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2024—2025学年高三年级下学期5月最后一卷
物 理
考生注意：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.如图，某同学用一根劲度系数为k的轻质弹簧测量物块与水平面间的动摩擦因数。将弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端与物块连接，物块置于水平面上，弹簧与地面平行。改变物块在水平面上的位置，发现物块只能在A、B两点间保持静止，测得A、B两点到竖直挡板的距离分别为d1、d2，物块的质量为m，当地重力加速度为g，则物块与水平面间的动摩擦因数为（　）
A. B. C. D.
2.太空电梯是一种设想中的交通工具，能够将人员和货物从地球表面直接运送到太空。如图是太空电梯的示意图，超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，使它们随地球同步旋转；电梯轿厢可以沿着超级缆绳往返于空间站和基地之间。已知配重空间站的轨道比静止卫星的轨道更高。此时电梯轿厢正停在处。下列说法正确的是（　）
A.轿厢中的货物处于平衡状态
B.与天津广播电视塔相比，同步空间站绕地球运动的线速度更小
C.超级缆绳上各点的加速度与该点到地球球心的距离的平方成反比
D.若从配重空间站脱落一个小物块，该物块脱落后做离心运动
3.2025年1月13日11时，我国太原卫星发射中心成功将微厘空间01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知卫星绕地球做圆周运动的周期为，轨道半径为；地球绕太阳做圆周运动的周期为，轨道半径为，引力常量为G，下列说法正确的是（　）
A. B.由、和G能求太阳的质量
C.由、和G能求太阳的质量 D.地球质量与太阳质量的比值为
4.如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动，与基板距离减小的过程中（　）
A.电容器的电容减小 B.振动膜所带的电荷量增大
C.电容器的板间电场强度不变 D.图中a点电势低于b点电势
5.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，劲度系数为的轻质弹簧一端连接在固定挡板上，另一端连接一质量为的物体，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体上，另一端与质量也为的小球相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住球使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放，不计一切摩擦，取.则（　）
A.A、B组成的系统在运动过程中机械能守恒
B.弹簧恢复原长时细绳上的拉力为
C.A沿斜面向上运动的最远距离为
D.如果把斜面倾角改为，上滑到最高点时间不变
6.某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图所示，材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场，电场宽为；矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，长为，宽为；为磁场与电场之间的薄隔离层，一个电荷量为、质量为、初速度为零的电子，从点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，时间极短、运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的，电子第一次进入磁场区域恰好未从穿出，第五次穿越隔离层后垂直于磁场边界飞出，不计电子所受重力。则下列说法正确的是（ ）
A.电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为
B.电子在磁场中第一次与第二次运动的时间比为
C.电场强度大小为
D.
7.在物理课上，张老师让同学们用“听觉”来感受光的变化，其原理简化图如图所示。用频率相同的一束蓝光照射光电管，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，喇叭发出声音的大小可以反映照射光的亮暗变化。下列说法正确的是（　）
A.该实验的主要原理是光的全反射
B.若仅将蓝光改成红光，实验演示一定能够成功
C.若仅将电源的极性互换，喇叭一定还会发出声音
D.逸出光电子的最大初动能与照射光的频率有关
8.如图所示，“系留照明”无人机系统广泛应用于抢险救灾照明中。系统由地面设备、足够长的系留电缆、无人机（含照明灯）组成。无人机质量为,系留电缆柔软且不可伸长,每米质量为。无人机从地面静止启动后受升力、重力和电缆拉力作用,在竖直方向上先做匀加速运动,后做匀减速运动直至速度为零,最终悬停在离地的预定高度。若加速阶段与减速阶段的加速度大小均为,重力加速度取。下列说法正确的是（　）
A.无人机上升全过程的最大速度为
B.无人机上升全过程的时间为
C.系统上升全过程重力势能增加
D.无人机向上匀加速运动时升力大于
9.如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在以下时，电动机没有转动。不考虑电表对电路的影响，下列判断正确的是（　）
A.图线①为V2示数随电流表的变化图线
B.电路中电源电动势为
C.此电路中，电动机的最大输入功率是
D.变阻器R的最大阻值大于
10.冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事，高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的汽缸来研究高压氧舱内的环境，如图所示，导热汽缸内的活塞离汽缸底部的高度为h，活塞的横截面积为S，环境温度保持不变。汽缸内气体的压强为，该小组分别通过向汽缸内充气和向下压活塞的方式使汽缸内气体的压强增大到.已知大气压强为，汽缸内气体可视为理想气体，活塞与汽缸密封良好，不计活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g.下列说法中正确的是（　）
A.活塞的质量为
B.若活塞不动，仅将外部环境中体积为0.5Sh、压强为的气体缓慢充入汽缸，可使汽缸内气体的压强增至
C.仅将活塞缓慢下移，可以将汽缸内气体的压强增至
D.仅将活塞缓慢下移的过程中，气体向外界放出的热量大于
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（6分）为了验证平抛运动规律，实验小组运用了水柱法。使用的器材是各种不同规格的矿泉水瓶、透明薄板和红色颜料水。如图1所示，在无盖的矿泉水瓶侧壁上钻小孔，堵住小孔并往矿泉水瓶里装红色颜料水，然后打开小孔，水平射出的水就会形成曲线状水柱。
(1)已知图1中左右两矿泉水瓶完全一样，左瓶装水多，右瓶装水少，下列叙述正确的有（　）
A.射出水的初速度与侧孔下方水高有关
B.左瓶出水初速度大于右瓶出水初速度
C.射出水柱的水平距离一直保持不变
(2)为了分析水柱曲线特征，使用透明薄板和记号笔描绘水柱曲线，下列说法正确的有（　）
A.透明薄板要靠近水柱，让水柱在薄板上留下痕迹
B.透明薄板竖直放置且要靠近水柱又不能接触水柱
C.为了更好地描绘水柱，应选用瓶径更大的矿泉水瓶
D.为了更好地描绘水柱，侧孔开口越大越好
(3)实验小组描绘的部分水柱如图2所示，为了分析水柱曲线特征，水平方向建立了-轴，竖直方向建立了轴，若实验小组确定了水柱曲线为抛物线，则该次实验出水初速度大小为 m/s（重力加速度g取10m/s2，结果保留2位有效数字）。
12.（10分）如图甲所示的指针式多用电表在中学物理实验中用途广泛，以下为实验小组利用多用电表设计的两种实验方案。
(1)利用多用电表探究黑箱内的电路。
如图乙所示，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，已知黑箱内是由、和三个电阻构成的电路，且。实验小组进行如下操作：
①将选择开关B旋转到“×10”挡，按正确的操作步骤测量其中两接线柱间的电阻，发现表盘指针偏角过小，此时应将选择开关B旋转到 挡（选填“×1”或“×100”）， （选填“需要”或“不需要”）重新进行欧姆调零。
②经过合理的操作，实验小组测得1、2接线柱之间的电阻约为3300Ω，2、3接线柱之间的电阻约为2700Ω，1、3接线柱之间的电阻约为600Ω。请在图乙的虚线框中画出黑箱中电阻的连接方式 。
(2)利用多用电表检测电路障。
为完成某项实验，实验小组设计了如图丙所示的实验电路，正确连接电路后，闭合开关，观测到电压表指针发生偏转，移动滑动变阻器的滑片，电流表读数始终为零，由此表明 （选填“开关”“电阻”或“滑动变阻器”）一定没有断路。在不断开电路的情况下，实验小组利用多用电表检查其他障，当检查至滑动变阻器时，应将选择开关B旋转到 （选填“欧姆”或“直流电压”）挡，然后将红表笔与 （选填“a”或“b”）接线柱接触，若发现多用电表指针发生偏转，由此可判断滑动变阻器 （选填“有”或“无”）断路。
13.（8分）根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十条的规定：机动车在道路上发生障或者发生交通事，妨碍交通又难以移动的，应当按照规定开启危险报警闪光灯并在车后放置三角警告牌（如图所示），以提醒后面司机及时减速。雨夜，在一条平直的公路上，汽车因为障停车，在它正后方有一货车以20m/s的速度向前驶来，由于视线不好，货车司机只能看清前方40m的物体，他的反应时间为0.6s，该货车制动后最大加速度为。求：
(1)从货车司机看清三角警示牌到货车最终停止所用的最短时间；
(2)为避免两车相撞，障车司机应将三角警示牌放置在障车后的最小距离。
14.（14分）福建舰配备了先进的电磁弹射系统。某学习小组在研究电磁弹射时设计了如图甲所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨，间距，导轨区域内存在的竖直向下的匀强磁场。用质量，电阻为的均匀金属丝制成一个直径也为的圆环作为电磁弹射车，圆环水平放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。实验时，将质量的绝缘模型飞机（如图乙）锁定在金属圆环上。计时开始，开关掷向1，与一恒流源接通，使干路电流恒为。金属环从静止开始推动模型飞机一起做匀加速运动，经过后，模型飞机达到起飞速度并立即与金属环解锁，飞离金属环。忽略导轨的电阻，所有摩擦以及圆环可能的形变。求：
(1)求圆环接入电路的电阻值和模型飞机的加速时间；
(2)若飞机起飞瞬间将开关立即郑向2，与的电阻接通，求此后电阻上产生的焦耳热；
(3)若飞机起飞瞬间将开关立即掷向3，与的电容器接通，求金属环稳定时的速度。
15.（16分）如图所示，间距为的、两波源在某时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质中波的传播速度为，在介质中波的传播速度为。已知两列波的频率均为，波源的振幅为，波源的振幅为，图中O点是两波源连线上的某一点，。求：
(1)两列波在和传播的波长大小；
(2)振源的振动形式传播到处所需的时间；
(3)M、N两波源振动开始计时内P点运动的路程。
2024—2025学年高三年级下学期5月最后一卷
物理参考答案
一、选择题：本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1.【答案】A
【解析】由题意可知，改变物块在水平面上的位置，物块只能在A、B两点间保持静止，则有轻质弹簧的原长是，物块在A、B两点间的静止位置是轻质弹簧的最大压缩量与最大伸长量的平衡位置，因此有，解得
2.【答案】D
【解析】轿厢停在P处，则轿厢相对于地球表面是静止的，即轿厢及其中的货物随地球同步旋转，则轿厢中的货物所受合力提供货物做圆周运动的向心力，轿厢中的货物不是平衡状态，A错误；同步空间站位于地球同步轨道上，天津广播电视塔与同步空间站具有共同的角速度，同步空间站轨道高度远高于天津广播电视塔，根据线速度公式 ，由于同步空间站的轨道半径更大，则其线速度也更大，B错误；根据向心加速度公式 ，则加速度与轨道半径成正比，即超级缆绳上各点的加速度与该点到地球球心的距离成正比，C错误；配重空间站的轨道比静止卫星的轨道更高，则其轨道绕转速度小于地球同步轨道的绕转速度，而此时配重空间站随地球同步旋转，其速度大于其所在轨道的绕转速度，如果物块从配重空间站脱落，因此会做离心运动，D正确。
3.【答案】C
【解析】开普勒第三定律是针对同一中心天体才成立，卫星绕地球运动与地球绕太阳运动的中心天体不相同，开普勒第三定律不成立，即不能够认为，A错误；地球绕太阳做圆周运动的周期为，轨道半径为，则有，解得，B错误，C正确；卫星绕地球做圆周运动的周期为，轨道半径为，则有，解得，结合上述解得，D错误。
4.【答案】B
【解析】根据，振动膜随声波向右振动，与基板距离减小时，即减小，则电容器的电容增大，A错误；根据电容的定义式有，结合上述，电容器的电容增大，极板电压一定，则振动膜所带的电荷量增大，B正确；根据电场强度与电势差的关系，电压一定，减小，则电容器的板间电场强度增大，C错误；振动膜与电源负极连接，振动膜带负电，结合上述可知，电容器所带电荷量增大，电容器处于充电状态，即振动膜将得电子，电阻中的电流由，则图中a点电势高于b点电势，D错误。
5.【答案】D
【解析】因AB系统运动过程中有弹簧的弹力对A做功，则A、B组成的系统在运动过程中机械能不守恒，选项A错误；弹簧恢复原长时，对A，，对B，，解得细绳上的拉力为，选项B错误；开始时弹簧压缩量，当到达平衡位置时，解得，由对称性可知A沿斜面向上运动的最远距离为，选项C错误；因AB系统做简谐振动，则振动周期与斜面倾角无关，即如果把斜面倾角改为，系统的周期不变，则上滑到最高点时间不变，选项D正确。
6.【答案】D
【解析】设电子第一次到达隔离层时的速度大小为，第一次穿过隔离层后的速度大小为，由题意知电子第一次进入磁场区域做圆周运动的半径，由动能定理得，由题意知，穿越隔离层时的动能损失是每次穿越前动能的，第一次穿越隔离层后有，由牛顿第二定律得，联立解得，错误；设电子第二次穿过隔离层后进入电场时的速度大小为，电子第三次穿越隔离层从电场进入磁场后的速度大小为，第二次在磁场中做圆周运动的半径为，由题意知，由牛顿第二定律得，联立解得，则电子在磁场中第一次与第二次做圆周运动的半径比为，错误，电子第一次与第二次在磁场中均转过半个周期，电子在磁场中运动的时间均为，运动的时间比为，错误；由上述分析可推知，电子第三次在磁场中运动的半径，则磁场区域的长度，正确。
7.【答案】D
【解析】该实验的原理是光电效应，A项错误；若仅将蓝光改成红光，则照射光的频率变低，光电管有可能不发生光电效应，实验演示可能将无法进行，B项错误；由题图可知光电管所加电压为正向电压，若仅将电源的极性互换，光电管加反向电压时可能不会形成光电流，喇叭可能不会发出声音，C项错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率是一次函数关系，D项正确。
8.【答案】BD
【解析】设无人机上升全过程的最大速度为，加速阶段与减速阶段加速度大小相等，由匀变速直线运动规律得，，解得，错误；，解得无人机上升全过程的时间为，正确；系统上升全过程重力势能增加量为（点拨：电缆增加的重力势能为其重心增加的重力势能），错误；无人机向上匀加速运动的时间，故时无人机做匀加速直线运动，无人机上升时运动的位移，系留电缆在空中的质量为，设系留电缆的拉力大小为，将系留电缆和无人机作为整体，由牛顿第二定律得，解得升力，正确。
9.【答案】ACD
【解析】随着滑动变阻器滑片向左移，使总电阻减小，干路电流增大，在以下时，电动机相当于纯电阻电路，两端电压随电流增大而增大，图线②为V1示数随电流表的变化图线，而V2测的是路端电压，由，可知，示数随电流增大而减小，图线①为V2示数随电流表的变化图线，A正确；由图线①可知，当路端电压为3.4V时，干路电流为0.1A，当路端电压为3.0V时，干路电流为0.3A，代入A解析中的表达式，可解得，，B错误；由图线②可知，当电动机两端电压最大3.0V时，流过电动机电流0.3A，电动机的输入功率最大，最大值为，C正确；当滑动变阻器滑片处于最右端时阻值最大，此时干路电流为0.1A，路端电压3.4V，电动机两端电压0.4V，可知R与R0并联部分的总电阻为，考虑到R0的阻值，可知变阻器R的最大阻值大于，D正确。选ACD。
10.【答案】ACD
【解析】根据平衡条件可知，活塞的质量，A正确；由于气体温度保持不变，可知，可得气体的压强为，B错误；仅将活塞缓慢下移，气体发生等温变化，因此，解得汽缸内气体的压强，C正确；活塞向下移动的过程中，假设气体压强不变，则外界气体做功，而向下移动的过程中，气体压强增大，外界对气体做功大于，气体温度保持不变，根据热力学第一定律，可知放出的热量大于，D正确。选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（6分）【答案】(1)B；(2)BC；(3)2.0
【解析】（1）射出水的初速度与侧孔上方水高有关，与下方水高无关，上方水高越大，射水初速度越大。上方水高会越来越小，出水初速度越来越小，水柱水平距离越来越小。
（2）为了描绘水柱，透明薄板竖直放置且要靠近水柱又不能接触水柱，选用瓶径越大，上方水高下降越慢，出水初速度变化越慢，水柱形状越稳定，有利于描绘水柱，侧孔开口口径越大，上方水高下降越快，水柱越不稳定。
（3）由，，代入数据可计算得到
12.（10分）【答案】(1)×100，需要，；(2)开关，直流电压，a ，有
【解析】（1）测量过程中，如果指针偏转角过小，说明待测电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位×100挡，再进行欧姆调零，然后重新测量；
由于1、3之间的电阻最小， 1、2电阻最大，2、3间的电阻约为，且，由此推断，，，因此，1、3间为、并联，2、3间为，则1、2之间为、并联后与串联，具体连接情况如下
（2）电压表与开关串联后并在电源的两端，闭合开关，电压表有示数，说明电压表所在回路没有断路，即开关一定没有断路；
根据上述分析可知，开关一定没有断路，移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数始终为零，说明滑动变阻器或电阻出现断路，当检查滑动变阻器时，应将选择开关B旋转到直流电压挡，将多用表的黑表笔与电源的负极相连，红表笔与滑动变阻器的a接线柱接触，若发现多用表的指针发生偏转，由此可以判定滑动变阻器一定断路。
13.（8分）【答案】(1)8.6s；(2)52m
【解析】（1）设从刹车到停止时间为，则s=8s
反应时间为0.6s，总时间为0.6s+8s=8.6s
（2）反应时间内做匀速运动，则m=12m
从刹车到停止的位移为则m=80m
货车司机看清三角警示牌到货车最终停止全部距离为m
三角警示牌到障车的距离为m=52m
14.（14分）【答案】(1)2s；(2)5.0J；(3)5m/s
【解析】（1）金属环在导轨问两段圆弧并联接入电路中，每段圆环的电阻
由串并联关系，侧环接入的总电阻为
对金属环和飞机模型整体受力分析，在安培力的作用下做匀加速直线运动，受到安培力为
由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律有
代入数据得：
（2）金属环的动能变成全电路的焦耳热为
环接入电路的电阻和R相同有
则有：.
代入数据得
（3）当圆环稳定运动时，设速度为，此时电容器上带的电量为
电容器的电量的变化即为道过环的电量为
对圆环，由动量定理有
由以上公式有：
代入数据得
15.（16分）【答案】(1)，；(2)2.5s；(3)547.5cm
【解析】（1）波速由介质决定，在介质中波的传播速度为，根据
解得
在介质中波的传播速度为，根据
解得
（2）振源的振动形式传播到O处所需的时间
波速由介质决定，振源的振动形式从O传播到N处所需的时间
则振源的振动形式传播到处所需的时间
（3）结合上述可知，
振源振动的周期
振源的振动形式传播到P处所需的时间
振源N的振动形式传播到P处所需的时间
根据图示可知，两波源起正方向均向上，由于等于一个周期，等于四个周期，即经过2s时，两波源的振动形式传播到P点运动方向均向上，可知，P点为振动加强点，则在时间内P以M波源振动形式运动了
此时间内，P运动的路程
内两波源振动形式同时到达P点运动时间
在上述时间内，P运动的路程
在上述时间内，根据振动函数方程
解得时刻，对应的
可知，在上述时间内，P运动的路程
结合上述可知，两波源振动开始计时内P点运动的路程
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