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湖北省黄冈中学2025届高三5月第二次模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年距离我国第一颗原子弹爆炸成功已经六十一周年，“两弹一星”精神激励和鼓舞了几代人，是中华民族的宝贵精神财富。下列关于原子弹和氢弹的说法正确的是( )
A. 原子弹的能量来源和太阳的能量来源原理相同
B. 原子弹的单个轴块可以制成任意大小的体积
C. 氢弹利用大量氢气快速燃烧产生爆炸
D. 氢弹爆炸必须在高温下才能进行
2.雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，、、、为等差等势面，一个电子只在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，、是轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. 云层带负电 B. 点的电场强度大小比点的小
C. 电子在点动能比在点动能小 D. 电子在点电势能比在点电势能大
3.地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从运行到、从运行到的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的倍，则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球公转的速度
B. 在近日点加速度约为地球公转加速度的倍
C. 从运行到的时间等于从运行到的时间
D. 从运行到的过程中动能先减小后增大
4.如图甲所示，有一立方体“魔术”玻璃水槽，其对角线处有一夹层，夹层将水槽等分成两部分，水槽左侧放置一平面镜，镜面与夹层平行，现将新旧两张照片分别紧贴在水槽的正后方和右侧，表演时魔术师通过对水槽、夹层加水或抽水，观众便能看到“旧貌换新颜”的神奇现象。当水槽及夹层都装满水时，如图乙所示。当水槽装满水，夹层没有水时，如图丙所示，观众在水槽正前方位置观看，已知水的折射率近似等于玻璃折射率等于。下列说法正确的是( )
A. 光从玻璃射入空气中的临界角大于度
B. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新旧照片的像都是实像
C. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧
D. 当水槽装满水，夹层没有水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧
5.如图所示的装置，重物、和通过不可伸长的轻质细绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，重物、的质量均为，悬挂重物的细绳与两定滑轮水平线夹角为度时，系统将处于静止状态。设重物在此位置坐标为，缓慢把重物向上托起，然后由静止释放并开始计时，重物的运动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，重物的振动图像如下面右图所示，下列说法正确的是( )
A. 重物的质量为 B. 重物振幅为
C. 重物在时速度最大 D. 重物在时加速度方向竖直向上
6.如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆、上等高的两点、，两杆间距为，则( )
A. 绳中各点所受拉力大小相等 B. 绳中位置越低的点所受拉力越大
C. 若减小，点所受拉力减小 D. 若减小，最低点所受拉力增大
7.用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于轴的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向，射人磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是( )
A. 匀强磁场的方向为沿轴负方向
B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径、螺距均增大
C. 若仅增大角，则直径增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合的整圆
D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径、螺距均增大
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.某新型真空管道磁悬浮列车在测试阶段进行直线调试实验，管道内置高精度位移传感器记录位置与时间的关系如图所示其中段为直线，则列车行驶速度、加速度与时间的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.某地建设智能微电网系统，整合太阳能电站与储能设备，通过特高压输电线路向城市供电。如图所示，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( )
A. 图中甲为电压互感器，乙为电流互感器
B. 若电压表的示数为，电流表的示数为，则线路输送电功率为
C. 若保持发电机输出电压和用户数一定，仅将滑片下移，则输电线损耗功率增大
D. 发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片下移
10.如图所示，质量为的小球乙固定在长度为的轻质细杆上端，杆的下端通过光滑的转轴与质量为的物块甲相连，物块甲紧靠右侧竖直固定挡板，放置在光滑水平面上，开始时轻杆保持竖直状态，系统静止。现轻扰小球乙，使小球乙无初速度的向左倒下，物块甲和小球乙均视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 当轻杆与竖直方向夹角为度时，轻杆的作用力为零
B. 甲刚要离开挡板时，乙的速度大小为
C. 小球乙落地前瞬间，乙的速度大小为
D. 小球乙从开始运动到落地过程中，轻杆对小球乙做的功为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验。
小王同学按照图安装好实验装置，让刻度尺刻度线与弹簧上端平齐，弹簧自然伸长时长度为，在弹簧下端挂一个质量的钩码，静止时弹簧长度为，如图所示，其示数为 。当地重力加速度，弹簧的劲度系数可以表示为 。用题目中的符号表示。
小王测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因是 。
A.值用的
B.没有考虑弹簧的重力
C.刻度尺没有竖直放置
12.某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图甲所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下：
该同学先把电阻箱的阻值调至 填“最大”或“最小”，闭合开关之后，再把闭合于处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表的示数，再把示数换算为倒数，描绘得到如图乙所示的图像，可求得电源电动势 ，内阻 。结果均保留位有效数字
该同学再把闭合于处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表的示数，为使图像更直观，应以 填选项代号为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比 填“偏大”或“偏小”或“不变”。
A.
B.
C.
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.学校举办的科技文化艺术节上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。发射装置简化为如图所示的模型，体积为的充气瓶箭体内有体积为的水和压强为个标准大气压的空气。打气筒气室体积为，现用打气筒通过单向气阀向箭体内每一次充人压强一个大气压、体积为的气体。当水火箭内部气压达到个标准大气压时压缩空气可将活塞顶出，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶和水的体积变化不计。求：
要使水火箭发射出去，需要打气多少次
已知打气筒手柄和活塞质量不计、活塞和气缸之间的摩擦力不计、打气筒与瓶塞连接管的体积不计、箭体内水的高度不计，打气筒活塞横截面积，至少需要用多大的力才能完成第次打气。
14.如图所示，平行金属极板和水平放置，两极板间距为、长度为，极板连接恒压电源。半径为的光滑固定圆弧轨道竖直放置，圆弧轨道关于竖直直径对称，轨道左侧点与极板右端相接触，小球静止在点。现有一质量为、带电量的绝缘小球，从板左端附近的点以一定初速度水平射入，小球刚好无碰撞的从点沿切线方向进入圆弧轨道并与碰撞后粘在一起，之后的运动恰不脱离轨道。假设小球可视为质点，不计极板边缘效应和空气阻力，重力加速度大小为，。
求小球水平射入时初速度的大小
求小球的质量
运动过程中圆弧轨道受到的最大压力的大小。
15.如图所示，无限长的形金属导轨和金属导轨、水平平行放置，与、与之间的距离均为，与之间的距离为，和区域、和区域均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为，和区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为。现有三根金属杆、、垂直导轨放置，金属杆、的长度均为，质量均为，电阻均为，金属杆的长度为，质量为，电阻为。初始时刻金属杆和金属杆之间的距离为，金属杆、均以的初速度向右运动，金属杆速度为零且受到平行导轨向右，大小为的恒力作用，金属杆、间的最小距离为。导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为。以下计算结果只能选用、、、、、、表示。
刚开始运动时金属杆的加速度大小
从开始运动到金属杆、间距离最小所用时间
金属杆的最终速度大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.原子弹的能量来源原理是轴核裂变，与太阳的能量来源原理来自核聚变不同，故A错误轴裂变存在临界体积，不能任意缩小体积，故B错误。氢弹的能量来源于核聚变反应，而非氢气燃烧化学能，必须在高温下进行，故 C错误， D正确故选 D。
2.【答案】
【解析】A.根据电子所受电场力的方向斜向左下，可得电场方向斜向右上，故A点电势比点电势高，由此可知云层带负电，项正确根据等差等势面的疏密可知，点场强比点场强大，项错误若电子从运动到，电场力方向与运动方向的夹角为钝角，则电场力做负功，电子在点动能比在点动能大，项错误根据结合选项可知电子在点电势能比在点电势能小，项错误故选A。
3.【答案】
【解析】A.地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力哈雷彗星在近日点的曲率半径小于地球半径，因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度， A错误万有引力提供加速度则哈雷彗星的加速度与地球的加速度比值为倍，B正确。根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据可知从运行到的时间大于从运行到的时间，C错误从运行到的过程中万有引力与速度方向的夹角一直为钝角，哈雷彗星速度一直减小，因此动能一直减小， D错误故选B。
4.【答案】
【解析】A.临界角小于度，A错误新旧照片的像都是虚像，B错误当水槽及夹层都装满水时，人观察到新照片的像在右侧，旧照片的像在左侧，C错误当水槽装满水，夹层没有水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧，D正确
5.【答案】
【解析】A.对重物进行受力分析，重物受重力、绳的拉力，根据力的合成和分解可得重物的重力为所以重物的质量为故A错误由图可知重物运动的振幅为，故 B正确由图可知，重物在时速度为，故C错误由图可知，重物在时处于最高点，加速度方向竖直向下，故D错误。故选B。
6.【答案】
【解析】因为绳子的自重会导致绳子在不同位置的拉力不同。靠近固定点的绳子段需要支撑更多绳子的重力，因此拉力更大，反之拉力更小，故AB错误根据平衡条件可知点拉力当两杆间距减小时，减小，增大，因此点处所受拉力减小，C正确将绳子的一半作为研究对象，受力分析可知，最低点的拉力当减小时，由于减小，减小，因此最低点所受的拉力也会减小， D错误。故选C。
7.【答案】
【解析】A.将电子的初速度沿轴及轴方向分解，沿方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动且沿轴方向，速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿轴正方向，故A错误
B.根据 且解得所以所以，若仅增大磁感应强度，则、均减小，故B说法错误
C.若仅增大，则增大而减小，且时故C正确
D.若仅减小，则、皆按比例减小，故D错误。
8.【答案】
【解析】根据图像的切线斜率表示速度，可知时间内，列车向正方向做加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，为正方向∽时间内，列车向正方向做匀速直线，加速度为零时间内，列车向正方向做减速直线，加速度方向与速度方向相反，为负方向。故BD错误，AC正确。故选：。
9.【答案】
【解析】甲互感器起降压作用，故为电压互感器，乙互感器起减小电流升压作用，故为电流互感器，故 A正确。电压互感器原线圈两端电压，电流互感器原线圈中的电流，对于理想变压器，输送功率，故B错误。将滑片下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律，升压变压器副线圈两端的电压增大降压变压器原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，通过负载的电流，当不变时，增大，降压变压器原线圈中的电流，匝数比不变，增大，输电线上损失功率增大，故C正确。当用户数增加，负载电阻减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，通过副线圈的电流增大，原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失增大原线圈两端电压，将减小，根据可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片上移，故 D错误。故选：。
10.【答案】
【解析】A.记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为，轻杆上作用力为零时小球乙的速度为，此后甲与挡板分离。小球乙运动至轻杆上作用力为零的过程由动能定理可知此时重力沿杆的分力提供所需要的向心力联立解得，故A错误，B正确轻杆上作用力为零后，小球乙的速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，物块甲开始离开墙壁，两物体在轻杆方向上有位移，轻杆对小球乙做功轻杆作用力为零到小球乙落到水平面上前一瞬间，小球乙、物块甲构成的系统水平方向上动量守恒该过程系统机械能守恒小球乙落地前一瞬间，由小球乙、物块甲速度关联有联立解得：
故C正确对乙用动能定理： 故D正确。故选BCD。
11.【答案】

【解析】因刻度尺的最小分度值为，读数时应估读到最小分度的，所以刻度尺的读数为。根据胡克定律可得解得
测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因刻度尺没有竖直放置，测得的弹簧形变量偏大，因此值偏小。若值用的，造成弹力数值偏大，因此值偏大。没有考虑弹簧的重力不会影响值测量。
12.【解析】实验前，应该把电阻箱的阻值调至最大，使电流表支路电阻最大
根据闭合电路欧姆定律整理得
所以，解得，
把闭合于处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表的示数，则实验数据应采用电压表示数和的阻值，根据闭合电路欧姆定律整理得为使图像更直观应以为纵轴、为横轴进行计算。此时忽略了电压表内阻的分流作用，内阻测量值偏小。
13.【解析】要使水火箭发射出去，设需要打气筒打气次，由题意可知，当水火箭发射瞬间，其内部气压为
根据玻意耳定律有
解得
第次打气后，箭体内气体压强为，根据玻意耳定律有
解得
分析活塞受力
解得
14.【解析】设小球在极板间运动的加速度为，时间为，在竖直方向上，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移时间公式有
解得
在水平方向上有
解得
运动到板右侧沿电场线方向的速度
则根据几何关系有
解得
设小球在点时的速度为，则有
设小球点时的速度为，小球由运动到，根据机械能守恒定律
解得
、发生完全非弹性碰撞，设碰后二者的共同速度为，根据动量守恒定律
之后的运动二者恰好不脱离轨道
解得
碰前小球通过点时轨道对两小球的支持力，
根据牛顿第二定律有
解得
碰后、经过点时轨道对小球的支持力，
根据牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律，两小球碰后通过点时对轨道的压力最大为
15.【解析】刚运动时，电动势为
电流为安培力为
根据牛顿第二定律得
结合、，
解得
当时两者的间距离最小，以水平向右为正方向，根据动量定理得：
对金属杆有
对金属杆有
再结合、可得
又有
可得
代入可得所求的时间为
设金属杆、的最终速度分别为、，分析金属杆有
其中
解得
全过程，金属杆、、组成的系统动量守恒
联立解得
第9页，共14页

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