2025届广东省广州市某校高三下学期综合测试（三）物理试题（解析版）

这是一份2025届广东省广州市某校高三下学期综合测试（三）物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了考试结束后，请将答题卡交回，4s后波源才起振等内容，欢迎下载使用。
本试卷共7页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前，请将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
2.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
3.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4.考试结束后，请将答题卡交回。
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. 有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A. 图1中，
B. 图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C. 图3中，增大电容C，调谐频率减小
D. 图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子核内部结构模型
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1中，原线圈接直流电源，则次级电压为零，选项A错误；
B．图2中，匀速转动的线圈正向中性面转动，则电动势正在减小，选项B错误；
C．图3中，根据
则增大电容C，调谐频率减小，选项C正确；
D．图4中，卢瑟福根据这个实验提出了原子的核式结构模型，选项D错误。
故选C。
2. 如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子与慢化剂中的原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子。下列说法正确的是（ ）
A. “慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获
B. 当核反应过于缓慢时，可以适当的插入镉棒，达到加快核反应速度的目的
C. 铀块体积越小，越容易发生链式反应，能发生链式反应的铀块最大体积叫作它的临界体积
D. 链式反应是指让一个原子核的裂变引发其他原子核发生裂变，让核裂变过程自己持续下去的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．慢中子更容易被铀核俘获，中子的速度不能太快，否则无法被铀核捕获，裂变反应不能进行下去，故A错误；
B．核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，以控制反应速度，当核反应过于缓慢时，可以适当的抽出镉棒，以达到加快核反应速度的目的，故B错误。
C．铀块体积越大，越容易发生链式反应，能发生链式反应的铀块最大体积叫作它的临界体积，选项C错误；
D．链式反应是指让一个原子核的裂变引发其他原子核发生裂变，让核裂变过程自己持续下去的反应，选项D正确。
故选D。
3. 高速摄影机可以对高速移动目标进行跟踪拍摄，在某次跑赛事中，用一架在赛道旁运动的高速摄影机跟踪拍摄运动员，将高速摄影机和运动员视为质点，他们的位移—时间图像如图所示，图线交点对应的时刻为，下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，运动员的位移比摄影机的位移大
B. 时刻，运动员和摄影机的速度相同
C. 时间内，运动员的平均速度和摄影机的相同
D. 时间内，运动员的速度变化量和摄影机的相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC．时间内，运动员和摄影机的位移相同，根据可知，时间内，运动员的平均速度和摄影机的相同，故A错误，C正确；
B．图像反映了物体的位置随时间的变化情况，图像的斜率表示速度，时刻，运动员的速度大于摄影机的速度，故B错误；
D．时间内，摄影机做匀速直线运动，其速度变化量为零，运动员的速度不断增加，其速度变化量大于零，故D错误。
故选C
4. 小明的爷爷喜欢喝盖碗茶，泡茶时，他向茶杯中倒入足够多的沸水，使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖，然后静置一段时间就可以喝了，已知盖上杯盖后，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低，则（ ）
A. 泡茶时，用沸水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水的颜色由浅变深，说明水分子在做布朗运动
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的压强变大
D. 温度降低的过程中，杯内气体向外界放热
【答案】D
【解析】
【详解】A．温度升高时，气体分子的平均动能变大，并不是每个分子动能都越大，选项A错误；
B．水的颜色由浅变深，说明固体茶颗粒在做布朗运动，选项B错误；
C．杯盖拿起来比较费力，是因为封闭气体的温度降低，体积不变，则压强变小，选项C错误；
D．温度降低的过程中，杯内气体体积不变，不对外做功，内能减小，则气体向外界放热，选项D正确。
故选D。
5. 如图所示，绝缘轻绳穿过有光滑孔的带正电小球A，绳两点P、Q固定，在竖直平面内，整个空间存在匀强电场。小球静止时，轻绳绷紧，AP水平、AQ竖直，小球A的质量为m，则（ ）
A. 球受到的电场力可以等于2mg
B. 球受到电场力的最小值为mg
C. 匀强电场方向一定水平向右
D. 匀强电场方向可以竖直向下
【答案】A
【解析】
【详解】A．小球受重力、水平向左和竖直向上的拉力作用，根据共点力平衡条件可知，球受到的电场力可以向右，大小等于2mg，故A正确；
B．球受到的电场力可以向右，电场力最小值可以趋向于0，故B错误；
CD．球受到的电场力可以斜向右下方或者右上方，匀强电场方向不一定竖直向下，故CD错误；
故选A。
6. 所谓“双星”就是两颗相距较近的恒星，这两颗星在彼此之间万有引力作用下，各自以一定的速率始终绕它们连线上的某点转动，则（ ）
A. 两颗星做圆周运动的半径之比等于它们质量之比
B. 两颗星速度大小之比等于它们质量的反比
C. 两颗星的动能之比等于它们做圆周运动的半径的反比
D. 两颗星的动量始终相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．令两恒星间距为L，质量分别为、，轨道半径分别为、，双星圆周运动的周期相等，可知，角速度也相等，则有，
解得
即两颗星做圆周运动半径之比等于它们质量的反比，故A错误；
B．根据线速度与角速度的关系有，
结合上述解得
即两颗星速度大小之比等于它们质量的反比，故B正确；
C．两恒星的动能，
结合上述解得
即两颗星的动能之比等于它们做圆周运动的半径之比，故C错误；
D．两恒星的动量，
结合上述解得
可知，两恒星动量大小相等，当动量的反向始终相反，可知，两颗星的动量不相同，故D错误。
故选B。
7. 大型工厂的车间中有一种设备叫做天车如图甲所示，是运输材料的一种常用工具。此装置可以简化为如图乙所示的模型，足够长的光滑水平杆上套有一个滑块，滑块M正下方用不可伸长的轻绳悬挂一小球m。开始时两者均静止；给小球一水平向右的初速度v0后，小球恰好能摆至与滑块等高的位置，如图乙所示，之后小球再向下摆动，则（ ）
A. 小球与滑块等高时，小球的速度为零
B. 此过程中，小球与滑块组成的系统动量不守恒
C. 小球与滑块等高时，滑块的速度达到最大值
D. 小球向左摆到物块正下方时，其速度大小仍为v0
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据动量守恒定律得 ，解得
小球的速度为，A错误；
B．此过程中，小球与滑块组成的系统动量不守恒，只有水平方向动量守恒，B正确；
C．小球下落到最低点时，滑块的速度达到最大值，C错误；
D．根据机械能守恒定律得，解得 ， 小球向左摆到物块正下方时，其速度大小小于v0，D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题列出的四个选项中，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. 两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播.波源产生的波沿x轴正方向传播，波源产生的波沿x轴负方向传播，波速均为5m/s，s时刻的波形如图所示，则（ ）
A. 两列波能发生稳定的干涉现象
B. 波源起振0.4s后波源才起振
C. 波源和波源的起振方向相反
D. 波源的周期为1.6s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．两波能稳定发生干涉的条件是频率相同、振动方向一致、相位差恒定，题中两波的频率不同，故不会发生稳定的干涉现象，故A错误；
B．由题，波源M的运动时间为
波源N的运动时间为
故波源起振0.4s后波源才起振，故B正确；
C．所有质点的起振方向与波源相同，如图所示的时刻波源M产生的波传递到4m处，其振动方向向上，波源N产生的波传递到7m处，其振动方向也向上，故两波的起振方向相同。故C错误；
D．波源的周期为
故D正确
故选BD。
9. 在竖直平面内存在一电场，其电场线分布如图甲所示，其中轴竖直向下。一带电小球从点由静止释放后沿轴正向运动，从到A运动的过程中，小球的机械能随小球运动的位移变化的图像如图乙所示，则小球（ ）
A. 带负电
B. 从到A，所受合外力先减小后增大
C. 从到A，电势能不断增大
D. 从到A，速度不断增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，小球的机械能逐渐减小，则电势能逐渐增大，即电场力做负功，则小球所受电场力方向向上，电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电，故A正确；
B．小球在OA之间运动过程中电场先分布先变密集后变稀疏，电场强度先增大后减小，令小球所受电场力的最大值为，若小于或者等于小球的重力mg，根据牛顿第二定律可知，从到A，所受合外力先减小后增大。若大于小球的重力mg，根据牛顿第二定律可知，从到A，所受合外力先减小至0，此过程合外力方向向下，再增大，此过程合外力方向向上，后减小至0，此过程合外力方向向上，最后增大，此过程合外力方向向下，故B错误；
C．结合上述可知，小球的机械能逐渐减小，则从到A，电势能不断增大，故C正确；
D．结合上述可知，若电场力最大值小于或者等于小球的重力mg，从到A，所受合外力先减小后增大，方向一直向下，此过程，小球的速度一直增大。若电场力最大值大于小球的重力mg，小球的加速度方向先向下，后向上，最后向下，则小球的速度先增大后减小最后增大，故D错误。
故选C。
10. 如图所示，水平虚线、之间存在方向垂直于纸面向里、高度为的匀强磁场。在竖直平面内一个等腰梯形线框，底边水平，其上、下边长之比为5:1，高为。线框向下匀速穿过磁场区域（从进入，到离开），则（ ）
A. 边始终不受到安培力的作用
B. 线框穿过磁场的过程中，某段时间内回路没有电流
C. 边进入磁场时回路电流方向为逆时针方向
D. 边刚离开磁场时和刚进入磁场时线框所受安培力之比为4:1
【答案】CD
【解析】
【详解】A．只要闭合回路磁通量变化产生感应电流，电流在磁场中就会受到安培力的作用，故A错误；
B．等腰梯形线框在穿过磁场的过程中，穿过闭合回路的磁通量始终是变化的，只要闭合回路磁通量变化就会产生感应电流，因此不存在某段时间内回路没有电流的情况，故B错误；
C．由右手定则可判定，当边进入磁场切割磁感线时，作为电源，产生的感应电动势的方向为由指向，电源内部电流由负极流向正极，回路中电流方向为逆时针方向，故C正确；
D．设边长度为L，线框速度为v，则边刚离开磁场时的有效切割长度为2L
由题意知，边刚进入磁场时线框所受安培力
由欧姆定律得
感应电动
同理，边刚离开磁场时线框所受安培力
各式联立得，，故D正确；
故选CD。
三、非选择题（本题共5小题，共54分.考生根据要求作答）
11. 实验小组采用如图甲所示的装置探究小车的加速度与小车质量和合外力的关系。为平衡摩擦力，先取下砝码盘和砝码，调节木板的倾角，轻推系着纸带的小车，小车获得初速度后通过打点计时器，打出了如图乙所示纸带，纸带靠点的一端连着小车，由图乙可以推测，小车运动过程中速度______（选填“越来越大”或“越来越小”），受到的合力________（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。
继续调整木板倾角，完成平衡摩擦力的操作后，挂上砝码和砝码盘进行实验，最终获得小车运动的（为砝码和砝码盘的重力）图像，如图丙所示，根据图像，可以判断_________
A．平衡摩擦力时，倾角仍然过小
B．随着F增大，小车的加速度a可能大于重力加速度g
C．小车的质量一定时，其加速度与所受合外力成正比
【答案】 ①. 越来越大 ②. 不变 ③. C
【解析】
【详解】[1]由乙图可知，纸带上点迹之间距离越来越大，说明小车的速度越来越大；
[2]由乙图可知，点迹间的间距均匀增大，小车做匀加速直线运动，故小车受到的合外力不变；
[3]由于小车的图像是一条通过原点的直线，说明质量一定时，小车的加速度与合外力成正比。
故选C。
12. 实验小组为验证动量守恒定律，如图（a），将甲、乙两辆相同的小车放在长木板轨道上，小车质量M=200g，在甲车上黏合一定质量的橡皮泥，甲车系一穿过打点计时器的纸带，启动打点计时器，让甲车获得初速度后沿着木板运动并与静止的乙车正碰并黏在一起。纸带记录下碰撞前、后甲车运动情况如图（b），碰撞发生在两虚线间，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车的运动速度大小为_______m/s，橡皮泥的质量为______kg，该实验___________（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力（计算结果保留一位小数）。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.1 ③. 需要
【解析】
【详解】[1]碰撞前甲车的运动速度大小为
[2]碰撞后两车的运动速度大小为
由动量守恒定律
解得m≈0.1kg
[3]为了消除摩擦力对实验的影响，则该实验需要平衡摩擦力。
13. 电阻式触摸屏的原理可简化为：如图（a），按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，两导电层便并联接入电路，简化过程如图（b）中虚线框内结构所示.
（1）将一块电阻式触摸屏单元接入电路中，如图（b）。先将开关接“1”让电容器充电，足够长时间后，再将开关切换到“2”，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图（c）中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则按压状态对应的图像应为图（c）中的____（填“虚线”或“实线”）所示。
（2）为测定该触摸屏单元未按压状态下的电阻，制作一个只有两种倍率（×10Ω，×100Ω）的简易欧姆表，如图中虚线框内电路图所示，实验器材有：
微安表（量程500μA，内阻为150Ω）
滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流2A）
电阻箱（最大阻值9999.9Ω）
电池组（3.0V，2Ω）
开关及导线若干
请你完成以下内容：
①断开开关，将滑动变阻器滑片置于最右端时，即为欧姆挡的其中一个倍率；置于另一个位置M（图中未画出）时，则为另一个倍率。当滑片置于最右端时，闭合开关S，调节电阻箱直到微安表满偏，此时通过滑动变阻器的电流为_______mA，电阻箱的阻值为_______Ω，对应的挡位为____（填“×10”或“×100”）挡。
②实际测量时，发现指针偏转_________（填“较大”或“较小”），应将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡，进行规范的操作后，将接在待测电阻两端，稳定后微安表指针偏转到满偏刻度的，=_________Ω。
【答案】（1）实线 （2） ①. 1.5 ②. 1460.5 ③. ×100 ④. 较大 ⑤. 225
【解析】
【小问1详解】
按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触，并联进去电阻，总电阻减小，放电速度变快，根据图像可知，按压状态对应的图像应为实线。
【小问2详解】
[1]当滑片置于最右端时，闭合开关S，调节电阻箱直到微安表满偏，此时滑动变阻器与电流表并联，则有mA
[2]根据闭合电路欧姆定律有
[3]总电阻为
对应的挡位为×100挡
[4] 将滑动变阻器的滑片滑动到位置M完成换挡，即用小挡位测量，可见实际测量时，指针应偏转过大；
[5]此时挡位为×10Ω，则内阻为150Ω，根据、
解得
14. 我国研制的某型号光刻机中光投影简化如图所示，为某种透明介质的截面图，为半径为的四分之一圆弧，三角形为等腰直角三角形，与水平面垂直并接触于B点。一束单色光射向圆心O，与的夹角为，当时，光线从O点射出，在水平面BM上B点左侧处形成亮斑（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c。（计算结果可以保留根号）：
（1）求介质对这种光的折射率及光在该介质中的传播速度v；
（2）当时，求光线在面形成的亮斑F与D间的距离x。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
当时，如图所示
出射光线与OB夹角为θ，由几何关系得，
解得
由折射定律得
解得
传播速度
【小问2详解】
临界角为，由
当时，
故在BC面发生全反射，并垂直AB出射打在F点
由几何关系得
15. 如图所示，距离地面足够高的一水平面上固定一弹射器，每次均会弹射出质量为、带电量为的金属小球.弹射器出口O在MN线上，MN右侧存在方向垂直水平面向上的匀强磁场，整个水平面存在竖直向上的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为，垂直于方向放置一足够大的目标板、板面竖直放置，且O点到目标板的距离为.小球初速度大小均为，方向在水平面内且可沿、之间的任意方向，、与MN的垂线的夹角为，.（不计空气阻力，忽略小球间的相互作用，取重力加速度大小为、、，计算结果均保留1位小数）
（1）若沿出射的小球恰好与目标板相切，求磁场的磁感应强度大小；
（2）若磁感应强度大小为
①若a、b球先后分别沿着、出射且在MN线相遇，求两球出射的时间间隔；
②求沿出射的小球击中目标板的点与MN的距离.
【答案】（1）
（2）①；②
【解析】
【小问1详解】
根据电场力的计算公式有=1N
而重力=1N
可见qE=mg
因此，小球刚射出时由洛仑兹力提供向心力做匀速圆周运动，设磁感应强度大小为时，沿着OP方向的小球刚好与目标板相切，则小球半径m
由洛伦兹力提供向心力有
解得
【小问2详解】
①设小球半径，有
小球运动的周期为
a到达MN的时间为
b到达MN的时间为
则
②如图，沿着出射的小球，从边界向左出射击中目标板时与距离最小
由几何关系可知
解得
16. 如图，虚线下方存在与竖直方向成角斜向左上方的匀强电场，在上、下方各划定一个边长为的正方形区域、.区域内曲线I上的点满足这样的条件：任一点到边的距离和到边的距离满足（，均为变量）.第一次试验：将一质量为、带电量为（）的小球在曲线I上任意一点静止释放，仅在重力作用下竖直下落通过边，发现进入电场后的加速度水平向左，最终离开区域.第二次试验：将从曲线I上距离边为的点静止释放，进入电场后，当到达边界某点时，另一沿着边做减速运动、质量为（）的小球恰好运动到该点，且到达该点时速度为零，与在该点发生弹性正碰（时间极短）.已知碰后的电荷量变为、质量不变，离开边界后便不再与相互作用，重力加速度为，求
（1）电场强度的大小；
（2）第一次试验中，释放后离开区域时的点与的距离；
（3）第二次试验中，从与发生碰撞到离开区域经历的时间.
【答案】（1）
（2）
（3）或
【解析】
【小问1详解】
题意知粒子第一次进入电场后合力（或加速度）方向水平向左，则有
解得
【小问2详解】
设到达虚线边时速度为，从边经过时间到达边，进入电场后加速度大小为，由动能定理有
进入电场后，小球做类平抛，则有
竖直方向
水平方向
又
联立可得
故在任一点释放均从点离开，与点距离为。
【小问3详解】
设到点的水平速度和竖直速度分量分别为、，有
故到达点速度大小为
沿方向，设碰后、速度大小分别为和，由动量守恒有
由机械能守恒
解得
碰后受到电场力大小为
故受到的合力也沿着方向如图，且大小为。
（i）若，直接从点离开，即经历时间；
（ii）若，碰后反弹，沿着反向减速为零时位移为，有
解得
可知球不能到达点，将经历先减速后加速的过程从点离开，由动量定理有
解得