点逆时针转动，则a光先消失
C.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D.在半圆形玻璃中，b光的传播时间小于a光的传播时间
6.如图，将一平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光从上方入射后，从上往下可以看到干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度相等
B.在装置中抽去一张纸后，观察到干涉条纹变疏
C.干涉条纹是由两玻璃板上表面反射的光叠加产生的
D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
7.如图所示，为圆O上的四个点，直径相互垂直，两根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处，导线中通有大小相等，垂直纸面向外的电流，关于三点的磁感应强度，下列说法正确的是( )
A.都为零 B.O点最大
C.a、c两点方向相反 D.a、c两点方向相同
8.某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车( )
A.在的平均速度为
B.在做匀减速直线运动
C.在内的位移比在内的大
D.在的加速度大小比的小
9.如图所示为理想变压器，已知匝，匝。电阻。电源为理想交流电源。开关闭合断开时的电功率和开关闭合断开时的电功率相等。则线圈的匝数可能为( )
A.20 B.40 C.60 D.80
10.如图所示，倾角为θ的足够长斜面顶端有一小球，小球以初速度沿垂直斜面方向抛出，之后与斜面发生多次碰撞。碰撞前后，小球垂直斜面方向的速度大小不变、方向反向，且碰撞时间极短，小球与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.小球与斜面每次碰撞时间间隔为
B.小球与斜面碰撞前后沿斜面方向速度减小
C.若，小球每次与斜面碰撞前瞬间速度相同
D.若，小球与斜面第n次与第次碰撞处距离为
11.如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻（g取，摆角小于5°）。下列说法正确的是( )
A.单摆的摆长为 B.小球的质量为
C.小球在最低点的速度为 D.小球运动到B点时回复力为0
12.如图，容积为的汽缸竖直放置，导热性能良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于距汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为，活塞因重力而产生的压强为，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间的摩擦。则在加热过程中( )
A.开始加热前，活塞下方体积为
B.温度从升至，气体对外做功为
C.温度升至时，气体压强为
D.温度升至时，气体压强为
二、非选择题：本题共5小题，共56分．
13.（8分）某实验小组为了测量一金属杆的电阻，设计了如图所示的电路，所用器材如下：
电源（电动势E恒定，内阻），
电阻箱（最大阻值），
电阻（阻值为），
电阻（阻值为），
毫安表mA（量程30.0mA，内阻不计），
待测金属杆，开关S，导线若干。
请完成下列实验操作和计算：
（1）根据如图所示实验原理图连接电路，闭合开关S，调节电阻箱的阻值为，此时毫安表示数为24.0mA，则金属杆中的电流为________mA；
（2）重复以上步骤，调节电阻箱的阻值为，此时毫安表示数为20.0mA；
（3）断开开关，根据上述测量，计算得到待测金属杆电阻为________Ω，同时可得到所用电源电动势为________V。
（4）若电源长期使用后，电源电动势不变、内阻增大，则金属杆电阻的测量值将________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
14.（8分）探究小车做匀变速直线运动的速度变化的实验装置如图(a)所示，打点计时器的工作频率为50 Hz。纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有四个点未画出。
（1）部分实验步骤如下:
A.测量完毕，关闭电源，取出纸带
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在木板上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是________。
（2）图(b)中标出的相邻两计数点间隔的时间_______s。
（3）计数点5对应的瞬时速度__________。
（4）利用数据在图(c)中作图像。
（5）小车加速度_______。(结果保留3位有效数字)
15.（6分）航模小组进行螺旋桨飞机模型的下落表演，如图所示，质量为m的飞机模型螺旋桨正常工作，悬停在高处的O点。现关闭螺旋桨，飞机模型从O点由静止开始自由下落，PQ和MN为两段缓冲区，飞机模型进入到缓冲区后，受到方向竖直向上，大小与飞机模型速率成正比的缓冲力的作用（k已知），飞机模型通过Q、N两点时加速度均恰好为0。已知，，不计飞机模型所受空气浮力和阻力的影响，重力加速度为g。求：
(1)O点到P点的距离；
(2)飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能；
(3)若O点下方至N点均为缓冲区，飞机模型仍从O点由静止开始自由下落，运动至N点的总时间t。
16.（10分）由某种新型材料做成的某个光学元件，其中一个截面是半径为R的半圆形，PQ为半圆的直径，O为该柱形截面的圆心，如图所示。一激光器发出的光以与直径PQ成45°角的方向射入元件内，入射点沿PQ由下向上移动，当移动到B点时，光线恰好从元件的中点E射出，继续上移到位置D（图中未标出）时光线恰好不能从圆弧面射出（不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光）。已知该新型材料的折射率，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）由B点射入的光线在元件内传播的时间；
（2）D点与O的距离。
17.（12分）如图所示，在磁感应强度的水平匀强磁场中，有一边长为，匝数匝，总电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求：
(1)若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式；
(2)线圈转到图示位置时电压表的示数；
(3)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功；
18.（12分）如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，导轨所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根金属杆a、b间隔一定距离静止于导轨上，两杆与导轨垂直且接触良好，杆a、b的电阻分别为R和3R，杆a、b的质量分别为3m和m。现使杆a获得一个大小为、水平向右的初速度。
（1）当杆b的速度大小为时（两杆未相撞），求此时杆b受到的安培力大小F；
（2）若整个运动过程中两杆未相撞，求整个运动过程中杆a产生的焦耳热；
（3）若初始位置时两杆之间的距离，通过计算判断两杆在整个运动过程中是否相撞。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.研究全红婵在空中动作时，全红婵的形状大小不能忽略不计，不可以把她看成质点，故A错误；
B.全红婵在空中竖直下落阶段做匀加直线运动，故以全红婵为参照，她看到池中的水是匀加速上升的，故B错误；
C.全红婵从接触水面到下沉至最低点过程，加速度先向下再向上，故她先失重后超重，故C错误；
D.根据牛顿第三定律，可知全红婵起跳时脚对跳板的作用力与跳板对脚的作用力大小相等，故D正确。
故选D。
2.答案：B
解析：卫星绕土星运动，土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M，则
解得
代入计算可得
故选B。
3.答案：B
解析：A、B、C、D各点在O点的电场方向如图所示
可知B点电荷带正电、D点电荷带负电，设AC长度为x，根据平衡条件和几何知识有
，
即
，
解得
，
故选B。
4.答案：B
解析：内外两膜层分别带有电荷量Q和时，两膜层之间电场力为引力，在该引力作用下，分子层之间的距离减小，令距离减小量为，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲度系数为的轻质弹簧，由于无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，细胞膜的面积，则膜层周围的电场也可近似看为匀强电场，令电场强度为E，可知单独一个极板产生的场强为，则有
根据电容的表达式有
，
根据电场强度与电势差的关系有
结合上述解得
即分子层间的距离减小了。
故选B。
5.答案：C
解析：A.因为玻璃对b光的偏折程度大于a光，所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，所以b光频率高，光子能量大，故A错误。
B.根据可知，b光临界角小，现将入射光绕O点逆时针转动，则b光先消失，故B错误；
C.b光频率高，波长短，根据可知，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故C正确；
D.根据，所以在半圆形玻璃中，b光速度小，路程相同，则b光时间长，故D错误。
故选C。
6.答案：B
解析：A.任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差相等，A错误；B.从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大。故干涉条纹条纹变疏，B正确；C.光线在空气薄膜上下表面反射并发生干涉，形成干涉条纹，C错误；D.如图所示
设空气膜顶角为为两相邻亮条纹对应的膜厚度，则
解得故在实验装置不变的情况下，蓝光的波长比红光的短，干涉条纹间距变小，D错误。故选B。
7.答案：C
解析：根据右手螺旋定则，d处导线在o点产生的磁场方向水平向左，b处导线在o点产生的磁场方向水平向右，合成后磁感应强度等于0.d在c处产生的磁场方向垂直于cd偏左上，b在c处产生的磁场方向垂直bc偏右上，则根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向上；同理可知，a处的磁场方向竖直向下；则选项C正确，ABD错误.故选C.
8.答案：D
解析：A.根据图像可知，在内汽车做匀加速直线运动，平均速度为故A错误；B.根据图像可知，在内速度一时间图像为曲线，汽车做非匀变速运动，在内图像为倾斜的直线，汽车做匀减速直线运动，故B错误；C.根据图像与横轴围成的面积表示位移大小，在图中做一条辅助线，如图所示：
可得在汽车的位移大小为，在汽车的位移大小，可知的位移比的小，故C错误。D.根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，由此可知在的汽车加速度为，在的汽车加速度约为，负号表示加速度方向和速度相反，则在的加速度大小比的小，故D正确。故选D。
9.答案：BD
解析：把定值电阻和理想交流电源可等效为一个内阻为的电源。和可分别与变压器等效为定值电阻。有两种情况下和消耗的功率相等。
一种是和等效电阻相等，有
可求得
匝
第二种情况是和等效电阻的乘积等于等效内阻的平方，有
可求得
匝
故选BD。
10.答案：ACD
解析：分析小球与斜面的相互作用时，如何分解？分解后小球的运动怎么样？
题干中重点强调，碰撞前后小球垂直斜面的速度大小不变，方向反向，则分解过程应注重不变量。将重力加速度沿平行斜面方向和垂直斜面方向进行分解，垂直斜面方向上，小球做类竖直上抛运动，加速度，由匀变速运动规律可得，小球从抛出到第一次落回斜面所需的时间为t，碰撞过程极短，不考虑重力，在垂直斜面方向上由动量定理有，平行斜面方向有，A正确，B错误。
小球与斜面间动摩擦因数变化，对小球运动的影响如何？
若，代入可得，小球每次在空中运动过程中，平行斜面方向速度的增加量为，有，则碰撞后平行斜面方向小球的速度为0，如此循环，每次在空中的运动都是相同的，C正确。若，小球平行斜面方向做初速度为0的匀加速运动，由匀变速运动规律可得，小球落点间距离之比为1:3:5：…，又第1个落点到起始点的距离为，则第n个落点与第个落点间的距离为，D正确。
11.答案：BD
解析：根据图像可知单摆周期为，根据单摆周期公式，解得，A错误；小球在最高点时，小球在最低点时，从最高点到最低点根据机械能守恒定律有，解得，，B正确，C错误；小球运动到B点时回复力为0，D正确。
12.答案：AD
解析：未抽气时，汽缸底部封闭气体的压强为，抽气前，封闭气体的体积；活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，封闭气体做等温变化，再次平衡时，封闭气体压强，根据玻意耳定律有，代入数据解得，A正确；加热封闭气体，设气体做等压变化所能达到的最高温度为，根据盖-吕萨克定律有，代入数据解得，因此当气体的温度升高到前，气体的压强均为，C错误；气体温度从升高到的过程，气体做等容变化，根据查理定律有，代入数据解得，D正确；当封闭气体的温度升高到时，根据盖-吕萨克定律有，解得，气体对外做功，B错误。
13.答案：（1）36.0（3）4.0；1.2（4）大于
解析：（1）由题意可知，通过电阻的电流，根据欧姆定律可知，电阻两端的电压为
电阻和电阻箱并联，电压相等
根据欧姆定律，可得通过电阻箱的电流为
金属杆在干路上，则通过金属杆的电流为
联立，解得
（3）根据闭合电路欧姆定律可得
其中
联立，解得
将当时，和当时，分别代入，解得
（4）根据
可知，若电源长期使用后，电源电动势不变、内阻增大，则金属杆电阻在计算时，减去的电源的内阻偏小，计算得到的金属杆的电阻偏大。
14.答案：（1）DCBA（2）0.1（3）1.00m/s（4）见解析（5）2.00
解析：（3）
（4）计算各点速度见下表,图像如图所示。
计数点
1 0
2 0.1 0.40
3 0.2 0.60
4 0.3 0.80
5 0.4 1.00
6 0.5 1.20
（5）(或从图像的斜率求解)
15.答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）飞机模型在OP段自由下落，到达Q、N两点时加速度均恰好为0，则
表明这两点处速度相等，故在PQ和MN做完全相同的减速运动，且以相同的速度收尾，则
，
Q点时加速度为零，则有
由Q运动到M，有
由O运动到P，有
联立解得
（2）飞机模型由Q运动到N，动能不变，机械能减少
同理，由P运动到M，机械能减少
故飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能
（3）由于缓冲区加长，飞机模型到达N点的速度仍为，保持不变，重力的冲量为
缓冲力的冲量为
由动量定理可得
且
联立解得
16.答案：（1）（2）
解析：（1）由题意知，入射角，设对应折射光线BE的折射角为r，如图所示
根据折射定律有
解得
光线BE在元件内传播的速度为
传播的距离为
光线从B点传播到E所用的时间
（2）当光线由D点入射时，到达圆弧面的入射角恰好等于临界角C，则
由正弦定理得
解得
17.答案：(1)
(2)
(3)4800J
解析：（1）根据角速度定义式，得
若从线圈通过中性面时开始计时，则有
（2）电压表示数为有效值；电动势有效值
电压表示数
（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功
解得
18.答案：（1）（2）（3）会相撞
解析：（1）以向右为正方向，金属杆组成的系统在水平方向受力平衡，由动量守恒定律可得
得
回路中产生的感应电动势为
回路中的电流
杆b受到的安培力大小
（2）在整个运动中，金属杆组成的系统动量守恒，则有
由能量守恒定律可知
a产生的焦耳热
（3）设初始位置时两杆之间距离至少为x，取在很短时间内，利用动量定理对杆b分析，则有
两边求和可得
即为
由于
得
所以会相撞。

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