2025届河南省金科新未来高三下学期5月联考物理试题（含答案解析）

这是一份2025届河南省金科新未来高三下学期5月联考物理试题（含答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分)
1. 钛金属因其优异的性能，在许多领域都有应用。现已知钛金属的逸出功，氢原子的能级图如图所示，取普朗克常量。若用大量的处于能级的氢原子跃迁发出的光分别照射钛金属，则下列说法正确的是（ ）
2. 2025年1月21日，神舟十九号乘组三位航天员密切协同，圆满完成出舱活动并安全返回问天实验舱。若问天实验舱与卫星A均绕地球做匀速圆周运动，B为地球表面赤道上一点，如图所示，已知卫星A的轨道半径小于地球同步静止卫星的轨道半径，则下列说法正确的是（ ）
3. 研究表明，通电直导线周围某点磁感应强度的大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。如图所示，AB为水平放置的圆环形线圈的直径，处于同一竖直面内的长直导线和恰与AB构成一等边三角形，线圈与导线间、导线与导线间彼此绝缘，当线圈及导线中通入图示方向的电流时，测得三角形中心O处的磁感应强度大小为1.0T，已知导线中通入的电流大小为中的2倍，导线在O处产生的磁感应强度大小为0.4T，则环形线圈在O处产生的磁感应强度大小为（ ）
4. 利用机器人可以帮助人们完成一些危险的工作，如高空作业，深海探测等。如图所示，一微形机器人M依靠磁力吸附在某建筑物的玻璃幕墙外（幕墙内有一块与墙平行的厚度均匀且较大的磁铁）擦拭玻璃，假设玻璃幕墙的形状为以△BCD为水平底面的正四面体，机器人恰静止在△ABC的中线AE上。下列说法正确的是（ ）
5. 如图所示，某公司团建活动中有一娱乐项目：天花板上用长度不等的细线等间距的悬挂四个小圆环，公司员工处于圆环1的左侧，将一飞镖斜向上抛出，以飞镖穿过圆环（与圆环无接触）个数最多为胜。某员工在与圆环4等高的抛出点将飞镖斜向上抛出后，飞镖恰好能穿过全部四个圆环，已知圆环1相对O点的高度，O，三点等高，，圆环的直径略大于飞镖，均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
6. 如图所示，位于x轴上的两个波源S1和S2，在x轴上的坐标分别为x1=−3.6m，x2=6.4m，且均垂直xOy平面振动，t=0时刻两波源开始振动，它们的振动方程分别为和。已知两波源产生的简谐横波的波长λ=2m，则t′=3.3s时，xOy平面内相对平衡位置的位移z=20cm的质点对应的x坐标为（ ）
7. 如图所示，间距为L的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为R的定值电阻，虚线MN上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，质量为m、阻值为R、长度为L的导体棒ab垂直导轨放置。某时刻给ab一平行导轨斜面向上的初速度，已知ab进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
二、多选题(本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分)
8. 如图所示，两端封口、内壁光滑的绝热汽缸内部被两锁定的绝热活塞a、b等分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，活塞b上装有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内封闭有压强相等的理想气体，Ⅱ内为真空。某时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，解锁活塞a，再经过一段时间达到稳定。下列说法正确的是（ ）
9. 如图所示，AE、FC分别为竖直面内圆的水平直径和竖直直径，O为圆心，B、D、G为圆周上的三点，且∠GOB=∠BOC=∠DOC=60°，空间存在平行于圆面的匀强电场。把一质量为m、电荷量为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），分别自B点以相同的速率沿不同方向抛出后，小球从D点离开圆周时其动能最大，已知匀强电场的电场强度大小为，g为重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
10. 图示为理想自耦变压器，已知线圈AB的总长度为L，三个定值电阻的阻值分别为，，，电压表和电流表均为理想电表，初始时滑动触头P位于线圈的中点，单刀双掷开关与1接通。现在a、b端输入的交流电。下列说法正确的是（ ）
三、实验题(本大题共 2 小题，每小题 4 分，共 8 分)
11. 某同学验证机械能守恒定律，实验装置及主要步骤如下，请完成下列问题：
（1）测量小球所带遮光片的宽度d；
（2）将轻质细弹簧上端固定于O点，下端挂上小球后缓慢释放，待小球静止时，记下该位置，测出弹簧的伸长量为x0，并在该位置固定好光电门，如图所示；
（3）把小球竖直向下拉至距弹簧原长2x0的位置，由静止释放，记录小球经过光电门时遮光片的遮光时间t0，则小球经过光电门时的速度大小v=_______（用题中所给字母表示）；
（4）保证弹簧始终处于弹性限度内，把小球依次竖直向下拉至距弹簧原长3x0、4x0…nx0处，重复（3）的操作，记录对应的遮光时间t，若已知弹簧的弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），当地的重力加速度为g，则小球从距弹簧原长3x0到x0过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒定律的式子为_______（选用题中所给或测量的合适的物理量字母表示），由此可验证小球和弹簧组成的系统机械能守恒定律，_______（填“还需要”或“不需要”）测量小球的质量m。
12. 康铜和猛铜的电阻率几乎不受温度的影响，因此常用来制作标准电阻。某科技小组欲测量一段长为L，横截面为圆形的柱状康铜材料的电阻率，设计的电路如图1所示，图中为定值电阻。
(1)小组成员利用螺旋测微器测量康铜材料的直径，测量结果如图2所示，则其直径_______mm。
(2)利用多用表的欧姆挡粗测其电阻，选择的倍率为，正确操作后，指针指示情况如图3所示，为较准确测量其阻值，应换选的倍率为_______（填“×1”或“×100”）。
(3)移动滑片至滑动变阻器的a端，闭合开关，改变滑片至适当位置，记录电压表示数，电流表示数，保证滑片位置不变，再闭合开关，记录此时电压表的示数，电流表的示数，则可知该材料的电阻_______（用表示）。
(4)依据测量的电阻值，计算该材料的电阻率的表达式为_______（用d、L、表示）。
(5)若把该材料与一标准电流表串联，改装为一电压表，利用该电压表和标准电压表测量同一电压，则该电压表的示数理论上应_______（填“大于”“小于”或“等于”）标准电压表的示数。
四、解答题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分)
13. 如图所示，一厚度为的足够长的长方体透明介质，某单色光从介质上表面的O点以与竖直虚线MN的夹角入射，最终从介质的下表面点射出，PQ为过点的竖直虚线，已知MN与PQ相距，，。
(1)求透明介质对该单色光的折射率n；
(2)若将该单色光的点光源置于介质中的下表面中心（介质上、下表面足够大），求介质上表面能被该单色光照亮的面积S。（结果保留分数形式）
14. 如图1所示，长方体区域的上表面OABC为一正方形，以O点为坐标原点建立图示的空间直角坐标系，yOz平面的左侧存在沿z轴正向的匀强磁场，yOz平面右侧的长方体区域内存在沿y轴正方向的匀强磁场，且随时间的变化规律如图2所示（取沿y轴正向为正），两区域的磁感应强度大小相等。0时刻从空间坐标（，，）的M点（图中未标出）发射一比荷为k的正粒子，粒子的初速度大小为，方向与x轴正方向的夹角，一段时间后粒子恰沿x轴正向从O点进入长方体区域，最后恰从B点沿x轴正向射出，不计粒子的重力，求：
(1)磁场的磁感应强度的大小。
(2)正方形OABC边长a满足的条件。
(3)若正方形OABC的边长，长方体区域的高度，当该正粒子经过O点时，立即在长方体区域内加上沿y轴负向的匀强电场，粒子最后恰从点射出，求所加匀强电场的电场强度及粒子经过点时的速度大小。
五、综合题(本大题共 1 小题，每小题 24 分，共 24 分)
15. 如图所示，竖直面内一轨道由内壁光滑的细圆管、倾斜粗糙直轨道MN和水平光滑轨道NQ组成。O为圆管圆心，圆管半径（粗细远小于R），倾斜轨道MN的长度，倾角，圆管最低点与倾斜轨道在M点相切平滑连接，水平轨道与倾斜轨道底端N点平滑连接。小物块A自圆管顶端由静止释放后，与处于水平轨道P点的物块B发生弹性碰撞，已知物块A的质量；，物块B的质量，物块A与倾斜轨道间的动摩擦因数，重力加速度，，。
(1)求物块A经过M点时对圆管的压力大小；
(2)求物块A第一次经过N点时的速度大小；
(3)求物块A与B发生碰撞后沿MN上升的最大距离；
(4)若每次物块A在P处与B发生弹性碰撞后，立即把物块B又重新静置在P处，如此重复直至物块A停止运动，求整个过程物块A与轨道间因摩擦而产生的热量。（结果保留3位有效数字）
2025届河南省金科新未来高三下学期5月联考物理试题
整体难度：适中
考试范围：近代物理、力学、电磁学、热学、物理实验、光学
试卷题型
试卷难度
细目表分析
知识点分析
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
第14题：
第15题：
A．氢原子跃迁过程最多能产生3种不同频率的光
B．能够使钛金属发生光电效应的有2种频率的光
C．从能级跃迁至基态发出的光，其光子动量最小
D．用这些光照射钛金属发生光电效应时，光电子的最大初动能的最小值为3.6eV
A．卫星A的线速度比B的线速度大
B．卫星A的线速度比问天实验舱的线速度大
C．B的线速度大小与第一宇宙速度相等
D．问天实验舱的线速度比第一宇宙速度大
A．0.8T
B．1.0T
C．1.2T
D．2.0T
A．机器人沿AE缓慢上移时，受到的摩擦力将增大
B．仅增强磁铁的磁性时，机器人受到的摩擦力将减小
C．此时机器人受到的摩擦力Ff与其重力G的大小关系为
D．此时机器人受到玻璃幕墙的弹力FN与其重力G、磁力F的关系为
A．若抛出点水平向左移动稍许，只要飞镖的初速度恰当，飞镖仍可穿过四个圆环
B．飞镖的初速度大小为12m/s
C．飞镖的初速度方向与水平方向夹角的正切值为
D．圆环2相对O点的竖直高度为1.6m
A．
B．
C．
D．
A．导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为
B．导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为
C．导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为
D．整个过程中定值电阻产生的焦耳热为
A．打开阀门K后，解锁活塞a前，气体自Ⅲ向Ⅱ扩散过程温度不变
B．打开阀门K后，解锁活塞a前，稳定后Ⅲ中气体压强与打开K前Ⅲ中气体压强相等
C．解锁活塞a，稳定后Ⅲ中气体温度低于打开K前Ⅲ中气体温度
D．解锁活塞a至再次稳定的过程，I中气体内能减小
A．匀强电场的方向为E→A
B．小球从E点离开圆周时，其电势能最小
C．小球从G点离开圆周时的机械能与抛出时的机械能相等
D．B、O两点间与D、O两点间的电势差的关系为UBO=UDO
A．该交流电的频率为0.2Hz
B．此时消耗的功率为0.5W
C．当把开关拨至2时，电压表示数将增大，电流表示数将减小
D．当把开关拨至2时，若使消耗的功率最大，应将滑片P下移至距B端处
题型
数量
单选题
7
多选题
3
实验题
2
解答题
2
综合题
1
难度
题数
较易
2
适中
9
较难
4
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.85
爱因斯坦光电效应方程；基态、激发态、跃迁、电离
2
0.65
比较不同轨道上的卫星物理量
3
0.65
磁感应强度的矢量性与叠加
4
0.65
正交分解法解共点力平衡问题
5
0.65
斜抛运动
6
0.65
波的叠加原理
7
0.4
竖直平面内的导轨单杆模型；含有电容器的导轨单杆模型
二、多选题
8
0.85
判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况；应用理想气体状态方程处理实际问题
9
0.4
电场力做功和电势能变化的关系；带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算；静电力做功与电势差的关系
10
0.65
变压器两端电路的动态分析；正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导
三、实验题
11
0.65
验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理；机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用
12
0.65
多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数
四、解答题
13
0.65
折射和全反射的综合问题；光的折射定律
14
0.4
带电粒子在叠加场中的一般曲线运动；磁场方向的不确定形成的多解
五、综合题
15
0.4
已知运动求受力；机械能守恒定律在曲线运动中的应用
序号
知识点
对应题号
1
近代物理
1
2
力学
2,4,5,6,11,15
3
电磁学
3,7,9,10,14
4
热学
8
5
物理实验
11,12
6
光学
13