2025届开封市高三4月期中联考物理试卷
（75分钟 100分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1~7小题每题只有一个选项正确，每题4分；8~10小题每题有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
1. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，、是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（ ）
A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，光比光的临界角大
B. 用同一装置做双缝干涉实验，光比光的干涉条纹窄
C. 用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹宽度比光窄
D. 光在冰晶中传播的时间比光传播时间长
2. 氢原子能级如图甲所示。用某一频率的光照射一群处于基态的氢原子后向低能级跃迁时能发出6种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，其中只有3种不同频率的光a、b、c能够发生光电效应，用如图乙所示的电路研究光电效应规律，可得电压U与光电流之间的关系如图丙所示，元电荷为e。下列说法正确的是（ ）
A．当滑片P向a端移动时，光电流I将增大
B．阴极K材料的逸出功大于10.2eV
C．a光照射得到的光电流最弱，所以a光光子能量最小
D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有
3. 某同学制作了一个小型喷泉装置，如图甲所示两个瓶子均用瓶塞密闭，两瓶用弯管连通，左瓶插有两端开口的直管。左瓶装满水，右瓶充满空气，空气可看作理想气体。用沸水浇右瓶时，左瓶直管有水喷出，如图乙所示，浇水后装置内的气体与浇水前相比（ ）
A. 内能更小
B. 压强更大
C. 分子数密度更大
D. 所有分子的动能都增大
4. 降噪耳机可以有效减少环境噪音的干扰，其中有一种降噪耳机通过拾噪麦克风，采集一些有规律的噪声，通过电路，加入降噪声波，从而达到降噪效果。图甲为原理简化图，图乙为声波在某种介质中传播时的降噪过程图，实线表示环境声波，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，假如采集到的某一噪声信号的振动方程为，下列说法正确的是（ ）
A. 降噪过程应用的是声波的干涉原理
B. 降噪过程应用的是声波的衍射原理
C. 降噪声波频率应为100Hz才能有效降噪
D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
5 ．长时间低头玩手机时，颈椎受到的压力会比直立时大。如图所示，低头时，头部受到的 重力为 G ，颈椎后部肌肉对头部的拉力为 T，颈椎对头部的支持力为 N。
已知颈椎弯曲越厉害，N 与竖直方向的夹角θ就越大，T 的方向视为不变， 则颈椎弯曲越厉害时 ( )
A ．N 越大，T 越小
B ．N 越小，T 越大 C ．N 和 T 都越大 D ．N 和 T 都越小
6. 深圳大疆公司是全球知名的无人机生产商，生产的无人机在各行各业中得到了广泛应用。 一测试员应用无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图甲是在测试软件中设定的 x、y、 z 轴的正方向，其中 z 轴沿竖直方向，无人机开始时沿y 轴正
方向匀速飞行，从 t=0 时刻开始测试员进行变速操作，软件生 成了 x、y、z 轴方向的 a - t（加速度－时间）图像如图乙所示， 则下列说法正确的是 ( )
A. 0~ 1s 无人机处于失重状态
B. 0~ 1s 沿 x 轴方向无人机做减速运动 C. 1s~2s 沿y 轴方向无人机做加速运动 D. 1s~2s 沿 z 轴方向无人机做加速运动
7. 中国人使用筷子至少有3000年的历史，在汉代时称之为“箸”，明代开始改称“筷”。某次游戏中，用筷子夹住质量为m的玻璃球，已知两根筷子均在同一竖直平面内，小球对左侧筷子的弹力大小为，对右侧筷子的弹力大小为，忽略筷子与小球间的摩擦。若保持右侧筷子竖直，使左侧筷子与竖直方向的夹角逐渐减小，且小球一直静止，下列说法正确的是（ ）
A. 该过程中逐渐减小
B. 该过程中逐渐减小
C. 该过程中先减小再增大
D. 该过程中、均逐渐增大
8．如图所示，边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为2:1，定值电阻R1=4R，滑动变阻器R2最大阻值为R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈经过图示位置时，电流表的示数为零
B．线圈由图示位置转过一个周期，流过电流表的电荷量为零
C．仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将增大
D．滑片P不动，一个周期内电阻R2消耗的能量为
9. “离心轨道演示仪”是演示物体在竖直平面内做圆周运动的实验仪器，其原理示意图如图所示。某同学调整小球初始位置与圆形轨道最高点等高后，由静止释放小球，已知圆形轨道半径，取，小球可视为质点，不计轨道厚度，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球对轨道的最小压力为0
B．小球离开圆形轨道后做平抛运动
C．小球离开轨道时的速度大小为
D．小球进入圆形轨道后运动的最高点与释放点的高度差为
10.如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定速率逆时针转动，一质量为的小物块从传送带的左端向右滑上传送带。小物块在传送带上运动时，小物块的动能与小物块的位移的关系图像如图乙所示，图中，取重力加速度，下列说法正确的是
A. 小物块滑上传送带的初速度大小为
B. 从小物块开始滑动到滑离传送带所需时间为
C. 整个过程中小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量为
D. 由于小物块的出现导致传送带电动机多消耗的电能为
二、实验题（每空2分，共16分）
11.某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）下列说法中正确的是___________（多选）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．打点计时器应使用工作电压为的交流电源
C．实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力
D．实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
（2）该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图乙所示，图像不过原点的原因是___________
（3）若图乙中图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量M=___________
12.(10分) 在学习了欧姆表的原理后，某实验小组欲利用以下器材制作一个简易欧姆表，并利用该欧姆表测量电阻。器材如下：
电源E（电动势9V，内阻未知）；
电流表A（量程3mA，内阻）；
定值电阻；
滑动变阻器R（最大阻值5000Ω）；
待测电阻；
开关S及导线若干。
（1）该实验小组设计了如图1所示的欧姆表电路图，并根据电路图连接好实验仪器。断开开关S，将a、b两接线柱短接，此时电流表读数如图2所示，为______mA；改变滑动变阻器的阻值，使电流表指针指到______（选填“零刻度线”或“满偏”）位置，完成欧姆调零，此时欧姆表的内阻为______Ω。
（2）将待测电阻接在a、b接线柱之间，发现电流表指针偏转过大，于是闭合开关S，重新进行欧姆调零后，再将待测电阻接在a、b接线柱之间，电流表示数仍如图2所示，此时流过待测电阻的电流为______mA（保留2位小数），待测电阻的阻值为______Ω（保留3位有效数字）。
三、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.（10分）如图所示，某透明介质的横截面由四分之一圆和一直角三角形构成，半径，，点在半径上且。一细束激光从点垂直射入透明介质，激光射到圆弧上时恰好发生全反射。
求透明介质对激光的折射率；
请通过计算判断激光经圆弧反射后是否会直接从边射出介质。
14.（10分）如图所示，水平绝缘直轨道由光滑段与粗糙段组成，它与竖直光滑半圆轨道在点处平滑连接，其中处于电场区内。一带电量为、质量为的可视为质点的滑块从处以水平初速度进入电场区沿轨道运动，从点离开电场区继续沿轨道运动，最后从圆轨道最高点处以水平速度离开圆轨道。已知：轨道长，圆半径，，，滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，设装置处于真空环境中。
若滑块到达圆轨道点时的速度
在点处时，求滑块受到的弹力；
求滑块从点离开电场时的速度；
若，为使滑块能到达圆轨道最高点处，且离开圆轨道后落在水平轨道上，求、两点间电势差应满足的条件。
15 ．（18 分）如图所示，足够大的光滑水平绝缘地面内有一平面直角坐标系，第一、二和四 象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B0 ，AO 和 OC 为光滑挡板，A 点坐标为 ( -l,0) ，足够长的 OC 挡板与 x 轴夹角为 30° 。第三象限内一个电荷量为 q 、质量为 m 的可视 为质点的带正电小球，以某一速度沿直线运动通过相互垂直的电场和磁场后，从 A 点垂直 x 轴进入第二象限，小球与 AO 挡板的碰撞为弹性碰撞；小球与 OC 挡板碰撞后反弹，垂直挡 板方向的速度大小减为碰前的二分之一，平行挡板方向的速度不变，碰撞过程中小球电荷量
保持不变。已知第三象限内的电场强度与磁感应强度的比值为 ，不计小球重力及小球
与挡板的碰撞时间。
(1)求小球从 A 点进入磁场到第一次撞击 OC 挡板所用的时间及第一次撞击点坐标；
(2)求小球打在 OC 挡板上时离坐标原点的最远距离dm；
(3)当小球打在 OC 挡板上离坐标原点最远位置时，将 B0 方向反向（大小不变），同时加一个 沿y 轴负方向的匀强电场 E ，求此后小球沿y 轴负方向运动的最大距离h（用 m ，E ，B0 ，q
表示）。
答案： ADBACDD 8 .BD 9.ACD 10.BD
11. （6分）（1）AC（2）平衡摩擦力过度（3）
12.
（1） ①. 1.80 ②. 满偏 ③. 3000
（2） ①. 10.80 ②. 333
13.【答案】解：作出光路图如图示，
设激光发生全反射的临界角为，根据几何关系有
，
解得：，
透明介质对激光的折射率为
；
根据几何关系可得激光在边上点的入射角为
所以激光在点将发生全反射，不会直接从边射出介质。
14.【答案】解：
根据牛顿第二定律和向心力公式得
代入数据得
根据动能定理
解得
当电势差最低时，滑块恰能经过最高点，此时
由动能定理
解得
当电势差最高时，滑块经过最高点后做平抛运动，恰能落到点，则由平抛运动的规律，竖直方向
水平方向
动能定理
解得
则间电势差满足的条件是
15. 解：
（1）设第三象限内的电场强度与磁感应强度分别为 E1 和 B1，小球以某一速度沿直线运动通 过相互垂直的电场和磁场，根据洛伦兹力和电场力平衡，有：
qv B=qE i ...........................................................1 分
解得：
又
得：
.......................
1 分
小球在磁感应强度为 B0 的磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
...........................................................1 分
从A点至第一次打到OC板,小球做圆周运动转过的总角
..............................1 分
.1 分
设第一次撞击点坐标为（x，y）,则：
1 分
（2）小球垂直撞击 OC 挡板后，反弹后速度大小减小为碰撞前得二分之一， 由 r = 可
知每次反弹后小球做圆周运动得轨迹半径变为原来得二分之一
................................................................................................1 分
故小球打在 OC 挡板上离坐标原点得最远距离为：
3 + ... ....................................................................1 分
得： dm = l ...............................................................................................................................2 分
（3）受力分析如图所示：
开始时小球沿斜面匀加速滑动，其加速度为：
..............................................1 分
当 qv0B0 = qE cosθ时，
小球离开斜面，设此过 程小球在y轴负方向运动得距离为 h1, 则有：
sin θ= ...................................1 分
之后脱离斜面，在 x 轴正方向运动的距离由动量定理得： 在 Δt 内： B0 qvy Δt = mΔvx
小球在 y 轴负方向运动到最大距离时，其速度 v1 沿 x 轴正方向，得：
B0 qh2 = m(v1 - v0 cosθ) ..................................................2 分
又对此过程由动能定理得：
qEh2 = mv12 - mv02 ...................................................2 分
故小球在 y 轴负方向运动得最大距离为
h = h1 + h2 = .........................1 分
把θ= 300 得 ........................................1 分
