第=page11頁，共=sectionpages1717頁2025年河南省鄭州第七高級中學高三（下）模擬物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.氫原子的能級結構如圖所示，現用被電場從靜止加速的電子束來撞擊一群氫原子，使氫原子從基態躍遷到激發態后能輻射出三種不同頻率的光子，則加速電壓可能為(僅考慮電子在加速電場中的加速)(

)A.12.30V

B.12.08V

C.11.02V2.如圖所示，理想變壓器原線圈兩端接穩定的交流電壓，副線圈接有三個阻值相同的電阻，電流表為理想電流表。開關S斷開時，電流表的示數為I，則在開關S閉合后，電流表的示數為(

)A.32I B.43I C.3.如圖所示，置于水平地面上的物塊A、B之間有一伸長的彈簧，物塊C疊放在物塊A上。現對B施加一水平向右的拉力F，并使F從趨于零開始逐漸增大，直至B恰好要開始滑動，則在此過程中(

)A.A與地面之間可能不存在摩擦力的作用 B.A、C之間存在摩擦力的作用

C.B受到的摩擦力一定先減小后增大 D.A、B受到的摩擦力大小不可能相等4.2021年6月29日，一篇發表在《天體物理學雜志快報》的論文稱發現了兩例來自黑洞吞噬中子星的引力波事件。有研究發現黑洞是通過不斷“吸食”中子星表面的物質，從而慢慢吞噬中子星的。假設吞噬過程末期較短時間黑洞和中子星之間的距離保持不變，總質量不變，黑洞質量大于中子星質量，二者可視為雙星系統，則(

)A.吞噬過程中二者之間的萬有引力不變 B.黑洞和中子星做圓周運動的角速度不變

C.中子星的軌道半徑逐漸減小 D.黑洞做圓周運動的線速度逐漸增大5.如圖所示，O為正三角形ABC的中心。在A、B兩點各放置一個點電荷，在C點處產生的合場強方向剛好沿CO方向，則兩點電荷在O點處產生的合場強大小是在C點處產生合場強大小的(

)A.3倍

B.2倍

C.4倍

D.236.電磁飛機彈射系統可以使戰機在很短的距離內加速后獲得需要的起飛速度，其簡化結構如圖所示。虛線MN的右側存在一方向垂直于紙面向里的磁場，一邊長為l的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，單匝線框質量為m，單位長度的電阻為r，ab邊在虛線MN左側且緊靠虛線MN。現讓磁場的磁感應強度隨時間t按照B=B0+kt(A.線框中產生的感應電流大小不變

B.線框離開磁場時的動能小于安培力對線框做的功

C.線框穿出磁場過程中，磁通量的變化量大小為Bl2

D.線框在二、多選題：本大題共5小題，共30分。7.運動員以一定的初速度水平飛出，在空中運動t0時間后，落在傾角為30°的斜坡上，速度方向恰好沿斜坡向下，又經時間t0到達坡底。若不計摩擦與空氣阻力，則整個運動過程中運動員沿水平、豎直方向的分速度vx、vy隨運動時間tA. B.

C. D.8.如圖所示，豎直平面內一質地均勻的正方形線框abcd通過兩根等長的絕緣細線懸掛在長直導線MN的下方，線框中通有圖示方向的電流。當MN中無電流時，每根絕緣細線的拉力均為T；當MN中通入大小為I1的電流時，每根細線的拉力均為αT(0<α<1)；當MN中通入大小為I2A.MN通入電流I1、I2時，安培力使線框有擴張趨勢

B.兩次通入的電流方向均為M→N

C.MN中有電流時，ad邊所在處磁感應強度大小是bc邊所在處的3倍

9.如圖所示，半徑為R的圓形區域內有垂直紙面的勻強磁場，AC為該圓形區域的水平直徑，O為圓心。一帶電微粒從A點沿與AC成α=30°角的方向射入磁場區域，并從圓形磁場邊界上的D點離開，已知∠AOD=120°，微粒在磁場中的運動時間為tA.磁場方向垂直紙面向里

B.微粒從D點離開時速度方向一定豎直向下

C.微粒在磁場中運動的速度大小為2πR3t

D.若微粒以3πRt的速度從10.為了測試某種遙控玩具小汽車的性能，生產廠家用兩輛完全相同的小車a、b進行測試。t=0時刻讓兩玩具小車并排同向行駛，其中小車a做勻加速直線運動，其x-t圖像如圖甲所示，小車b的x-v2A.t=0時刻a車的速度大小為1m/s

B.兩車速度相等時相距4m

C.兩車在途中相遇時，b車的速度大小為2m/s（選考）11.如圖所示，閥門K將容器分為A、B兩部分，A中充滿氣體，B為真空狀態。打開閥門K，使A中氣體進入B中，并最終達到平衡狀態。若氣體可視為理想氣體，容器可視為絕熱容器，則(

)A.氣體從A向B擴散后內能不變

B.氣體分子對容器壁單位面積在單位時間內的碰撞次數減少

C.B中氣體能全部自發地返回A中

D.氣體的膨脹過程需要吸收熱量

E.氣體從A向B擴散的過程中熵會增加（選考）三、填空題：本大題共1小題，共5分。12.當光由空氣射入某種介質時，其入射角正弦值sinθ1和折射角正弦值sinθ2的關系圖像如圖所示，則該介質的折射率為______，全反射的臨界角大小為______，光在該介質中的傳播速度為______(光在真空中的傳播速度為3四、實驗題：本大題共2小題，共15分。13.如圖甲所示，某同學利用水平放置的氣墊導軌驗證動量守恒定律。光電門1、2固定在導軌上，兩質量分別為mA=0.4kg和mB=0.3kg的滑塊(上有相同擋光片且擋光片質量忽略不計)分別從兩光電門的外側以一定的初速度運動，在兩光電門中間的某位置迎面相撞后粘在一起運動。

(1)該同學利用游標卡尺測量擋光片的寬度d，其示數如圖乙，則d=______cm。

(2)實驗測得碰前滑塊A上擋光片經過光電門1的擋光時間為0.03s，滑塊B上擋光片經過光電門2的擋光時間為0.045s，則碰前滑塊A、B的速度大小分別為vA=______m/s、vB=______m/s。(結果保留2位有效數字)

(3)實驗發現碰后兩滑塊一起向右運動，且滑塊B上的擋光片經過光電門2的擋光時間為0.107s，若相對誤差δ=|p'-pp|14.利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現路燈自動在白天關閉，黑夜打開。某同學利用如下器材制作了一個簡易的路燈自動控制裝置。

A.勵磁線圈電源E1B.路燈電源E2C.路燈燈泡LD.定值電阻R0

E.光敏電阻R1F.電磁開關

G.導線、開關等

(1)電磁開關的內部結構如圖甲所示。1、2兩接線柱接勵磁線圈(電磁鐵上繞的線圈)，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接，相當于路燈的開關。當流過勵磁線圈的電流大于某個值時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開，路燈熄滅。該同學首先用多用電表的歐姆擋測量勵磁線圈的電阻，將選擇開關置于“×10”擋，調零后測量時的示數如圖丙所示，則勵磁線圈的電阻約為______Ω。

(2)圖乙為光敏電阻的阻值隨照度的變化關系(照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，單位為lx)。從圖中可以看出，光敏電阻的阻值隨照度的增大而______(選填“減小”“不變”或“增大”)。

(3)已知勵磁線圈電源E1=6.0V(內阻不計)五、計算題：本大題共5小題，共37分。15.如圖所示，在平面直角坐標系的第Ⅰ、Ⅱ象限內有平行紙面的勻強電場。將比荷為qm=1×103C/kg的帶正電粒子從坐標原點O由靜止釋放，粒子到達P點時的速度大小為v0=1×102m/s，已知P點坐標為(4cm,3cm16.如圖甲所示，面積為S=0.01m2、電阻為r=5Ω、匝數為n=100的水平放置的圓形線圈處于方向豎直向上、磁感應強度B1按圖乙所示規律變化的磁場中，線圈與傾角為θ=37°、間距為d=0.5m的導軌相連，阻值為R=10Ω的定值電阻接在導軌上，虛線MN下方有方向垂直導軌斜面向上、磁感應強度大小為B2=0.6T的勻強磁場，質量m=0.2kg、電阻也為R的導體棒ab垂直導軌放置，不計導軌電阻，導體棒ab始終靜止不動，重力加速度g取10m/s2，sin17.如圖所示，長度為L=4m的長木板置于光滑水平地面上，木板右端與固定在水平地面上的半徑R=0.3m的光滑的四分之一圓弧軌道平滑連接，M點為圓弧軌道的最低點。可視為質點的小滑塊A、B放在長木板的中央，兩滑塊中間有彈性勢能為E=3.2J的微型壓縮輕彈簧，輕彈簧左端固定在滑塊A上，右端與滑塊B接觸但不拴接。釋放兩滑塊后，滑塊B恰好能到達圓弧軌道上與圓心等高的N點。已知滑塊A下表面光滑，滑塊B與長木板C的質量均為m=0.2kg，二者間的動摩擦因數為μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力的作用。

(1)求B到達M點時對圓弧軌道的壓力大小；

(2)當A滑離長木板C時，求B的速度大小；（選考）18.體積為40L的氧氣鋼瓶儲存在溫度為-13℃的冷庫中，測得鋼瓶內氧氣的壓強為1.3×107Pa，現將其移動到溫度為27℃的室外放置一段時間。

(1)試計算移動到室外后瓶中氣體的壓強；

(2)若要將該瓶氧氣在室外用抽氣機分裝成體積為（選考）19.如圖所示為某波源的振動圖像，在其發出的簡諧橫波傳播的某一方向上有A、B兩質點，它們到波源的距離分別為45m和55m。測得A、B兩質點開始振動的時間間隔為1.0s。

(1)求該波的波長；

(2)求0～7.0s內，

答案和解析1.【答案】A

【解析】要使一群氫原子從基態躍遷到激發態后能輻射出三種不同頻率的光子，則氫原子必須從基態躍遷到n=3的激發態，故電子加速后的動能應不小于ΔE1=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV，由eU=ΔE【解析】理想變壓器原線圈兩端接穩定的交流電壓，副線圈兩端電壓不變，設為U，設電阻阻值為R，

開關斷開時副線圈電流I2=U2R，開關S閉合時，負線圈電流I2'UR+RRR+R=2U3R=43I2，

設變壓器原線圈匝數為n1，副線圈匝數為n2，

由理想變壓器的變流比得：【解析】A、未施加拉力F時，A、B之間的彈簧是伸長的，故A一定受到地面水平向左的靜摩擦力，故A錯誤；

B、A靜止不動，A、C之間沒有相對運動的趨勢，一定不存在摩擦力作用，故B錯誤；

C、對B受力分析可知，開始時B受到的靜摩擦力方向水平向右，由于彈簧的彈力不變，隨著拉力F的增大，地面對B的靜摩擦力逐漸減小，當拉力F與彈簧的彈力大小相等時，B受到的靜摩擦力為零，拉力F再增大，則B受到的靜摩擦力方向變為向左并逐漸增大，所以B受到的靜摩擦力一定是先向右逐漸減小，后向左逐漸增大，故C正確；

D、未施加拉力F時，A、B受到的摩擦力大小相等，當B所受靜摩擦力的方向向左時，在拉力F增大的過程中，A、B受到的摩擦力大小可能相等，故D錯誤。

故選：C。4.【答案】B

【解析】A.設黑洞的質量為m1，軌道半徑為r1，中子星的質量為m2，軌道半徑為r2，一段時間內“吸食”的質量為Δm，

則二者之間的萬有引力為：

F=G(m1+Δm)(m2-Δm)(r1+r2)2，

由數學知識可知，隨著Δm的增大，F逐漸減小，故A錯誤；

B.對黑洞，由萬有引力提供向心力可得：

G(m1+Δm)(m2-Δm)(r1+r2)2=(m1+Δm)ω2r1，

對中子星，由萬有引力提供向心力可得：

G(m1+Δm)(m2-Δm)(r1+r2【解析】由題意可知，A、B兩點放置的點電荷同為負點電荷且電荷量大小相等。設A處點電荷在C點產生的場強大小為E，則由矢量合成知識可知C點場強大小為EC=3E。且由幾何關系可知，A、O兩點間距離為A、C兩點間距離的33，由E=kqr2可知A處點電荷在O點產生的場強大小為E'=3E，由矢量合成知識可知6.【答案】D

【解析】A.由楞次定律可知，線框向左運動，線框在磁場中的面積逐漸減小，且產生反向的電動勢，故其感應電流發生改變，故A錯誤；

B.由動能定理可知，安培力對線框做的功就等于線框動能的變化量，由于線框初始狀態的動能為零，故安培力做的功等于線框離開磁場時的動能，故B錯誤；

C.線框運動前磁通量為B0l2，穿出磁場后，磁通量為0，則磁通量的變化量的大小為|ΔΦ|=B0l2，故C錯誤；

D.n匝線框在t=0時刻產生的感應電動勢為E=nΔΦ'Δt=nkl2，n匝線框的總電阻為R=4nlr，總質量為nm，線框中的感應電流為【解析】運動員從一定高度處水平飛出后，在第1個t0時間內做平拋運動，其水平方向的分速度不變，豎直方向的分速度

vy=gt

均勻增大，加速度為g，且tan30°=gt0vx1

可得vx1=3gt0

落到斜坡上后，運動員在第2個t0時間內做勻加速直線運動，加速度為a=gsin30°,解得a=12g

沿水平方向的分加速度為ax【解析】AB、當MN分別通入電流I1、I2時，ad邊受到的安培力比bc邊大，方向相反，又線框整體受到向上的安培力，故ad邊受到向上的安培力，bc邊受到向下的安培力，可判斷出MN中的電流方向為N→M；根據安培定則可知線框區域的磁場的方向向外，根據左手定則可知ab邊受到的安培力向左，cd邊受到的安培力向右，所以線框有擴張趨勢，故A正確，B錯誤；

C、設線框的邊長為l，MN中的電流大小為I，可知MN中電流在線框ad邊所在處產生磁場的磁感應強度為B1=k2Il，在bc邊所在處產生磁場的磁感應強度為B2=k2I3l，有B1=3B2，故C正確；

D、當MN中通入的電流為I1時，有k?2I1lI【解析】A.帶電粒子在圓形磁場中的運動由于微粒所帶電荷的電性未知，所以無法判斷磁場的方向，故A錯誤；

B.如圖所示

連接A、D，過磁場圓圓心O作AD連線的垂線，再過A點作速度的垂線，兩垂線的交點O'即為軌跡圓的圓心，由幾何知識可知，O'剛好在圓形磁場區域的邊界上，且O'D水平，故微粒從D點離開時的速度方向豎直向下，故B正確；

C.由幾何關系可知，帶電微粒運動的軌跡半徑r與磁場圓的半徑相等，由

v1=st

可得微粒的速度大小為

v1=2πR3t

故C正確；

D.由

r=mvqB

可知運動半徑與速度大小成正比，當微粒從A點正對圓心入射并從D點射出時，由幾何關系可知運動半徑為10.【答案】BCD

【解析】A.由于a車做勻加速直線運動，設t=0時刻a車的速度為v0a，加速度大小為a1，結合圖甲中數據可得2.5m=(v0a×1+12a1×12)m,6m=(v0a×

2+12a1×22)m，解得v0a=2m/s,a1=1m/s2，故A錯誤；

B.由v2-v02=2ax并結合圖乙可知，b車的初速度v0b=6m/s，加速度大小a2=1m/s2，設經過時間t1兩車速度相等，有v0a+a1t1=【解析】A、根據熱力學定律，由于氣體向真空膨脹不需要做功，而容器為絕熱容器，故由熱力學第一定律可知，該過程中氣體的內能不變，故A正確；

B、由于氣體的內能不變，故溫度不變，由pV=C可知，氣體的壓強減小，故單位時間內單位面積上氣體分子對容器壁的碰撞次數減少，故B正確；

C、由熱力學第二定律可知，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故C

錯誤；

D、根據題意可知，容器絕熱，故氣體既不吸熱也不放熱，故D錯誤；

E、由熱力學第二定律可知，氣體由A擴散到B的過程中熵是增加的，故E正確。

故選：ABE。

12.【答案】53

37【解析】光的折射定律的表達式為n=sinθ1sinθ2，結合圖像可知n=10.6=53；由全反射臨界角公式sinC=1n可知sinC=35，故C=37°；光在該介質中的傳播速度為v=【解析】(1)20分度游標卡尺的精確度為0.05mm，擋光片的寬度d=4mm+10×0.05mm=0.450cm；

(2)滑塊A通過光電門1的速度大小vA=dtA=0.450×10-20.03m/s=0.15m/s

滑塊B通過光電門2的速度大小vB=dtB=0.450×10-20.045m/s【解析】(1)由多用電表歐姆擋的讀數規則可知，勵磁線圈的電阻約為r=200Ω

(2)從圖乙中可以看出，光敏電阻的阻值隨照度的增大而逐漸減小；

(3)當控制電路中的電流為0.02A時，控制電路的總電阻應為R=EI=6.00.02Ω=300Ω

因定值電阻R0=70Ω，勵磁線圈的電阻，r=200Ω，故此時光敏電阻的阻值應為R1=R-R0-r=300Ω-70Ω-200Ω=30Ω

由圖乙可知此時的照度約為0.6lx．

故答案為：(1)200；(2)減小；(3)0.6

15.【答案】(1)粒子由坐標原點靜止釋放后能經過P點，由此可判斷出該勻強電場的方向為由O指向P，已知P點坐標為(4cm,3cm)，由幾何關系可得

xOP=5×10-2m

由動能定理

qExOP=12mv02

解得

E=1×102N/C

(2)設O、P連線與x軸正方向之間的夾角為α，粒子經過y軸時的坐標為16.【解析】(1)由法拉第電磁感應定律可得在0～2×10-2s

時間內線圈的感應電動勢大小為

E1=nΔB1Δt1S