湖北省枣阳市白水高中2025届高三高考物理试题系列模拟卷(6)

湖北省枣阳市白水高中2025届高三高考物理试题系列模拟卷（6）
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。

它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。

如图所示，若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟，则（）
A．该卫星发射速度一定小于7.9km/s
B．该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C．该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1
D．该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
2、如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。

用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。

现保持力F的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。

若杆对环的弹力为F N，杆对环的摩檫力为F f，OB段绳子的张力为F T，则在上述过程中（）
A．F不变，F N减小
B．F f不变，F T增大
C．F f减小，F N不变
D ．F N 减小，F T 减小
3、如图所示，质量相等的物块放在粗糙的水平面上，两物块用水平轻绳连接且刚好拉直，物块a 、b 与地面间动摩擦因数相同，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。

现给物块a 施加一水平向右的拉力F ，缓慢增大F 到物块a 要滑动的过程中，下列说法正确的是
A ．地面对物块a 的摩擦力一直增大
B ．地面对物块a 的摩擦力与轻绳对物块a 的拉力同步增大
C ．物块a 刚好要滑动时，物块b 也刚好要滑动
D ．物块b 刚好要滑动时，轻绳拉力等于此时外力F 的一半
4、一物体置于一长木板上，当长木板与水平面的夹角为30时，物体刚好可以沿斜面匀速下滑。

现将长木板与水平面
的夹角变为45 ，再将物体从长木板顶端由静止释放；用x v a 、
、、k E 和t 分别表示物体的位移、物体运动的速度、物体运动的加速度、物体的动能和物体运动的时间。

下列描述物体由静止释放后的运动规律的图象中，可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5、下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（ ）
A ．磁感应强度
B ．磁通量
C ．安培力
D ．磁感线
6、氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A 发生光电效应，则下列说法中正确的是（ ）
A ．这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A 发生光电效应
B ．如果辐射进来能量为0.32 eV 的光子，可以使氢原子从n ＝4能级向n ＝5能级跃迁
C ．如果辐射进来能量为1.32 eV 的光子，不可以使处于n ＝4能级的氢原子发生电离
D ．用氢原子从n ＝4能级向n ＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A ，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1:2，正弦交流电源输出的电压恒为U =12V ，电阻R 1=1Ω，R 2=2Ω，滑动变阻器R 3最大阻值为20Ω，滑片P 处于中间位置，则（ ）
A ．R 1与R 2消耗的电功率相等
B ．通过R 1的电流为3A
C ．若向下移动P ，电源输出功率增大
D ．若向上移动P ，电压表读数将变小
8、下列说法正确的是_______。

A ．分子间距离减小时，分子势能一定增大
B ．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔
C ．在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变
D ．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E.当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小
9、下列说法正确的是 。

A ．食盐、蔗糖、味精、玻璃都是晶体
B ．由于分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体都具有内能
C ．硬币可以浮在水面上，是因为水的表面张力的作用
D ．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性
E.已知氧气的摩尔体积为V ，每个氧气分子的体积为V 0，则阿伏加德罗常数A 0
V N V 10、在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc ，顶点a 、b 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形的中心，E 、G 、H 点分别为ab 、ac 、bc 的中点，F 点为E 点关于顶点c 的对称点，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的电场强度为零
B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等
C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同
D．若释放c处的电荷，电荷在电场力作用下将做加速运动（不计空气阻力）
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律．将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（g取10 m/s2）
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示）．
（2）图（b）中图线①为根据实验测量结果，描点作出的s2–h关系图线；图线②为根据理论计算得到的s2–h关系图线．对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率______（选填“小于”或“大于”）理论值．造成这种偏差的可能原因是______________________．乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”．将质量为0.1 kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点．
（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为______s．
（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为______J；小球A在C点时的重力势能为______J，动能为______J，
机械能为______J．
12．（12分）某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。

实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力。

（1）下列关于该实验的操作，正确的有_____。

A．砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量
B．实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的蓄电池
C．实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车
D．平衡摩擦力时，应挂上空砂桶，逐渐抬高木板，直到小车能匀速下滑
（2）图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。

已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v＝_____m/s（保留三位有效数字）。

（3）该同学平衡了摩擦力后进行实验，他根据实验数据画出了小车动能变化△E k与绳子拉力对小车所做功W的关系图象，他得到的图象应该是_____。

A．B．C．D．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示,小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为m,水平地面的小球右边有一固定的弹性挡板;B为带有四分之一圆弧面的物体,质量为km(其中k为整数),半径为R,其轨道末端与水平地面相切。

现让小球A从B的轨道正上方距地面高为h处静止释放,经B末端滑出,最后与水平面上的小球发生碰撞,其中小球之间、小球与挡板之间的碰撞均为弹性正碰,所有接触面均光滑,重力加速度为g.求：
(1)小球第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小；
(2)若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端,则h与R的比值大小；
(3)若水平面上最右端的小球仪能与挡板发生两次碰撞,则k的取值大小.
14．（16分）如图所示，真空中有以O1为圆心，R为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最左端与y轴相切于坐标原点D，圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点，磁场方向垂直纸面向里，第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场（上边界平行于x轴，图中未画出）。

现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。

己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场，能到达
电场的上边界，最后也能返回磁场，电场强度E和磁感应强度B大小未知，但满足关系
6 =
E
v
B
，不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。

(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d；
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成30︒角的方向发射一质子，最终离开磁场，求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t；
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向，场强大小不变，如图所示，电场上边界位置也不变，y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏，与y轴相交于Q点，由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度。

15．（12分）一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接。

AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，物块P与AB 间的动摩擦因数μ=0.5。

初始时PB间距为4l，弹簧处于压缩状态。

释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞
后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D ，己知重力加速度g ，求：
（1）粘合体在B 点的速度；
（2）初始时弹簧的弹性势能。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解题分析】
A ．根据第一宇宙速度的概念可知，该卫星发射速度一定大于7.9km/s ，故A 错误；
B ．由题意可知，卫星的周期
36045min=180min=3h 90T ︒=⨯︒
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
222()Mm G m r r T
π= 解得
2324GMT r π
= 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比
22333()(414
) 2r T r T ===同步同步 故B 正确；
C ．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
2Mm G ma r
= 解得
该卫星加速度与同步卫星加速度之比
22214(6 1
)1r a a r ===同步同步 故C 错误；
D ．由于由于不知该卫星与同步卫星的质量关系，无法比较其机械能大小，故D 错误。

故选AB 。

2、D
【解题分析】
先以O 点为研究对象，进行受力分析，有A 物体的重力G A ，外力F 和绳子的拉力F T ，设绳子与竖直方向的夹角为θ，则
A tan F G θ=，A T cos G F θ
= 由题可知θ减小，所以F 减小，F T 减小；
再以物体B 为研究对象，进行受力分析，有B 物体的重力G B ，绳子的拉力F T ，竖直杆对B 的支持力F N 和摩擦力F f ，则
N T A sin tan F F G θθ==
f B T A B cos F G F G G θ=+=+
所以当θ减小时，F N 减小，F f 不变，所以D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3、D
【解题分析】
ABC.当摩擦力增大到最大静摩擦力之前，轻绳拉力为零，再增大F ，摩擦力不再增大，此后a 、b 间的拉力从零开始增大，地面对b 的摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块b 要开始滑动，故ABC 错误；
D. 物块a 、b 的质量相同，与地面的动摩擦因数相同，因此b 刚好要滑动时，对a 由牛顿第二定律得：
F mg T ma μ--=
对b 由牛顿第二定律得：
T mg ma μ-=
联立解得：
故D 正确。

4、D
【解题分析】
BC ．当长木板的倾角变为45︒时，放在长木板上的物体将由静止开始做匀加速直线运动，物体的速度随时间均匀增大，物体的加速度不变，故BC 项错误；
A ．由212
x at =知，A 项错误； D ．由动能定理得k E F x =合，故物体的动能与物体的位移成正比，D 项正确。

故选D 。

5、A
【解题分析】
A ．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，故A 正确；
B ．磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数，单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱，故B 错误；
C ．安培力描述电流在磁场中受到的力的作用，不是用来描述磁场的强弱和方向，故C 错误；
D ．磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向，故D 错误；
故选A 。

6、D
【解题分析】
A ．氢原子从n =4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n =4能级向n =3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n =3能级向n =2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n =4能级向n =2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A 发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A 发生光电效应，故A 错误；
B ．因为从n =4能级向n =5能级跃迁时所需要的能量为
54Δ0.31eV E E E =-=
不等于光子能量为0.32eV ，故B 错误；
C ．因为要使处于n =4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV 就可以，故C 错误；
D ．由题意可知，金属A 的逸出功为2.55eV ， 氢原子从n =4能级向n =1能级跃迁时所辐射出光子的能量为 4112.75eV hv
E E =-=
由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能
k 010.2eV E hv W =-=
故D 正确。

故选D 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD
【解题分析】
对理想变压器的原副线圈匝数之比等于原副线圈的电压之比，等于电流的倒数之比，据此进行分析。

【题目详解】
A 选项，理想变压器的原副线圈的匝数之比为1:2，可知原副线圈的电流之比为2:1，根据
2=P I R ，可知1R 与2R 消耗的电功率之比为2:1，选项A 错误；
B 选项，设通过1R 的电流为I ，则副线圈的电流为0.5I ，初级电压
112U IR I -=-
根据匝数比可知次级电压为
2(12-)I
则
232(12-)1120.52
m I R R I =+=Ω 解得
=3A I
选项B 正确；
CD 选项，若向下移动P ，则3R 的电阻增大，次级电流变小初级电流也变小，根据=P UI 可知电源输出功率变小，电阻1R 的电压变小，变压器输入电压变大，次级电压变大，电压表的读数变小，则选项C 正确，D 错误。

故选BD 。

8、BDE
【解题分析】
A ．分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故A 错误；
B ．晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点，晶体有固定的熔点而非晶体没有，故B 正确；
C ．在绝热压缩过程中，外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加，故C 错误；
D ．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，符合热力学第二定律的表述，故D 正确；
E ．当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小，故E 正确。

故选BDE。

9、BCD
【解题分析】
A．食盐、蔗糖、味精是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；
B．由于组成物体的分子永不停息在做无规则运动，一定有分子动能，所以任何物体都具有内能，故B正确；
C．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力，故C正确；
D．由热力学第二定律可知自然界中进行的一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，故D正确；
E．由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故E错误；
故选BCD。

10、AD
【解题分析】
A．D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0，故A正确；
B．由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在DF位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故EF两点的电场强度大小不同，方向相反，故B错误；
C．E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；
D．若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，故D正确。

故选AD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、（1）4Hh （2）小于轨道与小球间存在摩擦或小球的体积过大（3）0.1 （4）0.112 5 –0.8 0.912 5 0.112 5
【解题分析】
（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：
mgh=1
2
mv2
解得：v
对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=1
2
gt2
则有：t = --------① 在水平方向：s=vt-------------②
由①②得：s =所以：s 2=4Hh
（2）对比实验结果与理论计算得到的s 2--h 关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h 为某一具体数值时，理论的s 2数值大于实验的s 2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．从s 2--h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力，或小球的体积过大造成的阻力过大；由于摩擦阻力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．
（3）根据△y=gT 2得：0.1T s ==， （4）设O 点下一个点为B 点，根据运动学公式得0.0541/20.1yB v m s ⨯=
=⨯ ，水平初速度0.053 1.5/0.1x v m s ⨯== ，所以小球A 在O 点的速度v 0=1.5m/s ，
小球A 在C 点时的速度C v = 小球A 在O 点的机械能E 0=0+12
×0.1×（1.5）2=0.1125 J 因O 点为小球的水平抛出点，且以O 点为零势能点，则小球A 在C 点时的重力势能为E P =mgh=-0.8J ；在C 点的动能：E kC =12
mv c 2=0.9125J ； 小球A 在C 点时的机械能E C =
12×m×v c 2+（-mgh 0C ）=0.9125-0.8=0.1125J 点睛：本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．
12、AC 0.475（0.450～0.500都对） A
【解题分析】
（1）[1]．A ．实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力，为了使小车的合力近似等于砂和砂桶的总重力，砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量，故A 正确；
B ．实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V 的交流电源，而蓄电池提供的是直流电源，故B 错误；
C ．实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车，才能够在纸带上打出足够多的点，故C 正确；
D ．平衡摩擦力时，不应挂上空砂桶，故D 错误。

故选：AC 。

（2）[2]．C 点的读数为1.65cm ，E 点的读数为3.55cm ，CE 的距离x CE ＝（3.55﹣1.65）cm ＝1.90cm 。

中间时刻的速度等于该时间段的平均速度，所以打点计时器在打D 点时纸带的速度
v D ＝CE x 2T ＝21.901020.02
-⨯⨯m/s ＝0.475m/s 。

（3）[3]．根据动能定理：W ＝△E k ，小车动能变化△E k 与绳子拉力对小车所做功W 的关系图象是经过原点的一条直线，故A 正确。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)A v =2
2(1)(1)8h k R k k +=--(3)1k
【解题分析】
(1)对AB 由水平方向动量守恒有：
A B mv kmv =
对AB 由能量守恒有：
2
2
1122A B mgh mv kmv =+
联立解得：
A B v v ==
(2) 对AB 由水平方向动量守恒有：
()A B mv kmv m km v +=+
对AB 由能量守恒有：
22211
1
()222A B mv kmv m km v mgR +=++
联立解得：
2
2(1)(1)8h k R k k +=--
(3)要使小球与挡板发生两次碰撞，则有碰后小球A 的速度小于等于B 球的速度，由能量守恒有
22
1
122A B mgh mv kmv =+
A B v v ≥
联立解得：
1k
14、（1）3R ;（2）()0143π-+R v ;（3） 138
R 【解题分析】 (1)经分析，质子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R ，进入电场后做匀减速直线运动，到达上边界时速度刚好减为零，在电场中，根据动能定理有
20102qEd mv -=- 在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
200v q B m R
= 又06=E v B
，联立解得 3d R =
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示，由几何知识知，质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为1120α︒=，质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为260α︒=，则
质子在磁场中运动的总时间
12
10
π3602T R t T v αα︒+=== 质子在电场中运动的总时间
200041222
d d R t v v v ===
质子在无场区运动的总时间
()
300
1sin 60232R t R v ︒--==
故质子运动的总时间为 ()1230143πR
t t t t v -+=++=
(3)经分析，所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y 轴的方向进入电场，轨迹如图2，质子做类平抛运动，质子刚好打在Q 点时，有
003y R v t ∆==
2012
x at ∆= qE ma =
220000
666qv E v v qE a mv m m R qB
==== 联立解得
34
x R ∆= 故沿y 轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y 轴最远，最远距离 524
m x R x R =-∆= 出磁场时横坐标x 在34x R <
范围内的质子将打在y 轴左侧的荧光屏上，有 212
x at = 0y v t '∆=
tan 2
x
y θ='∆
()3tan x R y θ''=-∆
联立解得
200226v v x t t R
'=- 当032R t v =时，即316
R x =时，x '有最大值，最大值为 38
m x R '= 故质子打在荧光屏上发光的区域长度为
'5313488
m m l x x R R R =+=+= 15、（1
；（2）12mgl
【解题分析】
（1）恰好能够到达D 点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有
222D v mg m l
= 可得
D v =从B 到D ，由机械能守恒定律得
4mgl +
22112222
D B mv mv ⋅=⋅ 得
B v =（2）P 与Q 碰撞的过程时间短，水平方向的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞前P 的速度为v ，则 2B mv mv =
P 从开始释放到到达Q 的过程中，弹簧的弹力对P 做正功，地面的摩擦力对P 做负功，由功能关系得 2P 142
E mg l mv μ-⋅=
联立得 p 12E mgl =。