2025届江西省上饶市弋阳县高三下学期4月高考模拟物理检测试卷（含答案）

这是一份2025届江西省上饶市弋阳县高三下学期4月高考模拟物理检测试卷（含答案），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．氢原子能级图的一部分如图甲所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁放出光子，用这些光子照射锌板来研究光电效应，电路图如图乙所示，测得遏止电压为9.4V。已知光子能量在1.63～3.10eV范围内为可见光，下列说法正确的是（ ）
A．金属锌的逸出功为4.2eV
B．测遏止电压时需要把滑片P滑向b
C．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中可辐射出2种频率的可见光
D．逸出的光电子具有的最大初动能为12.75eV
2．如图（a），利用两根平行放置、粗细均匀的长直钢管将长方体砖块从高处运送到低处。图（b）为垂直于运动方向的截面图（砖块截面为正方形），砖块放在两钢管间，下滑过程加速度大小为，受单根钢管作用的弹力、摩擦力大小分别为。若仅将两钢管间距增大一些，砖块在下滑过程加速度大小为，受单根钢管作用的弹力、摩擦力大小分别为，则（ ）
A．B．C．D．
3．两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O，已知a光在BC界面处发生全反射，两束光沿相同方向从棱镜的右侧射出，则（ ）
A．在棱镜中a光的速度比b光的速度大
B．分别用a光和b光垂直照射同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距大
C．如果用b光照射某金属恰能发生光电效应，则用a光照射该金属一定不能发生光电效应
D．若a、b光从同一介质斜射入真空时，b光的全反射临界角较大
4．如图所示，在水平方向的匀强电场中，一质量为m的带电小球仅在重力和电场力作用下在竖直面（纸面）内运动，虚线与水平面夹角为45°。若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线；若小球的初速度方向垂直于虚线斜向右上，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，带电小球的电势能（ ）
A．减小了B．减小了
C．增大了D．增大了
5．如图甲所示交流电通过灯泡输入到如图乙所示理想变压器原线圈上，变压器输出端接有三个灯泡、、，四个灯泡完全相同，电阻为，且均正常工作，不计导线电阻，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯泡电流方向每秒种改变50次
B．变压器原，副线圈匝数之比为
C．变压器输出功率为
D．灯泡额定电流为1A
6．如图所示，abcd-a′b′c′d′为正方体，两条足够长的通电直导线L1、L2分别沿ab和a′d′放置，电流大小均为I，方向分别沿ab和a′d′。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小B与电流I的关系为（k为常量，r为该点到直导线的距离）。若d点的磁感应强度大小B0，则平面aa′d′d中心P点处的磁感应强度大小为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，质量为M的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平切。给质量为m的小球一水平向右的初速度，如果圆弧滑块固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 R （R为圆弧的半径），如果圆弧滑块不固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 R。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球的初速度大小为4
B．M=0.5m
C．如果圆弧滑块不固定，小球滑离圆弧滑块到最高点的过程中，水平位移为R
D．如果圆弧滑块不固定，小球最终的速度大小为2
二、多选题（每题6分，共18分）
8．两相同波源分别位于和处，并先后从平衡位置开始垂直纸面向外振动，形成的简谐波在平面内传播。波源的起振时刻分别为和，在时，波源和传播的最远点位置分别如图中的实线圆和虚线圆所示，此时处的质点，恰好第一次回到平衡位置，则（ ）
A．传播速度为
B．时平面内的波峰不会相遇
C．时波源在平衡位置并向纸面内运动
D．振动稳定后，和连线之间有2个振动减弱点
9．2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹一一中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道I，Z卫星到达轨道I的A点时实施变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的远地点B时，再次实施变轨进入轨道半径为4R（R为地球半径）的圆形轨道III绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（ ）
A．Z卫星在轨道I上运动的角速度与在轨道III上运动的角速度之比是8：1
B．Z卫星在轨道I上运动的周期大于在轨道II上运动的周期
C．Z卫星在轨道III上经过B点时的速度小于在轨道II上经过B点时的速度
D．Z卫星在圆形轨道III上运行时的加速度小于在圆轨道I上运行时的加速度
10．现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N，下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的场强大小为
B．粒子从O点运动到P点的时间为
C．M、N两点的竖直距离为
D．粒子经过N点时速度大小为
三、实验题（11题8分，12题8分，共16分。）
11．某实验兴趣小组用如图甲所示装置验证系统机械能守恒定律。
(1)他们首先用二十分度的游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度 。
(2)他们调整气垫导轨，使其水平，调好后在 （选填“挂”或“不挂”）砂桶的情况下，轻推滑块一下，使其获得初速度，记录遮光条经过1、2两个光电门的挡光时间分别为、，若 ，则表明气垫导轨已经水平。
(3)在砂桶中装入细砂，他们分别测量砂桶（含着细砂）和滑块（含着遮光条）的质量，记作和，两个光电门中心之间的距离为，将滑块从光电门1右侧某位置由静止释放，记录遮光条经过两个光电门的挡光时间分别为、，若等式 成立，则表明此过程中系统的机械能守恒。
(4)下列关于该实验的说法正确的是________。
A．实验中一定要满足砂桶（含着细砂）的质量远小于滑块（含着遮光条）的质量
B．实验时滑块离光电门1尽可能远些
C．遮光条的宽度越小实验误差越小
D．实验时需要用秒表记录滑块在两个光电门之间的运动时间
12．某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，现将其中一块电芯拆解出来，测量该电芯的电动势E（约3V）和内阻r（约1Ω），小南同学设计了如图1、2所示的实验电路图。已知电流表的内阻为，电压表的内阻约，滑动变阻器最大电阻为、额定电流为，定值电阻。请回答下列问题：
（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S后，移动滑片P改变变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数和对应的电流表示数，将实验记录的数据在坐标系内描点作出图像。
（3）若用图1的电路进行实验，则作出图像如图3中的 （选填“I”或“Ⅱ”）图线所示。
（4）从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图 （选填“1”或“2”）实验电路；用该实验电路测得的电源电动势 ，电源内阻 （用、中的部分字母表示）。
四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分，共38分。）
13．如图甲，导热性能良好的气缸开口向左放在水平面上，缸内封闭一定质量的理想气体，静止时活塞离缸底的距离为L，大气压强为p0，环境温度为T0。如图乙，将气缸竖直放置在水平面上，开口向上，活塞稳定后，将环境温度缓慢升高到1.2T0，此时活塞离缸底的距离恰好为L。已知活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，活塞的横截面积为S且厚度不计，重力加速度大小为g，求：
(1)活塞的质量；
(2)若温度升高过程，缸内气体吸收的热量为，气体的内能增加量。
14．如图所示，上方足够长的水平轨道左端接一电源，电源电动势，内阻，导轨间距。下方两个相同的绝缘圆弧轨道、正对上方轨道放置，间距也为，半径、圆心角，并与下方足够长水平轨道相切于、两点。已知上方水平轨道区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨上放置一质量，电阻的金属棒。闭合开关后，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，恰能从处沿切线进入圆弧轨道。不计导轨电阻，所有轨道光滑，重力加速度取。
(1)求闭合开关瞬间通过金属棒的电流以及金属棒达到的最大速度；
(2)求金属棒从开始运动到获得最大速度过程中，通过金属棒的电荷量；
(3)下方水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨上放置质量、电阻为、长度为的另一金属棒。若要使两金属棒在运动过程中恰好不发生碰撞，求金属棒最终的速度和刚到达时两金属棒之间的距离。
15．如图所示，质量为M=1kg的长木板置于光滑水平地面上，质量为m=3kg的物块放在长木板的右端，在木板左侧有一弹性墙壁，现使木板和物块以v0=4m/s的速度一起向左匀速运动，之后木板与墙壁发生弹性碰撞，已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。
(1)求木板与墙壁第一次碰撞后，木板离开墙壁的最大距离x1；
(2)若整个过程中物块不会从长木板上滑落，求长木板的最短长度L0；
(3)若长木板的长度，求木板和墙第几次碰撞后物块与木板分离。答案
1．C
【详解】A．由题意，根据发生光电效应现象条件结合爱因斯坦光电效应方程有，
得金属锌的逸出功为
故A错误；
B．测量遏止电压时，金属板的电势高，所以P要移向a，故B错误；
C．根据，可求得在辐射出的光中，只有由能级向能级跃迁时发出的光和由能级向能级跃迁时发出的光的光子能量落在可见光能量范围内，为可见光，故C正确。
D．逸出的光电子具有的最大初动能为
故D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．假定两竹竿与地面倾角为、砖块的质量为m，每一根竹竿对砖块的支持力为N，以砖块为研究对象，只在垂直于竹竿平面内对其受力分析，如图所示，依题意有
则有
若仅将两竹竿间距增大一些，由于支持力垂直于接触面，角保持不变，不变，则N不变，即；
CD．假定砖块与竹竿的动摩擦因数为，则摩擦力为
据前面分析，由于N不变，则下滑过程中竹竿对砖块的摩擦力不变，即，故C、D错误；
B．根据牛顿第二定律有
解得
可以看出砖块的加速度与砖块的质量无关，由于， 角不变，则下滑的加速度不变，即，故B正确。
故选B。
3．D【详解】A．根据光路可逆性，可知光线从棱镜内的右侧射向O点，a光发生全反射，b光没有发生全反射，则a光发生全反射临界角较小，根据
可知棱镜对a光的折射率较大，根据
可知在棱镜中a光的速度比b光的速度小，故A错误；
B．根据
由于棱镜对a光的折射率较大，所以a光的频率较大，a光的波长较小，则分别用a光和b光垂直照射同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距小，故B错误；
C．如果用b光照射某金属恰能发生光电效应，由于a光的频率大于b光的频率，所以用a光照射该金属一定能发生光电效应，故C错误。
D．根据全反射临界角公式
若a、b光从同一介质斜射入真空时，有介质对a光的折射率较大，所以a光的全反射临界角较小，则b光的全反射临界角较大，故D正确；
故选D。
4．A
【详解】若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，说明重力和电场力的合力方向沿虚线向下，且电场力方向向右，有
从图示位置出发到最高点的过程中，竖直方向上
水平方向上
带电小球的电势能改变量
解得
故选A。
5．D【详解】A．由图甲可知周期为，一个周期内通过灯泡电流方向改变2次，则过灯泡电流方向每秒种改变100次，故A错误；
B．设灯泡额定电流为，则原线圈电流为，副线圈电流为
压器原，副线圈匝数之比为
故B错误；
CD．设交流电的电动势有效值为，根据有效值定义可得
解得
设灯泡额定电压为，则有
解得
根据欧姆定律可得
则变压器输出功率为
故选D。
6．C
【详解】设正方形边长为L，根据安培定则可知，导线L1在d点产生的磁感应强度大小为
方向沿dd′；同理，导线L2在d点产生的磁感应强度大小也为
方向沿cd，所以
导线L1在P点产生的磁感应强度大小为
方向沿Pa′，导线L2在P点产生的磁感应强度大小为
方向沿cd，二者垂直，所以
故选C。
7．B
【详解】A．如果圆弧滑块固定，则由机械能守恒定律
解得小球的初速度大小为
B．如果圆弧滑块不固定，设小球离开圆弧时水平速度为vx，则由水平方向动量守恒
由能量关系
联立解得
M=0.5m
C．如果圆弧滑块不固定，小球滑离圆弧滑块到最高点过程的时间
水平位移为
D．如果圆弧滑块不固定，小球最终落回到槽中并从槽中滑出时槽的速度最大，此时由动量守恒和能量关系
解得小球和圆弧槽的速度大小分别为
选项B正确。
8．AB
【详解】A．由题意可知，波源在的时间内传播了的距离。因此，传播速度为，故A正确；
B．时，波传播到的最远位置到的距离为
此时波的最远波峰到的距离为
波传播到的最远位置到的距离为
此时波的最远波峰到的距离分别为
分别以为圆心，为半径做圆，可知，时平面内的波峰会相遇，故B错误；
C．波源分别在和时刻起振，在时，处的质点，第一次回到平衡位置，即运动了半个周期，则半个波长距离为1m，波长为，由题意可知，也恰好完成了半个周期，处在平衡位置并应向纸面内运动，故C正确；
D．因、振动反相，中点为减弱点，即有、、3处减弱点，故D错误。
故选AB。
9．AD
【详解】AD．根据万有引力提供向心力可得
可得，
则Z卫星在轨道I上运动的角速度与在轨道II上运动的角速度之比
由于Z卫星在圆形轨道III上的轨道半径大于在圆形轨道I上的轨道半径，则Z卫星在圆形轨道III上运行时的加速度小于在圆轨道I上运行时的加速度，故AD正确；
B．根据开普勒第三定律可得
由于Z卫星在轨道I上的轨道半径小于在轨道II上的半长轴，则Z卫星在轨道I上运动的周期小于在轨道II上运动的周期，故B错误；
C．Z卫星从轨道II变轨到轨道III，需要在B处点火加速，则Z卫星在轨道III上经过B点时的速度大于在轨道II上经过B点时的速度
故选AD。
10．BD
【详解】A．设粒子在磁场中的速率为v，半径为R，在电场中由动能定理，有
洛伦兹力充当向心力，有
由几何关系可得
综上可得
故A错误；
B. 粒子在电场中的运动时间为
在磁场中的运动时间为
粒子从O运动到P的时间为
故B正确；
CD. 将粒子从M到N的过程中某时刻的速度分解为向右和向下的分量、，再把粒子受到的洛伦兹力分别沿水平方向和竖直方向分解，两个洛伦兹力分量分别为
设粒子在最低点N的速度大小为v1，MN的竖直距离为y。水平方向由动量定理可得
由动能定理可得
联立，解得
故C错误；D正确。
故选BD。
11．(1)7.70
(2) 不挂
(3)
(4)BC
【详解】（1）游标尺的第14个刻度和主尺的对齐，所以有
解得
（2）[1][2]调气垫导轨水平时，不能挂砂桶，如果气垫导轨已经水平，滑块做匀速运动，所以
（3）若系统机械能守恒，则砂桶（含着细砂）减少的重力势能转化为系统的动能，即
（4）A．该实验中只要分析系统重力势能减少量与动能增加量的关系即可，所以不需要满足砂桶（含着细砂）的质量远小于滑块（含着遮光条）的质量这个条件，故A错误；
BC．由于该实验中是将遮光条通过光电门的平均速度作为瞬时速度，所以通过光电门时速度越大误差越小，遮光条的宽度越小误差越小，故BC正确；
D．此实验中无需记录滑块在两个光电门之间的运动时间，故D错误。
故选BC。
12． 左 II 2 U1
【详解】（1）[1]闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最左端。
（2）[2]图1中满足
图2中满足
则图1中对应的U-I图像斜率较小，则对应图线II；
（3）[3]因电流表内阻已知，则从减少系统误差角度考虑，该实验宜选用图2实验电路；
[4][5]用该实验电路根据
可得测得的电源电动势，
电源内阻
13．(1)
(2)
【详解】（1）开始时，缸内气体的压强为
设活塞的质量为m，当气缸竖立时，对活塞受力分析
根据理想气体状态方程
解得
（2）设气缸刚竖直活塞稳定时，活塞离缸底的距离为h，则
环境温度升高过程，气体对外做功为
根据热力学第一定律，气体内能增量
解得
14．(1)1.2A，1.6m/s
(2)
(3)1.5m/s，0.8m
【详解】（1）由题意，根据闭合电路欧姆定律，可得闭合开关瞬间通过金属棒的电流
闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定时，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，此时有
代入数据求得金属棒达到的最大速度
（2）金属棒从开始运动到获得最大速度过程中，根据动量定理有
代入数据求得通过金属棒的电荷量
（3）闭合开关后，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，恰能从处沿切线进入圆弧轨道，根据平抛运动规律，可得金属棒到达处的速度大小为
根据机械能守恒定律可得金属棒到达水平轨道时，有
求得
当金属棒追上时二者速度恰好相同，两金属棒在运动过程中恰好不发生碰撞，根据动量守恒定律有
求得金属棒最终的速度
对金属棒利用动量定理有，
联立即可求得刚到达时两金属棒之间的距离为
15．(1)1.6m
(2)6.4m
(3)4
【详解】（1）木板与墙壁发生弹性碰撞，第一次碰撞后的速度大小为仍为，木板向右减速到速度为零的位移大小即为离开墙壁的最大距离x1，对此过程应用动能定理得
代入数据解得
（2）木板与墙壁碰后，木板与物块组成的系统动量守恒，木板质量小，先减速到零后又反向加速，系统达到共同速度时，共速度比开始的初速度小，所以共速时一定还未与挡板碰，接着第二次与挡板碰撞，如此经过反复的多次碰撞共速最终系统会处于静止状态，整个过程中根据功能关系可得
代入数据解得
（3）木板与墙壁碰后，木板与物块组成的系统动量守恒，取水平向左为正方向，第一次碰撞后，系统达到共同速度为v1，物块相对木板运动距离为
第二次碰撞后，系统达到共同速度为v2，物块相对木板运动距离为
第三次碰撞后，系统达到共同速度为v3，物块相对木板运动距离为
③
……
第n次碰撞后，系统达到共同速度为vn，物块相对木板运动距离为
联立上述各式可得
即
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
A
D
C
B
AC
AD
BD