2025屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2025屆河南省鄭州市中原區(qū)第一中學高三第四次模擬考試物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，A、B、C、D為圓上的四個點，其中AB與CD交于圓心O且相互垂直，E、F是關(guān)于O點對稱的兩點但與O點的距離大于圓的半徑，E、F兩點的連線與AB、CD都垂直。在A點放置一個電荷量為的點電荷，在B點放置一個電荷量為的點電荷。則下列說法正確的是（）A．OE兩點間電勢差大于OC兩點間的電勢差B．D點和E點電勢相同C．沿C，D連線由C到D移動一正點電荷，該電荷受到的電場力先減小后增大D．將一負點電荷從C點沿半徑移動到O點后再沿直線移動到F點，該電荷的電勢能先增大后減小2、如圖，真空中固定兩個等量同種點電荷A、B，AB連線中點為O。在A、B所形成的電場中，以O點為圓心、半徑為R的圓面垂直AB連線，以O為幾何中心的邊長為2R的正方形平面垂直圓面且與AB連線共面，兩個平面邊線交點分別為e、f，則下列說法正確的是（）A．在a、b、c、d四點中存在場強和電勢均相同的點B．將一試探電荷由e點沿圓弧egf移到f點電場力始終不做功C．將一試探電荷由f點移到正方形a、b、c、d任意一點時電勢能的變化量都不相同D．沿線段eOf移動的電荷所受的電場力先增大后減小3、在人類對微觀世界進行探索的過程中，許多科學家作岀了不可磨滅的貢獻，盧瑟福就是杰出代表之一。關(guān)于盧瑟福在物理學上的成就，下列說法正確的是（）A．粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷的量子化，并且發(fā)現(xiàn)了中子B．盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應方程為C．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子核的結(jié)構(gòu)模型D．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原子核由質(zhì)子和中子組成4、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強度為 D．μ與v1大小的關(guān)系為μ=5、原子核A、B結(jié)合成放射性原子核C．核反應方程是A+B→C，已知原子核A、B、C的質(zhì)量分別為、、，結(jié)合能分別為、、，以下說法正確的是（）A．原子核A、B、C中比結(jié)合能最小的是原子核CB．原子核A、B結(jié)合成原子核C，釋放的能量C．原子核A、B結(jié)合成原子核C，釋放的能量D．大量原子核C經(jīng)歷兩個半衰期時，已發(fā)生衰變的原子核占原來的6、2016年8月16日l時40分，我國在酒泉用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空．如圖所示為“墨子號”衛(wèi)星在距離地球表面500km高的軌道上實現(xiàn)兩地通信的示意圖．若己知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則下列說法正確的是()A．工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向一直是固定的B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/sC．可以估算出“墨子號”衛(wèi)星所受到的萬有引力大小D．可以估算出地球的平均密度二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在《流浪地球》的“新太陽時代”，流浪2500年的地球終于定居，開始圍繞比鄰星做勻速圓周運動，己知比鄰星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的，目前地球做勻速圓周運動的公轉(zhuǎn)周期為1y，日地距離為1AU（AU為天文單位）。若“新太陽時代"地球的公轉(zhuǎn)周期也為1y，可知“新太陽時代”（）A．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUB．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUC．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶2D．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶48、下列說法正確的是（）A．隨著分子間距離的增大，分子勢能一定先減小后增大B．把細玻璃棒尖端放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這跟表面張力有關(guān)C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向同性的特點D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸收熱量E.熱力學第二定律使人們認識到，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是有方向性的9、如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體靜止在水平面上，自t=0時刻起對其施加一豎直向上的力F，力F隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，在物體上升過程中，空氣阻力不計，以下說法正確的是（）A．物體做勻變速直線運動B．時刻物體速度最大C．物體上升過程的最大速度為D．時刻物體到達最高點10、如圖所示，在豎直平面內(nèi)，傾斜長桿上套一小物塊，跨過輕質(zhì)定滑輪的細線一端與物塊連接，另一端與固定在水平面上的豎直輕彈簧連接。使物塊位于A點時，細線自然拉直且垂直于長桿彈簧處于原長。現(xiàn)將物塊由A點靜止釋放，物塊沿桿運動的最低點為B，C是AB的中點，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計一切阻力，則（）A．物塊和彈簧系統(tǒng)機械能守恒B．物塊在B點時加速度方向由B指向AC．A到C過程物塊所受合力做的功大于C到B過程物塊克服合力做的功D．物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到C過程的增量小于C到B過程的增量三、實驗題：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）從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電阻Rx的阻值。要求方法簡捷，得到多組數(shù)據(jù)，有盡可能高的測量精度。(1)電流表應選用______，電壓表應選用_______。(2)完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。_____(3)在實驗中，有的同學連成下圖所示的電路，其中a，b，c，…，k是表示接線柱的字母。請將圖中接線錯誤（用導線兩端接線柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在圖中表格相應的位置中。接線錯誤引起的后果改正的方法____________________________________________________________12．（12分）用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，擋光片寬度為b，輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與A和重物B相連，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B靜止時擋光片上端到光電門的距離為h(h>>b)。由靜止釋放B后，擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為t，重力加速度為g.(1)實驗中，將擋光片通過光電門的平均速度當作A下落h時的瞬時速度，該速度表達式為____________(用題中所給字母表示)。(2)為減小擋光片通過光電門的平均速度與A下落h時的瞬時速度間存在的誤差，下列做法中可行的是____________(填選項序號字母)。A．將B改換成密度小而體積大的重物B．減小擋光片的擋光寬度bC．增大擋光片的擋光寬度bD．減小擋光片上端到光電門的距離h(3)在A下落h的過程中，驗證A和B的系統(tǒng)機械能守恒定律成立的表達式為______________________(用題中所給字母表示)。四、計算題：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）質(zhì)量相等的小球與之間壓縮一輕質(zhì)彈簧，球的大小和彈簧的長度均可忽略不計。從地面上以速度豎直向上拋出該裝置，裝置到達最高點瞬間彈簧自動彈開，彈開兩小球的時間極短，小球與彈簧脫離（不計空氣阻力，重力加速度為）。已知第一次彈簧水平彈開，兩小球落地點間距為，第二次彈簧豎直彈開。求第二次兩小球落地的時間差。14．（16分）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，圓心為O。一束單色光由玻璃磚上的P點垂直于半圓底面射入玻璃磚，其折射光線射向底面的Q點（圖中未畫出），折射率為，測得P點與半圓底面的距離為。計算確定Q點的位置。15．（12分）如圖所示，在光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg、長L=2.17m、高h=0.2m的長木板C。距該板左端距離x=1.81m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計。A、B均可視為質(zhì)點，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。現(xiàn)在長木板C上加一水平向右的力F，求：(1)當F=3N時，小物塊A的加速度；(2)小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的最短時間；(3)若小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的時間最短，則水平向右的力F的大小(本小題計算結(jié)果保留整數(shù)部分)；(4)若小物塊A與小物塊B碰撞無能量損失，當水平向右的力F=10N，小物塊A落到地面時與長木板C左端的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

ABD．CD與EF所在的平面是一個等勢面，則OE兩點間電勢差等于OC兩點間的電勢差，D點和E點電勢相同，在等勢面上移動電荷，電場力不做功，負點電荷電勢能不變，故AD錯誤，B正確；C．C、D連線上電場強度先增大后減小，點電荷受到的電場力先增大后減小，故C錯誤。故選B。2、B【解析】

A．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布情況可知，、的電勢相同，電場強度不同，由對稱性可知，、的電勢相同，電場強度也不相同，故A錯誤；B．將一試探電荷由點沿圓弧移到點，試探電荷受到的電場力始終沿著徑向方向，始終與運動的速度方向垂直，根據(jù)做功關(guān)系可知，電場力始終不做功，故B正確；C．由于、的電勢相同，故從點到、兩點電勢能變化量相同，同理從點到、兩點電勢能變化量相同，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種電荷的電場線分布，沿移動電場線先變疏再變密，根據(jù)可知，電場力先變小后變大，故D錯誤；故選B。3、B【解析】

AC．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，中子是查德威克發(fā)現(xiàn)的，故AC錯誤；B．盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，核反應方程為，故B正確；D．粒子散射實驗不能說明原子核內(nèi)存在中子和質(zhì)子，故D錯誤。故選B。4、D【解析】

A．導體ab切割磁感線時產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應電動勢，導體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢，故整個電路的電動勢為導體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應電流為：②導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。5、B【解析】

ABC．某原子核的結(jié)合能是獨立核子結(jié)合成該核時釋放的能量，原子核A、B結(jié)合成放射性原子核C，要釋放能量，原子核C的比結(jié)合能最大，釋放的能量根據(jù)質(zhì)能方程得故AC錯誤，B正確；D．原子核的半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，大量原子核C經(jīng)歷兩個半衰期時，未發(fā)生衰變的原子核占原來的，D錯誤。故選B。6、B【解析】由于地球自轉(zhuǎn)的周期和“墨子號”的周期不同，轉(zhuǎn)動的線速度不同，所以工作時，兩地發(fā)射和接受信號的雷達方向不是固定的，故A錯誤．7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，則衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度小于7.9km/s，故B正確．由于“墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量未知，則無法計算“墨子號”所受到的萬有引力大小，故C錯誤．根據(jù)知，因周期未知，則不能求解地球的質(zhì)量，從而不能估算地球的密度，選項D錯誤；故選B．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星做圓周運動向心力的來源，知道線速度、周期與軌道半徑的關(guān)系，理解第一宇宙速度的意義．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB．根據(jù)萬有引力提供向心力可知：解得公轉(zhuǎn)半徑為：比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)周期相同，則“新太陽時代”，地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AU，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)解得公轉(zhuǎn)速率比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2，則公轉(zhuǎn)速率之比為1：2，C正確，D錯誤。故選AC。8、BDE【解析】

A．隨著分子距離的增大，若分子力從斥力變?yōu)橐?，分子力先做正功，后做負功，則分子勢能先減小后增大，若分子力一直表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大，分子力一直做負功，分子勢能一直增大，故A錯誤；B．細玻璃棒尖端放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這跟表面張力有關(guān)，故B正確；C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，故C錯誤；D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由于氣體對外做功，則它一定從外界吸收熱量，故D正確；E．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故E正確。故選BDE。9、BD【解析】

由圖可得力F與時間的關(guān)系為，則可得物體的合外力與時間的關(guān)系為，由牛頓第二定律可得加速度與時間的關(guān)系式為，則可知物體先向上做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，然后再向下做加速度增大的加速運動，在上升過程中，當加速度為零時，速度最大，即，可得，故A錯誤，B正確；由初速度大小為零，所以末速度大小等于速度的變化大小，由前面的分析可知，加速度與時間成線性關(guān)系，所以最大速度大小為，故C錯誤；由前面的分析可知在t=t0時，加速度為，根據(jù)運動的對稱性規(guī)律可知，此時間速度減小為0，物體運動到最高點，故D正確。故選：BD。10、ABD【解析】

A．由題知，不計一切阻力，則物塊和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；B．由題知，物塊從A點運動到B點是先加速后減速，到B點速度剛好為0，彈簧處于伸長狀態(tài)，此時對物塊受力分析可知，彈簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物塊在B點時加速度方向由B指向A，故B正確；C．物塊從A到C，根據(jù)動能定理可知，合力做的功等于動能的增加量，物塊從C到B，根據(jù)動能定理可知，物塊克服合力做的功等于動能的減少量，而物塊在A點和B點的速度都為零，故兩個過程動能的變化量相等，所以A到C過程物塊所受合力做的功等于C到B過程物塊克服合力做的功，故C錯誤；D．彈簧的形變量越小，彈簧的彈性勢能越小，根據(jù)幾何關(guān)系，可知物塊從A到C過程的彈簧形變量小于C到B過程的彈簧形變量，故物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到C過程的增量小于C到B過程的增量，故D正確。故選ABD。三、實驗題：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、A1V1ce不利于調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)不當，電源可能短路，損壞電源撤消ce連線【解析】

（1）[1]器材中的電源為3V，被測電阻約為10kΩ，故通過電阻的電流最大約為I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA剛好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；[2]電壓表就選3V量程的V1，因為V2的量程也是太大了。（2）[3]因為題中要求得到多組數(shù)據(jù)，所以用分壓式較好，再說所給的變阻器的最大阻值是50Ω，它比被測電阻小多了，也不能用限流的方法連接，又因為需要盡可能高的測量精度，所以電阻測量需要用電壓表外接法，因為被測電阻的電阻值較大，外接法的誤差較??；又因為使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞，所以閉合開關(guān)前，應該使電壓表的示數(shù)接近0，故電路的實物圖如圖所示；（3）[4][5][6]接線錯誤的兩個接線柱是ce，因為它接起來后，電壓表與電源直接連接，變阻器的滑片如何滑動都不會影響電壓表示數(shù)的變化了，當滑動滑片移動到最下端時，電源也可能短路，故是不可以的，應該將其去掉才行。12、B【解析】

（1）[1]．A經(jīng)過光電門時的速度：；（2）[2]．A、運動過程中重物B要受到空氣阻力作用，為減小實驗誤差，應將B

改換成密度大而體積小的重物，故A錯誤；BC、擋光片的寬度越小，擋光片經(jīng)過光電門時的平均速度越接近其瞬時速度，為減小實驗誤差，應減小擋光片的擋光寬度b，故B正確，C錯誤；D、擋光片經(jīng)過光電門的時間越短實驗誤差越小，為減小實驗誤差，應增大擋光片上端到光電門的距離h，故D錯誤；

故選B．（3）[3]．設B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為3m，由機械能守恒定律