2025届河南省名校联盟高三下学期5月第三次模拟考试物理试卷（解析版）

这是一份2025届河南省名校联盟高三下学期5月第三次模拟考试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本场考试75分钟，满分100分等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本场考试75分钟，满分100分。试卷共8页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
2．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
3．回答选择题时，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如果改动，用擦皮擦干净后，再选涂其他答案标号。非选择题必须使用黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
4．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 小龙虾属于甲壳动物，其运动方式多样。在水中快速移动时，主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力，这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻，小龙虾受到威胁，通过尾部（腹肢）的快速拍打由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中，小龙虾的速度达到最大值的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知，在内，小龙虾做加速度先增大后减小的加速运动，在内，小龙虾做加速度先增大后减小的减速运动，故在时刻，小龙虾的速度达到最大值。
故选B。
2. 我国的YLC-2E型反隐形S波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机，堪称隐形战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新高。一列S波在t=0时刻的波形图如图所示，P、Q是波上的两个质点，该波沿x轴正方向传播，经过时间t0，质点Q第一次到达波谷。则质点P在下列哪个时刻位于波谷的位置（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该列波沿x轴正方向传播，根据题图可知，从t=0时刻后质点Q需要经过第一次到达波谷，有
解得
则质点P在时刻位于波谷，当n=1时，。
故选C。
3. 如图甲所示，用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器的滑片位置，得到流过电流表的光电流I与电压表两端电压U的关系图像如图乙所示。当电压表示数分别为、时，到达阳极A的光电子最大动能的比值为（ ）
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知，光电子从金属表面逸出后的最大初动能为
根据动能定理可得当电压表示数分别为、时，到达阳极A的光电子的最大动能分别为
联立可得
故选D。
4. 蜘蛛通过两根蛛丝（OA和OB）悬挂在树枝上保持平衡。初始时，蛛丝OA与竖直方向的夹角为θ，蛛丝OB水平，如图所示。若猎物在A点被蛛丝缠住并向右侧移动，蛛丝OB仍保持水平。蜘蛛始终静止，蛛丝形变量可忽略不计且蛛丝未断裂。下列说法正确的是（ ）
A. 蛛丝OA的拉力逐渐减小，蛛丝OB的拉力逐渐增大
B. 蛛丝OA的拉力逐渐增大，蛛丝OB的拉力逐渐减小
C. 蛛丝OA和OB的拉力均逐渐增大
D. 蛛丝OA和OB的拉力均逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】设蜘蛛的重力为G，蛛丝OA的拉力为F1，蛛丝OB的拉力为F2，由平衡条件有，
解得，
当θ减小时，csθ增大，tanθ减小，故F1减小，F2也减小。
故选D。
5. 2025年2月27日15时08分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙火箭成功将四维高景一号03、04星送入预定轨道。卫星在进入预定轨道之前的某段运动轨迹为椭圆，如图所示，P、Q为椭圆轨道长轴端点，M、N为椭圆轨道短轴端点，卫星运行的方向如箭头所示。已知卫星的绕行周期为T，且仅考虑地球对卫星的引力作用。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在M点和N点的加速度相同
B. 卫星在P点的加速度小于在Q点的加速度
C. 卫星在P点的动能大于在Q点的动能
D. 卫星从M点经P点运动到N点的时间与从N点经Q点运动到M点的时间相等
【答案】C
【解析】
【详解】AB．因M、N点到地球中心的距离相等，P点到地球中心的距离比Q点到地球中心的距离小，根据万有引力定律，加速度大小相等，但方向不同，卫星在P点的加速度大于在Q点的加速度，故AB错误；
C．卫星由P点运动至Q点的过程中，万有引力做负功，卫星的动能减小，故C正确；
D．卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等，而从M点经P点运动到N点的过程中卫星与地球的连线扫过的面积比从N点经Q点运动到M点的小，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过一系列的变化过程回到状态a。已知ad和bc与T轴平行，ab和cd与p轴平行，bd的延长线经过O点。则在a、b、c、d四个状态及①、②、③、④四个过程中（ ）
A. 过程②中气体的密度增大
B. 过程①中单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数增多
C 过程②中气体向外界放出热量
D. 过程③中气体向外界放出热量
【答案】D
【解析】
【详解】AC．过程②中气体的压强不变，温度升高，气体的内能增大，由盖—吕萨克定律可知气体的体积增大，密度减小，气体对外做功，则，由热力学第一定律可知，故过程②中气体从外界吸收热量，故选项AC错误；
B．过程①中气体的压强减小，温度不变，根据玻意耳定律可知体积增大，单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数减小，故选项B错误；
D．过程③中气体的温度不变，内能不变，压强增大，由玻意耳定律可知，气体的体积减小，外界对气体做正功，则，由热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，选项D正确。
故选D。
7. 如图所示，长方形导线框abcd水平放置，ab边长为2L，bc边长为L，导线框处于匀强磁场中，磁感应强度的方向与水平面成斜向下，第一次导线框以角速度绕ab边匀速转动，第二次导线框以角速度绕ad边匀速转动，则两次转动过程中导线框内部的电流有效值之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】第一次导线框以角速度绕ab边匀速转动，线框中感应电动势的峰值
电流的有效值
第二次导线框以角速度绕ad边匀速转动，线框中感应电动势的峰值
电流的有效值
则两次转动过程中导线框内部的电流有效值之比为
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 电容式触摸屏由两层平行导电膜组成，分别视为极板M、N。未触摸时，M、N板间电压为U，形成匀强电场。当手指（导体）触摸屏幕时，接触点等效为极板间距局部减小，电场重新分布（电场线与N板垂直），如图所示。P、Q点为原电场中与M板等距的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 未触摸时，P点与Q点的电场强度大小相等、方向相同
B. 手指触摸后，P点电势等于Q点电势
C. 未触摸时，若M、N板间电压加倍，则P点的电场强度大小变为原来的2倍
D. 未触摸时，若断开电源后，使极板的电荷量减小，P点的电场强度增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．未触摸时，M、N板间为匀强电场，各点的电场强度大小、方向均相同，故A正确；
B．手指触摸后，形成如图所示电场线，由于沿电场方向电势降低，故P点电高于Q点电势，故B错误；
C．匀强电场中，则电压加倍，电场强度大小加倍，故C正确；
D．根据，与，可得
若极板的电荷量减小，则P点的电场强度变小，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，两根足够长的粗糙平行金属导轨间距为，其电阻不计，两导轨及其所在平面与水平面的夹角均为，上端连接一阻值为的电阻，整个装置处于方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。将一质量为、电阻不计的金属棒放在导轨上，无磁场时金属棒恰好处于静止状态。从时刻开始，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图所示（令垂直导轨平面向下为正方向），已知金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。在时，导体棒恰好运动，则（ ）
A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.75
B. 时，从上方俯视整个回路，回路中感应电流的方向沿顺时针
C. 时，金属棒受到的安培力大小为6N
D. 时刻，金属棒与导轨顶端的距离为3m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．没有磁场时，对金属棒，由平衡条件有
解得
故A正确；
B．0~2s内，闭合回路中的磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，从上方俯视整个回路，感应电流的方向沿逆时针，故B错误；
C．时，对金属棒由平衡条件有
解得
故C错误；
D．由法拉第电磁感应定律有
又，
解得
故D正确。
故选AD。
10. 某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力为定值。轻杆向右移动的距离不超过L时，装置可安全工作。若一小车分别以初动能和撞击弹簧，导致轻杆分别向右移动和。已知装置安全工作时，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦。比较小车这两次撞击缓冲的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 轻杆与槽间的滑动摩擦力为
C. 两次小车反弹离开弹簧的速度不同
D. 为使装置可安全工作，小车撞击弹簧的最大动能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小车撞击弹簧使轻杆移动时，弹簧弹力等于滑动摩擦力，所以两次弹簧的最大压缩量相等，弹性势能相等，设弹簧的最大弹性势能为，有，
解得，
故A正确，B错误；
C．因两次撞击弹簧的最大弹性势能相等，小车反弹离开弹簧时，弹簧的弹性势能完全转化为小车的动能，所以小车反弹后获得的动能相等，速度相同，故C错误；
D．为使装置可安全工作，小车撞击弹簧的最大动能
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 用图示的装置来探究合外力与加速度的关系，光电门在铁架台上的位置可竖直上下调节，滑轮和细绳的质量及各处摩擦均忽略不计，物块A、B（含遮光条）的质量相等，均为M，重力加速度为g。
（1）若遮光条的宽度为d，遮光条的挡光时间为，则物块B通过光电门的速率v=________。
（2）在物块B上放置一个小砝码并改变遮光条与光电门之间的高度h（满足h远大于d），实验时将物块B由静止释放，多次实验，测出各次的挡光时间∆t，在以为纵轴、∆t2为横轴的平面直角坐标系中作出图像，该图像的斜率为k1，则物块B的加速度a=________。
（3）依次增加放置在物块B上小砝码的个数，重复上述测量速度和计算加速度的操作，记录多组（F，a）数据，在以力传感器的示数F为横轴、加速度a为纵轴的平面直角坐标系中作出图像。若得到图线的斜率为k2，则k2=________。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
小问1详解】
由题可知，物块B通过光电门的速率为
【小问2详解】
由运动学公式有，
解得
所以
【小问3详解】
对A，由牛顿第二定律有
整理得
故图线的斜率
12. 某热敏电阻在不同温度下的阻值随温度变化的特性曲线如图甲所示，其中R0、RT分别表示0℃和其他温度下热敏电阻的阻值。为测量环境的温度，需先测量热敏电阻的阻值。实验器材如下：
A．热敏电阻，在0℃时的阻值为400Ω；
B．滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；
C．电流表A，量程为0~3mA，内阻未知；
D．电压表V，量程为0~3V，内阻为2kΩ；
E．直流电源E，电动势为6V，内阻不计；
F．定值电阻R1；
G．开关S，导线若干。
（1）为使测量尽量精确，下列电路图符合实验要求的是________。
A. B. C. D.
（2）待测环境温度约为40℃～60℃，选择一个合理的定值电阻R1＝________Ω（选填“2000”“ 200”或“20”）。
（3）进行多次测量，得到电压表读数U和电流表读数I，绘出U-I图像如图乙所示，根据图乙可知热敏电阻的阻值RT=________Ω，结合图甲可知待测环境的温度________℃。
【答案】（1）A （2）2000
（3） ①. 2000 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
BD．采用伏安法测量电阻，由于电流表内阻未知，电压表内阻已知，为了准确测量，选择电流表外接，BD错误；
AC．要测量热敏电阻在不同温度下的阻值随温度变化的特性曲线，必须使电流表和电压表的数值从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压式接法， A正确，C错误。
故选A。
【小问2详解】
电压表需要扩大量程，串联一个定值电阻，满足，解得。
【小问3详解】
[1]由欧姆定律可知
整理得
根据题图乙有
解得
[2]当0℃时 ，解得
当时，
由题图甲可知此时环境温度为50℃。
13. 某家庭水族箱内安装了一盏环形LED装饰灯，灯带镶嵌在内径为R、外径为2R的透明亚克力圆环中，圆心为O。当打开特定模式时，位于顶部C点的激光模块会射出一道蓝光，该光线在亚克力环中形成正六边形闭合光路，宛如在水面下编织出光之网，如图所示。家人观察到光线始终在环壁内反射，从未穿透到空气中。已知真空中的光速为c，亚克力材料的折射率为n。
（1）为保证光线在环壁处完全反射，求亚克力材料的折射率最小值。
（2）当采用最小折射率的材料时，求蓝光完成正六边形闭环路径所需的最短时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由几何关系有
因为没有光线从亚克力圆环射出，说明发生的都是全反射，有
解得
即光在亚克力圆环中的折射率最小值为。
小问2详解】
由几何关系可知光在亚克力圆环中传播的路程
光线在亚克力圆环中传播的时间
又
解得
14. 如图所示，长方体区域被分成了三个边长均为L的正方体区域，最左边的正方体区域内分布着垂直平面CDHG向里、电场强度大小为的匀强电场，中间的正方体区域内分布着垂直平面EHLI向上的匀强磁场，最右边的正方体区域内分布着垂直平面JKON向上、电场强度大小为的匀强电场。现有电荷量为q、质量为m的带正电粒子以大小为的初速度从A点沿AE方向进入电场区域，经EH的中点进入磁场区域，最后从NJ上的某处离开电场。已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）带电粒子在磁场中运动的时间t；
（3）电场强度的大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，粒子在左侧的电场中运动时沿AD方向的位移为，沿AE方向的位移为L，设运动时间为，加速度为，有，
又根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
设粒子经过EH的中点时的速度为v，此时沿EH方向的分速度为，有
又因为
解得
设粒子进入磁场后的运动轨迹半径为R，有
解得
由几何关系可知，粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为，故粒子在磁场中运动的时间
【小问3详解】
设IL的中点为Q，IM的中点为T，则粒子离开磁场时速度方向沿QT，设粒子在右边的电场中运动的时间为，加速度为，有，
又
解得
15. 如图所示，光滑的水平轨道左右两端分别与倾角为和的光滑斜面平滑连接。初始时刻，质量的小球甲静止在距水平轨道高度的A处，质量的小球乙静止在距水平轨道高度的D处，两小球同时由静止释放。小球甲、乙同时在水平轨道内运动时，它们之间才存在相互排斥力，排斥力的大小（为两者的相对速度）。已知水平轨道足够长，不计空气阻力，重力加速度取。
（1）求甲、乙两小球刚进入水平轨道时的速度和的大小。
（2）若甲、乙两小球第一次在水平轨道上运动的过程中恰好不相碰，求水平轨道的长度。
（3）在水平轨道的基础上增加水平导轨的长度，使得小球甲第二次在水平轨道上运动的过程中与小球乙恰好不相碰，求此时水平轨道的最小长度。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设两小球从斜面滑下的时间分别为和，加速度分别为和，由匀变速直线运动的位移与时间的关系有，
由匀变速直线运动的速度与时间的关系有，
由牛顿第二定律有，
解得，，。
【小问2详解】
由第一问可知，两小球同时进入水平轨道，均做减速运动，最终达到共同速度。设两小球的共同速度为，对两小球组成的系统，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
解得
两小球从进入水平轨道至恰好不相碰的过程，对小球甲，由动量定理有

又
解得
【小问3详解】
由第二问分析可知，两小球达到共同速度后一起向左做匀速直线运动，之后小球甲第二次返回水平面后经过一段时间两小球再次达到共同速度。当两小球第一次达到共同速度时，小球甲恰好回到左端的斜面底端，水平轨道的长度最小。设两小球第一次达到共同速度时，它们之间的距离为，有
设之后小球甲在斜面上滑的时间为，有
此过程中小球乙的位移
小球甲第二次到达斜面底端至两小球达到共同速度的过程中，设两小球第二次达到的共同速度为，对两小球组成的系统，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有
解得
两小球从进入水平轨道至恰好不相碰的过程，对小球甲，由动量定理有
又，
解得。