河南省部分名校2024-2025学年高三（第二次）模拟考试物理试卷（含答案）

河南省部分名校2024-2025学年高三（第二次）模拟考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，其原理为发生衰变时将释放的能量转化为电能，衰变方程为，下列说法正确的是( )
A. 是电子
B. 和的总质量等于的质量
C. 升高温度可以使的半衰期变短
D. 核的比结合能小于核的比结合能
2.如图所示，长方形为一棱镜的横截面，一细光束以入射角射向界面，经折射后形成两束不同颜色的光束、。下列说法正确的是( )
A. 光的频率大于光的频率
B. 光的波长大于光的波长
C. 逐渐增大时，入射光可能在面发生全反射
D. 、两束光线在面有可能发生全反射
3.如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，、两点的位移相同，、两点的位移相同，、与、的位移大小相等，方向相反。在时( )
A. 、两点的速度、加速度都相同 B. 、两点的速度、加速度都相同
C. 、两点的速度大小相等，方向相同 D. 、两点的加速度大小相等，方向相同
4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，当输入电压时，额定电压为的灯泡正常发光，此时灯泡也刚好正常发光。下列说法正确的是( )
A. 的额定电压是 B. 的额定电压是
C. 的额定功率是的倍 D. 的额定功率是的倍
5.年月日，神舟十九号载人飞船搭乘三名宇航员，从酒泉卫星发射中心发射升空。假设地球的半径为，神舟十九号载人飞船在距离地球表面高度为处绕地球做匀速圆周运动。已知地球两极表面的重力加速度为，引力常量为，地球的自转周期为，神舟十九号载人飞船绕地球运动的角速度大小与地球自转的角速度大小之比为。下列说法正确的是( )
A. 神舟十九号载人飞船的线速度大小为
B. 神舟十九号载人飞船的向心加速度大小为
C. 地球的平均密度可表示为
D. 神舟十九号载人飞船运行高度与地球半径的关系为
6.如图所示，倾角为的浅色传送带以恒定速率逆时针运行，将一质量为的可视为质点的深色物块轻放在传送带的顶端点，末物块恰好到达传送带底端点。物块的速度随时间的变化图像如图所示，重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为 B. 物体滑到点的速度大小为
C. 、两点之间的距离为 D. 传送带划痕的长度为
7.如图所示是我国自主研究设计的舰载机返回航母甲板时电磁减速的简化原理图。固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。舰载机等效为电阻不计的导体棒，当导体棒以一定初速度水平向右运动过程中，其速度、加速度随运动时间或位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，两个质量相等的物体、在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑到斜面底端，下列说法正确的是( )
A. 此过程中两物体所受支持力的冲量均为
B. 此过程中两物体所受支持力做的功均为
C. 滑到底端时两物体的动能相等
D. 滑到底端时重力对两物体做功的瞬时功率相等
9.电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的图像。如图所示，电源的电动势为，单刀双掷开关先接通电键“”，待电流传感器的示数为后，再接通“”，电容器放电的图像如图所示，图线与坐标轴所围约小格，则( )
A. 电容器的放电量约为
B. 电容器的电容约为
C. 其他条件不变，只将电阻换成另一个阻值较小的电阻，充电时间将变短
D. 其他条件不变，只将电容器换成另一个电容较大的电容器，则得到的图线与坐标轴所围成的面积不变
10.如图所示，在一个倾角的足够长固定斜面底端点将小球以某一初速度斜向上抛出，抛出方向与斜面的夹角，小球将落在斜面上的点，、之间的距离为。若将小球以相同大小的初速度从点抛出，抛出方向与斜面的夹角调整为，不计空气阻力，重力加速度为，则( )
A. 从抛出到落在斜面上，小球所用的时间为
B. 从抛出到落在斜面上，小球、所用的时间相等
C. 小球将落在点
D. 小球将落在点的下方
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学进行“单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究”，在伽利略用斜面“淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境。如图所示，在水平地面上固定一倾角可调的光滑斜面，把摆线一端固定于斜面上的点，使摆线平行于斜面。小角度拉开摆球至点，静止释放后，摆球在之间做简谐运动。某次实验中，该同学通过力传感器图中未画出测得摆线的拉力随时间变化的关系如图所示，其中已知，当地的重力加速度大小为，摆球质量为。
实验中测得摆球的周期为_________用表示。
如图所示，若摆球在点的摆角为，则摆球在点的回复力是( )
A. ． ． ．
该同学多次调节斜面的倾角，测出相应的摆球周期，并以为纵坐标，以______填“”或“”为横坐标，绘制的图像是一条直线，则可以得到实验结论。
12.某同学利用图所示的电路测量一电池的电动势约和内阻小于。图中电流表量程为，内阻；定值电阻；电阻箱最大阻值为；为开关。按电路图连接电路，并完成下列填空。
为保护电流表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________填“”或“”。
闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值和电流表的相应读数。
根据图所示电路，用、、、和表示得________。
利用测量数据，作图线，如图所示。
通过图可得________，________均保留位有效数字。
若将图中的电流表当成理想电表，得到的电源电动势为，则________填“大于”“等于”或“小于”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，一粗细均匀、竖直放置的形管，其左端封闭右端开口，管内水银柱将一部分理想气体封闭在左管中。当封闭气体的温度为时，左管内气柱长度，右管中水银面比左管中水银面高，大气压强
若缓慢降低封闭气体的温度，当温度为多少时，左右两管中的水银面等高
若保持封闭气体温度不变，从右管开口处缓慢注入水银，当左管中水银面上升了时，注入水银柱的长度是多少结果保留位小数
14.如图所示，两物块、之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长，物块的质量。现给物块一向右的初速度，并把此时记为时刻，规定向右为正方向，在时间内、物块运动的图像如图所示。已知时刻它们的加速度最大，此时的速度，位移求：
物块的初速度的大小；
时间内弹簧对物块做的功；
内的位移大小和弹簧的劲度系数。
15.如图所示，在空间坐标系中，在的空间存在沿轴负方向的匀强电场，而在的空间则存在沿轴正方向的匀强磁场。某时刻由点，一比荷为带正电的粒子以速度沿轴正方向射入电场后恰由坐标原点射入磁场，粒子重力不计。求：

匀强电场的电场强度的大小；
为了使粒子能够返回匀强电场，则匀强磁场的磁感应强度大小的取值范围；
若，则粒子第次穿越平面时的位置坐标是多少。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】


12.【答案】；
；；
等于
13.【答案】以左管中封闭气体为研究对象，形管横截面积为，设左管气体压强为 ，体积为 ，则有

设温度为 时，左右两管中的水银柱等高，设此时左管气体压强为 ，体积为 ，则有

由
代入题中数据，联立解得
左管中水银面上升了 时，左管中气体体积 ，由
解得
此时，水银面高度差
联立解得
故注入水银柱的长度

14.【答案】在弹簧压缩过程中，、受到的弹力大小相等，方向相反，分别对、，根据牛顿第二定律有
，
结合图可知，取向右为正，在弹簧有弹力时，可知物体受到向左的弹力，故其加速度向左，为负值；物体受到向右的弹力，故其加速度向右，为正值，则两物体的加速度大小关系为
故联立可得
解得
当 时，、的加速度最大，此时速度 相同，即 ，根据动量守恒定律
解得
当 时，弹簧恢复原长，根据能量守恒定律有
根据动量守恒定律有
解得
，
则 时间内弹簧对物块 做功
解得
在 内，设 的速度 ，设 的速度 ，根据动量守恒定律有
两边乘以时间，则变形得
代入数据解得
弹簧的形变量为
解得
根据牛顿第二定律，可得弹力
根据胡克定律，可得弹簧的劲度系数
解得

15.【答案】粒子由 点至 点，做“类平抛运动”，故有
联立解得，粒子加速度为
又因为
所以，匀强电场的电场强度大小为
粒子由 点进入磁场时，粒子随即沿 轴方向做匀速直线运动，同时在垂直 轴的平面内做匀速圆周运动，粒子由 点进入磁场时，沿 轴负方向的速度为
粒子做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，故有
即得
粒子欲返回电场，应有
故匀强磁场磁感应强度的最小值为
所以粒子欲使粒子能返回电场，则磁感应强度的取值范围为 。
粒子由点进入磁场后，在磁场中运动的时间为
粒子沿 轴方向的位移为
而沿 轴方向的位移则为
所以，粒子第次穿越 平面时的坐标为
粒子再次返回匀强电场时，在 平面内做“类斜抛运动”。在匀强电场中运动的时间为
此间，沿 轴方向的位移为
所以粒子第次穿越 平面时的坐标为
依次类推，可知当粒子第次穿越 平面时的坐标为
即粒子第次穿越 平面时的坐标为

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