2025届河南省部分名校高三下学期联合模拟测试物理试题
一、单选题（本大题共7小题）
1．嫦娥六号实现了人类首次在月球背面采集月壤，月壤中含有丰富的氦-3（），它是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。氦-3参与的核反应能够释放出巨大的能量，同时又不产生具有放射性的中子，下列关于氦-3参与的核反应中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图甲所示，自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，研究发现尾灯内部是由折射率较大的实心透明材料制成，结构如图乙所示，当光由实心材料右侧面垂直入射时，自行车尾灯看起来特别明亮的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的全反射 C．光的干涉 D．光的衍射
3．生活中经常看到绳子两端固定悬挂在空中，简化模型，如图有一段质量均匀分布的细绳两端固定，构成悬挂线，曲线左右两端点的切线与水平方向夹角分别为60°和45°，已知细绳的总质量为1kg，则有水平切线的垂线所分成两部分的左半边的质量为（ ）
A． B． C． D．
4．一地下竖直矿井深130m，货物电梯从矿井底由静止开始经匀加速、匀速和匀减速停在矿井口处用时40s；已知加速阶段和减速阶段电梯的加速度大小之比为2:1；加速阶段的第2s内电梯通过的距离为1.2m；下列说法正确的是（ ）
A．匀加速阶段，货物处于失重状态
B．电梯在加速阶段的加速度大小为0.8m/s
C．电梯在匀速阶段的速度大小为5m/s
D．电梯在匀减速阶段的位移大小为16m
5．1959年，苏联发射的“月球1号”飞到月球附近，进行绕月飞行，开始了人类对月球的考察，2030年中国计划实现载人登月，到时我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验.例如：在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一小球上升最大高度为h，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转影响和其他星体对其影响，忽略一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．月球表面重力加速度的大小为
B．在月球上发射卫星的最小发射速度大小为
C．月球的质量为
D．若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T，则月球的密度为
6．如图所示，A、B两个带电小球放置在一个光滑绝缘水平面上，它们之间的距离为d，带电小球C固定在的垂直平分线上，三个小球刚好构成等边三角形，现在A、B两个小球绕过C的竖直轴转动（转动角速度可变，之间距离不变），已知三个小球均可视为质点，A、B两个小球的质量均为m，带电量均为，小球C的带电量大小为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．C球带正电
B．A球转动的角速度ωA为
C．若增大C球电荷量，当A、B小球刚好离开地面时，C的电荷量为
D．若增大C球电荷量，当A、B小球刚好离开地面时，B球转动的角速度ωB为
7．青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动，形成如图甲所示的水波（把水波当成横波处理）。假设原点O处为青蛙所在位置，O处的波源垂直平面振动后，产生的简谐横波在平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，此时图甲中的A点第一次达到最大位移处，图乙为图甲中质点B的振动图像，z轴垂直于水平面且z轴的正方向为竖直向上，下列说法正确的是（ ）
A．质点B的振动方程为
B．波在水中的传播速度大小为0.5m/s
C．1s时波峰刚好传播到C点
D．C点第10次到达波峰的时刻为1.1s
二、多选题（本大题共3小题）
8．淮东一皖南（新疆昌吉-安徽宣城）千伏特高压输电工程开工建设，这是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程.高压输电能减少电能的损耗，进而提高输电效率，某学生想要了解为何电力公司使用高压电传输电力，因此比较两种电力传输状况：其一是交流电源经由一电阻值为的长距离导线，直接连到配电箱提供220V的电源给用户；另一是交流电源以较高电压传输电力，经由同一条长距离导线连接到主线圈和副线圈的圈数比为100:1的理想变压器，再由副线圈输出220V的电源给用户，若用户正在同时使用两个并联的电器，一个是功率为1320W的吹风机，另一个是功率为880W的冷气机，则下列叙述哪些正确（ ）
A．流经吹风机与流经冷气机的电流比为3:2
B．输入理想变压器主线圈的电功率为2200W
C．不用变压器与使用变压器传输电力时，消耗在导线的电功率比是10000:1
D．不用变压器与使用变压器传输电力时，消耗在导线的电功率比是100:1
9．如图甲所示，小铁块位于长木板的最左端，小铁块的质量是5kg，长木板的质量是10kg，时二者以的初速度一起向右运动，时长木板与右侧的挡板（未画出）相碰（碰撞时间极短），碰撞之前的运动过程中小铁块与长木板通过锁定装置锁定，碰撞前瞬间解除锁定，碰撞过程中没有能量损失，长木板运动的部分图像如图乙所示，在运动过程中小铁块恰好没有从长木板上滑下，小铁块可视为质点，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．长木板与水平地面之间的动摩擦因数为0.5
B．小铁块与长木板之间的动摩擦因数为0.4
C．长木板的长度为6.5m
D．长木板与挡板碰撞后系统产生的内能为270J
10．某种离子测量简化装置如图所示，方向均垂直纸面向里的磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两匀强磁场边界直线MN、PQ平行且相距L，磁场Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小之比为3∶5，磁场之间有水平向右的匀强电场，自MN上S点水平向左射出一带正电粒子甲，甲在电、磁场中形成轨迹封闭的周期性运动。较长时间后撤去该粒子，又在S点竖直向下往电场内射出另一个相同粒子乙，也可形成轨迹封闭的周期性运动。粒子电荷量为q、质量为m，不计重力，两粒子射出的初速度大小均为v0，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（ ）
A．甲粒子在匀强电场中向右运动过程中动能的增加量为
B．匀强电场的电场强度的大小为
C．甲乙两粒子做周期性运动的运动周期相同
D．粒子乙在磁场Ⅱ中运动轨迹的长度为
三、实验题（本大题共2小题）
11．频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，在暗室里，照相机每隔一定时间曝一次光，在胶片上记录物体在闪光时刻的位置。如图甲，是某实验小组探究平抛运动规律的实验装置，分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处各安装一个频闪相机，调整相机快门，设定相机曝光时间间隔为0.1s。将小球从斜槽上某一位置自由释放，并启动相机，得到如图乙所示的频闪照片，O为抛出点，P为小球运动轨迹上的一个位置。通过测量和换算得知，图乙（a）中OP对应的实际距离为105cm，（b）中OP对应的实际距离为122cm。请回答下面问题：
(1)A处摄像头所拍摄的频闪照片为乙图中的 （选填“a”或“b”）；
(2)通过对频闪照片（a）的测量发现，（a）中小球相邻位置间距离几乎是等距的，则小球水平抛出的初速度 m/s（结果保留2位有效数字）；
(3)通过对频闪照片（b）的测量发现，（b）中小球相邻两位置间的距离几乎是均匀增大的，则当地重力加速度 （结果保留3位有效数字）；
(4)小球在P点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为 （结果保留3位有效数字）。
12．某同学用如图（a）所示的电路描绘电动机的伏安特性曲线，并同时测量电源的电动势和内阻。现有实验器材：待测电源、电压表（内阻很大）、电流表（内阻很小）、电阻箱、滑动变阻器、待测电动机M、开关若干、导线若干。
(1)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下：
①断开、、，先将滑动变阻器的滑片P滑到 （填“c”或“d”）端；
②闭合开关，接a，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，将数据记入表格；
③以电动机两端的电压U为纵坐标，以通过电动机的电流I为横坐标，根据数据描点作图，得到电动机的伏安特性曲线如图（b）所示。请简要说明图中OA段为直线的原因： 。
(2)测电源的电动势和内阻步骤如下：
①断开，闭合，接b；
②调节电阻箱，读出相应的阻值和电压表示数；
③多次测量后，以为横坐标，为纵坐标，描点连线，得到图（c），由此可得电源电动势E= V，内阻r= Ω；（结果均保留2位有效数字）
(3)把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，则其中一个电动机的电功率为 W（结果保留2位有效数字）。
四、解答题（本大题共3小题）
13．如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的重力及厚度不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m（未知）的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量，已知外界大气压强，取.求：
(1)重物的质量；
(2)从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加量。
14．两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接上下两段导轨，M、N等高，间距，连接处平滑.导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值的电阻和的电容器，整个装置处于的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场（图中未画出）中，两根导体棒、分别放在两侧，质量分为，，棒电阻为，棒的电阻不计，将由静止释放，同时从距离为处在一个大小、方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间的速度为4.5m/s，，求：
(1)从释放到第一次碰撞前所用时间；
(2)从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热；
(3)两棒第一次碰撞后瞬间，的速度大小。
15．如图所示，水平地面上固定一倾角为30°的斜面，其底端垂直斜面固定一挡板P，一沿斜面自然放置的轻弹簧，下端靠在挡板P上。斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为60°，轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，下端到挡板P的距离为S，物块B放在A上表面的中点。初始时A、B均静止，物块C从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A相碰。已知木板A足够长，物块B、C均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，圆弧轨道的半径，，，A、C与斜面间的动摩擦因数均为，B与A间的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数k＝50 N/m，弹簧始终在弹性限度内，取
（1）求C在圆弧轨道最低点与A碰前瞬间对轨道的压力大小；
（2）若S足够长，A、B在接触弹簧前已达到共同运动，求
[ⅰ]A刚接触到弹簧时B在A上表面的划痕长度；
[ⅱ]A与弹簧接触后，B与A刚要发生相对滑动时弹簧的长度；
（3）取走轻弹簧，若S＝0.48m，A与挡板P碰撞后，速度大小不变，方向反向，在A与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞期间内，试判断A与C能否发生碰撞，若能，求出碰后瞬间A、C的速度大小；若不能，求出此期间C与A上端的最近距离。
参考答案
1．【答案】B
【详解】A．核反应前后不满足质量数、电荷数守恒，A错误；
B．核反应前后质量数、电荷数均守恒，B正确；
C．不符合核反应的书写方式，C错误；
D．核反应后产生的中子不带电，即电荷数为零，D错误。选B。
2．【答案】B
【详解】光在自行车后尾灯内部发生了全反射，因此看起来特别明亮。
3．【答案】A
【详解】对竖直虚线右边绳子受力分析如图
则，，同理对竖直虚线左边绳子受力分析可知，，联立解得，，则。
4．【答案】B
【详解】货物电梯从矿井底部向上匀加速，加速度向上，货物处于超重状态，A错误；依据运动学公式有加速阶段的第2s内电梯通过的距离为，得,B正确；设电梯加速阶段的时间为t，减速阶段加速度大小为、时间为，由
得，依题设有，由以上式子得，或（舍去），匀速阶段速度，C错误；匀减速阶段位移，D错误。
5．【答案】D
【详解】根据动力学公式，解得月球表面重力加速度的大小，A错误；在月球上卫星的最小发射速度为第一宇宙速度，根据第一宇宙速度的定义，根据万有引力与重力的关系，解得，，BC错误；根据万有引力提供向心力，月球的体积为，月球的密度，解得，D正确。
6．【答案】C
【详解】A、B两个小球绕过C的竖直轴转动，且A、B两个小球带同种电荷，互相排斥，则带电小球C必给A、B两个小球吸引力，且吸引力的分力提供A、B两个小球绕过C的竖直轴转动所需的向心力，则根据牛顿第三定律可知小球C的受力分析如图所示
所以小球C必带负电，A错误；A球受力分析如图所示
对小球A，水平方向由牛顿第二定律有，解得A的转动的角速度为，B错误；若增大C的电荷量，当A、B小球刚好离开地面时，地面对两球的支持力为零。则A或者B小球竖直方向有，解得C的电荷量为，C正确；当A、B小球刚好离开地面时，此时B小球受力分析如图所示
则水平方向由牛顿第二定律有，解得B球转动的角速度为，D错误。
7．【答案】B
【详解】由图乙可知周期，所以，图中B点振动方程为，A错误；实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，由图甲可知，则波在水中的传播速度，B正确；根据题意可知O处此时处于波峰位置，且，实线圆传递到C点的时间，C错误；C点第10次到达波峰的时刻，D错误。
8．【答案】ABC
【详解】吹风机与冷气机两端电压相等，根据功率公式；设流经流经吹风机与流经冷气机的电流分别为、；因此，A正确；根据理想变压器的功率关系，主线圈和副线圈消耗的功率相等，则主线圈的输入功率，B正确；不使用变压器时，输电线上的电流，输电线上的功率损失，使用变压器后，根据理想变压器电流与匝数比的关系，输电线上的电流，输电线上的功率损失，因此，C正确，D错误。选ABC。
9．【答案】BD
【详解】设长木板与小铁块的质量分别为M、m，长木板与水平地面之间的动摩擦因数为，小铁块与长木板之间的动摩擦因数为，由图像可得，时间内长木板与小铁块整体的加速度大小为，长木板受滑动摩擦力，，对整体由牛顿第二定律得，解得，A错误；0.5s时刻之后，长木板向左做匀减速直线运动，小铁块向右做匀减速直线运动.由图像可得，0.5s之后长木板的加速度大小为，小铁块受滑动摩擦力，，对长木板由牛顿第二定律得，解得，B正确；由牛顿第二定律可得，0.5s时刻之后小铁块的加速度大小为，0.5s时刻之后，长木板与小铁块均以的速度大小分别向左、向右做匀减速直线运动，因，长木板先于小铁块速度减小到零，设此过程长木板的位移大小为，则有，代入数据解得，长木板速度减小到零后，因小铁块与长木板之间的滑动摩擦力小于长木板与水平地面之间的最大静摩擦力，长木板处于静止状态，小铁块仍向右做匀减速直线运动直到速度为零，设0.5s时刻之后，小铁块向右做匀减速直线运动直到速度为零的位移大小为，则有，代入数据解得，设长木板的长度为L，长木板的长度等于0.5s时刻之后小铁块与长木板的相对位移大小，则，解得，C错误；设碰撞后小铁块与长木板相对滑动产生的内能为，长木板与地面间相对滑动产生的内能为，则有，，解得，，长木板与挡板碰撞后系统产生的内能，D正确。
10．【答案】ABD
【详解】甲粒子在磁场Ⅱ中的运动速率v，运动轨迹如图
在两磁场中运动半径相等，依据牛顿第二定律得，解得，可得，则有，A正确；由动能定理可得，解得，B正确；粒子乙运动轨迹如图，
在磁场Ⅱ中速率与甲相同，速度v与竖直方向夹角为θ，轨迹圆半径为r，则有，沿电场线方向有，，沿v0方向有，联立，解得，，则粒子乙在磁场Ⅱ中运动轨迹的长度为，代入数据得，D正确；依题意，可得，，，，，乙粒子在Ⅱ磁场中运动时间，乙粒子运动周期，由，可得，甲在Ⅰ磁场运动时间，甲在Ⅱ磁场运动时间，甲在电场中运动时间，甲的运动周期，C错误。选ABD。
11．【答案】(1)a；(2)2.1；(3)9.76；(4)2.32
【详解】（1）A处频闪仪记录每隔一定时间小球水平方向的位置，平抛运动水平方向不受力，做匀速直线运动，图乙中，A处频闪仪器记录所拍摄的频闪照片为a。
（2）由平抛运动规律可得
（3）根据，解得
（4）P点竖直方向速度为，则小球在P点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为
12．【答案】(1)c，见解析；(2)2.0，2.0；(3)0.25（0.23~0.27）
【详解】（1）滑动变阻器采用分压式，为了确保安全，闭合开关之前，需要使得控制电路输出电压为0，即应先将滑动变阻器的滑片P滑到c端；
图像中，图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻，OA段为直线表明电阻不变，原因是电压较小，电动机不转动，可视为纯电阻。
（2）]断开，闭合，接b，根据闭合电路欧姆定律有，则有，结合图像有，，解得，
（3）把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，通过两电动机的电流相等，两电动机两端电压相等，根据电动机的伏安特性曲线可知，当电流为0.45A时，每个电动机两端电压约为0.55V，此时有，可知，此时恰好为把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端时电路的工作状态，则其中一个电动机的电功率为
13．【答案】(1)1kg；(2)245.5J
【详解】（1）在A状态，根据题意有，
解得，
（2）根据图像可知，气体做等压变化，则，
解得，
从状态A变化到状态B的过程，气体体积增大，气体对外做功，则，
根据热力学第一定律可得。
14．【答案】(1)1.2s；(2)0.78J；(3)8.4m/s
【详解】（1）由于金属棒ab、cd同时由静止释放，且恰好在M，N处发生弹性碰撞，则说明ab、cd在到达M、N处所用的时间是相同的，对金属棒cd和电容器组成的回路有，
对cd根据牛顿第二定律有，
其中，，
联立有，
则说明金属棒cd做匀加速直线运动，则有，
联立解得，。
（2）由题知，知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，则根据功能关系有，
金属棒下滑过程中根据动量定理有，
其中，，
联立解得，，，
则R上消耗的焦耳热为。
（3）由于两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，取沿斜面向下为正，有，，
其中，
联立解得，。
15．【答案】（1）；（2）[ⅰ]；[ⅱ]0.2m；（3）
【详解】（1）物块C沿圆弧轨道下滑过程中，
到达圆弧轨道最低点，
联立解得，
，
由牛顿第三定律，物块C在圆弧轨道最低点时对轨道的压力为。
（2）[ⅰ]C与A发生弹性碰撞，由动量守恒定律得，
由能量守恒定律得，
联立解得，
，
此后A向下做匀减速运动，加速度大小为，B向下做匀加速运动，加速度大小为，
对A有，
对B有，
联立解得，
，
经后AB共速，
，
，
划痕长度，
解得。
[ⅱ]碰到弹簧后AB刚要相对滑到时，其加速度为a，对B有，
对AB有，
，
解得l＝0.2 m。
（3）从C与A碰撞到AB达到共同速度的时间内，
解得，
A恰好与P相碰，然后A以加速度向上匀减速运动，
B向下以加速度匀减速运动，
解得，
，
再经时间，减为零，
解得，
A上滑最大位移，，
解得，
C物块的位移，
解得，
，
C与A未相撞，此后A再次向下匀加，加速度大小，则，
解得，
AC共速时AC相距最近，下滑时间为，则，
解得，
该段A下滑位移，
由于，
即此时A回到斜面底端，C下滑位移，
得，
此时C与A上端最短距离，
解得。
