2025届广东珠三角六校高三上学期第三次联考模拟测试物理试卷

试卷更新日期：2024-12-14 类型：高考模拟

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一、单项选择题：（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A、kg、cm、s都是国际单位制中的基本单位 B、牛顿的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的 C、在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 D、物体从 $t$ 到 $t + Δ t$ 时间内位移为 $Δ x$ ，当 $Δ t \to 0$ 时，可以用 $\frac{Δ x}{Δ t}$ 表示物体在时刻 $t$ 的瞬时速度

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2. 如图所示，甲、乙、丙、丁是课本内的几幅插图，下列说法正确的是（　　）

A、甲图是利用头发屑模拟的电场线，从该图得知该电场一定是正电荷形成的 B、乙图的可变电容器的原理是改变铝片之间距离从而达到改变电容的目的 C、丙图中，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，但不接触，发现铝箔张开 D、在示波管中加丁图所示的待测电压 $U_{Y} - t$ 和扫描电压 $U_{X} - t$ ，就能得到图中的图像

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3. 近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。玩手机时，会让颈椎承受更多的重量。不当的姿势会导致一系列健康问题的出现。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的 $P$ 点，颈椎 $O P$ （视为轻杆）可绕 $O$ 转动，人的头部在颈椎的支持力和沿 $P Q$ 方向肌肉拉力的作用下静止。假设低头时颈椎与竖直方向的夹角为30°， $P Q$ 与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（　　）

A、1.7倍 B、2.8倍 C、3.3倍 D、4.0倍

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4. 滚筒式静电分离器原理如图所示，转轮C由导体制作并接地。放电针 $G$ 与转轮C间施加高压并电离空气，颗粒 $a$ 、 $b$ 经过电离空气后都带上电荷。 $b$ 颗粒直接掉落在 $B$ 盘， $a$ 颗粒被 $D$ 刮落到 $A$ 盘。下列说法正确的是（　　）

A、 $a$ 颗粒为绝缘材料， $b$ 为导电材料 B、 $a$ 颗粒为导电材料， $b$ 为绝缘材料 C、经过电离空气后 $a$ 颗粒带正电， $b$ 带负电 D、对调 $G$ 、C间的极性，颗粒 $a$ 、 $b$ 的落点也对调

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5. 如图所示，一个磁铁吸附在竖直的门板上保持静止，假设磁铁的质量为m，距离门轴为r，与门板之间的磁力和动摩擦因数分别为 $F_{0}$ 和 $μ$ ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现匀速转动门板，为使磁铁不滑动，则门板转动的最大角速度为（　　）

A、 $\sqrt{\frac{μ F_{0}}{m r}}$ B、 $\sqrt[4]{\frac{μ^{2} F_{0}^{2} - m^{2} g^{2}}{m^{2} r^{2}}}$ C、 $\sqrt{\frac{μ F_{0} - m g}{m r}}$ D、 $\sqrt{\frac{μ F_{0} - m g}{m r}} - \sqrt{\frac{μ F_{0}}{m r}}$

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6. 在足球场上罚任意球时，防守运动员会在球门与罚球点之间站成一堵“人墙”，以增加防守面积，防守运动员会在足球踢出瞬间高高跃起，以增加防守高度。如图所示，虚线是某次射门时足球的运动轨迹，足球恰好擦着横梁下沿进入球门，忽略空气阻力和足球的旋转，下列说法正确的是（　　）

A、足球上升到最高点时的速度为0 B、足球下降过程中重力的功率一直在增大 C、足球在飞行过程中机械能先减小后增大 D、只要防守运动员跳起的最大高度超过轨迹最高点，就一定能“拦截”到足球

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7. 无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上前后移动，改变转速比，实现变速。a、b是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直，若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由后向前运动的过程中（　　）

A、动点a、b的线速度相等且逐渐减小 B、锥体B的转速增大 C、汽车在减速 D、动点a、b的向心加速度大小之和减小

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二、多项选择题：（本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得6分；漏选得3分；不选、错选或多选不得分。）

8. 吸血鬼恒星是一种理论上的天体，它通过从伴星吸取物质来维持自身的光和热。这种恒星通常处于双星系统中，吸血鬼恒星通过这种方式获得额外的物质，从而延长自己的寿命。这种现象在天文学中被称为质量转移或吸积过程。假设两恒星中心之间的距离保持不变，忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损，经过一段时间演化后，则（　　）

A、两恒星的周期不变 B、两恒星的轨道半径保持不变 C、吸血鬼恒星的线速度增大 D、伴星的线速度增大

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9. 如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度v = 2.0 m/s顺时针匀速运行，A端上方靠近传送带的料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量Q = 50 kg/s落到传送带上，煤与传送带达共同速度后被运至B端。在运送煤的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、电动机应增加的功率为100 W B、电动机应增加的功率为200 W C、在1 min内因煤与传送带摩擦产生的热量为6.0 × 10³ J D、在1 min内因煤与传送带摩擦产生的热量为1.2 × 10⁴ J

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10. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）

A、运动过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，动量守恒 B、球摆到最低点过程，C球的速度为 $v_{C} = \sqrt{\frac{g L}{3}}$ C、C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 $\frac{1}{3} L$ D、C向左运动能达到的最大高度 $\frac{3}{4} L$

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三、实验题（共17分）

11. 某同学用图（a）所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有：电源、电压传感器、电容器C（4.7 μF，10 V），定值电阻R（阻值2.0 kΩ）、开关S、导线若干。

(1)、电解电容器有正、负电极的区别。根据图（a），将图（b）中的实物连线补充完整；

(2)、设置电源，让电源输出图（c）所示的矩形波，该矩形波的频率为Hz；

(3)、闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压U_C随时间周期性变化，结果如图（d）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于状态（填“充电”或“放电”）在点时（填“A”或“B”），通过电阻R的电流更大；

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12. 某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
（1）分别称量出小桶的质量m₀和手机的质量M₀。
（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。
（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：
实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码的重力（N）
0.245
0.445
0.645
0.845
1.045
1.245
手机加速度a（m/s²）

1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
根据图3软件截图，上表中空白处的数据约为m/s²（保留两位有效数字）。利用数据作出a − F图像，在图4中描出第一组数据的点并连线。
（5）由a − F图可知手机质量约为kg。（保留两位有效数字）。上述实验可以得到结论是：。
（6）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出 $a - \frac{1}{M}$ 图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。
（7）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，请提出一条可行的办法是。

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四、计算题（共37分）

13. 如图甲所示，为某一对简谐横波在 $t = t_{0}$ 时刻的图像，图乙是这列波上P质点从这一时刻起的振动图像。讨论：
（1）波的传播方向和波速大小；
（2）画出经过2.3 s后波的图像，并求出P质点的位移和运动的路程。

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14. 某款电子偏转仪器由边长为L的立方体空间OABC-O₁A₁B₁C₁构成，如图所示。电子发射器位于顶部A₁O₁的中点M，可向O₁A₁B₁C₁平面内各个方向均匀射出速率均为v的电子。在立体空间任意两个对立面可放置两块面积较大、与电源相连的金属板，从而实现在立方体空间内产生匀强电场，以控制电子的运动。已知电子质量为m、电荷量大小为e，电子打在金属板上将被吸收不再反弹进入电场，不计电子重力及电子间的相互作用力。问：

(1)、当两块金属板分别放置在ABB₁A₁面和OCC₁O₁面时，若恰好无电子运动到OCC₁O₁面，则与金属板相连的电源电压U₁是多少？

(2)、当两块金属板分别放置在OABC面和O₁A₁B₁C₁面时，若恰好有电子打在底部BC的中点Q，则与金属板相连的电源电压U₂是多少？

(3)、在（2）的基础上，设电子从发射器射出的速度与中线MP的夹角为θ，求电子从M点运动到立体空间边缘的过程，电场力做功W与θ的函数关系。

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15. 有一款三轨推拉门，门框内部宽为 $L_{1} = 2.75 m$ 。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为 $L_{2} = 1 m$ ，质量均为 $m_{0} = 20 kg$ ，与轨道的摩擦系数均为 $μ = 0.01$ 。每扇门板边缘凸起部位厚度均为 $d = 0.05 m$ 。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力 $F$ 水平向右拉3号门板，经过位移 $s = 0.3 m$ 后撤去 $F$ ，一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：
（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；
（2）恒力 $F$ 的大小；
（3）若力 $F$ 大小可调，但每次作用过程中 $F$ 保持恒定且 $F$ 作用的位移均为 $s$ ，要保证2号门板不与1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程 $x$ 与 $F$ 之间的关系式。

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实验次数	1	2	3	4	5	6
小桶和砝码的重力（N）	0.245	0.445	0.645	0.845	1.045	1.245
手机加速度a（m/s²）		1.76	2.58	3.39	4.20	4.98