物理-河南省TOP二十名校2025屆高三調(diào)研考試（三）試題和答案

絕密★啟用前2025屆高三年級TOP二十名校調(diào)研考試三物理全卷滿分100分,考試時間75分鐘注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名,準考證號填寫在答題卡上,并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并收回。4.本卷命題范圍:必修第一、二冊,必修第三冊第九~十二章,選擇性必修第一冊第一~三章。一、選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。1.半導體指紋傳感器,多用于手機、電腦、汽車等設(shè)備的安全識別,如圖所示.傳感器的半導體基板上有大量金屬顆粒,基板上的每一點都是小極板,其外表面絕緣.當手指的指紋一面與絕緣表面接觸時,由于指紋凹凸不平,凸點處與凹點處分別與半導體基板上的小極板形成正對面積相同的電容器.使每個電容器的電壓保持不變,對每個電容器的放電電流進行測量,即可采集指紋.在指紋采集過程中,下列說法正確的是A.指紋的凹點處與小極板距離遠,電容大B.手指緩慢松開絕緣表面時,電容器帶電量減小C.手指用力擠壓絕緣表面時,電容變小D.手指擠壓絕緣表面過程中,電容器兩極板間的場強大小不變2.從物體的運動情況確定其受力特征是力學研究的一個重要思路.某新能源汽車啟動時,電腦23測繪了汽車速度隨位移變化的關(guān)系圖線如圖所示,圖線是一條直線,圖中'=],23z、z2處受到的合力大小之比為A.1:1B.1:3C.1:9D.3:1【高三年級調(diào)研考試三·物理第1頁(共6頁)】25X221C3.圖甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,P是平衡位置為z=1m處的質(zhì)點,Q是平衡位置為xz=4m處的質(zhì)點,圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像,則下列說法正確的是A.波沿z軸負方向傳播B.波速為20m/S7T4C.質(zhì)點P的振動方程為y=10(sin10nt)cm7T4 D.t=0.25S時,質(zhì)點P的位移為5,/2cm4.2024年4月26日3時32分,我國神舟十八號載人飛船采用自主快速交會對接模式,成功對接于中國空間站天和核心艙徑向端口(如圖所示),隨后3名航天員從神舟十八號載人飛船進入中國空間站開展為期六個月的太空工作與生活,這次太空遠航,航天員們攜帶了一個叫做"小受控型生態(tài)生命模塊"的裝置及相關(guān)物品進入太空,其中的主要水生生命體就是斑馬魚和金魚藻,實現(xiàn)我國在外太空培養(yǎng)脊椎動物的首次突破.已知空間站繞地球運行的軌道半徑為r,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g.則以下判斷中正確的是A.空間站繞地穩(wěn)定飛行時,斑馬魚受到的萬有引力和浮力作用B.空間站繞地飛行速度大于第一宇宙速度 C·空間站運行的速度大小為rRR2R25.如圖所示,在一圓周的四個等分點A、B、C、D各放一電荷量大小均為Q的點電荷,A、C點是正電荷,B、D點是負電荷,P為AB弧的中點,O為圓心,Q為C、D連線的中點,無窮遠處電勢為零:已知與點電荷Q距離為r處的電勢為k9,下列說法正確的是A.O點的場強為零,電勢不為零B.Q點的場強和電勢均不為零C.Q、O連線上各點場強方向與CD平行D.將一電子從P點移動到Q點,電場力做正功6.2024年8月3日晚,巴黎奧運會網(wǎng)球女單決賽,鄭欽文奪冠,創(chuàng)造歷史成為了中國首位奧運網(wǎng)球單打冠軍.如圖所示,網(wǎng)球從。點沿水平方向飛出,第1只球飛出時的初速度為v1,落在自己一方場地上后彈跳起來,剛好擦網(wǎng)而過,落在對方場地的B點處;第2只球飛出時的初速度為v2,直接擦網(wǎng)而過,也落在B點處.設(shè)球與地面碰撞時沒有能量損失,且不計空氣阻力,下列說法正確的是【高三年級調(diào)研考試三·物理第2頁(共6頁)】25X221CA.球2平拋的初速度為球1的2倍B.球2掠過網(wǎng)的時刻恰好是其做平拋運動從。到B的中間時刻C.A點到網(wǎng)的距離是B點到網(wǎng)距離的7.如圖所示,三根不可伸長的輕質(zhì)細繩系于。點,A、B端分別固定在豎直與水平墻上,繩OA水平,繩OB與水平方向間夾角為a=60",C端豎直懸掛一小球(可視為質(zhì)點).現(xiàn)保持結(jié)點。不動,對小球施加一個始終與OC繩垂直的作用力F,使小球緩慢運動至繩OC水平,則此過程中A.力F大小一直增大B.繩OC受到的拉力大小不變C.繩OB受到的拉力先增大后減小D.繩OA受到的拉力一直增大二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得。分。8.如圖甲所示,波源S1、S2相距5m,且AS1=3m,AS2=4m,t=0時刻兩波源同時開始振動,振動圖像均如圖乙所示,形成的兩列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中傳播,波速均為v=0.25m/s,下列說法正確的是A.甲、乙兩列波的波長為0.5mB.在t=13.5S時,A處質(zhì)點處于波谷C.A點為振動加強點,且始終處于波峰位置D.在0~18S內(nèi)A點運動的路程為32cm9.如圖甲所示,A、B是某電場中一條電場線上的兩點,一個負點電荷從A點由靜止釋放,僅在靜電力的作用下從A點運動到B點,其運動的v-t圖像如圖乙所示.取A點為坐標原點,AB方向為正方向建立z軸,作出了AB所在直線的電場強度大小E、電勢、粒子的電勢能Ep隨位移z的變化的E-x圖像、qp-z圖像、Epz圖像,其中可能正確的是10.光滑絕緣水平面內(nèi)有三個相同的帶正電的絕緣小球A、B、C(均可視為點電荷),質(zhì)量為m,帶電量為十q,A、B之間和B、C之間各用一根長為L的輕繩連接,A、C固定,平衡時A、B、C【高三年級調(diào)研考試三·物理第3頁(共6頁)】25X221C恰好構(gòu)成正三角形,如圖甲所示.現(xiàn)解除對A、C的鎖定,當三個小球運動到同一條直線上時,速度大小分別為v、v2、v3,如圖乙所示.已知以無限遠處為零電勢點,距離電荷量為Q的Q點電荷r處的電勢為k,其中k為靜電力常量,多個點電荷產(chǎn)生的電場中某點的電勢,等Qr于每個點電荷單獨存在時該點電勢的代數(shù)和.下列說法正確的是A.初始時刻·A.B.C系統(tǒng)所具有的電勢能為3KQ2B.解除A、C的鎖定后,A、B、C系統(tǒng)的動量不守恒22三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(6分)小明同學利用圖甲所示的實驗裝置進行"探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"實驗.(1)下列實驗與該實驗采用相同實驗方法的是·B.共點力合成實驗C.影響向心力大小因素實驗D.驗證機械能守恒定律【高三年級調(diào)研考試三·物理第4頁(共6頁)】25X221C(2)某同學在實驗中用打點計時器記錄了被小車拖動紙帶的情況.在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,共有A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點,其相鄰點的間距如圖所示,已知所使用交流電的頻率為50Hz·根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可以求出打點計時器打下C點時小車的速度為m/'S,小車的加速度大小為m/'s2·(保留2位小數(shù))(3)某次實驗中交流電的頻率發(fā)生了波動,頻率變成了49Hz,但做實驗的同學仍按照50Hz進行數(shù)據(jù)處理,那么速度的測量值與實際值相比(選填"偏大"、"偏小"或"不變"),該誤差屬于(選填"系統(tǒng)"或者"偶然")誤差.12.(10分)小明同學想同時測量某電流表A的內(nèi)阻和電阻R,的阻值,實驗室提供如下器材:A.待測電流表A1(內(nèi)阻未知,量程0.6A)B.待測電阻RxC.電源(電動勢為3V)D.滑動變阻器R(最大阻值為10Ω,允許通過的最大電流為2A)E.滑動變阻器R2(最大阻值為1000Ω,允許通過的最大電流為1A)F.電流表A2(內(nèi)阻未知,量程3A)G.電阻箱RH.開關(guān)SI.導線若干(1)設(shè)計的部分電路如圖所示,則滑動變阻器應(yīng)選擇(填"D"或"E").(2)電路圖虛線框中的電路結(jié)構(gòu),應(yīng)選用下列甲乙丙丁中的哪一個·(3)實驗時,先將電阻箱R調(diào)為0,然后閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片位置使電流表A2的示數(shù)接近滿量程,逐漸增加電阻箱R的阻值,同時記錄電流表A的示數(shù)I1、電流表A2的I2I1示數(shù)2及電阻箱R的數(shù)值,并作出(選填"'R"、2R"或u(2i)R")I2I1圖像,若作出的圖線是傾斜直線且直線的斜率為k,截距為b,則可求得電流表A的內(nèi)阻為 ,待測電阻R阻值為(均用含k、b的式子表示).【高三年級調(diào)研考試三·物理第5頁(共6頁)】25X221C13.(10分)如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心。的對稱軸o0'重合.轉(zhuǎn)臺以一定角速度。勻速轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和。點的連線與00'之間的夾角0=60",重力加速度大小為g,若wo,小物塊受到的摩擦力恰好為零.(1)若o=(1+k)o,,且0<k≤1,求小物塊受到的摩擦力大小和方向.(2)若o=(1k)eo,,且0<k≤1,求小物塊受到的摩擦力大小和方向.14.(12分)如圖所示,一足夠長的豎直光滑桿固定在水平地面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧套在光滑桿上,彈簧下端固定,上端與質(zhì)量為m的小球2(桿穿過其直徑孔)連在一起,小球2靜止時所在位置為0.另一質(zhì)量也為m的小球1(桿穿過其直徑孔)從距。點為距離為h(h未知)的位置由靜止開始下落,與2發(fā)生碰撞,碰后以相同速度一起向下運動,碰撞時間極短.兩球均可視為質(zhì)點,在運動過程中,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),當其形變量為z時,彈性勢能為Ep2k2·重力加速度為g8,不計空氣阻力. 8mgk(1)若h,求小球1、2碰后向下運動過程中離 8mgk(2)要使小球1、2在碰后的運動過程中不分離,求h的最大值.(3)h取第(2)問的最大值的情況下,測得小球1、2碰后從。點開始向下運動到第一次返回。點所用的時間t,求小球1、2碰后做簡諧運動的周期.15.(16分)如圖所示,光滑絕緣水平面上靜置兩個質(zhì)量分別為3m、172的小球A和B相距為zo=0.05m,A球所帶電荷量為十Q,B球不帶電.現(xiàn)在A球右側(cè)區(qū)域加上水平向右的勻強電發(fā)生彈性正碰,A、B碰撞過程中沒有電荷轉(zhuǎn)移,且碰撞過程時間極短,重力加速度大小g=10m/s2,求:(1)A、B發(fā)生第一次碰撞后瞬間,A、B的速度大小;(2)A、B發(fā)生第三次碰撞的時刻;(3)從靜止釋放到第n次碰撞,A運動的位移.【高三年級調(diào)研考試三·物理第6頁(共6頁)】25X221C2025屆高三年級TOP二十名校調(diào)研考試三·物理參考答案、提示及評分細則1B根據(jù)電容器的電容決定式C1B根據(jù)電容器的電容決定式Cr指紋的凹點處與小極板距離遠,電容小.A錯誤;手指緩慢松開絕緣4Tkd表面,電容器兩極間的距離增大,電容減小,由Q=CU可知,U不變,則電容器帶電量減小,B正確;手指擠壓Ud絕緣表面過程中,電容器兩極板間的間距減小,電容變大,C錯誤;電容器內(nèi)部場強大小為E=,Ud絕緣表面過程中,電容器兩極板間的間距減小,內(nèi)部場強大小變大,故D錯誤.2.B根據(jù)加速度的定義avt·由圖線可知=k·則vk·將a△vt代入上式得a△tk·又將瞬時速度計算式v=代入上式得a度計算式v=代入上式得a=kv,即a=kx,圖中,則,由F=ma得汽車在z1、x2處受到的t2323合力大小之比為1:3,B正確.3.Dt=0時Q點向上振動,則可知波沿z軸正方向傳播,A錯誤;由圖甲可知,該波的波長為8m,由圖乙可:cm 44=10sinTZ(cm),可知t質(zhì)點P的位移為y=10sinTX1(cm)=5,/2cm,設(shè)質(zhì)點P的振動方程為y 441otsint+,cm-lotsiniot+cm·代入to·5i2cm可得,4·或,x·因P沿負方3T4向運動,故質(zhì)點P的振動方程為y=10(sin10xt+)cm,C錯誤;則t=0.25S時,質(zhì)點P的位移為y23T4iotsin1oxxa.25+cm52cm,D正確4.D空間站繞地球穩(wěn)定飛行時,萬有引力提供向心力,處于完全失重狀態(tài),所以斑馬魚只受萬有引力作用,不受浮力作用,故A錯誤;地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大線速度,可知空間站繞地飛mg·根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系得Gm·質(zhì)量為m的8金魚藻在空間站的重力大小為G魚mg·解得R2G魚()mg.D正確R25.C根據(jù)點電荷電場強度公式和電場疊加原理可知,圓心。處電場強度為零;根據(jù)點電荷電勢公式和電勢疊加原理可知,O點電勢為零,A錯誤;根據(jù)電勢的疊加可知,Q點電勢為零,B錯誤;QO連線為電勢為零的等勢線,因此Q、O連線場強方向與等勢線垂直,即與CD平行,C正確;由于P、Q兩點的電勢都為零,將一電子從P點移動到Q點,電場力不做功,D錯誤. 6.B如圖所示,OA間的水平距離為d,由幾何關(guān)系可知OB間的水平距離為3d.球 點的運動時間t2的3倍,則兩球在水平方向有uti=v2t2,且t1=3t2,則v23v,A錯誤;由分運動的等時性可知,球2從。點飛到擋板C點的時間與球1從。點飛到D點的時間相等;由對稱性可知球1從。點飛到D點與由C飛到E的時間相等,OE兩點間的水平距離H故oC與CB豎直方向的高度之比為1:3豎直方向做自由落體運動·故經(jīng)歷的時間相同,B正確D錯誤;A到C點的時間是A到E點時間的半·由于對稱性,A到C的時間占A經(jīng)E到B時間的4·根據(jù)3水平方向的位移z=vt,故A點到網(wǎng)的距離是B點到網(wǎng)距離的,故C錯誤3【高三年級調(diào)研考試三·物理參考答案第1頁(共4頁)】25X221C7.A以小球為對象,設(shè)Oc與豎直方向的夾角為8,根據(jù)受力平衡可得F=mgsin,Tucr=mgcos9,由于9增大,故力F大小一直增大,繩OC受到的拉力大小減小,故A正確,B錯誤;以。點為對象,根據(jù)受力平衡可sina得TOBSin=TocCOS0.聯(lián)立解得TOBmgCOSO,由于。增大,所以繩OB受到的拉力大小直減小,C錯誤;sina在增大的過程中,繩OA受到的拉力不是一直增大,D錯誤.AS212S,S2處波傳播至A點用時t2v6S,因此在t13.5S時,只有si處波到達A點·并且使A處質(zhì)點AS2振動T·所以此時A點應(yīng)該處于波峰·B錯誤;由于AS2AS-Im2入·所以A點為振動加強點但A點是處于振動狀態(tài),并非一直處于波峰,C錯誤;在12~16S內(nèi),A點運動的路程為S1=8A=16cm,在16~18S內(nèi),A點的振幅為4cm,運動的路程為S216cm,則在0~18S內(nèi)A點運動的路程為32cm,D正確.9.BD根據(jù)v-t圖像可知,粒子的加速度在逐漸增大,粒子所受電場力在逐漸增大,電場強度E隨位移z在逐漸增大,A錯誤,B正確;粒子帶負電,電場力方向從A指向B,電場強度方向從B指向A,故從A到B電勢逐漸升高,由于電場強度逐漸增大,故P-Z-圖像的斜率逐漸增大,C錯誤;從A到B電勢能逐漸減小,由于電場力增大,Epz圖像的斜率逐漸增大,D正確.10.ACD電勢能等于將電荷移到無窮遠,電場力做的功,故A、B、C系統(tǒng)的電勢能可認為分別將C、B小球搬2kq2kq2到無窮遠電場力做的功.初始時刻,先將C球移到無窮遠,電場力做功等于W1=·q=,2kq2kq23KQ2l.·故A正確;解除A、C的鎖定后,對整個系統(tǒng)分析可知系統(tǒng)受到的合外力為0.故動量守恒·B錯誤;3KQ2圖乙狀態(tài)與圖甲狀態(tài)相比A·C之間的電勢由變?yōu)椤t電勢變化量△p·所以系統(tǒng)電勢能減少量為kq2kq22L2L△Er=q△,則A、B、c系統(tǒng)的機械能增加了,C正確;對系統(tǒng)根據(jù)動量守恒得mvu1十mv3kq2kq22L2L 據(jù)對稱性可知u=v3,解得v2=2v,根據(jù)能量守恒得mvi2mv22mv據(jù)對稱性可知u=v3,解得v2=2v,根據(jù)能量守恒得mvi2mv22mv32=,解得v2=2222L3mLD正確.11.(1)C(1分)(2)0.55(1分)1.42(1分)(3)偏大(2分)系統(tǒng)(1分)解析:(1)在"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"的實驗中,用的是控制變量實驗方法,A圖是斜面理想模型實驗追尋守恒量,不符合題意;B圖是用等效法探究二力合成的定則,不符合題意;C圖是用向心力實驗儀探究向心力的大小與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系實驗,用的是控制變量實驗方法,符合題意;D圖是自由落體法驗證機械能守恒定律,不符合題意.故選C.(2)電源頻率為50Hz,則可知打點周期為0.02S,而每5個點取一個計數(shù)點,則可知每兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1S,該實驗中用平均速度代替瞬時速度,則可得打點計時器打下C點時小車的速度為vC m/s≈0.55m/s;根據(jù)逐差相等公式可得小車的加速度a=2t2 m/s≈0.55m/s;根據(jù)逐差相等公式可得小車的加速度a=22t2xo.1t(3)根據(jù)頻率與周期之間的關(guān)系Tf可知·頻率減小則周期變大,相鄰計數(shù)點所用的時間變長因此速度的測量值與實際值相比將偏大;由系統(tǒng)裝置所造成的誤差稱為系統(tǒng)誤差,故該誤差屬于系統(tǒng)誤差.I21b—112.(1)D(2分)(2)乙(2分)(3)1,R(2分)k(2分)I21b—1解析:(1)因電路中滑動變阻器采用分壓式接法,為了便于調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選擇最大值較小的變阻器.故選D.(2)待測電流表A,的量程0.6A,電流表A2的量程3A,所以電流表Ai應(yīng)接在支路中,電流表A2應(yīng)接在干路中,丙、丁錯誤;甲電路中電流表A1與R:串聯(lián)且阻值均未知,故不能測出電流表A,的內(nèi)阻和電阻Rr的阻值,所以選乙.【高三年級調(diào)研考試三·物理參考答案第2頁(共4頁)】25X221C13.解:(1)當摩擦力恰好為零時,支持力和重力的合力提供向心力,如圖則172gtan9=mwo2r(1分)r=Rsin9(1分)當w=(1+k)wo時,小物塊相對于半球形陶罐有向上的運動趨勢,小物塊受到沿罐壁切線向下的摩擦力,如圖所示豎直方向受力平衡有N1Cos9=mg十fisin(1分)水平方向根據(jù)牛頓第二定律有Nisin+f1Cos9=mw2Rsin(1分)(2)當w=(1k)wo時,小物塊相對于半球形陶罐有向下的運動趨勢,小物塊受到沿罐壁切線向上的摩擦力,如圖所示(1分)豎直方向受力平衡有N2Cos0+f2sin0=mg(1分)水平方向根據(jù)牛頓第二定律有N2sinf2Cos9=mw2Rsin(1分)14.解析:(1)1自由下落h的速度為vi,根據(jù)機械能守恒有mgh2mvi2(1分)1與2碰撞過程動量守恒,則有mu十0=(m+m)v(1分)2在。位置彈簧被壓縮,根據(jù)平衡條件得r(1分)1與2共同體繼續(xù)向下運動離。點的最大距離為zn,根據(jù)機械能守恒定律有整理得zm22zozm8zo2=0解得zm=4z,(zm=2z,舍去)4mgk即zm=(14mgk(2)小球1、2碰后做簡諧運動,當運動到最高點即將分離時,它們的加速度大小a=g在最低點,設(shè)小球1、2碰后向下運動過程中離。點的最大距離為zm,則彈簧的壓縮量為zm+zo,由牛頓【高三年級調(diào)研考試三·物理參考答案第3頁(共4頁)】25X221C第二定律有k(zm十z,)2mg=2ma'(1分)根據(jù)簡諧運動的對稱性可知a'=a(1分)3mgk解得zm(1分)3mgk參考第(i問的解答過程可求得h的最大值hci分(3)兩小球一起向下運動的過程中,根據(jù)平衡條件有2mg=kz',小球1,2碰后做簡諧運動的振幅A+ax".(1分振動圖像如圖11T342由余弦函數(shù)知△t=11T34215.解:(1)對A根據(jù)牛頓第二定律得qE=3ma(1分)A與B發(fā)生第一次碰撞前,由運動學規(guī)律得UAo2=2a.zo(1分)A與B發(fā)生第一次