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2025 年高考第三次模拟考试
高三物理
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共16 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
1.李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播,一位老师手持绳子一端以周期T 上下振动,
可以认为是简谐振动,图中时刻绳子上A 质点正向下运动,绳子上1、3 两质点在最低点,绳子上质点
2 在最高点,
、
两质点在平衡位置,相距x。下列说法正确的是( )
A.绳波的传播速度
B.绳子上各质点水平向右运动
C.绳子上各质点振动周期不同
D.机械振动在绳子上传播形成了纵波
【答案】A
【解析】
、
两质点在平衡位置,则有
,波传播速度
,解得
,A 正确;介质中
的质点只在各自平衡位置上下振动,质点并不随波迁移,B 错误;介质中各质点振动的周期均与波源振
动的周期相等,C 错误;图中质点振动方向与波传播方向垂直,可知,机械振动在绳子上传播形成了横
波,D 错误。
2.2024 亚太国际低空经济产业博览会于12 月4 日-6 日在深圳国际会展中心举行,无人机是当前我国战略
性新兴产业之一、近年来,不管在技术、产品、应用还是市场上,我国都取得了巨大的成就。如图1 所
示,某次无人机从地面由静止开始竖直向上飞行,它运动的
图像如图2 所示,b 点为图线的最高点。
下列说法正确的是( )
1
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A.研究无人机螺旋桨的转动情况时可将其视为质点
B.无人机在
过程中受到的合外力越来越小
C.无人机在
时刻运动到最高点
D.无人机在
时刻向下运动
【答案】B
【解析】研究无人机螺旋桨的转动情况时,无人机的形状大小不能忽略改,不能将其视为质点,A 错误;
根据
图像的切线斜率表示加速度,由题图可知,人机在
过程中的加速度越来越小,根据牛顿
第二定律可知,其所受合外力越来越小,B 正确;根据
图像可知,无人机在
时间内的速度方
向一直向上,所以
时刻运动到最高点,CD 错误。
3.如图所示,A 为一足够长的固定斜面,物块B 由静止释放后能沿斜面匀加速下滑,现使物块B 在t=0 时
由静止释放,并同时受到一随时间变化规律为F=kt 的垂直于斜面的作用力,x、v、f 和E 分别表示物块
位移、速度、所受的摩擦力和机械能,下列图像中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由于F 随时间均匀增大,物块沿斜面下滑过程中,物块对斜面的压力均匀增大,物块所受的滑
动摩擦力均匀增大,所以物块所受的合力先沿斜面向下均匀减小,然后沿斜面向上均匀增大,物块停止
运动前,物块先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,A 错误,B 正确;
时刻所
受的摩擦力不为零,C 错误;物块沿斜面下滑过程中,滑动摩擦力一直做负功,物块机械能减小,但滑
动摩擦力大小在随时间变化,物体速度大小也在随时间变化,所以滑动摩擦力所做的功并非随时间均匀
增大,物块的机械能也并非随时间均匀减小,D 错误。
4.卫星在不同轨道绕地球做圆周运动,卫星速率平方的倒数
与轨道高度
的关系图像如图所示,已知
图线的纵截距为b,斜率为k,引力常量为G,则( )
2
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A.地球的半径为
B.地球表面附近的重力加速度为
C.地球的质量为
D.地球的平均密度为
【答案】C
【解析】设地球半径为R,卫星的轨道高度为h,由万有引力提供向心力有
,又
,联立得
,所以
,
,求得地球的半径
,A 错误;对在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的物体,有
,结合题图可得
,
求得地球表面附近的重力加速度
,B 错误;地球表面的物体所受重力等于万有引力,即
,可得
,C 正确;由上述分析可得
,D 错误。
二、双项选择题:本题共4 小题,每小题6 分,共24 分。每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得
6 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。
5.氢原子能级图如图所示,若大量氢原子处于
,2,3,4 的能级状态,已知普朗克常量
,某锑铯化合物的逸出功为2.0eV,则( )
A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3 种频率的光
B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为
C.这些氢原子跃迁过程中有4 种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出
D.一个动能为12.5eV 的电子碰撞一个基态氢原子不能使其跃迁到激发态
【答案】BC
【解析】这些氢原子跃迁过程中最多可发出
种频率的光,A 错误;氢原子从
能级跃迁到
3
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能级发出的光子的能量最小为
这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为
,B 正确;某锑铯
化合物的逸出功为2.0eV,则这些氢原子跃迁过程中有4 种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出,
分别是从
能级跃迁到
能级发出的光子,从
能级跃迁到
能级发出的光子,从
能
级跃迁到
能级发出的光子,从
能级跃迁到
能级发出的光子,C 正确;一个基态氢原子跃
迁到激发态所需的最小能量为
,一个动能为12.5eV 的电子(大于10.2eV)碰撞一
个基态氢原子能使其跃迁到激发态,D 错误。
6.将某新材料压制成半圆柱体,横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入,并与底面
上过圆心
点的法线成
角,
为足够大的光学传感器,可以探测从
面反射光的强度,反射光强
度随
变化规律如图乙所示。已知
,下列说法正确的有( )
A.新材料对红光的折射率为
B.图甲中,红光反射光线的频率大于折射光线的频率
C.图甲中,红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小
D.图甲中,入射角
减小到0 时,光将全部从
界面透射出去
【答案】AC
【解析】由图可知,当
时发生全反射,可知新材料对红光的折射率为
A 正确;图甲中,红光反射光线的频率等于折射光线的频率,B 错误;图甲中,根据
可知,红光在
半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小,C 正确;图甲中,入射角
减小到0 时,仍有光线反射回
介质中,而不是光将全部从
界面透射出去,D 错误。
7.如图所示,在倾角为
的光滑斜面上
点和
点固定有两个带电小球,两小球所带电荷量绝对值均为
Q,M、
两点间距为L,O 点为
的中点,
点为
中点,
点为
中点。将一个质量为
的
带正电小球轻放在
点时恰好可以静止。小球大小均不计,静电力常量为
,重力加速度为
。关于两
小球形成的电场,下列判断正确的是( )
A.
、
两点处的小球带同种电荷
4
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B.
点处小球所带的电荷量为
C.
点处不放置带电小球时, A、
、
三点处的电势关系为
D.
点处不放置带电小球时, A、
、
三点处的电场强度大小之比为
【答案】BD
【解析】带正电小球轻放在
点时恰好可以静止,根据受力平衡可得,
点处合电场强度应沿斜面向
上,
点处小球应该带正电,
点处小球应该带负电,A 错误;设
点处小球所带电荷量为
,由受
力平衡有
,得
,B 正确;
点处不放置带电小球时,在等量异种点电荷
产生的电场中,根据沿电场线方向电势降低可得A、B、
三点处的电势关系为
,C 错误;
点处的合电场强度大小
,A、B 点处的合电场强度大小
,所以
,D 正确。
8.如图,水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆,将两相同的带电小环
和
分别套在
两杆上,其电荷量均为
、质量均为
。小环的直径略大于杆的直径。在套
环的杆所处空间加一水平
方向、电场强度大小为
的匀强电场,在套
环的杆所处空间加一水平方向、磁感应强度大小为
的匀
强磁场,在水平面高度相同的位置同时分别给
、
一个竖直向上的大小相等的初速度
。发现
、
上升到最高点时高度相同。若带电小环
、
与两杆的动摩擦因数均为
,重力加速度大小为
,则(
)
A.带电小环
从开始到上升到最高点的时间大于带电小环
从开始到上升到最高点的时间
B.初速度
应满足
C.带电小环
与
到达最高点后,均可以从最高点返回初始位置
D.带电小环
从开始到上升到最高点的时间
满足
【答案】BD
【解析】对环
进行分析,根据牛顿第二定律可得
,解得
可知,环
向上
做匀减速直线运动。对环
进行分析,根据牛顿第二定律可得
5
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,解得
可知,环
向上做加速度减小的减速直线运动。由于当两者速度
都为零时,其位移相同,可以作出环
和环
运动的
图像分别如图中的实线和虚线所示,,由于
图像中,图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,由题意可知,两者上升到最高点位移相同,
则有
,A 错误;
图像某点切线斜率的绝对值表示加速度大小,结合上述图像可知,初始的加
速度
,即有
,解得
,B 正确;带电小环
与
到达最高点后,当
时,环
将静止于最高点处,环
向下做加速度减小的加速运动,若加速度能够减小到0,之
后将做匀速直线运动,环b 最终回到初始位置,C 错误;对环a 进行分析,结合上述,利用逆向思维,
根据速度与位移的关系有
,对环
进行分析,根据动量定理可得
,即有
,联立可得
,D 正确。
三、非选择题:共60 分,其中9、10、11 题为填空题,12、13 题为实验题,14、15、16 题为计算题。考
生根据要求作答。
9.(3 分)如图所示为某种质谱仪工作原理示意图,离子从电离室A 中的小孔S1飘出(初速度不计),经
电压为U 的加速电场加速后,通过小孔S2,从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁感应强度为B 的匀强磁
场中,运动半个圆周后打在照相底片D 上并被吸收形成谱线。照相底片D 上有刻线均匀分布的标尺(图
中未画出),可以直接读出离子的比荷,则可以通过_______(选填“增大”或“减小”)磁感应强度
B 来增大不同离子形成谱线之间的间隔,标尺上各刻线对应比荷的值是_______(选填“均匀”“不均
匀”或“不是均匀无法确定”)的
【答案】减小(1 分) 不均匀(2 分)
【解析】根据左手定则可知打在照相底片D 上的离子带正电,A 错误;离子在电场中加速时,有
,得
,在磁场中,有
,解得
,谱线之间的间隔为
可知,可以通过减小磁感应强度B 来增大不同离子形成谱线之间的
间隔,B 正确;由
可知,离子的比荷越大,离子在磁场中做匀速圆周运动的半径越小,则
谱线b 对应比荷的值小于谱线a 对应比荷的值,C 错误;标尺上各刻线到小孔S2的距离为
,因此d 与比荷是非线性关系,所以标尺上各刻线对应比荷的值是不均匀的,D 正确。
10.(3 分)“回热式热机”的热循环过程可等效为一定质量的理想气体经a→b→c→d→a 的过程,其p-V
图像如图所示,其中a→b、c→d 为等温过程,b→c,d→a 为等容过程,可知a 状态气体内能比c 状态
______(填“大”或“小”);a 状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b 状态______
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(填“多”或“少”);整个循环过程,气体对外界______(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】大(1 分) 多(1 分) 吸收(1 分)
【解析】由于
,而从b 到c 的过程中,发生等容变化,因此
,可得
,因此a 状态气
休温度比c 状态高,a 状态气体内能比c 状态大;由图可知
,而
,气体分子平均速率相等,
气体分子对器壁的平均碰撞力相等,a 态气体体积较小,气体数密度较大,根据压强的微观解释,可知
a 状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b 状态多;在p-V 图像中,图像与横轴围成的面
积等于气体做的功,可知整个循环过程,气体对外做功,而内能不变,因此吸收热量。
11.(3 分)如图所示,
是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的
匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在线圈两端加上交变电压,其瞬时
值表达式为
(V),则电压表的示数为_______V,在天逐渐变黑的过程中,电压表V
的示数____________(填“变大”“变小”或“不变”);电流表A1的示数____________(填“变
大”“变小”或“不变”)。
【答案】22(1 分) 不变(1 分) 变小(1 分)
【解析】交变电流的电压有效值为
,根据理想变压器原副线圈电压比与匝数比的关系,
可得
,解得
, 因为变压器原副线圈匝数比不变的情况下,副线圈的电压由原线圈电
压决定,在天逐渐变黑的过程中,电压表V 的示数不变,在天逐渐变黑的过程中光敏电阻的阻值将增大,
由欧姆定律,可得
,易知副线圈电流将减小,根据
可知,原线圈电流随之减小,即电流
表A1的示数变小。
12.(5 分)实验小组利用图甲所示的多用电表测量一电阻的阻值,主要操作步骤如下:
7
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(1)选用欧姆挡“×10”倍率进行测量时,发现多用电表指针位于图乙中a 位置,需重新选择______(填
“×1”或“×100”)倍率,并进行欧姆调零。
(2)关于欧姆调零,下列操作正确的是______。
A.红、黑表笔断开,调节“S”,使指针指到表盘左侧“0”刻度线处
B.红、黑表笔短接,调节“S”,使指针指到表盘右侧“0 Ω”刻度线处
C.红、黑表笔短接,调节“T”,使指针指到表盘右侧“0 Ω”刻度线处
(3)经正确操作后,多用电表指针位于图乙中b 位置,则该电阻的阻值为______Ω。(结果保留2 位有效
数字)
【答案】(1)×1(2 分)(2)C(1 分)(3)28(2 分)
【解析】(1)由于指针偏转幅度较大,说明待测电阻的阻值较小,为减小测量误差,需更换更小倍率
的挡位,选择“×1”倍率。
(2)由题可知,S 为机械调零,T 为欧姆调零,欧姆调零时,应先将两表笔短接,再调节欧姆调零旋钮
T,使指针指在表盘右侧“0 Ω”刻度线处。
(3)根据欧姆表的读数可得,待测电阻的阻值为28 × 1 Ω = 28 Ω。
13.(7 分)某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒,实验装置如图甲所示。取重力加速度
。
(1)如图乙所示,利用游标卡尺测得遮光条的宽度
_______cm;用天平测得滑块和遮光条的总质量
,钩码的质量
;用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离
。
8
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(2)接通气源,释放滑块,数字计时器上显示遮光时间
;滑块从释放到遮光条经过光电门
这一过程中,系统重力势能减少量为_______J,动能增加量为_______J。(结果均保留两位有效数字)
(3)①改变遮光条到光电门的距离,多次重复实验,得到几组不同的和对应的遮光时间
,在坐标
纸作出
图像如图丙中
所示;
②在保证钩码的质量
和遮光条的宽度
不变的情况下,该同学换用质量不同的滑块再次进行实验,重
复步骤①,得到的图像如图丙中
所示。
分析可知
图线对应的滑块和遮光条的总质量_______(选填"大于"或"小于")
图线对应的滑块和遮光
条的总质量。
【答案】(1)0.630(2 分) (2) 0.17(2 分) 0.16(2 分) (3)小于(1 分)
【解析】(1)图乙是20 分度的游标卡尺,根据图示可知遮光条的宽度
,(2)遮光条经过光电门时,滑块的速度
,
系统减少的重力势能
,代入数据可得
,增加的动能为
,代入数
据可得
,(3)由机械能守恒可得
,整理可得
,由
图像可知
图线的斜率大于
图线的斜率,
图线对应的滑块和遮光条的总质量小于
图线对应的滑块
和遮光条的总质量。
14.(11 分)如图所示,一圆盘在水平面内绕过圆盘中心的轴匀速转动,角速度是
。盘面上距圆
盘中心
的位置有一个质量为
的小物块随圆盘一起做匀速圆周运动。小物块与圆盘之间的动摩
擦因数
,两者之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度
取
。
(1)求小物块随圆盘匀速转动时所需向心力的大小
;
(2)要使小物块在圆盘上不发生相对滑动,求圆盘角速度的最大值
;
(3)若圆盘由静止开始转动,逐渐增大圆盘的角速度,小物块从圆盘的边缘飞出,经过
落地,落
地点距飞出点在地面投影点的距离为
。在此过程中,摩擦力对小物块所做的功W。
9
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【答案】(1)
;(2)
;(3)
【解析】(1)根据题意,由向心力公式
(2 分)
小物块随圆盘匀速转动时所需向心力的大小为
(1 分)
(2)根据题意可知,当小物块的向心力等于最大静摩擦力时,即将发生相对滑动,此时圆盘的角速度
最大,则有
(2 分)
解得
(1 分)
(3)小物块飞出后做平抛运动,由平抛运动规律有
(2 分)
解得
小物块由静止到飞出的过程中,由动能定理有
(2 分)
解得
(1 分)
15.(12 分)如图,水平面内固定有平行长直金属导轨
、
和金属圆环;金属杆
垂直导轨静止放
置,导轨间接有电容器和单刀双掷开关,电容器电容为
。金属杆OP 一端在圆环圆心
处,另一端与
圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。
绕
点逆时针匀速转动时,闭合
开关
至1 处;一段时间后,将开关
拨至2 处。已知磁感应强度大小为B,MN 质量为
转动的
角速度为
长度、
长度和平行导轨间距均为
电阻阻值为
,忽略其余电阻和一切摩擦,
求:
(1)闭合开关
至1 处,待电路稳定后电容器的带电量;
(2)闭合开关
至2 处瞬间
所受安培力大小和方向;
(3)闭合开关
至2 处,待电路稳定后MN 的速度大小。
【答案】(1)
(2)
,方向水平向左。(3)
【解析】(1)导体棒转动产生电动势
(1 分)
其中
(1 分)
则电容器的带电量
(1 分)
10
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(2)闭合开关至2 瞬间,电路中电流
(1 分)
安培力
(1 分)
得
(1 分)
方向水平向左。(1 分)
(3)稳定后,
做匀速直线运动,此时电路中无电流,电容器带电量
(1 分)
对导体棒
,由动量定理得
(1 分)
流过导体棒的电量
(1 分)
联立得
(1 分)
16.(16 分)如图a,轨道固定在竖直平面内,水平段的DE 光滑、EF 粗糙,EF 段有一竖直挡板,ABCD 光
滑并与水平段平滑连接,ABC 是以O 为圆心的圆弧,B 为圆弧最高点。物块
静止于E 处,物块
从D
点开始水平向右运动并与
发生碰撞,且碰撞时间极短。
已知:
的质量
,碰撞前后的位移图像如图b;
的质量
,与EF 轨道之间的动摩
擦因数
,与挡板碰撞时无机械能损失;圆弧半径为
;
、
可视为质点且运动紧贴轨道;
重力加速度g 取
。
(1)求
被碰后速度
的大小;
(2)求
经过B 时受到支持力
的大小;
(3)用L 表示挡板与E 的水平距离。若
最终停在了EF 段距离E 为X 的某处,试通过分析与计算,在图c
中画出
图线。
【答案】(1)
m/s(2)
(3)见解析
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【解析】(1)根据
图像可知,
的初速度为
①(1 分)
碰后速度为
②(1 分)
设
被碰后获得的速度为
,由动量守恒得
③(1 分)
解得:
④(1 分)
(2)设
到B 时的速度为
,由机械能守恒有
⑤(1 分)
通过B 时有
⑥(1 分)
解得:
⑦(1 分)
(3)
与挡板碰后能停在EF 段的条件是,
不会从弯曲轨道飞出,设此时挡板距E 的距离为
,即
⑧(1 分)
设挡板距E 的距离为
时,
与挡板能碰n 次,此时满足
⑨(1 分)
联立⑧⑨解得
m,
由此可知,
最终停在EF 段的条件是
m(1 分)
而且
与挡板最多只碰一次。
分情况讨论如下
(i)若
与挡板没发生碰撞就已停下来,即
根据功能关系有
⑩(1 分)
代入数据得
m
即当
m 时,
⑪ (1 分)
(ii)若
与挡板碰一次,且返回时未能到达E 点,即
根据功能关系有
⑫ (1 分)
代入数据得
即当0.75m
m 时,
⑬(1 分)
(iii)若
与挡板碰一次,返回时过E 点,经曲面后又再次进入EF 段,即
根据功能关系有
⑭ (1 分)
代入数据得
即
时,
⑮
图线如图所示
12
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(1 分)
13