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广州五中2025届高三12月测试物理试题
（满分100分，考试时间75分钟）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图是某小区单扇自动感应门，人进出时，门从静止开始以加速度a匀加速运动，后以匀减速运动，完全打开时速度恰好为零。已知单扇门的宽度为d，则门完全打开所用时间为（　　）
A. B. C. D.
2. 一只黄苇鳽双爪紧扣在荷花叶柄上休息，如图所示。某时刻叶柄处于竖直状态，随着一阵微风掠过，鸟和叶柄缓缓倾斜，在此过程中（　　）
A. 鸟所受合力减小 B. 叶柄所受弹力不变
C. 鸟所受摩擦力减小 D. 叶柄对鸟的力增大
3. 电荷量大小分别为Q、4Q的两个点电荷分别固定在x轴上的两点，其中一个点电荷固定在处，两点电荷间x轴上各点电势随x变化的关系如图所示（以无穷远处为电势零点），其中处的电势最低，x轴上M点的坐标为。将一带正电的试探电荷P在M点由静止释放，忽略试探电荷受到的除库仑力以外的其他作用力。则下列说法正确的是（　　）
A. 两点电荷可能为异种电荷
B. 电荷量大小为4Q的点电荷的位置坐标为
C. 图像在M处的切线斜率的绝对值为
D. 试探电荷P向x轴正方向运动的过程中加速度先增大后减小
4. 如图所示，在以加速度大小为的匀加速下降的电梯地板上放有质量为m的物体，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在电梯壁上，另一端与物体接触（不粘连），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了L，撤去F后，物体由静止向左运动2L后停止运动。已知物体与电梯地板间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则撤去F后（ ）
A. 与弹簧分离前物体相对电梯地板运动加速度大小越来越大
B. 与弹簧分离后物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越小
C. 弹簧压缩量为时，物体相对电梯地板运动的速度最大
D. 物体相对电梯地板做匀减速运动的时间为
5. 如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，点分别为AC、边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　）
A. B、、D、四点的电场强度相同
B. 将一负试探电荷从点移到点，其电势能增加
C 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力做正功
D. 将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力做负功
6. 如图所示，水平地面上固定了一个倾角为的光滑斜面，一端拴有光滑小球B的轻杆在另一端通过铰链与斜面底部连接，小球B静置于斜面上。物块A从斜面顶部由静止释放，碰到B球后，继续紧贴斜面下滑，轻杆则绕铰链顺时针转动。当轻杆转动到与斜面夹角为时，物块A速度恰好为v，并依然与小球B紧密接触，则小球B此时的速度为（　　）
A. B. C. D.
7. 2024年10月30日消息，神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。若我国空间站离地高度为H，绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g。由于在空间站运行轨道上存在密度为ρ的均匀稀薄气体，为了维持空间站长期在固定轨道上做匀速圆周运动，需要对空间站施加一个与速度方向相同的动力，若碰到稀薄气体后气体速度立刻与空间站速度相同，此时对空间站施加动力的大小为F，则空间站在垂直速度方向的面积为（　　）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 在平直公路上a、b、c三车同向行驶，在某段时间内它们的速度-时间图像如图所示，已知时刻，a、b两车恰好相遇，c车在a、b两车前方25m处，且时刻a、c两车速度相等；时刻a、b两车速度相等，c车速度恰好为零，下列说法正确的是（　　）
A. 0~5s内，a车的加速度大于c车的加速度 B. 0~5s内，b、c两车的距离先减小后增大
C. 时，a、b两车相距15m D. 时，a、c两车恰好相遇
9. 钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为m，其在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图（b）所示模型，车在P处的速率为v，弯道表面与水平面成角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A. 在P处车对弯道压力大小为
B. 在P处运动员和车的向心加速度大小为
C. 在P处运动员和车做圆周运动的半径为
D. 若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则速率比原来大
10. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；C为偏转分离器，磁感应强度为，偏转分离器的入口和出口之间的距离确定；D为速度选择器，磁场与电场正交，两极板间的距离为，磁感应强度为。今有一质子[质量为m，电荷量为e的带正电粒子（不计重力）]，由静止经A加速后由入口垂直进入C，然后恰好由出口垂直进入速度选择器，然后沿竖直直线飞出。则（　　）
A. 质子进入偏转分离器C时的速度
B. 质子恰好通过偏转分离器，其磁场上下边界的最小间距
C. 速度选择器两板间电压
D. 若将质子更换为氘核，氘核粒子可以穿过C偏转分离器进入D速度选择器。
三、非选择题：共54分。第11-12为实验题，不要求写出演算过程；13-15为计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11. 某同学设计了测量一元硬币电阻率的实验。
（1）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示，则硬币的厚度______mm，直径______cm；
（2）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为I，硬币和两端的总电压为U，则硬币材料的电阻率______（结果用d、D、I、U、表示）。
12. 某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：
①用天平测出滑块和遮光条的总质量M、钩码和动滑轮的总质量m；
②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；
③测量遮光条与光电门之间的距离L及遮光条的宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条的遮光时间t；
④重复实验，进行实验数据处理。
根据上述实验操作过程，回答下列问题：
（1）为减小实验误差，遮光条的宽度d应适当窄一些，滑块释放点到光电门的距离应适当___________（填“远”或“近”）一些。
（2）根据实验步骤可知滑块通过光电门时，滑块的速度大小___________，钩码的速度大小___________，当地重力加速度为g，系统重力势能的减少量___________，系统动能的增加量___________（均用所测物理量符号表示）。
（3）若在误差允许范围内，则机械能守恒定律得到验证。
13. 如图甲，装载电线杆的货车由于刹车过急，导致装载的电线杆直接贯穿了驾驶室。为研究这类交通事故，某同学建立了如图乙所示的物理模型：水平车箱内叠放三根完全相同的圆柱体电线杆，其横截面如图丙所示；设每根电线杆的重力为G，相邻电线杆间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电线杆前端与驾驶室间的距离为x，货车以速度v在平直公路上行驶；若紧急刹车过程中货车做匀减速运动，下方电线杆未分离且与车箱保持相对静止，重力加速度为g。
（1）若货车制动距离为s，制动时间为t，且上、下电线杆间未发生相对滑动，求上方电线杆在此过程中所受摩擦力的合力大小；
（2）若要保持上、下电线杆间不发生相对滑动，求货车刹车时的最大加速度大小；
（3）若要使电线杆在刹车过程中不冲撞驾驶室，求货车的最小制动距离。
14. 如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后最高反弹至离地h处。设篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求篮球与地面第一次碰撞过程所受合力的冲量I及碰后速率v2与碰前速率v1之比；
（2）若篮球反弹至最高处h时，运动员向下拍球，对篮球施加一个向下的压力F，持续作用至h0高度处撤去，使得篮球与地面第二次碰撞后恰好反弹至h高度处，力F的大小随高度y的变化如图（b）所示，求F0的大小。
15. 在芯片制作过程中，对离子注入的位置精度要求极高，通过如图所示的装置可实现离子的高精度注入。立方体区域的边长为L，以O点为原点，、和分别为x轴、y轴和z轴的正方向建立空间坐标系。在平面的左侧有一对平行金属板M、N，板M、N与面平行，板间距离为d，M、N两板间加有电压，板间同时存在沿x轴负方向、磁感应强度大小为的匀强磁场。在板中间的P点有一离子发射源，能沿平行y轴正方向发射质量为m、电荷量为、速率不同的离子，立方体的面为一薄挡板，仅在其中心D处开有一小孔供离子（可视为单个离子）进入，D点与P点等高，P、D连线垂直挡板。立方体的面为水平放置的薄硅片，E、F分别为和的中点。当板M、N间的电压大小为且立方体内匀强磁场的方向沿方向时，由D点进入的离子恰好注入到硅片边上，且速度与边垂直。不计离子间的相互作用力、离子的重力和离子碰撞后的反弹。
（1）由D点进入的离子速度大小；
（2）立方体内匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）通过调整板M、N间电压，可以控制离子在y轴方向上的注入；通过改变立方体内磁场的方向，可以控制离子在x轴方向上的注入。假设板M、N间的电压大小为，立方体内的磁场磁感应强度大小不变、方向始终垂直于y轴，为保证进入立方体的离子均能注入硅片且硅片的全部区域都有离子注入，求的取值范围。
广州五中2025届高三12月测试物理试题 简要答案
（满分100分，考试时间75分钟）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】B
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】A
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
【8题答案】
【答案】CD
【9题答案】
【答案】AB
【10题答案】
【答案】AC
三、非选择题：共54分。第11-12为实验题，不要求写出演算过程；13-15为计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
【11题答案】
【答案】（1） ① 1.840 ②. 2.500
（2）
【12题答案】
【答案】 ①. 远 ②. ③. ④. ⑤.
【13题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【14题答案】
【答案】（1），方向竖直向上；
（2）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）

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