2025屆河南省高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2025屆河南省高三第五次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、P、Q兩種不同波長(zhǎng)的光，以相同的入射角從玻璃射向空氣，P光發(fā)生全反射，Q光射入空氣，則（）A．玻璃對(duì)P光的折射率小于對(duì)Q光的折射率B．玻璃中P光的波長(zhǎng)大于Q光的波長(zhǎng)C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度D．P光的光子能量大于Q光的光子能量2、如圖（a）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=55：4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（b）所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．由圖（b）可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/sB．燈泡L兩端電壓的有效值為32VC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)減小D．交流電壓表V的讀數(shù)為32V3、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A．過(guò)程ac中氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過(guò)程ab中氣體吸收的熱量大于氣體內(nèi)能的增加D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a氣體的內(nèi)能最小4、如圖，兩根細(xì)桿M、N豎直固定在水平地面上，M桿頂端A和N桿中點(diǎn)B之間有一拉直的輕繩。兩桿的高度均為4.0m，兩桿之間的距離為2.0m。將一個(gè)小球從M桿上的C點(diǎn)以一定的初速度vo水平向右拋出。已知C點(diǎn)與A點(diǎn)的距離為0.8m，重力加速度g取10m/s2.不計(jì)空氣阻力。若要使小球能碰到輕繩，則vo的最小值為（）A．2.5m/s B． C．4.0m/s D．5、某籃球運(yùn)動(dòng)員垂直起跳的高度為100cm，則該運(yùn)動(dòng)員的滯空時(shí)間（運(yùn)動(dòng)員起跳后，從雙腳都離開(kāi)地面到任意一只腳接觸地面的時(shí)間間隔）約為（）A．0.20s B．0.45s C．0.90s D．1.60s6、如圖所示為魚(yú)餌自動(dòng)投放器的裝置示意圖，其下部是一個(gè)高度可以調(diào)節(jié)的豎直細(xì)管，上部是四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向。豎直細(xì)管下端裝有原長(zhǎng)為L(zhǎng)0的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端與水面平齊，將彈簧壓縮并鎖定，把魚(yú)餌放在彈簧上。解除鎖定當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)魚(yú)餌獲得速度v0。不考慮一切摩擦，重力加速度取g，調(diào)節(jié)豎直細(xì)管的高度，可以改變魚(yú)餌拋出后落水點(diǎn)距管口的水平距離，則該水平距離的最大值為A．v022g＋L0 B．v02g＋2L0 C．v02二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、若取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，當(dāng)處于平衡狀態(tài)的兩分子間距離為r0時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．分子勢(shì)能最小，且小于零B．分子間作用力的合力為零C．分子間引力和斥力相等D．分子間引力和斥力均為零E.分子勢(shì)能大于零8、如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒電阻與棒長(zhǎng)成正比，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時(shí)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv29、迄今為止，大約有1000顆衛(wèi)星圍繞地球正常工作，假如這些衛(wèi)星均圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是A．軌道高的衛(wèi)星受到地球的引力小 B．軌道高的衛(wèi)星機(jī)械能大C．線速度大的衛(wèi)星周期小 D．線速度大的衛(wèi)星加速度大10、下列說(shuō)法正確的是A．松香在熔化過(guò)程中溫度升高，分子平均動(dòng)能變大B．當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最大C．液體的飽和汽壓與其他氣體的壓強(qiáng)有關(guān)D．若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則壓強(qiáng)一定增大E.若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動(dòng)能減小，且外界對(duì)氣體做功，則氣體一定放熱三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：（1）甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F﹣x圖象，其中F為彈簧彈力，x為彈簧長(zhǎng)度．請(qǐng)通過(guò)圖甲，分析并計(jì)算，該彈簧的原長(zhǎng)x0＝_____cm，彈簧的彈性系數(shù)k＝_____N/m．該同學(xué)將該彈簧制成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x＝_____cm．（2）乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖丙所示．下列表述正確的是_____．A．a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比．12．（12分）在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)先按圖1對(duì)彈簧甲進(jìn)行探究，然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來(lái)按圖2進(jìn)行探究.在彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量為的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，分別測(cè)得圖甲、圖乙中彈簧的長(zhǎng)度、如下表所示．鉤碼個(gè)數(shù)1234/cm30.0031.0432.0233.02/cm29.3329.6529.9730.30已知重力加速度m/s2，要求盡可能多地利用測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算彈簧甲的勁度系數(shù)k=_____N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．由表中數(shù)據(jù)______(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧乙的勁度系數(shù)．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，光滑絕緣水平面上靜置兩個(gè)質(zhì)量均為m、相距為x0的小球A和B，A球所帶電荷量為+q，B球不帶電?，F(xiàn)在A球右側(cè)區(qū)域的有限寬度范圍內(nèi)加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球A在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后與B球發(fā)生彈性正碰，A、B碰撞過(guò)程中沒(méi)有電荷轉(zhuǎn)移，且碰撞過(guò)程時(shí)間極短，求：(1)A球與B球發(fā)生第一次碰撞后B球的速度；(2)從A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩球在電場(chǎng)中發(fā)生第二次碰撞前電場(chǎng)力對(duì)A球所做的功；(3)要使A、B兩球只發(fā)生三次碰撞，所加電場(chǎng)的寬度d應(yīng)滿(mǎn)足的條件。14．（16分）如圖所示，橫截面為半圓形的玻璃磚，在其直徑上A點(diǎn)嵌入一個(gè)單色點(diǎn)光源，已知，玻璃對(duì)該單色光的折射率n=2，求：(1)該單色光在玻璃和空氣界面發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C；(2)圖中橫截面半圓弧上單色光無(wú)法射出的部分所對(duì)應(yīng)的圓心角。15．（12分）如圖所示，“＜”型光滑長(zhǎng)軌道固定在水平面內(nèi)，電阻不計(jì)．軌道中間存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B．一根質(zhì)量m、單位長(zhǎng)度電阻R0的金屬桿，與軌道成45°位置放置在軌道上，從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點(diǎn)出發(fā)，向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移L．求：(1)金屬桿前進(jìn)L過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)已知金屬桿前進(jìn)L過(guò)程中水平拉力做功W．若改變水平拉力的大小，以4a大小的加速度重復(fù)上述前進(jìn)L的過(guò)程，水平拉力做功多少？(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點(diǎn)拉動(dòng)金屬桿，到金屬桿速度達(dá)到最大值vm時(shí)產(chǎn)生熱量．（F與vm為已知量）(4)試分析(3)問(wèn)中，當(dāng)金屬桿速度達(dá)到最大后，是維持最大速度勻速直線運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng)？

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】

A．根據(jù)臨界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A錯(cuò)誤；B．在玻璃球體中，光的波長(zhǎng)是光在真空中的波長(zhǎng)，光的折射率大，頻率大，在真空中的波長(zhǎng)短，由知在玻璃球體中，光的波長(zhǎng)小于光的波長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C錯(cuò)誤；D．光的折射率大，頻率大，根據(jù)可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正確。故D正確。2、D【解析】

A．根據(jù)圖像可知周期T=0.02s，則角速度故A錯(cuò)誤；B．原線圈電壓的有效值為根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律求解副線圈的電壓，即交流電壓表的示數(shù)為因?yàn)樾襞莺投O管相連，二極管具有單向?qū)щ娦?，根?jù)有效值的定義解得燈泡兩端電壓故B錯(cuò)誤，D正確；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈接入的總電阻減小，副線圈兩端電壓不變，所以電流表示數(shù)增大，根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律可知電流表的示數(shù)也增大，故C錯(cuò)誤。故選D。3、D【解析】

A．過(guò)程ac為等壓變化，由可知，溫度升高，體積增大，氣體對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量與氣體對(duì)外做功之差，則氣體內(nèi)能的增加小于吸收的熱量，故A錯(cuò)誤；B．過(guò)程bc為等溫變化，△U=0，但氣體壓強(qiáng)減小，由知V增大，氣體對(duì)外做功，W＜0，由△U=Q+W可知Q＞0即氣體吸收熱量，故B錯(cuò)誤；C．過(guò)程ab為等容變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加，故C錯(cuò)誤；D．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，a、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a溫度最低，則理想氣體的內(nèi)能最小，故D正確。故選D。4、C【解析】

細(xì)繩與水平方向夾角為45°，要使小球恰能碰到輕繩，則軌跡與輕繩相切，此時(shí)速度方向與水平方向夾角為45°，此時(shí)位移偏向角滿(mǎn)足即其中由幾何關(guān)系解得v0=4m/s。故選C。5、C【解析】

根據(jù)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)可知可得物體自由落體運(yùn)動(dòng)下落1m需要的時(shí)間約為0.45s，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可知，滯空時(shí)間約為0.90s，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

設(shè)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)彈簧上端距離圓弧彎管口的豎直距離為h，根據(jù)動(dòng)能定理有－mgh=12mv2-12mv02，魚(yú)餌離開(kāi)管口后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有h＋L0=12gt2二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

AE．分子勢(shì)能與間距r的關(guān)系圖，如圖所示由圖可知當(dāng)兩分子的間距為r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，且小于零，故A正確，E錯(cuò)誤；BCD．當(dāng)兩分子的間距為r0時(shí)，分子間引力與斥力大小相等，方向相反，則合力為零，但是分子間引力和斥力的大小均不零，故BC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、AC【解析】

A．兩棒的長(zhǎng)度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，由于電路在任何時(shí)刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系有解得故A正確；

BC．令A(yù)B棒的長(zhǎng)度為l，則CD棒長(zhǎng)為2l，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運(yùn)動(dòng)，而CD棒向右開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，此時(shí)兩棒的速度滿(mǎn)足BlvAB′=B?2lvCD′即vAB′=2vCD′對(duì)兩棒分別應(yīng)用動(dòng)量定理，有FABt=mvAB′-mv-FCDt=mvCD′-mv因?yàn)镕CD=2FAB所以vAB′＝vvCD′＝v故B錯(cuò)誤，C正確；D．撤去外力F到最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過(guò)程根據(jù)能量守恒定律故D錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【解析】

A.引力的大小不僅與軌道半徑有關(guān)，還與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B.機(jī)械能的大小也與質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)可知線速度越大，軌道半徑越小，加速度越大，周期越小，故CD正確。10、ADE【解析】

A．松香是非晶體，非晶體在熔化過(guò)程中溫度升高，分子的平均動(dòng)能變大，故A正確；B．當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小，故B錯(cuò)誤；C．液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，與其他氣體的壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．氣體的壓強(qiáng)與單位體積的分子數(shù)和分子平均動(dòng)能有關(guān)，若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知說(shuō)明氣體的溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，又因?yàn)闅怏w被壓縮，體積減小，單位體積的分子數(shù)增加，所以氣體壓強(qiáng)一定增大，故D正確；E．若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動(dòng)能減小，說(shuō)明溫度降低，內(nèi)能減小，即，又外界對(duì)氣體做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知即氣體一定放熱，故E正確。故選ADE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、82520B【解析】

（1）當(dāng)彈力為零時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，故原長(zhǎng)為:x0＝8cm，在F﹣x圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，則:，在乙圖中彈簧秤的示數(shù):F＝3.00N，根據(jù)F＝kx，可知:，故此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度:L＝x+x0＝20cm．（2）A．在丙圖中，當(dāng)彈簧的彈力為零時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，故b的原長(zhǎng)大于a的原長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；BC．斜率代表勁度系數(shù)，故a的勁度系數(shù)大于b的勁度系數(shù)，故B正確，C錯(cuò)誤；D．彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯(cuò)誤．12、49能【解析】

第一空.分析圖1中，鉤碼數(shù)量和彈簧常量的關(guān)系為鉤碼每增加一個(gè)，彈簧長(zhǎng)度伸長(zhǎng)，所以彈簧勁度系數(shù).第二空.分析圖2可得，每增加一個(gè)鉤碼，彈簧長(zhǎng)度伸長(zhǎng)約，即，根據(jù)彈簧甲的勁度系數(shù)可以求出彈簧乙的勁度系數(shù).四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）5qEx0（3）8x0<d≤18x0【解析】

（1）設(shè)A球與B球第一次碰撞前的速度為v0，碰撞后的速度分別為vA1、vB1。

對(duì)A，根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v02=2ax0。

解得：v0=

對(duì)于AB碰撞過(guò)程，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得：

mv0=mvA1+mvB1

mv02=mvA12+mvB12。

解得：vB1=v0=，vA1=0

（2）設(shè)第一次碰撞到第二次碰撞前經(jīng)歷的時(shí)間為t1．有：xA1=vA1t1+at12=vB1t1

從A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩球在電場(chǎng)中發(fā)生第二次碰撞前電場(chǎng)力對(duì)A球所做的功為：

W=qE（x0+xA1）

解得：W=5qEx0。

（3）設(shè)第二次碰撞前A的速度為vA1′，碰撞后A、B的速度分別為vA2、vB2．有：

vA1′=vA1+at1。

第二次碰撞過(guò)程，有：

mvA1′+mvB1=mvA2+mvB2。

mvA1′2+mvB12=mvA22+mvB22。

第二次碰撞后，當(dāng)A球速度等于B球速度vB2時(shí)，A球剛好離開(kāi)電場(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾茸钚。校簐B22-vA22=2a?△x1。

A、B兩球在電場(chǎng)中發(fā)生第三碰撞后，當(dāng)A球速度等于B球速度時(shí)，A球剛好離開(kāi)電場(chǎng)，電場(chǎng)區(qū)域的寬度最大，設(shè)第三次碰撞前A球的速度為vA2′，碰撞后A、B的速度分別為vA3、vB3．二、三次碰撞間經(jīng)