2025届广东省广州市育才中学高三下学期三模物理试题（解析版）

这是一份2025届广东省广州市育才中学高三下学期三模物理试题（解析版），共28页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
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. 牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说。如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验，能说明光具有粒子性的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A．图中是粒子散射实验，依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说，与光的性质无关，故A错误；
B．图中是光的双孔干涉实验，干涉是波的特有性质，所以该实验可以说明光具有波动性，故B错误；
C．图中是光电效应现象，说明光具有粒子性，故C正确；
D．图中是三种射线在电场偏转的实验，能判定射线的电性，与光的性质无关，故D错误。故选C。
2. 在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时，质点沿y轴负方向运动B. 时，质点的速度最大
C. 时，质点和相位相同D. 该列绳波的波速为
【答案】D
【解析】A．由时的波形图可知，波刚好传到质点，根据“上下坡法”，可知此时质点沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故时，质点沿y轴正方向运动，故A错误；
B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；
C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C错误；
D．由图可知，解得
故该列绳波的波速为，故D正确。故选D。
3. 为保护地球免遭小行星撞击，2022年9月人类首次尝试在太空中改变一颗小行星的运行轨道。研究团队选择了一对双小行星系统进行研究，该系统可简化为一颗质量较小的“孪小星”围绕着一颗质量较大的“孪大星”做匀速圆周运动，如图所示。实验时，通过引导航天器与“孪小星”迎面相撞并合为一体，使“孪小星”绕“孪大星”运动的轨道发生轻微偏移。已知“孪小星”在原轨道运行的半径和周期，下列说法正确的是（ ）
A. 可算出“孪大星”的质量和密度
B. “孪小星”撞击后会做离心运动
C. “孪小星”撞击后的线速度比撞击前大
D. “孪小星”在偏移轨道上的运行周期比原轨道小
【答案】D
【解析】A．根据可得
则已知“孪小星”在原轨道运行的半径和周期，可求解出“孪大星”的质量M，但是由于“孪大星”的半径未知，则不能求解其密度，故A错误；
BC．航天器与“孪小星”迎面相撞并合为一体，根据动量守
解得
则整体的速度减小，会做向心运动，轨道半径减小，故BC错误；
D．根据开普勒第三定律可知，因轨道半径减小，则周期比原轨道小，故D正确。
故选D。
4. 我国某地一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（ ）
A. 穿过线框的磁通量增大B. 线框中感应电流方向为
C. 线框的四条边有向内收缩的趋势D. 绳索对线框的作用力小于线框的重力
【答案】B
【解析】A．地磁场的竖直分量随距离地面高度h的增大而减小，故穿过线框的磁通量减小，故A错误；
B．根据楞次定律，向下的磁通量减小，感应电流的磁场向下，线框中线框中感应电流方向为，故B正确；
C．由广义楞次定律，穿过线框的磁通量减小，线框的四条边有向外扩张的趋势，故C错误；
D．线框受到的安培力的合力为零，当飞机带动线框匀速上升时，绳索对线框的作用力等于线框的重力，故D错误。故选B。
5. 用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块（击打时间极短），击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为mgt
C. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为Mg
D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
【答案】D
【解析】A．设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得
在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为，故A错误；
B．铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误；
CD．在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得
解得
砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得
解得手对砖头的支持力为
由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为
故C错误，D正确。故选D。
6. 如图，小球C置于光滑圆形槽B内，B放在倾角为θ足够长的光滑斜面A上，B、C一起沿斜面下滑，不计空气阻力，稳定后C、B相对静止，则C、B相对位置正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知B、C沿着斜面一起向下做匀加速直线运动，加速度相等，则C的加速度沿着斜面向下，在垂直斜面方向受槽B的支持力处于平衡状态，沿斜面方向上不受槽B的力的作用，即C与圆的切线与斜面平行。故选C。
7. 直升机悬停在距离水平地面足够高的空中，无初速度投放装有物资的箱子，若箱子下落时受到的空气阻力与速度成正比，以地面为零势能面。箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、、x、P表示。下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．根据牛顿第二定律有
解得可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，图像的斜率表示加速度，图中图形开始的斜率变大，不符合要求，故A错误；
B．阻力的瞬时功率大小
结合上述可知，箱子向下先做加速度减小变加速直线运动，后做匀速直线运动，则图像先为一条开口向上的抛物线，后为一个点，故B错误；
C．结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，即箱子速度始终不等于0，箱子向下运动过程，箱子的动能不可能为0，以地面为零势能面，可知，箱子的机械能不可能等于0，图中图形描述的机械能最终等于0，不符合要求，故C错误；
D．令箱子释放位置距离地面高度为H，以地面为零势能面，则箱子的重力势能
即图像为一条斜率为负值的倾斜直线，故D正确。故选D。
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，在空间直角坐标系Oxyz中有到原点O的距离均相等的a、b、c、d四个点，a、b在x轴上，c在y轴上，d在z轴上。在a、b两点各放置一个带电量为的点电荷。将一个带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点，下列说法正确的是（ ）
A. c点和d点的电势相等
B. c点和d点的电场强度相同
C. 试探电荷的电势能始终不变
D. 试探电荷的电势能先增大后减小
【答案】AD
【解析】A．根据等量同种正点电荷电势的分布特征可知，c点和d点的电势相等，故A正确；
B．根据等量同种正点电荷电场的分布特征可知，c点和d点的电场强度大小相等，方向不同，即c点和d点的电场强度不相同，故B错误；
CD．带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点过程，试探电荷与原点的间距先减小后增大，根据等量同种正点电荷电场的分布特征可知，电场力先做负功后做正功，则试探电荷的电势能先增大后减小，故C错误，D正确。故选AD。
9. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示，段和段均为四分之一圆弧，段水平。选手骑车从处静止出发，沿轨迹运动，到处竖直跃起，到达最高点后落回处，再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点，且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是（ ）
A. 在Q点，选手的速度和加速度均为零
B. 在O点，选手所受重力的瞬时功率为零
C. 从P到Q再到P的过程，选手先失重后超重
D. 从到的过程，场地对车的支持力一直增大
【答案】BD
【解析】A．在Q点，选手的速度为零，但由于只受重力，故加速度等于g，故A错误；
B．在O点，选手的速度方向与所受重力垂直，故重力的瞬时功率为零，故B正确；
C．从P到Q再到P的过程，选手只受重力，一直处于完全失重状态，故C错误；
D．从到的过程，设场地对车的支持力与竖直方向的夹角为，则有得
由于减小，则增大，另外v也增大，故一直增大，故D正确。故选BD。
10. 如图（a）所示，一点电荷（不计重力）在辐向电场中围绕圆心O做匀速圆周运动，轨迹所在处的电场强度大小均为E；如图（b）所示，同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度大小相等，两个圆弧轨迹的半径均为r。关于该点电荷，下列说法正确的是（ ）
A. 可能带负电
B. 一定沿逆时针转动
C. 点电荷的比荷为
D. 点电荷运动的线速度大小为
【答案】BCD
【解析】AB．图（a）中，点电荷受到的电场力提供向心力，方向与场强方向相同，所以点电荷一定带正电；对图（b）由左手定则可知点电荷一定沿逆时针转动，故A错误，B正确；
CD．对图（a）有，对图（b）有
联立可得，，故CD正确。故选BCD。
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容，请完成下列填空：（1）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与图1中______（选填“A”、“B”或“C”）一致；用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的______（填“最高点”或“最低点”）。
（2）用图2的装置“验证机械能守恒定律”。实验中打出来的纸带，每间隔______ 个点（选填“1”或者“4”）选取一个计数点进行测量更合适。
（3）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图3所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。则油酸分子直径约为_____________；（用符号A、N、V、a、X表示）
【答案】（1）B ；最低点 （2）1 （3）
【解析】【小问1】10分度游标卡尺的精确值为，20分度游标卡尺的精确值为，螺旋测微器的精确值为；其中游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读到下一位；测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与图1中B（20分度游标卡尺）；
为了减小误差，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的最低点。
【小问2】用图2的装置“验证机械能守恒定律”。由于重物做自由落体运动的加速度较大，纸带上打点数量较少，所以每间隔1个点选取一个计数点进行测量更合适。
【小问3】一滴酒精油酸溶液中含纯油酸的体积为
每一滴所形成的油膜的面积为
所以油酸分子的直径为
12. 某同学为探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图（a）所示的电路。所用器材有：置于暗箱（图中虚线区域）中的光敏电阻、小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表V；电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。
实验时，先按图（a）连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d，记录电压表的示数U，获得多组数据如下表：
回答下列问题：
（1）光敏电阻阻值与电压表示数U的关系式为______（用E、r，R、U表示）。
（2）依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而______（填“增大”或“减小”）。
（3）该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，设计了如图（b）所示电路，则电路中______（填“”或“”）为光敏电阻，另一个为定值电阻。
（4）如图（c）所示为工厂流水生产线上利用光敏电阻特性，信号处理系统自动计数的示意图，其中为光敏电阻，为定值电阻，那么当有光照射时，信号处理系统获得______（填“高电压”或“低电压”），信号处理系统每获得一次______（填“高电压”或“低电压”）就记数一次。
【答案】（1） （2）增大 （3） （4）高电压 ；低电压
【解析】（1）根据电路结构和闭合电路欧姆定律有
变形可得
（2）根据表中的数据可知，光照距离越大（即光照强度越小），电压表的示数越小，则光敏电阻两端的电压越大，则光敏电阻就越大，即光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大
（3）光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，由图（b）所示电路图可知，如果是光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知可知干路电流增大，路端电压减小，灯泡所在之路电压减小，流过灯泡的电流减小，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，不能实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，因此不是光敏电阻。如果是光敏电阻，有光照射光敏电阻时，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，流过的电流减小，流过灯泡的电流增大，灯泡实际功率变大，灯泡变亮，能实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，所以是光敏电阻。
（4）当有光照射时的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，所以两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压。而产品通过时，挡住光线，的电阻增大,所以两端的电压减小,这时信号处理系统每获得一次低电压就记数一次。
13. 为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中A、B两亮纹中心间距，双缝到光屏间的距离。然后，如图乙所示，将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内，入射角为，光线在面上的点射出，光线的延长线与交于点，。求：
（1）该激光的波长；
（2）该激光在冰块中折射率。
【答案】（1） （2）1.3
【解析】【小问1】相邻两亮条纹间的距离
由可得
【小问2】设光线从空气射入冰块的入射角为时，折射角为，则激光在冰块中的折射率
由几何关系得：，所以
14. 如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求：
（1）粒子进入偏转电场的速度大小；
（2）粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角；
（3）磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】粒子从A到B的运动过程中，根据动能定理有
解得
【小问2】在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
垂直极板方向有
设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有
联立解得
即
【小问3】粒子进入磁场时的速度大小
粒子运动轨迹如图所示
粒子刚好能垂直打在收集板P上，由几何关系得
在磁场中运动时根据牛顿第二定律有
联立解得
15. 一仓库货物运送装置如图1所示，AB是半径为2.5L的四分之一光滑圆弧轨道，A点与圆心O等高，B点为圆弧最低点；水平轨道BC与圆弧轨道相切，C为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为2L，BC长度为；一高度可调的货架，底部固定在地面上，水平上表面EF的长度为2L，距地面的最大高度为；轨道ABC与EF在同一竖直平面内，且E、C间的水平距离为。质量为m=0.5kg的货物甲从A点静止释放，与静止在C点的货物乙发生弹性碰撞，碰后甲、乙立即从右侧飞出，下落后均不反弹。已知BC上涂有智能涂层材料，甲所受的阻力f的大小与到B点距离x的关系如图2所示。忽略空气阻力，甲、乙均可视为质点，重力加速度为g。求：
（1）甲刚到B点时所受的支持力的大小FN；
（2）甲在BC中点处的加速度的大小a及与乙碰前瞬间速度的大小vc；
（3）为确保甲、乙均落在货架上，乙的质量满足什么条件。
【答案】（1）15N （2）， （3）
【解析】【小问1】货物甲由A点运动到B点过程，机械能守恒有
货物甲在B点
解得
【小问2】由图2可知，甲在BC中点处的阻力
根据牛顿第二定律可得
解得
货物甲从B点运动至与货物乙碰撞前
由图像可知：图线与坐标轴所围面积表示阻力做功
解得
【小问3】设乙的质量为m2，碰后甲的速度为，乙的速度为弹性碰撞：，
解得，
碰后，甲、乙均做平抛运动
临界1：平抛运动最长时间为，则
解得
检验：下落高度，符合情境。
乙的质量最大时，碰后速度最小，刚好落在F点：
联立解得
临界2：平抛运动的时间最短为，此时货架高度为，则
乙的质量最小时，乙的速度最大，刚好落在F点：
联立解得
故为确保甲、乙均落在货架上，乙的质量满足。d/cm
8.50
10.00
12.00
13.50
15.00
17.00
18.50
20.00
U/mV
271.0
220.0
1800
156.7
144.9
114.0
94.8
89.5