河南省南阳市第一中学校2025届高三下学期第三次模拟考试物理试卷（含答案）

2025届河南省南阳市第一中学校高三下学期第三次模拟考试物理试题
一、单选题
1．下列图片及其相应描述正确的是（　　）
A．图（a）中的图样证实了电子的波动性
B．图（b）中射线带负电
C．图（c）中为使快中子减速，需将镉棒插入深些
D．图（d）中探测器探测到的射线强度与钢板的厚度无关
2．如图，某密闭容器中一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C、D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　）
A．过程中，气体温度升高
B．过程中，气体从外界吸收热量
C．气体处于B状态比处于D状态时分子的平均动能大
D．过程气体对外界做的功比过程外界对气体做功少
3．图甲为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=-5m处的质点E的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播
B．在t=0.2s到t=0.3s时间内，质点B的加速度在增大
C．从t=0.2s到t=0.25s，质点B通过的路程为20cm
D．这列波的传播速度为30m/s
4．2024年8月6日，在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中，17岁的中国选手全红婵卫冕成功夺得了该项目的金牌。若将10米跳台跳水简化为竖直方向的直线运动，以全红婵离开跳台时作为计时起点，取竖直向下为正方向，其运动的v-t图像如图所示，0~1.8s、2.1~2.7s内图线为直线，1.8~2.1s内图线为曲线，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则（　　）
A．在0~0.4s和0.4~1.8s时间内，加速度方向相反
B．t=1.8s时，速度大小为14m/s
C．t=1.9s时，全红婵重心到达最高点
D．2.1~2.7s内全红婵处于失重状态
5．2025年1月英国牛津大学发布公报，一个由国际研究小组组成的团队在一颗类太阳恒星的宜居带上发现了一颗名为HD 20794 d的“超级地球”，“超级地球”的质量为地球的6倍，距离地球约20光年，这一发现为探索类地行星的生存可能性提供了崭新的线索。“超级地球”绕类太阳恒星的运动可看作匀速圆周运动，设运动的周期为T，“超级地球”与类太阳恒星距离足够远，“超级地球”对类太阳恒星的最大视角为，如图所示，则该类太阳恒星的密度为（　　）
A． B． C． D．
6．如图，灯泡左侧存在水平向右的磁感应强度为的匀强磁场，长为L=1m的金属棒绕竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。两个分别以P、O为圆心、半径R=1m的光滑金属圆环上下平行水平放置，分别与金属棒上下端接触，理想变压器原线圈两端串联小灯泡由金属棒供电，三个小灯泡、、完全相同且电阻不变，当金属棒以角速度转动时，三个小灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．当金属棒转动的速度与磁场方向平行时，电压表的示数为零
B．理想变压器的匝数之比为2：1
C．小灯泡的额定电压为6V
D．若在副线圈再并联一个相同的小灯泡，变压器的输出功率变小
7．如图所示，ABC三个球（可视为质点）初速度大小均相同，以四种不同方式同时抛出（地面水平长度足够），不计任何阻力，乙图中B球与地面相比无高度。假定任意球与地面碰撞后都立即消失。则有关碰撞可能性分析中，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中A、B不可能碰撞，B、C不可能碰撞，A、C可能碰撞
B．乙图中A、B一定碰撞，B、C可能碰撞，A、C可能碰撞
C．丙图中A、B可能碰撞，B、C可能碰撞，A、C可能碰撞
D．丁图中A、B可能碰撞，B、C不可能碰撞，A、C不可能碰撞
二、多选题
8．如图所示，在地面上方的某一水平面上有三个点电荷构成了一个等边三角形，三个点电荷都带等量正电荷。在等边三角形中心点O的正上方有一带正电小球，将小球从A点静止释放。已知A点和B点关于O点对称，OA的距离为h，重力加速度为g，规定无穷远处电势为零。下列说法正确的是（　　）
A．图中等边三角形内，O点场强为零且电势也为零
B．小球释放后可能静止不动，且能静止不动的位置可能有两个
C．小球释放后若能通过O点，则加速度最大的位置一定在OB之间
D．小球释放后若能运动到B点，则运动至B处的速度大小为
9．如图所示，通有恒定电流的导体棒P通过两等长细线悬挂在竖直墙面上等高的A、B两点。另一长导体棒Q固定于AB连线正下方且与AB平行，其到AB的距离与细线长相等，导体棒Q与电源（内阻为5Ω）、滑动变阻器（电阻最大值为15Ω）、开关构成电路，闭合开关前滑片位于最左端，只考虑电源内阻和滑动变阻器接入电路的电阻。已知通电直导线产生磁场的磁感应强度与通电导线的电流大小成正比、与到通电导线的距离成反比。开关闭合后，导体棒P静止于图示位置，细线与竖直方向夹角θ=60°。现将滑动变阻器的滑片向右缓慢滑至距变阻器左端处时停止滑动，此时导体棒P静止于某一位置，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒P、Q中的电流方向相同
B．此时，细线与竖直方向的夹角为90°
C．此过程中，细线拉力大小不变
D．此过程中，电源的输出功率先增大后减小
10．如图所示，倾角为的斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且，斜面的底端固定一挡板P。物块B、C间由一轻质弹簧拴接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠在挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为，物块B、C的质量均为，重力加速度为，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则（　　）
A．小球A从M点运动到N点的过程中，物块B的机械能守恒
B．弹簧的劲度系数
C．小球A到达N点时，小球A的速度大小
D．小球A到达N点时，物块B的速度大小
三、实验题
11．某兴趣小组用如图甲所示的装置测量物块与桌面的动摩擦因数，粗糙水平桌面的右边缘点与一个斜面顶端重合于O点，实验步骤如下：
①将轻弹簧的一端固定在水平桌面左侧的墙面上，另一端与物块接触但不拴接；
②用外力把物块压缩至P点由静止释放，物块从O点水平飞出后落到斜面上，测得物块的质量m及落点到O点的距离x；
③使用质量不同、与桌面动摩擦因数相同的物块重复步骤②；
④利用以上所测数据得到如图乙所示的图像。已知图像的斜率为k，纵坐标截距为b，空气阻力忽略不计。

(1)物块在桌面上运动时，物块和弹簧组成的系统机械能 （填“守恒”或“不守恒”）；
(2)为了测量物块与桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量有______；
A．O点与P点之间的距离L B．当地的重力加速度g
C．弹簧的原长 D．斜面的倾斜角
(3)物块与桌面的动摩擦因数为 （用（2）中所选的物理量符号和k、b表示）。
12．磁阻效应是指某些材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻——磁感应强度特性曲线，其中、分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为测量某磁场的磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。实验器材如下：
A．磁敏电阻，无磁场时阻值
B．滑动变阻器，总电阻为
C．电流表A，量程3mA，内阻未知
D．电压表V，量程，内阻为
E.直流电源，电动势，内阻不计
F.定值电阻
G.开关，导线若干
(1)待测磁场磁感应强度大小约为，选择一个合理的定值电阻 （选填“”“”“”）；
(2)为使测量尽量精确，下列电路图符合实验要求的是___________；
A． B．
C． D．
(3)将该磁敏电阻置于待测匀强磁场中，不考虑磁场对电路其它部分的影响。某次闭合开关后，电压表的示数如图乙所示，此时电压表读数为 V；
(4)进行多次测量，得到电压表读数U和电流表读数，绘出图像如图丙所示，根据图像，进一步分析得到匀强磁场中磁敏电阻的阻值 ，结合图甲可知待测磁场的磁感应强度 T。（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
13．如图所示，ABC为某玻璃砖的截面图，AB为半径为R的半圆弧面，AC为半径为2R的四分之一圆弧面，两圆弧面相切于A点，从B点射出一束单色光，照射到AB圆弧面上的D点，BD弧长为AB弧长的三分之一，折射光线DE与BC平行，光在真空中传播的速度为c，求：
(1)玻璃砖对光的折射率；
(2)光在玻璃砖中由D点到E点传播的时间。
14．如图所示，在边长为的正方形区域内，有沿方向的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个质量为，电荷量为带电的粒子（不计重力）从原点进入场区，恰好能以的速度沿直线匀速通过场区。
(1)分析推断粒子的初速度方向，判定磁感应强度方向。
(2)若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，该带电粒子恰好从点离开场区，求磁感应强度的大小。
(3)若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，求粒子离开场区的位置。
15．如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、M'Q'N'，导轨间距L＝0.5m，其中MQ、M'Q'段倾斜放置，倾斜角θ=37°，MQ=M'Q'=4m，QN、Q'N'段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键S1，电源电动势E=3V，内阻r＝0.5Ω。在Q和Q'两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键S2与一电容量C=2F的电容器相连，在N和N'两端与电阻器R=0.1Ω相连，在倾斜导轨MQ、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T，在水平导轨的DD'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T，DD'、EE'均与导轨垂直，且DE=D'E'=L=0.5m，cdef是质量为3m，每边电阻均为R=0.1Ω，各边长度均为L的U形金属框，开始时紧挨导轨静置于DD'E'E左侧外，现有一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴MM'放置，合上电键S1时金属棒恰好静止在导轨上。
（1）求金属棒a的质量m；
（2）断开S1同时闭合S2，金属棒a向下滑行，求金属棒a到达倾斜导轨底端QQ'时的速度；
（3）金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞，碰后黏在一起穿过磁场B2区域，求此过程中电阻器R上产生的焦耳热。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C D B A B A BD BC BC
11．(1)不守恒
(2)AD
(3)
12．(1)
(2)A
(3)1.30
(4) 1.2
13．(1)
(2)
14．(1)初速度沿方向；磁场垂直于纸面向外
(2)
(3)
【详解】（1）因为粒子匀速运动且电场力沿方向，故洛伦兹力沿－方向，而速度与垂直，所以初速度沿方向。洛伦兹力沿方向，根据左手定则可判定磁场垂直于纸面向外。
（2）如图
对黑色直角三角形，根据勾股定理
解得
又由
（3）设粒子从右边界离开，则
水平
竖直
又
综合可得
故假设成立。
粒子离开场区的具体位置为
15．（1）1kg；（2）4m/s；（3）0.48J
【详解】（1）合上电键S1时金属棒a恰好静止在导轨上，由平衡条件得
解得
故质量为1kg。
（2）断开S1同时闭合S2，金属棒a沿倾斜轨道向下滑行，在此过程中有
，
所以电流为
则有
又有
则
又因为
所以可求得金属棒加速度为
由运动学公式得
故速度为4m/s。
（3）金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞，由动量守恒定律
解得
在de边进入磁场区域时，左侧cd和ef存在电阻，而导轨不存在电阻，所以电阻被导轨短路，电流只走导轨，所以de边左侧电阻为0，即右侧的电阻器R被短路，此时总电阻就为de边的电阻R；在cf边出磁场时，此时右侧de边和电阻器组成并联电路，此时总电阻为0.5R，根据
，
则碰后黏在一起全部进入磁场B2区域过程，根据动量定理有
解得
金属框一起全部穿出磁场B2区域过程，有
解得
所以此过程中电阻器R上产生的焦耳热为
故电阻器R上产生的焦耳热为0.48J。