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郑州外国语学校2025届高三调研考试试卷（十）
物 理
（75分钟 100分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1~7小题每题只有一个选项正确，每题4分；8~10小题每题有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
1. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，、是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　）
A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，光比光的临界角大
B. 用同一装置做双缝干涉实验，光比光的干涉条纹窄
C. 用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹宽度比光窄
D. 光在冰晶中传播的时间比光传播时间长
2. 氢原子能级如图甲所示。用某一频率的光照射一群处于基态的氢原子后向低能级跃迁时能发出6种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，其中只有3种不同频率的光a、b、c能够发生光电效应，用如图乙所示的电路研究光电效应规律，可得电压U与光电流之间的关系如图丙所示，元电荷为e。下列说法正确的是（　　）
A．当滑片P向a端移动时，光电流I将增大
B．阴极K材料的逸出功大于10.2eV
C．a光照射得到的光电流最弱，所以a光光子能量最小
D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有
3．如图，光滑圆环竖直固定在水平地面上，细线通过圆环最高点的小孔Q与套在圆环上的小球相连，拉住细线使小球静止于P处。设小球的重力为G，细线与圆环竖直直径的夹角为，细线对小球的拉力大小为T。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动，则下列T随变化的图像可能正确的是（　 　）
A． B． C． D．
4. 某卫星发射的过程图简化如下，位于椭圆轨道1的卫星变速后进入圆形同步轨道2，然后再M点再次改变方向进入同步静止轨道3上，Q点为椭圆轨道1的近地点，P点为椭圆轨道1上的远地点，则下列说法正确的是（ ）
A.轨道2可能在某两条经线组成的圆的正上方
B.卫星在轨道2上经过P点时的向心加速度大于其在轨道1上运动时经过P点的向心加速度
C.卫星在Q的速度大于其在M点的速度
D.卫星在3个轨道上的机械能存在的关系式为
5. 如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆柱形圆筒竖直固定，在距底面高h处将一小滑块以初速度v0沿水平切线方向射入圆筒（俯视图如图乙所示），小滑块将沿圆筒内壁旋转滑下。在滑块下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 筒壁对滑块的弹力逐渐增大
B. 仅增大，滑块运动的时间减少
C. 仅增大，滑块旋转的圈数不变
D. 仅减小，滑块运动的路程不变
6．如图甲所示，a、b、c为同一水平直线上的三点，在点c右边固定着两点电荷Q1、Q2、，时一电荷量为的试探电荷从b点沿着ba方向运动，速度大小为，时刻到达a点，其图像如图乙所示，若带负电，则（　　）
A.从c点到a点电势能先减小后增大 B.一定带正电，且电荷量大于
C．c点和b点之间可能存在电场强度为零的点 D．c点电场强度方向一定水平向左
7. 如图所示，一水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，右侧一处于压缩状态的轻质弹簧与一质量为m的小滑块接触（不相连），释放后滑块以速度v滑上传送带，滑块运动一段时间后返回并压缩弹簧，已知返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半。已知弹簧弹性势能，不计空气阻力，则( )
A.传送带匀速转动的速度大小为
B.经过足够长的时间，滑块最终静止于水平面上
C.滑块第一次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为
D.滑块第三次在传送带上运动的整个过程中传送带对滑块的冲量为mv
8．如图所示，边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为2:1，定值电阻R1=4R，滑动变阻器R2最大阻值为R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈经过图示位置时，电流表的示数为零
B．线圈由图示位置转过一个周期，流过电流表的电荷量为零
C．仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将增大
D．滑片P不动，一个周期内电阻R2消耗的能量为
9. “离心轨道演示仪”是演示物体在竖直平面内做圆周运动的实验仪器，其原理示意图如图所示。某同学调整小球初始位置与圆形轨道最高点等高后，由静止释放小球，已知圆形轨道半径，取，小球可视为质点，不计轨道厚度，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球对轨道的最小压力为0
B．小球离开圆形轨道后做平抛运动
C．小球离开轨道时的速度大小为
D．小球进入圆形轨道后运动的最高点与释放点的高度差为
10．如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：矩形金属框MNPQ固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为，其空间变化周期为2d，整个磁场始终以速度沿Ox方向向前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为，且。设金属框总电阻为R，宽，长。时刻，磁场分布的图像及俯视图如图2所示，此时MN、PQ均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是（　　）
A．时回路磁通量为0，感应电动势为0
B．时金属框受到的电磁驱动力为
C．匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化
D．匀速运动过程中金属框发热的功率为
二、实验题（每空2分，共16分）
11.某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）下列说法中正确的是___________（多选）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．打点计时器应使用工作电压为的交流电源
C．实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力
D．实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
（2）该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图乙所示，图像不过原点的原因是___________
（3）若图乙中图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量M=___________
12．某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。
主要实验步骤如下：
(1)连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整 。
(2)调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为 V；当电压表的读数时，该电池内阻为 。（结果均保留2位有效数字）
(3)实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
(4)若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为 W（结果保留2位有效数字）。
三．计算题（共38分）
13．(8分)某校冬季篮球比赛在球馆内进行，篮球被带入球馆前，球内气体的温度t1=-3°C，压强。被带入球馆后一段时间，球内气体温度t2=7°C，球的体积保持不变。
(1)求温度为t2时球内气体压强p2；
(2)比赛要求篮球内气体压强，则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变，求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。
14．（12分）某快递公司的一段传送装置可简化为如下模型，一个顺时针匀速转动的水平传送带长度，传送带右端与静止在光滑地面上的平板车的上表面相平齐，平板车的左端紧靠传送带的右端，质量为的物块以的速度，由左端滑上传送带，与静止在平板车的左端质量物块B发生弹性碰撞，碰后物块A恰好运动到传送带最左端，物块B最终没有从小车上滑出。已知：物块A与传送带的摩擦因数，物块B与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量，重力加速度，忽略空气阻力，两物块可视为质点。求：
(1)碰后小物块A的速度大小；
(2)传送带转动的速度大小；
(3)平板车的最小长度。
15．（18分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，xOy平面直角坐标系中第I象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场B0（大小未知）；第II象限存在沿x轴正方向的大小未知的匀强电场；第IV象限交替分布着沿方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，边界与y轴垂直，电场强度，磁感应强度。一质量为m，电量为+q的粒子从点以平行于y轴的初速度v0进入第II象限，恰好从点N（0，2L）进入第I象限，然后又垂直于x轴进入第IV象限，多次经过电场和磁场后某时刻粒子的速度沿x轴正方向。粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。求：
(1)磁感应强度B0的大小；
(2)粒子刚射出第1层磁场下边界时的速度方向；
(3)粒子进入第n层磁场时的速度大小vn以及最远能进入第几层磁场。郑州外国语学校2025届高三调研考试试卷（十）
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D D C D B C BD ACD BD
11. （6分）（1）AC（2）平衡摩擦力过度（3）
12.（10分） (1)
(2)2.9 5.6 (3)偏小 (4)0.39~0.42（两位有效数字）
（8分）（1）球从室外带入球馆，球内气体做等容变化，则有
其中， 解得
（2）设在球馆内将压强为p2、体积为Vx的气体充入体积为V0的篮球内，气体做等温变化，则有
充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值 解得
14. （12分）（1）设物块A碰后速度大小为，由题意可知 解得
（2）假设物块A到达传送带右端时与传送带达到共同速度，物块A与物块B发生弹性碰撞 解得
设物块A滑上传送带后加速的距离为，
解得 假设成立，即传送带转动的速度为
物块B滑上平板车后，物块B向右做匀减速运动，平板车做匀加速运动，经时间共速物块B加速度 平板车加速度
代入数据解得，
物块B的位移为 平板车的位移为
达到共同速度后两者保持相对静止做匀减速直线运动，故平板车最短长度
(18分)（1）设粒子在第II象限运动的时间为t，在N点沿x轴的分速度为vx，由于粒子垂直电场方向进入电场则可知粒子在电场中做类平抛运动
x方向： y方向：
通过N点的速度 与y轴正方向的夹角满足
在第I象限运动由牛顿第二定律有
根据垂直于x轴进入第IV象限，由几何关系知 联立解得
（2）设穿过x轴下方第一层电场后的速度为v1，由动能定理有
解得
在x轴下方第一层磁场中运动的轨迹如图所示
由洛伦兹力充当向心力有 解得
设速度偏转角为θ，则根据几何关系可得
则
即粒子射出第1层磁场下边界时速度的方向与y轴负方向夹角为30°。
（3）当粒子在第n层磁场中运动时，此前粒子已经过n个电场，
由动能定理 解得
若粒子在第n层磁场中距离x轴最远，则速度沿x轴方向为vn
在水平方向上由动量定理有 即
其中ym为磁场中向下运动的最远距离，由题意
满足条件：且
解得满足条件的整数
故最远能进入第4层磁场。

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