2025届河南省许昌市襄城县部分学校高三下学期三模物理试题（解析版）

这是一份2025届河南省许昌市襄城县部分学校高三下学期三模物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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. 如图所示为氢原子能级图，用频率为ν的单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子辐射出频率分别为的ν1、ν2、ν3三种光子，且ν1 < ν2 < ν3。用该单色光照射到某新型材料上，逸出光电子的最大初动能与频率为ν2光子的能量相等。下列说法正确的是（ ）
A. ν3 > ν1＋ν2B. ν = ν1＋ν2＋ν3
C. 该单色光光子的能量为12.75eVD. 该新型材料的逸出功为1.89eV
【答案】D
【解析】
【详解】由题知，频率为ν的单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子辐射出频率分别为的ν1、ν2、ν3三种光子，且ν1 < ν2 < ν3，则说明
hν=hν3 = 12.09eV，hν2 = 10.2eV，hν1 = 1.89eV
A．则可知
ν3 = ν1＋ν2
故A错误；
BC．根据以上分析可知ν = ν3，且该单色光光子的能量为12.09eV，故BC错误；
D．用该单色光照射到某新型材料上，逸出光电子的最大初动能与频率为ν2光子的能量相等，则由
hν－W0 = hν2
解得
W0 = 1.89eV
故D正确。
故选D。
2. 如图所示，密闭容器内有水，食用油及少量气体，现让容器以恒定加速度水平向右做匀加速直线运动。当容器内物质稳定后，容器内物质的状态可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当容器以恒定加速度水平向右做匀加速直线运动时，容器内等效重力如图所示。
等效重力的方向垂直于水的平面，即容器内物质的表面与等效重力方向垂直。
故选C。
3. 如图所示，一列沿轴负方向传播的机械波在时刚好传到处，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速，下列说法正确的是（ ）
A. 此波的波长为
B. 此机械波的波源起振方向沿轴负方向
C. 再经过处的质点传播到处
D. 时间内，处的质点通过的路程小于
【答案】D
【解析】
【详解】A．据题意画出波形图如图
可得波长为12m，故A错误；
B．由图可知，处的质点起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，则此机械波的波源起振方向沿y轴正方向，故B错误；
C．机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C错误；
D．该波的周期为
而
由题意可知振幅为，时刻处的质点并不在最大位移处或平衡位置，且位移为正，在沿y轴负方向振动，所以0∼0.5s时间内，x=4m处的质点通过的路程小于0.2m，故D正确。
故选D。
4. 工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A. 该蓄电池的电动势为12VB. 该蓄电池的内阻为2Ω
C. 该蓄电池的最大输出功率为144WD. 该蓄电池的短路电流为12A
【答案】A
【解析】
【详解】AB．蓄电池的输出功率为
变形得
结合图像可得
故A正确，B错误；
C．由
可知当
最大输出功率为
故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D错误。
故选A。
5. 如图所示，平静的水面上漂浮一块厚度不计的圆形木板。一条小鱼以0.5m/s的水平速度匀速游过，其运动轨迹正好在木板直径的正下方，离水面的高度h=0.4m。小鱼从木板下方游过的过程中木板始终保持静止，在水面上任意位置看不到小鱼的时间为ls。已知水的折射率为 则圆形木板的直径约为（ ）
A. 0.91mB. 1.41mC. 1.91mD. 2.41m
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，当小鱼反射的光在木板边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪
根据全反射的临界角公式可得
则
在水面之上看不到时小鱼运动的位移
结合几何关系可知
解得
故选B。
6. 如图，一劲度系数为的轻质弹簧，一端固定在墙上，另一端连接一置于水平地面上、质量为的小物块，小物块与水平地面之间的动摩擦因数为。小物块位于点时，弹簧处于自然状态。现用一外力将小物块向右移动至与点距离为的点处，然后从静止释放，小物块开始运动，重力加速度大小为。则（ ）
A. 小物块最终停止的位置在点
B. 小物块第一次向左运动至速度为零的点与点关于点对称
C. 小物块第一次向左运动回到点的过程中，速度的大小一直增大
D. 小物块每一次速度为零时，其与点的距离比上一次速度为零时与点的距离小
【答案】D
【解析】
【详解】A．当小物块速度为零时，其所受弹力满足
弹簧的形变量满足
可知小物块最终停止的位置不一定在点，故A错误；
C．小物块第一次向左运动至速度为零的过程中，当
即伸长量为
合力为零，速度达到最大值；可知小物块第一次向左运动回到点的过程中，速度先增大后减小，故C错误；
D．当小物块到达点左侧且压缩量为时，根据能量守恒定律有
）
解得
同理，向右运动时，其初始压缩量也比速度为零时的伸长量大，故D正确；
B．因为
，
则有
小物块第一次向左运动至速度为零的点与点关于点对称，故B错误。
故选D。
7. 如图甲所示，质量为2m的足够长木板C置于水平面上，滑块A、B质量均为m，置于C上，B位于A右方某处。A、C间的动摩擦因数，B、C间和C与地面间的动摩擦因数。给C施加一水平向右的恒力F，从开始施加恒力到A、B第一次相遇时间为t。可得与F的关系如图乙所示（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取）下列说法正确的是（ ）
A. 滑块A能获得的最大加速度为
B. A、B之间的初始距离为4m
C. 滑块A的质量为1kg
D. 若，A、C之间将发生相对滑动
【答案】C
【解析】
【详解】A．对滑块A有
解得
A错误；
B．对滑块B有
解得
由图可知F足够大时，A、B均相对C滑动，相遇时间恒定为
由
解得
B错误；
C．当，滑块B与C恰好发生相对滑动，则有
得，C正确；
D．设A、B、C均产生相对运动时的拉力为，则有
得
故时，A、C保持静止，D错误。
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. 如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压由升级为，在保持发电站输出电压U1，发电站输送的总电功率、输电线电阻R线、用户得到的电压U4均不变的情况下，则（ ）
A. 升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
B. 输电线上损失的电压变为原来的
C. 输电线损失的功率变为原来的
D. 降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据电压匝数比的关系有
输送电压变为原来10倍，升压变压器原、副线圈匝数比值变为原来的，A正确；
B．输送总功率
输电电流变成原来的，损失的电压
变为原来的，B正确；
C．输电线损失的功率
变为原来，C错误；
D．根据电压分配关系有
根据
降压变压器原、副线圈匝数比值不是原来的，D错误。
故选AB。
9. 某载人飞船发射过程可以简化为如图所示，轨道1是椭圆轨道，变轨后到圆轨道2，A点和C点分别是轨道1的远日点和近日点，B点是轨道2上与A、C共线的点，A点距地心的距离为2r，C点距地心的距离为r，则（ ）

A. 飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度
B. 若轨道2的速度为v，则轨道1在A点的加速度为
C. 在轨道1上运行的周期与轨道2上运行周期的之比为
D. 在轨道1上由C点运动到A点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．飞船在C点所在圆轨道变轨到轨道1需要点火加速，因此可知飞船在轨道1上C点的速度大于C点所在圆轨道的速度，而根据万有引力充当向心力有
可得
可知轨道半径越大，线速度越小，则可知飞船在C点所在圆轨道的速度大于轨道2上的速度，由此可知飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度，故A正确；
B．根据万有引力充当向心力有
可得
轨道2上的A点和轨道1上的A点距离球心的距离相等，而与中心天体距离相等的点加速度大小相等，则可知轨道1在A点的加速度为
故B正确；
C．轨道1的半长轴，轨道2的半径为，设轨道1的周期为，轨道2的周期为，根据开普勒第三定律有
解得
故C错误；
D．在轨道1上由C点运动到A点的过程中，动能向势能转化，总的机械能守恒，故D错误。
故选AB。
10. 甲图是一种齿轮转速检测器的原理示意图。一长方体霍尔元件放置于磁体和转动的齿轮之间，齿轮共有10个齿，当齿轮的齿靠近磁体时，由于齿被磁化，霍尔元件处的磁感应强度增大（方向不变），霍尔元件上下表面间的霍尔电压会随之变化，此电压通过整流放大，形成如乙图所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 若霍尔元件中载流子为电子，则上表面的电势低于下表面
B. 如果只增大c边的长度，会增大
C. 如果只增大齿轮的转速，则会增大
D. 根据乙图可知齿轮转速为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．霍尔元件处的磁场向右，电流方向由前向后（正视），若载流子为电子，由左手定则可知电子向下偏转，故上表面电势高于下表面，故A错误；
B．当电子不再向下偏转时，有
得
故增大c，会增大，故B正确；
C．由知，霍尔电压与齿轮转速无关，所以大小不变，故C错误；
D．当齿靠近磁体时B增大，由可知变大，最大值对应乙图上的，由图乙可知，相邻两个齿开始靠近磁体的时间间隔为，一共有10个齿，故齿轮的转动周期
所以转速
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某科技小组想验证向心力大小的表达式，实验装置如图所示。

（1）本实验采用的实验方法是_________。
A. 等效法B. 放大法C. 控制变量法
（2）考虑到实验环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是_________（填选项前的字母）。
A. 相同体积的小球，选择密度大一些的小球可以减小空气阻力的影响
B. 应使小球的释放位置尽量高一点，使小球获得较大的初速度，减小实验误差
C. 每组实验过程中力传感器的示数一直变化，小组成员应记录力传感器示数的平均值
（3）固定在悬点处的力传感器通过长度为的细绳连接小球，小球直径为，悬点正下方的光电门可以测量小球直径的挡光时间。在细绳和小球不变的情况下，改变小球释放的高度，获得多组数据。以力传感器示数为纵坐标、为横坐标建立坐标系，描出多组数据点，作出如图所示图像，图线斜率为，在纵轴上的截距为。则小球的质量为__________（可用和重力加速度表示）
【答案】（1）C （2）AB
（3）或者
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的实验方法是控制变量法，故选C。
【小问2详解】
A．相同体积小球，选择密度大一些的小球可以减小空气阻力的影响，选项A正确；
B．应使小球的释放位置尽量高一点，使小球获得较大的初速度，减小实验误差，选项B正确；
C．每组实验过程中力传感器的示数一直变化，小组成员应记录小球到达最低点时力传感器示数的最大值，选项C错误；
故选AB。
【小问3详解】
根据
其中
可得
可知
解得
或者
解得
12. 某教师为提升自身实验操作水准，利用假期在实验室练习利用半偏法测量电压表的内阻。实验室提供以下器材：
电池（电动势约为4V，内阻可忽略不计）；
滑动变阻器A（阻值范围为）；
滑动变阻器B（阻值范围为）；
电阻箱（最大阻值为）；
待测电压表（量程为，内阻约为）；
开关及导线若干。
（1）该教师设计了如图所示的电路图，滑动变阻器应选择__________（选填“A”或“B”）；
（2）正确连接电路后进行如下操作：
①把滑动变阻器的滑片P滑到__________（选填“a”或“b”）端，并将电阻箱的阻值调到零，闭合开关；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持开关S闭合、滑动变阻器滑片位置不变，调整电阻箱的阻值，当电阻箱阻值为时，电压表的指针指在满刻度的处，即可认为该电压表的内阻为
（3）该电压表的实际内阻__________（选填“大于”“小于”或“等于”） ；
（4）该教师通过录像分析实验操作时，发现在开关S闭合前，电阻箱阻值并未调到零，阻值为，后续操作均正确，则该电压表内阻应为__________（用、表示）。
【答案】（1）B （2）
（3）小于 （4）
【解析】
【小问1详解】
选滑动变阻器总电阻值小的更容易控制分压，误差小，故选B。
【小问2详解】
①开始时，将滑动变阻器的滑片P滑到端，可使并联部分的电压为零，更安全，故选a。
【小问3详解】
此实验的误差来自于，设计实验时认为调整电阻箱的阻值时，并联部分电压是不变的，即
但实际上，调整电阻箱的阻值时，并联部分电阻增大，并联部分电压也增大，即
由于此时电压表两端电压
电阻箱分得的电压
所以电压表的实际内阻小于。
【小问4详解】
开始时，电阻箱阻值并未调到零，阻值为，满偏时并联部分电压为
半偏时并联部分电压为
两次并联部分电压不变，解得
13. 如图，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成A、B两部分，隔板绝热。开始时系统处于平衡状态，A和B体积均为V、压强均为大气压p0、温度均为环境温度T0。现将A接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为p0、温度为T0、体积为的气体打入A中。缓慢打气若干次后，B的体积变为（所有气体均视为理想气体）
（1）假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数n；
（2）保持A中气体温度不变，加热B中气体使B的体积恢复为V，求B中气体的温度T。
【答案】（1）10次；（2）3T0
【解析】
【详解】（1）对B气体，根据玻意耳定律得
解得
对A内原气体和充入的气体，根据玻意耳定律得
解得
n=10
（2）A中气体温度不变，根据玻意耳定律得
解得
对B中气体，根据理想气体状态方程得
解得
T=3T0
14. 如图为某同学设计的光电效应研究装置，A、B为金属板，频率为的单色光照射到板A上发生光电效应，经A、B间的电场加速后，部分粒子从小孔a进入图中虚线所示的圆形匀强磁场区域，圆形匀强磁场半径为R，磁场区域的下方有一粒子选择及接收装置。P在磁场圆心O的正下方，aO与PO垂直，接收板与PO垂直。光电子经过电场加速后能从a孔以不同的角度进入磁场，已知元电荷为e，电子的质量为，AB间的加速电压为，只有速度方向垂直接收板的粒子才能通过粒子选择器，其它粒子被粒子选择器吸收并立即导入大地，通过选择器的粒子最终打在接收板上，被接收板吸收并立即导入大地。重力忽略不计，不考虑粒子之间的相互作用力，不考虑缓慢变化的磁场产生的电场，只考虑纸面内运动的电子，普朗克常量为h。
（1）磁感应强度时，某光电子从A板离开时的速度为0，求该电子经过a进入磁场后做圆周运动的半径。
（2）粒子从a孔进入时速度与aO角度范围，求粒子接收器上接收到粒子的长度L。
（3）磁感应强度由缓慢增大到时，接收器上恰好不能再接收到粒子，求金属A的逸出功。
【答案】（1）
（2）R （3）
【解析】
【小问1详解】
粒子在电池中运动，根据动能定理有
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
【小问2详解】
能打在接收器上的粒子运动轨迹半径
由几何关系可得，偏上进入粒子打在P点右侧x处，根据几何关系有
偏下进入的粒子打在P点左侧x处，有
粒子接收器上接收到粒子的长度
【小问3详解】
当磁场最大时，对应最大的入射速度
A板处光电效应逸出光电子的最大动能
经过电场加速后最大动能
解得
15. 质量为2m的物体A穿在光滑的水平杆上，用长为L的细绳与质量为m的小球B相连，如图甲所示，初始时A、B在同一水平面上（细绳平行于水平杆），且细绳刚好拉直，将小球B由静止释放，当细绳刚好竖直、小球B运动到最低点时绳子恰好绷断，已知A、B均可视为质点，重力加速度为g，求：
（1）小球B运动到最低点时，物体A的速度大小以及A相对于初始位置运动的距离；
（2）细绳的最大张力；
（3）以A物体的初始位置为坐标原点建立如图乙所示平面直角坐标系xOy，求出绳断之前小球B运动的轨迹方程。
【答案】（1）；
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球B从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球B和A物体系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，可得
设A相对于初始位置运动的距离为，可得
解得
根据能量守恒有
联立，解得
【小问2详解】
小球B运动到最低点速度
小球B运动到最低点时绳子恰好绷断，有
解得
即细绳的最大张力为。
【小问3详解】
设小球位置坐标为（x，y）时，此时A物体运动的位移为，则水平动量守恒
由几何关系可知
解得小球从出发至最低点过程的轨迹方程