【物理】2025届广东省广州市天河区高三下学期新高考三模考试试卷(解析版)

2025届天河区普通高中毕业班综合测试（三）物理本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1、答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4、考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.下列说法正确的是（）A.驱动力的频率越高，做受迫振动物体的振幅越大B.医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的多普勒效应C.任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象D.同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同【答案】B【解析】A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振，故A错误；B．医生利用超声波探测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故B正确；C．两列频率相同、相位差恒定的波相遇才能产生稳定的干涉现象，故C错误；D．同一声源发出的声波在空气和水中传播时，频率不变，波速不同，根据可知，波长改变，故D错误。故选B。2.牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为，两段绳子所在平面与水平面夹角为，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为时，则每段绳子的拉力为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据力的合成关系可知解得故选C。3.在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离工序。如图所示，A、B两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都带正电荷，且茶叶的比荷小于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P从A球表面O点离开，最后落入桶底。不计空气阻力。则（）A.茶叶落入右桶，茶梗落入左桶 B.M处的电场强度大于N处的电场强度C.M处的电势低于N处的电势 D.茶梗P下落过程中电势能减小【答案】D【解析】A．根据牛顿第二定律可得由于茶叶、茶梗均带正电，则电场力产生的加速度方向整体向右，由于茶叶的比荷小于茶梗的比荷，则茶叶所受电场力产生的加速度小于茶梗所受电场力产生的加速度，即在相等时间内，茶叶的水平分位移小于茶梗的水平分位移，所以茶叶落入左桶，茶梗落入右桶，故A错误；BC．电场线分布的密集程度表示电场强弱，M处电场线分布比N处电场线稀疏一些，则M处电场强度小于N处电场强度，且沿着电场线方向电势降低，故M处的电势高于N处的电势，故BC错误；D．茶梗P下落过程中电场力做正功，则电势能减小，故D正确。故选D。4.电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫．如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（）A.交流电压表的示数为B.电击网上的高频电压的频率为C.副线圈与原线圈匝数比需满足D.将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作【答案】C【解析】A．正弦交变电压的有效值为交流电压表的示数为，故A错误；B．电击网上的高频电压的周期为则电击网上的高频电压的频率为故B错误；C．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足故C正确；D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。故选C。5.原子钟是利用原子跃迁产生固定频率的光进行计时的工具。据报道，中国计划在2020年6月发射最后一颗北斗卫星，这也是中国北斗三号系统的“收官之星”，这些卫星都采用星载氢原子钟。图示为氢原子的能级图，用大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时发射出的光照射光电管阴极K，测得光电管中的遏止电压（也叫截止电压）为7.6V，已知普朗克常量，元电荷，下列判断正确的是（）A.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6eVB.阴极K材料的逸出功为7.6eVC.阴极K材料的极限频率约为D.氢原子从能级跃迁到能级，发射出的光照射该光电管阴极K时能发生光电效应【答案】C【解析】A．根据最大初动能故A错误；B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时发射出的光子能量为据得故B错误；C．根据得极限频率为故C正确；D．从能级跃迁到能级，发射出的光子能量不能发生光电效应，故D错误。故选C。6.哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为，下列说法正确的是（）A.光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度B.光从冰砖射出的最长时间为C.从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为D.点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大【答案】C【解析】A．光在冰块中的传播速度光在冰块中的传播速度小于在真空中的传播速度，故A错误；B．根据题意可知，临界角光线从顶点射出时，路程最大，由几何关系可得，此时光线的入射角即光线不能从顶点射出，则路程最大时恰好发生全反射，设光从冰砖射出最长时间时路程为x，由几何关系可知则最长时间联立以上解得故B错误；C．几何关系可知每一侧面被照亮的半径则从外面看玻璃砖被照亮总面积为联立解得故C正确；D．紫光折射率比红光大，故紫光临界角小，结合以上分析可知，表面有光射出的区域半径减小，即面积将减小，故D错误。故选C。7.直升机悬停在距离水平地面足够高的空中，无初速度投放装有物资的箱子，若箱子下落时受到的空气阻力与速度成正比，以地面为零势能面。箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、、x、P表示。下列图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．根据牛顿第二定律有解得可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，图像的斜率表示加速度，图中图形开始的斜率变大，不符合要求，故A错误；B．阻力的瞬时功率大小结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，则图像先为一条开口向上的抛物线，后为一个点，故B错误；C．结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，即箱子速度始终不等于0，箱子向下运动过程，箱子的动能不可能为0，以地面为零势能面，可知，箱子的机械能不可能等于0，图中图形描述的机械能最终等于0，不符合要求，故C错误；D．令箱子释放位置距离地面高度为H，以地面为零势能面，则箱子的重力势能即图像为一条斜率为负值的倾斜直线，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某人在游戏中抛出两个质量相等的圆圈甲、乙，运动轨迹如图所示，甲视为斜上抛运动，乙视为平抛运动，分别套中如图所示的两瓶饮料，两瓶饮料与抛出点的高度差相等，忽略一切阻力，下列说法正确的是（）A.甲在空中的运动时间比乙的长 B.甲克服重力做功与乙的重力做功相等C.两个圆圈运动过程重力的平均功率相等 D.两个圆圈运动过程中动量的变化率相等【答案】ABD【解析】A．由于甲最高点距离抛出点的高度大于乙下落的高度，所以甲从抛出到最高点的时间大于乙的运动时间，故甲在空中的运动时间比乙的长，故A正确；B．甲克服重力做功乙的重力做功所以甲克服重力做功与乙的重力做功相等，故B正确；C．根据由于两个圆圈运动时间不同，所以两个圆圈运动过程重力的平均功率不相等，故C错误；D．根据可知两个圆圈运动过程中动量的变化率均为重力，故D正确。故选ABD。9.将离子注入竖直放置的硅片，其原理如图，甲、乙两离子，在N处先后无初速度“飘入”加速电场，经过加速电场加速后，从P点沿半径方向进入垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转后，甲离子垂直注入硅片，乙离子与竖直方向成60°夹角斜向上注入硅片。则甲、乙两离子（）A.均为正电荷 B.比荷相同C.注入前瞬间的速率之比为 D.在磁场中运动的时间之比为【答案】AC【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；B．经电场加速在磁场中可知两粒子在磁场中运动的半径不同，则比荷不同，选项B错误；C．设圆形磁场的半径为R，则甲粒子的运动半径为乙粒子的运动半径为根据可知注入前瞬间的速率之比为选项C正确；D．根据可知选项D错误。故选AC。10.某科技兴趣小组同学在地球表面测量某一单摆（摆长可以调整）周期T和摆长L的关系，将此关系画在如图所示图像中，如图线A所示。图中图线B是某宇航员将此单摆移到密度与地球相同的另一行星X表面重做实验而获得的，则与地球相比较，该行星X的（忽略星球自转对地球和行星X带来的影响）（）A.半径为地球的倍 B.体积为地球的64倍C.质量为地球的4倍 D.第一宇宙速度为地球的4倍【答案】BD【解析】A．根据单摆的周期公式结合图线可得根据万有引力与重力的关系密度为所以由于行星的密度与地球密度相等，所以半径为地球的4倍，故A错误；B．由于行星的半径为地球半径的4倍，根据可知，体积为地球的64倍，故B正确；C．根据可知，质量为地球的64倍，故C错误；D．根据万有引力提供向心力有所以行星表面的重力加速度为地球的4倍，行星的半径为地球半径的4倍，所以第一宇宙速度为地球的4倍，故D正确。故选BD三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。11.某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验。粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器，另一端连接物块P，P与O的距离为r，P与桌面间的动摩擦因数为。力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为0，细绳始终处于伸直状态。若P与桌面始终相对静止，P与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，重力加速度为g，请回答下列问题：（1）控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出图像，下列选项中最符合的是__________；A. B. C.（2）控制P的质量不变，改变桌面转动的角速度多次实验，绘出的图像为一条直线，直线的斜率为k，截距为，则滑块的质量可表示为__________，动摩擦因数可表示为__________。（用题中所给的字母表示）【答案】（1）A（2）【解析】【小问1详解】根据题意，由牛顿第二定律有又有联立解得由于、、、不变，可知，即图像为过原点直线。故选A。【小问2详解】[1][2]结合小问（1）分析，整理可得则有，解得，12.某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有：直流电源（电动势为，内阻为）；理想电压表V（量程为3.0V）；限流电阻；竖直固定的滑动变阻器（总长，总阻值）；电阻可忽略不计的弹簧（下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦，弹簧劲度系数）；开关以及导线若干。实验步骤如下：①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端处，电压表的示数均为零。②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端处，此时均为电子秤的最大称重。请回答下列问题：（所有计算结果保留一位小数。重力加速度取，不计摩擦和其他阻力。）（1）两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，电压表的示数均为____；该电子秤的最大可测质量均为____。（2）当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为____，如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为____。（3）第____（填“一”或“二”）套方案更为合理，理由是____________________。【答案】（1）（2）（3）一第一套方案中电压表读数与物体质量成线性关系，电压表改装的电子秤刻度是均匀的，便于测量。【解析】【小问1详解】[1]滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时，由欧姆定律可得[2]由受力平衡可得解得电子称的最大可测质量为【小问2详解】当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，电压表读数。[1]如左图所示的第一套方案，根据闭合电路欧姆定律可得由平衡条件可得联立解得[2]如右图所示的第二套方案，设滑动变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得又，联立解得【小问3详解】左边方案一，根据闭合电路欧姆定律可得又联立可得可得与成线性关系，电子秤刻度均匀；右边方案二，根据闭合电路欧姆定律可得又，联立可得与不成线性关系，电子秤刻度不均匀；故方案一更合理，电压表示数与物体的质量成正比，电压表改装的电子秤刻度是均匀的，便于测量。13.如图（a），汽车刹车助力泵是一个直径较大的真空腔体，简化图如图（b）所示，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部分，右侧与大气相通，左侧通过真空管与发动机进气管相连。设初始时左侧腔体体积为，腔内压强为大气压强，膜片横截面积为，膜片回位弹簧劲度系数为，初始时处于原长状态，设制动总泵推杆左移时刹车踏板到底，整个过程忽略温度变化，腔内气体视为理想气体，忽略膜片移动过程中的摩擦阻力，求：（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，求刹车踏板到底时，助力器推杆人力至少多大？（2）发动机未启动时，真空管无法工作，左侧腔体处于封闭状态，求此状态下刹车踏板到底时，助力器推杆人力至少多大？【答案】（1）；（2）【解析】（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，则对活塞分析可知解得助力器推杆人力（2）对左侧气体，由玻意耳定律对活塞分析解得14.每个快递入库时都会贴一张电子标签，以便高效仓储、分拣。如图所示，某快递表面的标签上固定了一个横放的“日”字形线圈，在入库时快递与传送带一起以水平恒定速度v0穿过磁感应强度为B，方向竖直向下且宽为L的有界匀强磁场，磁场边界与CD边平行。传送带连接的传感器可以采集到快递受到的摩擦力。已知线圈短边CD长为L，长边CG长为2L，E、F为两长边的中点。电阻，，其余部分电阻不计。求：（1）CD边刚进磁场时，CD中感应电流的方向；（2）CD边刚进磁场时，快递受到的摩擦力f；（3）整个“日”字形线圈穿过磁场的过程中，产生的总焦耳热Q。【答案】（1）由D到C（2）（3）【解析】【小问1详解】CD边刚进磁场时，根据右手定则可知，感应电流方向应由D到C；【小问2详解】CD边刚进磁场时，感应电动势为此时线圈形成回路的总电阻为通过CD边的电流为CD边受到的安培力大小为根据左手定则可知，CD边受到安培力的方向水平向左，由平衡条件可得，快递受到的摩擦力水平向右，且大小为【小问3详解】从CD边进入磁场到EF边进入磁场过程