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文档简介
河南省开封市2025年下学期高三物理试题第三次模拟考试试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是()A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关2、一个做变速直线运动的物体,其加速度方向不变而大小逐渐减小至零,那么该物体的运动情况不可能是()A.速度不断增大,加速度减小到零时速度最大B.速度不断减小,加速度减小到零时速度也减小到零C.速度先减小后增大,加速度减小到零时速度最大D.速度先增大后减小,加速度减小到零时速度最小3、2020年全国第十四届冬季运动会在呼伦贝尔市举行。为此全市都在开展丰富多彩的冰上运动。如图所示,在游乐场的滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏。当甲从倾角为θ的光滑冰道顶端A由静止开始自由下滑时,在斜面底部B处的乙通过冰钎作用于冰面,从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动。已知甲、乙和冰车均可视为质点,甲通过斜面与水平面的交接处(B处)时,速度的方向改变、大小不变,且最终甲刚好能追上乙,则()A.到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定不相等B.到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等C.甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D.无法求出甲从过B点至追上乙行进的距离与AB距离之比4、下列说法正确的是()A.电子的发现说明原子具有核式结构B.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C.某金属在光照射下发生光电效应,入射光频率越高,该金属的逸出功越大D.某金属在光照射下发生光电效应,入射光频率越高,逸出光电子的最大初动能越大5、2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置一中国环流器二号M装置(HL—2M),为“人造太阳”创造了条件,其等离子温度有望超过2亿摄氏度,将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核()的质量为,氚核()的质量为,反应后氦核()的质量为,中子()的质量为。关于聚变的说法正确的是()A.核裂变比核聚变更为安全、清洁B.由核反应过程质量守恒可知。C.两个轻核结合成质量较大的核,比结合能较聚变前减少D.HL—2M中发生的核反应方程式是6、2019年北京时间4月10日21时,人类历史上首张黑洞照片被正式披露,引起世界轰动。黑洞是一类特殊的天体,质量极大,引力极强,在它附近(黑洞视界)范围内,连光也不能逃逸,并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为,黑洞“有进无出”,任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来,但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析,认为黑洞也在向外发出热辐射,此即著名的“霍金辐射”,因此可以定义一个“黑洞温度"T”。T=其中T为“黑洞”的温度,h为普朗克常量,c为真空中的光速,G为万有引力常量,M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量,叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是()A. B. C. D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律,由于输电线太长,他将每100米导线卷成一卷,共有8卷代替输电线路(忽略输电线的自感作用).第一次试验采用如图甲所示的电路图,将输电线与学生电源和用电器直接相连,测得输电线上损失的功率为,损失的电压为;第二次试验采用如图乙所示的电路图,其中理想变压器与学生电源相连,其原副线圈的匝数比,理想变压器与用电器相连,测得输电线上损失的功率为,损失的电压为,两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同,下列正确的是A. B.C. D.8、如图所示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的质量均为m,运动的半径为r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.下列说法正确的是A.若r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,则有成立C.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为D.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,则圆心角为150°9、下列说法正确的是()A.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大B.一定量的理想气体压强不变,体积减小,气体分子对容器壁在单位时间内单位面积上碰撞次数增多C.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小D.液晶具有液体的流动性,但不具有单晶体的光学各向异性E.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的10、如图所示,两等量异种点电荷分别固定在正方体的a、b两个顶点上,电荷量分别为q和-q(a>0),c、d为正方体的另外两个顶点,则下列说法正确的是A.c、d两点的电势相等B.c、d两点的电场强度相同C.将一正电荷从c点移到d点,电场力做负功D.将一负电荷从c点移到d点,电势能增加三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是___________.(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_____cm.(3)实验主要步骤如下:①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图甲所示正确连接器材;②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=________,合外力对木板做功W=________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示)③在小桶中增加砂子,重复②的操作,比较W、ΔEk的大小,可得出实验结论.12.(12分)物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有:底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器,其中光电门1在光电门2的上方,小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示,则小球直径为_________cm。(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示,若图中直线斜率的绝对值为k,根据图象得出重力加速度g大小为________。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限,经过一段时间后,a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇,此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴,P点离坐标原点O的距离为d,已知磁场的磁感应强度大小为,粒子重力不计,a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求:(1)粒子a从P点出发到达Q点的时间t;(2)匀强电场的电场强度E的大小。14.(16分)足够长的光滑斜面固定在水平面上,现以恒力F沿斜面向上拉物体,使其以初速度为0、加速度从斜面底端向上运动。恒力F作用一段时间t后撤去,又经过相同时间t物体恰好回到斜面底端。求:(1)施加恒力时物体的加速度与撤去恒力后物体的加速度大小之比;(2)撤去恒力的瞬间物体的速度与物体回到斜面底端时速度大小之比。15.(12分)如图所示,质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上,从离地h高处以一定初速度向上运动,运动过程中与长杆之间存在大小的滑动摩擦力.小环能达到的最大高度为3h,求:(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中,重力做功和摩擦力做功分别为多少?(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能,如相互吸引的物体和地球,其相对位置关系决定重力势能.对比(1)问中两力做功,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.(3)以地面为零势能面.从出发至小环落地前,小环的机械能E随路程s的变化关系是什么?
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、D【解析】
AB.根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D形盒的半径R,由得最大动能为故AB错误;CD.粒子每加速一次动能增加ΔEkm=qU粒子加速的次数为粒子在D形盒中运动的总时间,联立得故C错误,D正确。故选D。2、D【解析】
A.当速度的方向和加速度的方向相同时,则可以做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;B.当加速度的方向和速度方向相反时,则可以做减速运动,当加速度减小到零时速度也恰好减小到零,故B正确;C.刚开始的时候速度和加速度的方向相反,则先做减速运动,当减速到零时再做反向加速,加速度减小到零时速度最大,故C正确;D.只有当加速度的方向和速度的方向相同时,做加速运动,因为加速度方向不变,所以无法再做减速运动,故D错误。故选D。3、B【解析】
AB.设甲到达B的时间为t1,追上B的时间为t2,水平面都是光滑的,A到达水平面后做匀速直线运动,设甲的速度为v,则甲在水平面上的位移①乙做匀加速直线运动,被甲追上时的速度也是v,乙的位移②联立①②可得可知到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等,故A错误,B正确;C.由以上的分析可知,甲的速度达到v用的时间少,所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度,故C错误;D.AB之间的距离所以甲从过B点至追上乙行进的距离与AB距离之比为2,故D错误。故选B。4、D【解析】
A.α粒子散射实验说明原子具有核式结构,故A错误;B.β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,故B错误;CD.在光电效应现象中,金属的逸出功与入射光的频率无关;可知,入射光频率越高,逸出光电子的最大初动能越大,故C错误D正确。故选D。5、D【解析】
A.轻核聚变比核裂变更为安全、清洁,选项A错误;B.核反应过程中质量数守恒,但质量不守恒,核反应过程中存在质量亏损,因此选项B错误;C.两个轻核结合成质量较大的核,根据质量亏损与质能方程,则有聚变后比结合能将增大,选项C错误;D.根据质量数和核电荷数守恒知HL—2M中发生的核反应方程式是选项D正确。故选D。6、A【解析】
根据得,h的单位为c的单位是m/s,G的单位是M的单位是kg,T的单位是K,代入上式可得k的单位是故A正确,BCD错误。故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、BC【解析】
设学生电源提供的电压为U,输出功率为P,输电线的总电阻为r,则第一次实验中的电流为,故,;第二次试验中,根据变压器电流反比线圈匝数可知,输电线中的电流为,故,,所以,,BC正确.对于远距离输电这一块:(1)输电电流I:输电电压为U,输电功率为P,则输电电流;(2)电压损失:,输电线始端电压U与输电线末端电压的差值;(3)功率损失:远距离输电时,输电线有电阻,电流的热效应引起功率损失,损失的功率①,②,③.8、BD【解析】若r=2R,粒子在磁场中时间最长时,磁场区域的直径是轨迹的一条弦,作出轨迹如图,因为r=2R,圆心角θ=60°,粒子在磁场中运动的最长时间,故A错误.若r=2R,粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场,根据几何关系,有,故B正确.若r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,粒子运动轨迹如图所示,圆心角90°,粒子在磁场中运动的时间,故C错误.若r=R,粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场,轨迹如图所示,图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形,圆心角150°,故D正确.故选BD.9、ABC【解析】
A.当分子力表现为引力时,增大分子减的距离,需要克服分子力做功,所以分子势能随分子间距离的增大而增大,故A正确;B.一定量的理想气体保持压强不变,气体体积减小,气体分子的密集程度增大,单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数增多,故B正确;C.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小,故C正确;D.液晶既具有液体的流动性,又具有单晶体的光学各向异性的特点,故D错误;E.根据热力学第二定律可知,一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性,都是不可逆,故E错误;故选ABC。10、BD【解析】
A.由几何关系可知,由于c点离正电荷更近,则c点的电势比d点高,故A错误;B.c、d两点关于ab对称,且ab电荷量相同,由电场强度的叠加可知,c、d两点的电场强度相同,故B正确;C.由于c点的电势比d点高,将一正电荷从c点移到d点,正电荷电势能减小,则电场力做正功,故C错误;D.由于c点的电势比d点高,将一负电荷从c点移到d点,负电荷电势能增大,故D正确。故选BD。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、平衡摩擦力0.560cm【解析】
(1)为了使绳子拉力充当合力,即细线拉力做的功等于合力对木板做的功应先平衡摩擦力,即实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是平衡摩擦力;
(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数:5mm,游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐,所以游标读数为:0.05×12=0.60mm,总读数为:5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm
(3)木板通过A时的速度:vA=;通过B时的速度:vB=;则木板通过A、B过程中动能的变化量:;合力对木板所做的功:;12、1.170【解析】
(1)[1]主尺读数为1.1cm,游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm,所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm;(2)[2]小球经过光电门2的速
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