河南省南陽、信陽等六市2025屆高三第三次模擬考試物理試卷含解析

河南省南陽、信陽等六市2025屆高三第三次模擬考試物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響2、熱核聚變反應(yīng)之一是氘核（）和氚核（）聚變反應(yīng)生成氦核（）和中子。已知的靜止質(zhì)量為2.0136u，的靜止質(zhì)量為3.0150u，的靜止質(zhì)量為4.0015u，中子的靜止質(zhì)量為1.0087u。又有1u相當于931.5MeV。則反應(yīng)中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV3、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．4、已知動車組在水平軌道上運動時受到的阻力（k為阻力系數(shù)），其中和諧號動車組的阻力系數(shù)是復(fù)興號動車組的1.2倍，和諧號動車組的了大速度約為270km/h，若復(fù)興號動車組的額定功率約為和諧號動車組的1.44倍，則相同條件下，復(fù)興號動車組在額功率下的最大速度約為（）A．330km/h B．300km/h C．290km/h D．260km/h5、如圖所示，電路中所有原件完好，當光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有電流通過，可能的原因是（）A．入射光強較弱B．入射光頻率太高C．電源正負極接反D．光照射時間太短6、如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計.則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、某電場在x軸上各點的場強方向沿x軸方向，規(guī)定場強沿x軸正方向為正，若場強E隨位移坐標x變化規(guī)律如圖，x1點與x3點的縱坐標相同，圖線關(guān)于O點對稱，則（）A．O點的電勢最低 B．-x2點的電勢最高C．若電子從-x2點運動到x2點，則此過程中電場力對電子做的總功為零 D．若電子從x1點運動到x3點，則此過程中電場力對電子做的總功為零8、如圖所示，傾角為α的光滑導(dǎo)軌上接入一定值電阻，Ⅰ和Ⅱ是邊長都為L的兩正方形磁場區(qū)域，其區(qū)域內(nèi)的磁場方向都垂直于導(dǎo)軌平面向上，區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度為B1，恒定不變，區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強度隨時間B2=kt（k>0）變化，一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿穿過區(qū)域Ⅰ垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上，并恰能保持靜止，不計導(dǎo)軌電阻，則下列說法正確的是（）A．通過金屬桿的電流大小為mgB．通過金屬桿的電流方向是從a到bC．定值電阻的阻值為kD．定值電阻的阻值為k9、下列說法正確的是（）A．當障礙物或孔的尺寸比波長大或差不多時,才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的干涉現(xiàn)象C．頻率相同的兩列波相遇,波谷和波谷相遇處為振動加強點D．增大單擺的擺長,單擺擺動的頻率將減小E.彈簧振子的振幅越小,其振動頻率將保持不變10、如圖所示，兩根相互平行，間距為足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間存在的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，導(dǎo)軌上的金屬桿ab、cd所受滑動摩擦力均為0.2N，兩桿電阻均為0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A．恒力 B．兩桿的速度差大小為C．此時回路中電流大小為2A D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某興趣小組用如圖所示的裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動．同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除．同學乙認為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動．看法正確的同學是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)_________（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．12．（12分）現(xiàn)有一電池,電動勢E約為5V,內(nèi)阻r約為50Ω,允許通過的最大電流為50mA．為測定該電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗．圖中R為電阻箱,阻值范圍為0~999.9Ω,R．為定值電阻V為理想電壓表．（1）可供選用的R．有以下幾種規(guī)格,本實驗應(yīng)選用的R．的規(guī)格為______(填選項序號字母)A．15Ω1.0WB．50Ω0.01WC．60Ω1.0WD．1500Ω6.0W（2）按照圖甲所示的電路圖,在答題卡上將圖乙所示的實物連接成實驗電路________．（3）連接好電路,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄阻值R和相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,測得多組實驗數(shù)據(jù),并作出如圖丙所示的1/U-1/R關(guān)系圖像,則電動勢E=____V,內(nèi)阻r=____Ω．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）牛頓說：“我們必須普遍地承認，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”．任何兩個物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)定物體處于無窮遠處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為，其中m1、m2為兩個物體的質(zhì)量，r為兩個質(zhì)點間的距離（對于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離），G為引力常量．設(shè)有一個質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為M，半徑為R．（1）該星球的第一宇宙速度是多少？（2）為了描述電場的強弱，引入了電場強度的概念，請寫出電場強度的定義式．類比電場強度的定義，請在引力場中建立“引力場強度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強度是多大？（3）該星球的第二宇宙速度是多少？（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），半徑為R，P為球外一點，與球心間的距離為r，靜電力常量為k．現(xiàn)將一個點電荷-q（該點電荷對實心球周圍電場的影響可以忽略）從球面附近移動到p點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功．14．（16分）如圖所示，金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心。電阻為r，長為2l的輕質(zhì)金屬桿，一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接質(zhì)量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好。內(nèi)圓半徑，外圓半徑，PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從AB處無初速釋放，恰好到達EF處，EF到圓心的連線與豎直方向成θ角。其它電阻不計，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；(2)金屬桿第一次即將離開磁場時，金屬球的速率v和R兩端的電壓U。15．（12分）如圖，在xOy平而內(nèi)，x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x軸為兩磁場的分界線；在第I象限內(nèi)存在沿y軸負方向、場強大小為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從x軸上的A點以某一初速度射入電場，一段時間后，該粒子運動到y(tǒng)軸上的P（0，）點，以速度v0垂直于y軸方向進入磁場。不計粒子的重力。（1）求A點的坐標；（2）若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應(yīng)強度的取值范圍；（3）若粒子能從O'（3L，0）點離開，求磁感應(yīng)強度的可能取值。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．2、C【解析】

反應(yīng)的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD錯誤。故選C。3、D【解析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項A錯誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項B錯誤；C．由表達式可知選項C錯誤；D．由表達式可知選項D正確。故選D。4、A【解析】

兩列車的阻力分別為：根據(jù)可得聯(lián)立解得故選A。5、C【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強度沒有關(guān)系，A錯誤；B．若入射光頻率太高，則一定大于金屬的極限頻率，故一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，電流計中可能電流通過，B錯誤；C．電源正負極接反時，光電管加上反向電壓，光電子做減速運動，可能不能到達陽極，電路中不能形成電流，C正確；D．光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與光照時間沒有關(guān)系，D錯誤。故選C。6、C【解析】AB、三個小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識知：abc恰好能組成一個等邊三角形，對a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯誤；綜上所述本題答案是;C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．規(guī)定場強沿x軸正方向為正，依據(jù)場強E隨位移坐標x變化規(guī)律如題目中圖所示，電場強度方向如下圖所示：根據(jù)順著電場線電勢降低，則O電勢最低，A正確；B．由上分析，可知，電勢從高到低，即為，由于點與點電勢相等，那么點的電勢不是最高，B錯誤；C．若電子從點運動到點，越過橫軸，圖像與橫軸所圍成的面積之差為零，則它們的電勢差為零，則此過程中電場力對電子做的總功為零，C正確；D．若電子從點運動到點，圖像與橫軸所圍成的面積不為零，它們的電勢差不為零，則此過程中電場力對電子做的總功也不為零，D錯誤。故選AC。8、AC【解析】

A.對金屬桿，根據(jù)平衡條件，結(jié)合安培力公式有mgsinα=B1IL，解得I=mgB.由楞次定律可知，通過金屬桿的電流方向是從b到a，選項B錯誤；C.由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=Δ?Δt=ΔBL9、CDE【解析】當障礙物或孔的尺寸比光的波長小很多或相差不大時，光可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯誤；不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的多普勒效應(yīng)，B錯誤；頻率相同的兩列波的波谷和波谷相遇處的質(zhì)點振動是加強點，C正確；根據(jù)，可知當擺長增大時，單擺的周期增大，頻率減小，D正確；根據(jù)簡諧運動的周期由振動系統(tǒng)本身決定，與振幅無關(guān)，頻率與周期的關(guān)系為，即頻率與振幅也無關(guān)，E正確；選CDE.10、AB【解析】

A．對金屬桿ab、cd整體，由于兩桿所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡條件有故A正確。BC．cd桿做勻速直線運動，則有解得I=2.5A，因兩桿均切割磁感線，故均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定大于cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則有解得速度差為故B正確，C錯誤。D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率為回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率為可知ab桿克服安培力做功功率不等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率，故D錯誤。故選AB。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B乙遠大于【解析】

(1)[1]電磁打點計時器是通過機械振動打點的，而電火花打點計時器是通過電火花來打點，用電火花打點計時器能使紙帶在運動時受到的阻力較小。故A不符合題意，B符合題意。

(2)[2]同學乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運動才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等，才能夠消除摩擦力的影響。對于甲同學，小車開始運動時，沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力要略大于滑動摩擦力。

(3)[3]對于砝碼、砝碼盤和沙子，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=ma，只有當小車的質(zhì)量遠大于砝碼、砝碼盤和沙子總質(zhì)量時，繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。12、C5.053【解析】

（1）定值電阻起保護作用，電動勢為5V，允許通過的電流為：50mA；由歐姆定律可得：；需要的保護電阻約為：100-50=50Ω；故電阻數(shù)值上BC均可以，但由于B中額定功率太小，所以額定電流過小，故應(yīng)選擇C（60Ω，1.0W）；（2）根據(jù)原理圖圖，連接實物圖如圖所示：（3）由閉合電路歐姆定律得，可整理為，根據(jù)圖象可知，解得E=5.0V；，解得．【點睛】題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，注意只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結(jié)合數(shù)學整理表達出有關(guān)一次函數(shù)式的形式，再求出k和b即可．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）；（3）；（4）【解析】

(1)設(shè)靠近該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度大小為，萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力解得：；(2)電場強度的定義式設(shè)質(zhì)量為m的質(zhì)點距離星球中心的距離為r，質(zhì)點受到該星球的