2025屆重慶市南開(kāi)中學(xué)高三下學(xué)期5月模擬考試物理試卷一、單選題(★)1.小南同學(xué)想分析地鐵在直線運(yùn)行時(shí)某階段的運(yùn)動(dòng)情況。他在一根細(xì)繩的下方綁一支筆，細(xì)繩上方固定在地鐵的豎直扶手上。在某段過(guò)程中，細(xì)繩偏離豎直方向的角度始終為。用手機(jī)拍攝當(dāng)時(shí)情景照片如圖所示，照片所在平面與地鐵前進(jìn)方向平行。在該段過(guò)程中地鐵的運(yùn)動(dòng)情況可能為（）

A．地鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．地鐵向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．地鐵向前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．角越大地鐵的加速度越小(★★★)2.用起重機(jī)豎直向上吊運(yùn)一定質(zhì)量的貨物，開(kāi)始時(shí)貨物處于靜止?fàn)顟B(tài)，其加速度隨位移的圖像如圖所示，則（）

A．階段，貨物動(dòng)能不變B．階段，貨物機(jī)械能增加C．階段貨物重力勢(shì)能變化量大于階段貨物重力勢(shì)能變化量D．階段與階段貨物運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同(★★★)3.2025年4月春末，南開(kāi)中學(xué)開(kāi)展了自畫衫展示活動(dòng)，如圖甲所示，飄揚(yáng)的文化衫彰顯著同學(xué)們天馬行空的想象力，飛揚(yáng)著青春熱血，裝扮了南開(kāi)校園。現(xiàn)將繩索及文化衫整體簡(jiǎn)化為靜止懸掛于A、B兩點(diǎn)的質(zhì)量分布均勻的軟繩，如圖乙所示。若將懸掛點(diǎn)A稍向左移，則穩(wěn)定后最低點(diǎn)C處的張力將（）

A．不變B．變小C．變大D．條件不夠，無(wú)法判斷(★★★)4.如圖所示，四根完全相同的均勻帶負(fù)電絕緣長(zhǎng)棒對(duì)稱放置在長(zhǎng)方體的四條長(zhǎng)邊上，點(diǎn)為長(zhǎng)方體幾何中心。現(xiàn)將處的絕緣棒替換為總帶電量與相同，均勻帶正電荷的絕緣棒。假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于替換后點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度方向和替換前后點(diǎn)處電勢(shì)的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由點(diǎn)垂直指向，電勢(shì)降低B．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由點(diǎn)垂直指向，電勢(shì)升高C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由點(diǎn)垂直指向，電勢(shì)降低D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向由點(diǎn)垂直指向，電勢(shì)升高(★★★)5.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行β衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代。則（）

A．衰變產(chǎn)生的β射線穿透能力比γ射線弱B．發(fā)生β衰變的產(chǎn)物是C．β衰變輻射出的電子來(lái)自于碳原子的核外電子D．若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年(★★★)6.某些魚類通過(guò)主動(dòng)調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉，這些魚的鰾呈現(xiàn)出相互連接的雙腔結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為所示?？拷^部的稱為前室，靠近尾部的稱為尾室，兩室內(nèi)氣體可視為理想氣體，通過(guò)被稱為峽部的“閥門”進(jìn)行氣體交換。穩(wěn)定時(shí)前室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等，且魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。當(dāng)質(zhì)量恒定的魚靜止在水面下H處，前室內(nèi)氣體密度為ρ0；設(shè)水的密度為ρ，重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為P0。則當(dāng)魚靜止于水面下H1處時(shí)，前室內(nèi)氣體密度為（）

A．B．C．D．(★★★)7.2025年4月24日是第十個(gè)“中國(guó)航天日”，神舟二十號(hào)載人飛船發(fā)射后只用了6.5小時(shí)與天和核心艙完成對(duì)接，創(chuàng)造了新的記錄。對(duì)接前飛船的變軌過(guò)程簡(jiǎn)化為如圖所示。飛船先在以地心點(diǎn)為圓心的軌道1上運(yùn)行一段時(shí)間后在點(diǎn)加速，進(jìn)入到橢圓軌道2，在軌道2上運(yùn)行至遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，加速進(jìn)入軌道3，已知飛船和核心艙均為逆時(shí)針繞行，將飛船在圓軌道上的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道1的半徑為，軌道3的半徑為1.5，不考慮空氣阻力和變軌時(shí)飛船的加速時(shí)間。若飛船在點(diǎn)加速變軌后，第一次運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)恰好與核心艙相遇，設(shè)飛船在點(diǎn)變軌時(shí)核心艙恰好在點(diǎn)，則與的夾角大小約為（）

A．60°B．85°C．104°D．137°二、多選題(★★★)8.“風(fēng)翼”號(hào)是我國(guó)研發(fā)的風(fēng)力發(fā)電裝置，其原理如圖甲所示，利用風(fēng)力推動(dòng)葉片勻速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線框單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框內(nèi)阻恒定。線框ab端通過(guò)滑環(huán)和電刷接入變壓器（圖中未畫出），變壓器副線圈接電阻箱R。若風(fēng)速增大使得線框轉(zhuǎn)速變成原來(lái)的2倍，則（）

A．產(chǎn)生的交流電頻率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．通過(guò)副線圈的電流變大C．變壓器的輸出電壓有效值不變D．變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(★★★)9.一列簡(jiǎn)諧橫波以3m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時(shí)的波形圖如圖所示，此時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)M、N的位移均為0.02m，M、N兩點(diǎn)的平衡位置相距2m。則（）

A．該橫波的周期為T=2sB．t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為D．從t=0時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為(★★★)10.如圖所示，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，軌道間距為l1=0.5m，在導(dǎo)軌的左端接入阻值為R=0.5Ω的電阻。整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系為。阻值為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒MN在外力F作用下以速度v=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)，MN棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。t=0時(shí)MN棒距電阻R距離為l2=1m，則（）

A．t=2s時(shí)通過(guò)導(dǎo)體棒MN的電流方向?yàn)镹→MB．t=2s時(shí)外力F的瞬時(shí)功率為1.44WC．t=5s時(shí)外力F=0ND．5s內(nèi)流過(guò)電阻R的電荷量為5C三、實(shí)驗(yàn)題(★★★)11.小光同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)一塊半圓形玻璃磚的折射率。他將半圓形玻璃磚置于水平面上，玻璃磚可以繞垂直于水平面且過(guò)圓心O的轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在玻璃磚左邊S處有一激光光源，它發(fā)出的光沿玻璃磚直徑邊正對(duì)O入射，并能沿直線SO垂直照射到玻璃磚右邊的足夠大的光屏P上。已知O到光屏P的距離為l，sin53°=0.8，cos53°=0.6?，F(xiàn)讓玻璃磚沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)過(guò)角度θ。(1)當(dāng)θ較小時(shí)，光屏上___________（選填“有”或“沒(méi)有”）光斑；(2)當(dāng)θ=53°時(shí)，光屏上恰好從無(wú)光斑到有光斑出現(xiàn)，則該玻璃磚的折射率n=___________；(3)當(dāng)θ從53°逐漸增大到90°的過(guò)程中，光屏上光斑所經(jīng)過(guò)的路程是___________。(★★★)12.小南同學(xué)從電動(dòng)玩具上拆下來(lái)一個(gè)額定電壓為3V、內(nèi)阻恒定的小型直流電動(dòng)機(jī)，如圖甲所示，為了研究該直流電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，他在實(shí)驗(yàn)室找到如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）B.電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）C.電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）D.滑動(dòng)變阻器R（5Ω，2A）E.1.5V干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計(jì)F.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了提高實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度，電流表應(yīng)選___________（選填“A1”或“A2”），測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選___________；A.B.C.D.(2)根據(jù)（1）中所選實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，逐漸增大電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓比較小時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)電壓增大到某個(gè)值后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表和電流表的讀數(shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖乙所示，當(dāng)電壓U=1.50V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入功率為_(kāi)__________W，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為_(kāi)__________W；（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）(3)根據(jù)圖乙數(shù)據(jù)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)以后，隨著電壓的增大，電動(dòng)機(jī)的效率逐漸___________（選填“減小”“不變”或“增大”）。四、解答題(★★★)13.如圖所示將質(zhì)量m=0.2kg粗細(xì)均勻的合金導(dǎo)線彎成n=100匝、邊長(zhǎng)L=0.2m的正方形線框abcd。該線框在平行于斜面向上的力F作用下靜止在θ=37°的光滑斜面上。平行于斜面底部的MN連線上方分布著垂直斜面向下，大小B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線框ab與cd邊中點(diǎn)連線與MN連線重合。已知合金導(dǎo)線總電阻R=20Ω，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。(1)當(dāng)線框靜止時(shí)，求力F的大??；(2)若從t=0時(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律滿足，仍要保持線框靜止，求力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系。(★★★★)14.如圖甲所示的裝置放在光滑的水平面上，完全相同的餅狀物塊A、B分別焊接在兩根輕桿的一端，兩根輕桿的另一端與餅狀物塊C用鉸鏈相連（輕桿能夠繞鉸鏈轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)無(wú)阻礙地轉(zhuǎn)動(dòng)），輕桿長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于物塊A、B和C的直徑，在A、B之間置入少量炸藥，引爆炸藥后，整個(gè)裝置獲得的機(jī)械能為E。已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，輕桿長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，引爆炸藥后，物塊C僅沿著對(duì)稱中心線（圖甲中的虛線）運(yùn)動(dòng)。(1)若將物塊C固定，求引爆炸藥后的瞬間，A球?qū)p桿的拉力大??；(2)若物塊C不固定，當(dāng)A、B、C第一次運(yùn)動(dòng)到一條直線時(shí)（如圖乙所示），求：①?gòu)囊ㄋ幍紸、B、C第一次運(yùn)動(dòng)到一條直線時(shí)，該過(guò)程中物塊C的位移大小；②此時(shí)物塊A、B和C的速度大小。(★★★★)15.有人設(shè)計(jì)了如圖所示的粒子束控制裝置。在y>0的區(qū)域存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，-h≤y≤0的區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度。P點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，h0），PP1與y軸正方向、PP2與y軸負(fù)方向的夾角均為37°，P處有一粒子源，它可以在xOy平面內(nèi)向PP1及PP2右側(cè)區(qū)各個(gè)方向發(fā)射