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襄阳五中2025届高三下学期适应考试三物理试卷
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. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素胶囊后，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2，通过分析呼出的气体中标记的CO2含量，即可判断患者胃中是否含有幽门螺杆菌．的半衰期是5730年，其衰变方程为．下列说法正确的是(　　)
A.X和的中子数相同 B. 该衰变说明原子核中有电子
C.的质量等于X与的质量之和 D. 化合物中的和单质衰变的快慢相同
2. 哈尔滨冰雪大世界的冰雕师傅将质量为m的冰球，放置在内壁光滑的半球形冰碗边缘，冰球从静止滑至碗底．已知冰碗质量为2m，始终静止于水平冰面，重力加速度为g．此过程中(　　)
A. 冰碗对地面的最大压力为3mg B. 冰碗与冰面间最大静摩擦力为mg
C. 冰球滑至碗底时，冰碗所受摩擦力为 mg D. 若冰碗置于光滑冰面，冰球无法到达另一侧边缘
3. 瓶子吞鸡蛋的实验过程如下：先将敞口的玻璃瓶中的空气加热，再将剥皮的熟鸡蛋放于瓶口，过一会发现鸡蛋慢慢被挤压吸入瓶中，如图所示．鸡蛋被吸入还未落下的过程中，瓶中气体可视为理想气体，质量不变．鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时，关于瓶中气体，下列说法正确的是( )
A. 每个气体分子的动能都减小 B. 此过程气体从外界吸热
C. 气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量减小 D. 气体压强和热力学温度的比值减小
4. 如图所示，用红、绿两个激光笔发出的光a、b平行射向半圆形的薄玻璃碗，碗底形成两个光斑；缓慢给碗内注水，发现两个光斑逐渐重合．则关于a、b光的说法正确的是(　　)
A.a光是红光，b光是绿光 B. 在水中，a光波长较短，全反射的临界角较小
C. 光斑重合时，从碗底部射出的光线只有一条 D. 在同一双缝干涉实验装置中a光的干涉条纹间距较大
5. 某次实验时因操作失误，将氕、氘、氚三种核子混到了一起，工作人员设计了如图所示的分离装置．混合核子在平行于轴线的匀强电场1作用下从A点由静止开始加速，然后沿轴线进入垂直于轴线向下的匀强电场2和垂直于纸面向里的匀强磁场组成的区域，磁感应强度B从零开始逐渐增大，直到有核子沿轴线打在收集器上(此时B＝B0)，不计核子重力、核子间相互作用，核子不会打在极板上，则(　　)
A.B＝B0时，沿轴线打在收集器上的是氚核子
B.B＝0时，氚核子在场区运动时间最短
C.B＝0时，3种核子从不同位置离开电场2
D.B＝0时，3种核子从电场2离开时的动能相同
6. 波源位于坐标原点的一列简谐横波，经t＝1.25s向右传播到达P点，此时波源处于Q点．已知这列波振幅A＝3cm，P、Q两点坐标分别为(5m，0)和(0，1.5cm)，则(　　)
A. 该波的频率为0.3Hz B. 该波波源起振方向向下
C. 波源Q向右运动8cm需要2s D. 该波中的质点，在在周期内所走最短路程为cm
7. 如图所示，竖直平面内有竖直方向的匀强电场(图中未画出)和竖直放置的光屏．光屏左侧水平距离为L处的S点放置点光源和不带电的小球A(可视为质点)．质量为m的带电小球B贴着光屏向下运动，当B与点光源在同一高度时，水平抛出小球A，发现A的影子总与B重合．已知重力加速度g，不计阻力，以下说法正确的是(　　)
A. 小球B受到的电场力方向竖直向上，且电场力大小为F＝
B. 小球B做匀减速直线运动，加速度为a＝
C. 抛出小球A时，B球与A球的速度关系为vB1＝
D. 小球A、B相遇时，B球与A球的速度关系 ＝
二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
8、如图所示，“”形直角光滑金属导轨OAN固定在竖直平面内，金属杆一端由光滑铰链连接在O处，另一端穿过套在水平导轨AN上的光滑轻环，金属杆与导轨构成的回路连接良好，整个空间有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)，只考虑OA段的电阻，轻环在水平外力F的作用下，使金属杆以不变的角速度逆时针转动，则在轻环由C点运动到D点的过程中( 　 )
A. 轻环做加速运动 B. 回路磁通量随时间均匀增大
C. 回路中的电流增大 D. 力F对轻环所做的功等于系统产生的热量
9. 乘坐“空中缆车”既能饱览大自然的美景又轻松惬意．如图所示，某一缆车沿坡度为53°的山坡匀速上行，缆车中有一质量m＝50kg的货物放在水平地板上且与车厢壁恰好接触而无挤压，货物与地板之间动摩擦因数μ＝，货物与地板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，某时刻缆车开始沿原方向做加速运动，在这一过程中，加速度大小从零开始缓慢增大，并且整个加速阶段缆车始终保持竖直状态，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，则在缆车斜向上加速运动的过程中(　　)
A. 货物受到4个力
B. 车厢受到的摩擦力方向水平向左
C. 当a＝2m/s2时，车厢地板对货物的摩擦力大小为80N
D. 当a＝10m/s2时，车厢地板对货物的作用力大小为300
10. 如图，在空间直角坐标系O—xyz中，yOz平面为一挡板，挡板左侧有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B．挡板右侧有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B．y轴上距离坐标原点O为L的P处有一粒子发射源，可向xOy平面内y轴左侧180°方向范围内不断发射带正电的粒子．粒子质量均为m、电荷量均为q，速度介于0到v0之间的任意值．挡板在坐标原点O处有一小孔，打到挡板上的粒子均被挡板吸收，从小孔穿出到达挡板右侧的所有粒子，速度的最大值是最小值的2倍，最终打在垂直x轴放置的接收屏上，形成亮斑．接收屏和挡板都足够大，不考虑粒子间的作用力．下列说法正确的是(　　)
A.
B. 穿过小孔的粒子速度方向集中在120°的范围内
C. 当接收屏到O点的距离为L时，亮斑为一个点
D. 当接收屏到O点的距离为时，亮斑为一条长为的直线段
三、非选择题：（60分）
11、某同学设计了一个验证碰撞中动量守恒的实验装置，两个半径相同的小球A、B，用等长的细线分别悬于力传感器a、b，两球静止时，相互接触，两悬线均竖直，a、b传感器示数分别为F01、F02，且F01>F02，当地的重力加速度大小为g．
(1) 小球A的质量为__________．
(2) 将小球A拉开，使小球A的悬线与竖直方向成一定的角度，由静止释放小球A，球A与球B沿水平方向发生正碰，a、b两力传感器显示碰撞前，两悬线的最大拉力分别为F1、F2，碰撞后两悬线的最大拉力分别为F1′、F2′，若悬点到球心的距离为L，则碰撞前一瞬间，小球A的速度大小为_________，碰撞后一瞬间，小球A的速度大小为___________．
(3) 如果表达式_______________在误差允许的范围内成立，则表明A、B两球在碰撞中动量守恒．
12. 某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表，并标记刻度和进行校准．要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值10kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值5000Ω)，电阻箱(0~99999.9Ω)，干电池(E＝1.5V，r＝1.5Ω)，红、黑表笔和导线若干．
(1) 欧姆表设计：将图(a)中的实物连线组成欧姆表 ，欧姆表改装好并完成欧姆调零后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为_____Ω．
(2) 标记欧姆表表盘刻度：通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示．表盘上 处的电流刻度分别为30μA和75μA，则 处的电阻刻度分别为 _____kΩ、_____kΩ．
(3) 校准：红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ刻度；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准．校准完成后，过一段时间再次欧姆调零后校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，但此时指针所指刻度为37.5 kΩ．某同学推测这是由于使用的电源电动势并不等于1.5V导致的．若该同学的推测为真，此时电源电动势为_______V．(保留两位有效数字)
13. 天体观测法是发现潜在黑洞的一种重要方法，我国研究人员通过对双星系统G3425中的红巨星进行天体观测，发现了一个恒星质量级别的低质量黑洞．假设一个双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做圆周运动，在双星系统外、与双星系统在同一平面上一点A观测双星的运动，得到a、b的中心到O、A连线的距离x与观测时间的关系图像如图所示，引力常量为G，求：
(1) a、b的线速度之比；
(2) a、b的质量分别为多大？
14. 如图所示，长为3.5L的不可伸长的轻绳，穿过一长为 的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、的小球A和小物块B．开始时B先放在细管正下方的水平地面上，A在管子下端，绳处于拉直状态，手握细管，保持细管高度不变．现水平轻轻摇动细管，保持细绳相对于管子不上下滑动的情况下，一段时间后，使A在水平面内做匀速圆周运动，B对地面的压力恰好为零．已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，不计一切摩擦阻力．试求：
(1) A做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角 ；
(2) 摇动细管过程中，手所做的功；
(3) 水平轻摇细管，使B上升至管口下L处平衡，此时管内一触发装置使绳断开，A做平抛运动的落地点到管口的水平距离为多少？
15. 如图(a)，倾角为θ＝37°、间距为l＝0.1m的足够长的平行金属导轨底端接有阻值为R＝0.16Ω的电阻，一质量为m＝0.1kg的金属棒ab垂直于导轨放置，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5．建立原点位于导轨底端、方向沿导轨向上的坐标轴x，在0.2m≤x≤0.8m区间内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1.6T．从t＝0时刻起，金属棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下，从x＝0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度v与位移x、加速度a与速度v的关系分别满足图(b)和图(c)．当金属棒ab运动至x2＝0.8m处时，撤去外力F，金属棒ab继续向上运动．金属棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计金属棒ab与导轨的电阻，重力加速度大小为g＝10m/s2，sin37°＝0.6．求：
(1) 当金属棒ab运动至x＝0.2m处时，电阻R消耗的电功率；
(2) 外力F与位移x的关系式；
(3) 从金属棒ab开始运动到运动至最高点的过程中，系统产生的内能．
参考答案
1-7 DBCBD DC
8-10 AC BD AB
11. （1） ；（2） ； ；（3）
12.
（1）；4900；（2）35；5；（3）1.4
13. 解：(1)由图像可知, 图示中a、b的中心和O点间距离从零到最远所用时间为四分之一个周期, 可知该双星系统的周期为, a与轨迹中心间的距离为, b与轨迹中心间的距离为,可得::=4:3,
由线速度v=r,可知a、b的线速度之比为:=4:3.
(2)由题意可知=,可得::=3:4,
对b由万有引力提供向心力可知:=G
,解得:=,=。
14. 解：（1）B处于平衡状态，B对地面的压力恰好为零时有
对A受力分析，竖直方向受力平衡，则有
可得，
解得；
（2）对A，水平方向，根据牛顿第二定律有
动能为
联立解得
根据动能定理有
解得；
（3） 因为绳子拉力恒为mg,故拉住A的绳与竖直线的夹角恒为
此时小球A距离上管口为l'=L+=
根据牛顿第二定律有mg=m
而r'=l'=
解得:v'=
绳断开后,A做平抛运动,h'=
而h'=2.5L-l'=
x'=v't'=L
落地点到管口的水平距离为x==L。
15. 解：（1）当金属棒ab运动至x1=0.2m处时，由图（b）可知其速度大小：
v1=5x1=5×0.2m/s=1m/s
此时感应电动势：E=Blv1=1.6×0.1×1V=0.16V
电阻R消耗的电功率：P==W=0.16W
（2）金属棒ab在无磁场区间0＜x＜0.2m运动时，由图（c）可知
a=5v=25x（m/s2）
由牛顿第二定律有：F-mgsinθ-μmgcosθ=ma
代入数据解得：F=2.5x+1 （N）
金属棒ab在有磁场区间0.2m≤x≤0.8m运动时，其速度大小：v=5x （m/s）
金属棒ab切割磁感线产生的感应电流：I=
金属棒ab受到的安培力大小：F安=BIl
代入数据解得：F安=0.8x （N）
由牛顿第二定律有：F-mgsinθ-μmgcosθ-F安=ma
代入解得：F=3.3x+1（N）
综上，外力F与位移x的关系式为：
F=；
（3）在磁场中F安=0.8x （N），克服安培力做功
W安=F安Δx= Δx=×（x2 x1）
代入数据解得：W安=0.24J
金属棒ab离开磁场时的速度大小：v2=5x2=5×0.8m/s=4m/s
设金属棒ab离开磁场后向上运动的最大距离为s,由动能定理有
-mgsinθ s-μmgcosθ s=0-m
解得：s=0.8m
金属棒ab向上运动过程中，克服摩擦力做功：
Wf=μmgcosθ （x2+s）
代入数据解得：Wf=0.64J
金属棒ab在整个向上运动过程中，系统产生的内能
Q=W安+Wf=0.24J+0.64J=0.88J

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