2025届重庆市南开中学高三下学期5月模拟考试物理试卷

2025届重庆市南开中学高三下学期5月模拟考试物理试卷一、单选题(★)1.小南同学想分析地铁在直线运行时某阶段的运动情况。他在一根细绳的下方绑一支笔，细绳上方固定在地铁的竖直扶手上。在某段过程中，细绳偏离竖直方向的角度始终为。用手机拍摄当时情景照片如图所示，照片所在平面与地铁前进方向平行。在该段过程中地铁的运动情况可能为（）

A．地铁做匀速直线运动B．地铁向前做匀加速直线运动C．地铁向前做匀减速直线运动D．角越大地铁的加速度越小(★★★)2.用起重机竖直向上吊运一定质量的货物，开始时货物处于静止状态，其加速度随位移的图像如图所示，则（）

A．阶段，货物动能不变B．阶段，货物机械能增加C．阶段货物重力势能变化量大于阶段货物重力势能变化量D．阶段与阶段货物运动时间相同(★★★)3.2025年4月春末，南开中学开展了自画衫展示活动，如图甲所示，飘扬的文化衫彰显着同学们天马行空的想象力，飞扬着青春热血，装扮了南开校园。现将绳索及文化衫整体简化为静止悬挂于A、B两点的质量分布均匀的软绳，如图乙所示。若将悬挂点A稍向左移，则稳定后最低点C处的张力将（）

A．不变B．变小C．变大D．条件不够，无法判断(★★★)4.如图所示，四根完全相同的均匀带负电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边上，点为长方体几何中心。现将处的绝缘棒替换为总带电量与相同，均匀带正电荷的绝缘棒。假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于替换后点处电场强度方向和替换前后点处电势的变化，下列说法正确的是（）

A．电场强度方向由点垂直指向，电势降低B．电场强度方向由点垂直指向，电势升高C．电场强度方向由点垂直指向，电势降低D．电场强度方向由点垂直指向，电势升高(★★★)5.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。则（）

A．衰变产生的β射线穿透能力比γ射线弱B．发生β衰变的产物是C．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年(★★★)6.某些鱼类通过主动调节体内鱼鳔的体积实现浮沉，这些鱼的鳔呈现出相互连接的双腔结构，可简化为所示。靠近头部的称为前室，靠近尾部的称为尾室，两室内气体可视为理想气体，通过被称为峡部的“阀门”进行气体交换。稳定时前室内气体压强与鱼体外压强相等，且鱼鳔内气体温度不变。当质量恒定的鱼静止在水面下H处，前室内气体密度为ρ0；设水的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为P0。则当鱼静止于水面下H1处时，前室内气体密度为（）

A．B．C．D．(★★★)7.2025年4月24日是第十个“中国航天日”，神舟二十号载人飞船发射后只用了6.5小时与天和核心舱完成对接，创造了新的记录。对接前飞船的变轨过程简化为如图所示。飞船先在以地心点为圆心的轨道1上运行一段时间后在点加速，进入到椭圆轨道2，在轨道2上运行至远地点时，加速进入轨道3，已知飞船和核心舱均为逆时针绕行，将飞船在圆轨道上的运动视为匀速圆周运动，轨道1的半径为，轨道3的半径为1.5，不考虑空气阻力和变轨时飞船的加速时间。若飞船在点加速变轨后，第一次运动至点时恰好与核心舱相遇，设飞船在点变轨时核心舱恰好在点，则与的夹角大小约为（）

A．60°B．85°C．104°D．137°二、多选题(★★★)8.“风翼”号是我国研发的风力发电装置，其原理如图甲所示，利用风力推动叶片匀速旋转，带动发电机线框单向匀速转动，线框内阻恒定。线框ab端通过滑环和电刷接入变压器（图中未画出），变压器副线圈接电阻箱R。若风速增大使得线框转速变成原来的2倍，则（）

A．产生的交流电频率变为原来的2倍B．通过副线圈的电流变大C．变压器的输出电压有效值不变D．变压器的输出功率变为原来的2倍(★★★)9.一列简谐横波以3m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形图如图所示，此时两质点M、N的位移均为0.02m，M、N两点的平衡位置相距2m。则（）

A．该横波的周期为T=2sB．t=0时，质点M正沿y轴正方向运动C．从t=0时刻起，质点M的振动方程为D．从t=0时刻起，质点M的振动方程为(★★★)10.如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在绝缘水平桌面上，轨道间距为l1=0.5m，在导轨的左端接入阻值为R=0.5Ω的电阻。整个系统处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系为。阻值为r=0.5Ω的导体棒MN在外力F作用下以速度v=2m/s向右匀速运动，MN棒与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。t=0时MN棒距电阻R距离为l2=1m，则（）

A．t=2s时通过导体棒MN的电流方向为N→MB．t=2s时外力F的瞬时功率为1.44WC．t=5s时外力F=0ND．5s内流过电阻R的电荷量为5C三、实验题(★★★)11.小光同学用如图所示的装置测一块半圆形玻璃砖的折射率。他将半圆形玻璃砖置于水平面上，玻璃砖可以绕垂直于水平面且过圆心O的转轴自由转动。在玻璃砖左边S处有一激光光源，它发出的光沿玻璃砖直径边正对O入射，并能沿直线SO垂直照射到玻璃砖右边的足够大的光屏P上。已知O到光屏P的距离为l，sin53°=0.8，cos53°=0.6。现让玻璃砖沿顺时针方向缓慢转过角度θ。(1)当θ较小时，光屏上___________（选填“有”或“没有”）光斑；(2)当θ=53°时，光屏上恰好从无光斑到有光斑出现，则该玻璃砖的折射率n=___________；(3)当θ从53°逐渐增大到90°的过程中，光屏上光斑所经过的路程是___________。(★★★)12.小南同学从电动玩具上拆下来一个额定电压为3V、内阻恒定的小型直流电动机，如图甲所示，为了研究该直流电动机的伏安特性曲线，他在实验室找到如下实验器材：A.电流表A1（量程300mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程3A，内阻约为0.2Ω）C.电压表（量程3V，内阻约3kΩ）D.滑动变阻器R（5Ω，2A）E.1.5V干电池两节，内阻不计F.开关、导线若干(1)为了提高实验的测量精度，电流表应选___________（选填“A1”或“A2”），测量实验电路图应选___________；A.B.C.D.(2)根据（1）中所选实验电路图连接好电路，闭合开关S后，调节滑动变阻器，逐渐增大电动机两端的电压，发现电压比较小时，电动机不转，当电压增大到某个值后，电动机开始转动。记录下实验过程中电压表和电流表的读数，并根据实验数据描点如图乙所示，当电压U=1.50V时，电动机的输入功率为___________W，电动机的输出功率为___________W；（结果均保留三位有效数字）(3)根据图乙数据，电动机开始转动以后，随着电压的增大，电动机的效率逐渐___________（选填“减小”“不变”或“增大”）。四、解答题(★★★)13.如图所示将质量m=0.2kg粗细均匀的合金导线弯成n=100匝、边长L=0.2m的正方形线框abcd。该线框在平行于斜面向上的力F作用下静止在θ=37°的光滑斜面上。平行于斜面底部的MN连线上方分布着垂直斜面向下，大小B=0.1T的匀强磁场。线框ab与cd边中点连线与MN连线重合。已知合金导线总电阻R=20Ω，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。(1)当线框静止时，求力F的大小；(2)若从t=0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的规律满足，仍要保持线框静止，求力F随时间t变化的关系。(★★★★)14.如图甲所示的装置放在光滑的水平面上，完全相同的饼状物块A、B分别焊接在两根轻杆的一端，两根轻杆的另一端与饼状物块C用铰链相连（轻杆能够绕铰链转轴在水平面内无阻碍地转动），轻杆长度远大于物块A、B和C的直径，在A、B之间置入少量炸药，引爆炸药后，整个装置获得的机械能为E。已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，轻杆长度均为L，引爆炸药后，物块C仅沿着对称中心线（图甲中的虚线）运动。(1)若将物块C固定，求引爆炸药后的瞬间，A球对轻杆的拉力大小；(2)若物块C不固定，当A、B、C第一次运动到一条直线时（如图乙所示），求：①从引爆炸药到A、B、C第一次运动到一条直线时，该过程中物块C的位移大小；②此时物块A、B和C的速度大小。(★★★★)15.有人设计了如图所示的粒子束控制装置。在y>0的区域存在垂直xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，-h≤y≤0的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，其电场强度。P点的坐标为（0，h0），PP1与y轴正方向、PP2与y轴负方向的夹角均为37°，P处有一粒子源，它可以在xOy平面内向PP1及PP2右侧区各个方向发射