河南省開封市2025年下學(xué)期高三物理試題第三次模擬考試試卷含解析

河南省開封市2025年下學(xué)期高三物理試題第三次模擬考試試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與D形盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時(shí)間可忽略，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上，中心A處粒子源產(chǎn)生的粒子飄人狹縫中由初。速度為零開始加速，最后從出口處飛出。D形盒的半徑為R，下列說法正確的是（）A．粒子在出口處的最大動(dòng)能與加速電壓U有關(guān)B．粒子在出口處的最大動(dòng)能與D形盒的半徑無關(guān)C．粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與交流電的周期T有關(guān)D．粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間與粒子的比荷無關(guān)2、一個(gè)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不變而大小逐漸減小至零，那么該物體的運(yùn)動(dòng)情況不可能是（）A．速度不斷增大，加速度減小到零時(shí)速度最大B．速度不斷減小，加速度減小到零時(shí)速度也減小到零C．速度先減小后增大，加速度減小到零時(shí)速度最大D．速度先增大后減小，加速度減小到零時(shí)速度最小3、2020年全國第十四屆冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開展豐富多彩的冰上運(yùn)動(dòng)。如圖所示，在游樂場的滑冰道上有甲、乙兩同學(xué)坐在冰車上進(jìn)行游戲。當(dāng)甲從傾角為θ的光滑冰道頂端A由靜止開始自由下滑時(shí)，在斜面底部B處的乙通過冰釬作用于冰面，從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙和冰車均可視為質(zhì)點(diǎn)，甲通過斜面與水平面的交接處（B處）時(shí)，速度的方向改變、大小不變，且最終甲剛好能追上乙，則（）A．到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定不相等B．到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定相等C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D．無法求出甲從過B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比4、下列說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分C．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，該金屬的逸出功越大D．某金屬在光照射下發(fā)生光電效應(yīng)，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大5、2019年8月我國已經(jīng)建成了新托卡馬克（EAST）裝置一中國環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL—2M），為“人造太陽”創(chuàng)造了條件，其等離子溫度有望超過2億攝氏度，將中國的聚變堆技術(shù)提升到了新的高度。設(shè)該熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前氘核（）的質(zhì)量為，氚核（）的質(zhì)量為，反應(yīng)后氦核（）的質(zhì)量為，中子（）的質(zhì)量為。關(guān)于聚變的說法正確的是（）A．核裂變比核聚變更為安全、清潔B．由核反應(yīng)過程質(zhì)量守恒可知。C．兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，比結(jié)合能較聚變前減少D．HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是6、2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動(dòng)。黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來，但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞的質(zhì)量。K是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個(gè)選項(xiàng)中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中研究遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)規(guī)律，由于輸電線太長，他將每100米導(dǎo)線卷成一卷，共有8卷代替輸電線路（忽略輸電線的自感作用）．第一次試驗(yàn)采用如圖甲所示的電路圖，將輸電線與學(xué)生電源和用電器直接相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為；第二次試驗(yàn)采用如圖乙所示的電路圖，其中理想變壓器與學(xué)生電源相連，其原副線圈的匝數(shù)比，理想變壓器與用電器相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為，兩次實(shí)驗(yàn)中學(xué)生電源的輸出電壓與電功率均相同，下列正確的是A． B．C． D．8、如圖所示是一個(gè)半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向內(nèi)．有一個(gè)粒子源在圓上的A點(diǎn)不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運(yùn)動(dòng)的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°9、下列說法正確的是（）A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大B．一定量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，氣體分子對容器壁在單位時(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞次數(shù)增多C．當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對濕度一定較小D．液晶具有液體的流動(dòng)性，但不具有單晶體的光學(xué)各向異性E.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是可逆的10、如圖所示，兩等量異種點(diǎn)電荷分別固定在正方體的a、b兩個(gè)頂點(diǎn)上，電荷量分別為q和－q（a＞0），c、d為正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)，則下列說法正確的是A．c、d兩點(diǎn)的電勢相等B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同C．將一正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做負(fù)功D．將一負(fù)電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電勢能增加三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖甲所示裝置來探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，木板上固定兩個(gè)完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩個(gè)滑輪與彈簧測力計(jì)C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計(jì)，(1)實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是___________．(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝_____cm.(3)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖甲所示正確連接器材；②將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄彈簧測力計(jì)示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時(shí)間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動(dòng)能的變化量ΔEk＝________，合外力對木板做功W＝________.（以上兩空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）③在小桶中增加砂子，重復(fù)②的操作，比較W、ΔEk的大小，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．12．（12分）物理小組的同學(xué)用如下圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材測定重力加速度。實(shí)驗(yàn)器材有：底座帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計(jì)時(shí)器，其中光電門1在光電門2的上方，小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門測量小球從光電門1運(yùn)動(dòng)至光電門2的時(shí)間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。(1)使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如下圖乙所示，則小球直徑為_________cm。(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系式h=________。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象如上圖丙所示，若圖中直線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖象得出重力加速度g大小為________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)第一、三、四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第二象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。兩個(gè)電荷量均為q、質(zhì)量均為m的帶負(fù)電粒子a、b先后以v0的速度從y軸上的P點(diǎn)分別沿x軸正方向和負(fù)方向進(jìn)入第一象限和第二象限，經(jīng)過一段時(shí)間后，a、b兩粒子恰好在x負(fù)半軸上的Q點(diǎn)相遇，此時(shí)a、b兩粒子均為第一次通過x軸負(fù)半軸，P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為d，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，粒子重力不計(jì)，a、b兩粒子間的作用力可忽略不計(jì)。求：（1）粒子a從P點(diǎn)出發(fā)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間t；（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。14．（16分）足夠長的光滑斜面固定在水平面上，現(xiàn)以恒力F沿斜面向上拉物體，使其以初速度為0、加速度從斜面底端向上運(yùn)動(dòng)。恒力F作用一段時(shí)間t后撤去，又經(jīng)過相同時(shí)間t物體恰好回到斜面底端。求：（1）施加恒力時(shí)物體的加速度與撤去恒力后物體的加速度大小之比；（2）撤去恒力的瞬間物體的速度與物體回到斜面底端時(shí)速度大小之比。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m的小環(huán)串在固定的粗糙豎直長桿上，從離地h高處以一定初速度向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中與長桿之間存在大小的滑動(dòng)摩擦力．小環(huán)能達(dá)到的最大高度為3h，求：(1)小環(huán)從h高處出發(fā)至第二次經(jīng)過2h高處過程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關(guān)系決定重力勢能．對比(1)問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念．(3)以地面為零勢能面．從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機(jī)械能E隨路程s的變化關(guān)系是什么？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，粒子不斷加速，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不斷變大，最大半徑即為D形盒的半徑R，由得最大動(dòng)能為故AB錯(cuò)誤；CD．粒子每加速一次動(dòng)能增加ΔEkm=qU粒子加速的次數(shù)為粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，聯(lián)立得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、D【解析】

A．當(dāng)速度的方向和加速度的方向相同時(shí)，則可以做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．當(dāng)加速度的方向和速度方向相反時(shí)，則可以做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度也恰好減小到零，故B正確；C．剛開始的時(shí)候速度和加速度的方向相反，則先做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)減速到零時(shí)再做反向加速，加速度減小到零時(shí)速度最大，故C正確；D．只有當(dāng)加速度的方向和速度的方向相同時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榧铀俣确较虿蛔?，所以無法再做減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選D。3、B【解析】

AB．設(shè)甲到達(dá)B的時(shí)間為t1，追上B的時(shí)間為t2，水平面都是光滑的，A到達(dá)水平面后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)甲的速度為v，則甲在水平面上的位移①乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，被甲追上時(shí)的速度也是v，乙的位移②聯(lián)立①②可得可知到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達(dá)到v用的時(shí)間少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C錯(cuò)誤；D．AB之間的距離所以甲從過B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比為2，故D錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】

A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生電子的過程，但電子不是原子核的組成部分，故B錯(cuò)誤；CD．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)；可知，入射光頻率越高，逸出光電子的最大初動(dòng)能越大，故C錯(cuò)誤D正確。故選D。5、D【解析】

A．輕核聚變比核裂變更為安全、清潔，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，根據(jù)質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程，則有聚變后比結(jié)合能將增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知HL—2M中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是選項(xiàng)D正確。故選D。6、A【解析】

根據(jù)得，h的單位為c的單位是m/s，G的單位是M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

設(shè)學(xué)生電源提供的電壓為U，輸出功率為P，輸電線的總電阻為r，則第一次實(shí)驗(yàn)中的電流為，故，；第二次試驗(yàn)中，根據(jù)變壓器電流反比線圈匝數(shù)可知，輸電線中的電流為，故，，所以，，BC正確．對于遠(yuǎn)距離輸電這一塊：（1）輸電電流I：輸電電壓為U，輸電功率為P，則輸電電流；（2）電壓損失：，輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓的差值；（3）功率損失：遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電線有電阻，電流的熱效應(yīng)引起功率損失，損失的功率①，②，③．8、BD【解析】若r=2R，粒子在磁場中時(shí)間最長時(shí)，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因?yàn)閞=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間，故A錯(cuò)誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故C錯(cuò)誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點(diǎn)和出射點(diǎn)構(gòu)成菱形，圓心角150°，故D正確．故選BD.9、ABC【解析】

A．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，增大分子減的距離，需要克服分子力做功，所以分子勢能隨分子間距離的增大而增大，故A正確；B．一定量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，氣體體積減小，氣體分子的密集程度增大，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)增多，故B正確；C．當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對濕度一定較小，故C正確；D．液晶既具有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都具有方向性，都是不可逆，故E錯(cuò)誤；故選ABC。10、BD【解析】

A．由幾何關(guān)系可知，由于c點(diǎn)離正電荷更近，則c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)高，故A錯(cuò)誤；B．c、d兩點(diǎn)關(guān)于ab對稱，且ab電荷量相同，由電場強(qiáng)度的疊加可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，故B正確；C．由于c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)高，將一正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，正電荷電勢能減小，則電場力做正功，故C錯(cuò)誤；D．由于c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)高，將一負(fù)電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，負(fù)電荷電勢能增大，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、平衡摩擦力0.560cm【解析】

（1）為了使繩子拉力充當(dāng)合力，即細(xì)線拉力做的功等于合力對木板做的功應(yīng)先平衡摩擦力，即實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是平衡摩擦力；

（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度數(shù)：5mm，游標(biāo)尺的刻度第12個(gè)刻度與上邊的刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為：0.05×12=0.60mm，總讀數(shù)為：5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm

（3）木板通過A時(shí)的速度：vA＝；通過B時(shí)的速度：vB＝；則木板通過A、B過程中動(dòng)能的變化量：；合力對木板所做的功：；12、1.170【解析】

(1)[1]主尺讀數(shù)為1.1cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最終讀數(shù)為1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)[2]小球經(jīng)過光電門2的速