2025届高三轮考（五）
物理试题
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．俯卧撑是一项深受学生们喜欢的课外健身运动，做中距俯卧撑（下左图）时双臂基本与肩同宽；做宽距俯卧撑（下右图）时双臂大约在1.5倍肩宽。某位同学正在尝试用不同姿势的做俯卧撑，对于该同学做俯卧撑的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．在俯卧撑向下运动的过程中，地面对手掌的支持力小于手掌对地面的压力
B．宽距俯卧撑比中距俯卧撑省力
C．在俯卧撑向上运动的过程中，地面对该同学的支持力不做功
D．在做俯卧撑运动的过程中，地面对该同学的冲量为零
2．电磁流量计是随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。主要有直流式和感应式两种。如图所示直流式电磁流量计，外加磁感应强度为B的水平匀强磁场垂直于管轴，在竖直径向a、b处装有两个电极，用来测量含有大量正，负离子的液体通过磁场时所产生的电势差大小U。液体的流量Q可表示为，其中d为管道直径，k为修正系数，用来修正导出公式时未计及的因素（如流量计管道内的流速并不均匀等）的影响。那么A应该为（ ）
A．恒定常数
B．管道的横截面积
C．液体的流速
D．液体中单位时间内流过某一横截面的电荷量
3．如图所示，在竖直边界MN左侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，竖直边界O处有一小孔，大量带正电的相同粒子从各种不同方向沿纸面以相同速率从小孔射入磁场。紧贴小孔的下方有一可绕O转动的足够长挡板OA（忽略小孔的大小，认为小孔与转动轴在同一位置），射入磁场的带电粒子能全部打在挡板上。不计粒子重力及其相互作用，当挡板和边界MN的夹角θ由0°增大到180°的过程中，从小孔射入的带电粒子击中挡板区域的长度将（ ）
A．不断增大
B．先增大，后减小，其长度变化情况先后对称
C．先增大，后减小，其长度变化情况先后不对称
D．先增大，后不变
4．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块m，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时间内物块m处于失重状态 B．时间内物块m处于超重状态
C．时间内电梯匀速运动 D．时间内电源的总功率变大
5．图甲为某种光电烟雾探测器装置示意图，光源S发出频率为的光束，当有烟雾进入该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管C，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于某临界值时，便会触发报警系统报警。用如图乙所示的电路（光电管K极是金属钠）研究光电效应规律，得到钠的遏止电压与入射光频率v之间的关系，如图丙所示，元电荷为e。下列说法不正确的是（ ）
A．由图丙知，普朗克常量
B．由图丙知，金属钠的逸出功为
C．图乙中，光电管K极使用的金属材料逸出功越大，截止频率越大，探测器的灵敏度就越高
D．图甲中，光源S发出的光越强，探测器的灵敏度就越高，光电子的最大初动能不变
6．我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设质量为m的飞船到达月球时，在距离月面的高度等于月球半径的处绕着月球表面做匀速圆周运动，其周期为，已知月球的自转周期为，月球的半径为R，下列说法正确的是（ ）
A．月球的第一宇宙速度为
B．月球两极的重力加速度为
C．当飞船停在月球纬度60°的区域时，其自转向心加速度为
D．当飞船停在月球赤道的水平面上时，受到的支持力为
7．如图，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角为45°，其底端固定一轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，弹簧的劲度系数为k，运动过程中弹簧的最大压缩量为。已知弹簧弹性势能为，其中x是形变量，弹簧振子简谐运动的周期，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．速度最大时的弹簧压缩量为
B．物块下滑的最大位移为
C．物块的最大动能为
D．物块从与弹簧接触到速度第一次为零的时间为
二、多项选择题（每小题6分，选对但不全得3分，共18分）
8．如图所示，O为两等量异种点电荷连线的中点，竖直固定的半径为R的光滑绝缘圆轨道与O点相切，a、b、c为圆轨道上的三个点，a、b两点连线与两点电荷连线垂直，c点是轨道的最高点，M、N为与圆心等高的圆轨道上的两个点。一带正电的小球从轨道的最低点O开始以速度v沿逆时针方向在轨道内侧做圆周运动，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．a点的场强小于b点的场强
B．小球在a点的电势能比在b点的电势能低
C．小球到达c点时的速度大小为
D．小球在圆轨道内运动时，在N、M两点间的电势能大小相差最多
9．如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度为处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．小球P即将落地时，它的速度大小为
B．小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为45°
C．从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为
D．若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为
10．一条两端固定的粗细和质量分布均匀、柔软、不可伸长的链条，在重力的作用下所具有的曲线形状，称之为悬链线。为探究其特点，现搭建如图所示的一条悬链线，经测量知两悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别为30°和60°，两切线的交点为C，E是C点正上方链条上的点，F为悬链线的最低点，则（ ）
A．A、B两悬点对墙面的拉力大小之比为3：1
B．链条和链条长度之比为3：1
C．此时链条的重心在链条上的E点
D．整个链条上拉力最小的点为最低点F
三、实验题（每空2分，共16分）
11．“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
（1）采用的实验方法是________。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）。在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
12．某同学想测定盐溶液的电阻率，具体操作步骤如下：
①如图甲所示，在长方体绝缘容器内插入两竖直金属薄板A、B（金属薄板略小于容器横截面积），A板固定在左侧，B板可移动，把B板移动到容器的最右侧；
②按图乙连接电路，将a、b两表笔短接，调节滑动变阻器的滑片，使灵敏电流计G满偏；
③保持滑动变阻器滑片的位置不变，将A、B两板接在a、b两表笔之间，在容器内倒入适量的盐溶液，使灵敏电流计半偏。
（1）已知电源的电动势为E，灵敏电流计的满偏电流为，容器内部底面长度为L，倒入盐溶液的体积为V，则此盐溶液的电阻率为________。（用E、、L、V表示）
（2）A、B两板接在a、b两表笔之间后，要使灵敏电流计的示数增大，应________（填“增加”或“减少”）倒入盐溶液的体积。
（3）某同学测量出该盐溶液的电阻率后，想按图丙（a）所示的电路测定一个实验电源的电动势与内阻。向容器内倒入体积的盐溶液后，通过移动B板来改变A、B两板的间距x，读取电流表的示数I，记录多组数据，做出图象如图丙（b）所示。已知容器内部底面长度L=0.3m，则电源的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留三位有效数字）
（4）不考虑实验过程中的偶然误差，关于上述方法测得的电动势、内阻与真实值的关系，下列说法正确的是________。
A．测得的电动势和内阻均比真实值大 B．测得的电动势和内阻均比真实值小
C．测得的电动势准确，内阻偏大 D．测得的电动势偏大，内阻准确
四、解答题（共三小题，共38分）
13（10分）．在我国，地铁已经成为一种重要的城市交通工具。为了减轻振动，让乘客更加舒适，地铁车厢使用了空气弹簧作为支撑。空气弹簧可简化为一个充有气体的圆柱形密闭汽缸，活塞上固定有连杆，用于支撑车厢。当车厢有振动时，汽缸内的气体可以起到缓冲作用。下图是一节地铁车厢的简化示意图。该车厢质量为M=28.4吨，一共用4个空气弹簧支撑，每个空气弹簧的活塞面积为。车厢空载时，活塞到汽缸底部距离为20cm。大气压强为，重力加速度g取。空气弹簧内的气体可以视为理想气体，且其温度始终不变。
（1）若该节车厢某次搭载60名乘客，每名乘客的平均质量按60kg估计，相比于空载，此次载客车厢下降的距离为多少？
（2）为了保障乘客上下车安全，车厢设备会按照载客量调整空气弹簧内的气体质量，以保证车厢高度不变。为此，此次载客应该充入空气弹簧内的气体质量与空载时空气弹簧内原有气体质量之比为多少？
14（错题跟踪12分）．如图所示，一滑板的上表面由长度为S的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平面上。物体P（可视质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为。一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为的小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知细线长L=1.8m，小球的质量为，物体P的质量为m=0.2kg，滑板的质量为M=0.6kg，水平轨道长S=1m，圆弧轨道半径R=0.2m，重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）小球Q与物体P碰撞后瞬间细线对小球拉力的大小；
（2）物体P在滑板上飞出后相对C点的最大高度；
（3）物体P再次运动到圆弧最低点B时对滑板压力的大小。
15（16分）．某探究小组设计了两种电磁驱动装置。图1利用直流电源给线框供电，接通电源后正方形导线框ABCD在磁极间的辐向磁场中，从静止开始绕中心轴线发生转动。图2为三个线圈连接到三相电源上，电流形成的磁场可等效为角速度的旋转辐向磁场，稳定后解锁正方形导线框ABCD，导线框由静止开始转动。图3为不同视角的上述两种驱动装置的截面图，分别为图1的正视图和图2的俯视图。已知导线框ABCD的边长为l，电阻为R，AB、CD两边的质量均为m，所处位置的磁感应强度大小均为B，磁场方向始终与转动方向垂直，转动中AB、CD两边受到的阻力均为f=kv（k为比例系数，v为线速度），其余两边质量和所受阻力不计。电源的电动势为E，内阻不计，
（1）在两种驱动装置中，若图1、2导线框的转动方向一致，则旋转辐向磁场的转动方向是顺时针还是逆时针；
（2）在图2装置中，若，则导线框转动的最大角速度；
（3）在图1装置中，若导线框经过时间t恰好达到最大角速度，则在该过程中AB边转过的弧长S。
2025届高三轮考（五）物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D A C D D BC BC BD
11．（1）A （2）角速度平方 不变
12．（1） （2）增加 （3）5.00 225 （4）C
【详解】（1）因为灵敏电流计后来半偏，即
由于，联立解得
（2）要使灵敏电流计的示数增大，盐溶液的电阻应减小，绝缘容器底面的长度不变，所以应该增加倒入盐溶液的体积。
（3）由闭合电路欧姆定律可知
整理得，则由图丙（b）有，
联立解得E=5.00V，r=225Ω
（4）由实验图可知，电流表与各元件为串联关系，由闭合电路欧姆定律可知，此实验方法测得实验电源的电动势准确，但此方法求得的内阻包含灵敏电流计的内阻，故内阻的测量值大于真实值，故选C。
13．（1）1cm；（2）1∶19
【详解】（1）空载时对车厢与活塞整体受力分析有
满载时对车厢与活塞整体受力分析有
对气体根据玻意耳定律，得
则活塞下降的距离为
（2）设将充入的气体压缩到空载压强时，体积为，对气体根据玻意耳定律
故，则
14．（1）F=1.22N （2）H=0.3m （3）
【详解】（1）对Q由动能定理可得
以向左为正方向，小球Q与物体P碰撞后瞬间，小球Q的速度为，物体P的速度为，由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得，联立解得，
根据牛顿第二定律可得，代入数据解得F=1.22N
（2）物块在最高点时，与滑板水平共速，速度为，设物块升高最大高度为H，
由水平方向动量守恒得
根据能量守恒得，联立解得H=0.3m
（3）物体P再次运动到圆弧最低点B点时，设物体P的速度为，滑板的速度为，由水平方向动量守恒得
根据能量守恒得
联立解得，
（另一解，舍去）
以滑板为参考系，根据牛顿第二定律有，联立解得
根据牛顿第三定律，物体P再次运动到圆弧最低点B时对滑板压力的大小为
3．（1）顺时针 （2） （3）
【详解】（1）图1装置，导线框顺时针转动，图2装置若导线框也顺时针转动，由楞次定律，旋转辐向磁场的转动方向也为顺时针。
（2）当金属线框ABCD达到稳定时，线框AB、CD两边切割磁感线的相对速度大小为
根据法拉第电磁感应定律可得此时的感应电动势为
则此时的感应电流为
金属线框AB、CD两边所受的安培力均为
又有AB、CD两边所受的安培力均与阻力平衡，又阻力
当时，
解得导线框转动的最大角速度
（3）转动稳定后达到最大角速度，AB、CD两边所受的安培力均与阻力平衡
又
根据法拉第电磁感应定律可得此时的感应电动势为
则此时的感应电流为
AB、CD两边所受的安培力，则
解得
设安培力的冲量为，由动量定理
又
综合解得
代入，得
