南京市中华中学2025届高三下学期4月模拟（二模）物理试卷（含答案）

中华中学2024-2025学年度第二学期校内模拟考试(二模)试卷
高三物理
本卷考试时间：75分钟 总分：100分
一．单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意．
1.生活中很多俗语、成语的内容都与物理知识有关，它们反映了人类在生活中对自然界的认知水平。下列俗语或成语中从物理学的角度分析正确的是（　　）
A．“破镜难圆”说明分子间没有相互作用力
B．“送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停地运动
C．“只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生干涉
D．“随波逐流”说明在波的传播过程中介质中质点沿着波的传播方向而迁移
2．太阳内部不断进行着各种核聚变反应，其中一种为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中发射一种γ光子，该γ光子照射到逸出功为W0的金属上打出的最大初动能的光电子速度为v，已知光电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则下列说法错误的是（　　）
A．γ光子的频率为 B．光电子的德布罗意波长为
C．γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁 D．聚变反应释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c2
3.北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。已知入驻后“天宫”总质量为m，距离地面的平均高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G。则“天宫”受到地球的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（ ）
A．P与Q之间的弹力减小 B．P与墙壁之间的弹力不变
C．P与墙壁之间的弹力增大 D．Q与水平面间的弹力增大
5．A与B是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为βA、βB若βA＞βB，则下列说法正确的是（ ）
A．A光的能量大于B光的能量
B．在空气中A的波长大于B的波长
C．A光产生的干涉条纹间距小于B光产生的干涉条纹间距D．A光产生光电效应的可能性大于B光产生光电效应的可能性
6．如图所示，在双曲线的两个焦点和上放置两个频率相同的波源，它们机械振动所激起的简谐波波长为4cm。关于图中A、B、C、D四个质点的振动，下列说法正确的是（　　）
A．A、B一定振动减弱
B．C、D一定振动加强
C．若A、B振动加强，C、D一定振动加强
D．若A、B振动加强，C、D振动可能减弱
7．一物体沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示物体运动的速度，x表示物体运动的位移，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．该物体在做减速直线运动 B．该物体在做匀加速直线运动
C．在运动过程中，该物体的加速度逐渐减小 D．该物体运动位移为所用的时间为
8.某小型水电站发电、输电的简易模型如图所示。已知水轮机叶片的转速为每秒n转，水轮机带动发电机线圈转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度大小为B。水电站经过原、副线圈匝数比为的理想变压器给定值电阻R供电。滑片P的初始位置在副线圈的最上端，发电机线圈电阻的阻值为r，定值电阻R的阻值为9r。则（　　）
A．当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为
B．将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率先增大后减小
C．将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率一直增大
D．当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为
9.中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风洞内“吹气”，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为m的游客恰好在风洞内悬浮，已知气流密度为，游客受风面积为S，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为零，则气流速度大小为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是（　　）
A．只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等
B．只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等
C．只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等
D．在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等
11.如图所示，一个质量为的小环套在一根倾角的杆子上，小环通过一根不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为的小球，两者一起沿杆运动，稳定后连接小球的细线偏离垂直杆方向的夹角为，且保持不变。下列关于小环与小球运动性质说法正确的是（ ）
A．沿杆做加速度为的匀减速上滑
B．沿杆做加速度为的匀减速上滑
C．沿杆做加速度为的匀加速下滑
D．沿杆做加速度为的匀加速下滑
二．非选择题：本题共5小题，共56分．其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．
12．（15分）12．某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝电阻率。
(1)在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是 。（选填相应序号字母）
A．每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零
B．指针越接近刻度盘中央，误差越小
C．在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量
(2)先用多用表的欧姆挡“×1”按正确操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，读数应记为 Ω。
(3)用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量示数如图乙所示，该金属丝直径的测量值 mm。
(4)实验室提供的器材如下：
A．待测金属丝的电阻；
B．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；
C．电流表（量程0~3A，内阻约0.01Ω）；
D．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）；
E．电压表（量程0~15V，内阻约20kΩ）；
F．滑动变阻器R（0~20Ω）；
G．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）；
H．开关、若干导线。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选 （填“B”或“C”），电压表应选 （填“D”或“E”）。
(5)请你根据图丙所示电路图用笔画线代导线，将图丁所示的实验电路连接完整 。
若金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率 （用题目所给字母表示）。
某同学认为使用上述方案所测的电阻率比理论值偏大，你是否同意他的观点并说明理由：
13．（6分）下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞，活塞面积为，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭理想气体的体积为，压强为，环境温度为，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。现于气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了，该过程气体温度保持不变。重力加速度取。则
（1）放上A物体待其稳定后，气缸对气体做功，判断该过程气缸内气体是吸热还是放热？热量的大小为多少？
（2）求气缸和物体A的总质量M；

14．（8分）如图，光滑平行金属导轨间距为l，与水平面夹角为θ，两导轨底端接有阻值为R的电阻。该装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。质量为m的金属棒ab垂直导轨放置，在恒力作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h。恒力大小为F、方向沿导轨平面且与金属棒ab垂直。金属棒ab与导轨始终接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。重力加速度为g，求此上升过程：
(1)金属棒运动速度大小；
(2)安培力对金属棒所做的功。
15．（12分）如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上，处于原长时另一端位于水平面上B点处，B点左侧光滑，右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为37°，斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放P，P到达B点时立即受到斜向右上方，与水平方向的夹角为37°，大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块P的作用，结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为。已知P与水平面斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取，sin37°=0.6。
(1)P运动到E点时对轨道的压力大小；
(2)弹簧的最大弹性势能；
(3)若其它条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离。
16．（15分）如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。两圆形区域相切于P点。间距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。粒子均沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：
（1）B的大小及、内磁场的方向；
（2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度；
（3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。
中华中学2024-2025学年度第二学期校内模拟考试(二模)试卷
高三物理（答案）
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
B B D A B C D B A A A
实验题
12.(1)BD (2)6 (3)3.707/3.708 (4) B D (5) (6)同意，电压表分流导致计算电阻率时，使用的电流I偏大，因此测量值小于真实值。
计算题
13、（1）放上A物体待其稳定的过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知
气缸的体积减小，气缸对气体做正功，可知气缸内气体放热，放出的热量等于气缸对气体所做的正功，则有Q=25J
（2）放上A物体待其稳定后气体的体积
由玻意耳定律可得
解得
由气缸受力平衡可有
解得M=30kg
14、(1)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升，由法拉第电磁感应定律，棒中的电动势为
E=Blv
设金属棒中的电流为I，根据欧姆定律，有
金属棒所受的安培力为
因为金属棒沿导轨匀速上升，由牛顿运动定律得
联立得
(2)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升h过程中，安培力所做的功为W，由动能定理得
得
15、【答案】（1） ； (2) ；(3)
【详解】(1) P在半圆轨道的最高点E，设轨道对P的压力为，由牛顿运动定律得
解得
由牛顿第三定律得，P运动到E点时对轨道的压力FN=3N。
(2)P从D点到E点，如图
由动能定理得
解得
P从C点到D点，由牛顿运动定律得
解得
说明P从C点到D点匀速运动，故
由能的转化和守恒得
解得
（3）P在G点脱离圆轨道，做曲线运动，把该运动分解为平行于斜面的匀减速直线运动和垂直于斜面的初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
P垂直落在斜面上，运动时间满足
平行于斜面方向上
解得
平行于斜面方向上
P在斜面上的落地距D的距离
16、
粒子在、中运动的轨迹圆的半径与磁场圆的半径相等，大小为R。
对任一粒子有
可得
中磁场方向垂直于坐标平面向外。中磁场方向垂直于坐标平面向里
（2）要使所有粒子最终都能击中Q点，则磁场圆的半径与加速后粒子轨迹圆的半径相同。要使磁场圆面积最小，由几何关系可知，粒子在磁场圆中的轨迹圆半径
则磁场圆的最小面积为
设粒子经电场加速后的速度为，由动能定理可得
根据 得
解得
（3）当粒子击中Q点时的速度方向沿QC与y轴负方向的夹角成时，粒子从A点进入磁场圆。由几何关系可知，与水平方向的夹角为从A点进入磁场圆的粒子，从D点射出磁场区域，由几何关系可知其在P点沿y轴正方向发出，即进入磁场区域的粒子有满足条件
同理可得进入磁场区域的粒子也有满足条件，即所求比为值为。