精品解析：2025届江苏省盐城市建湖县第二中学高三下学期三模物理试题

建湖县第二中学2025届高三二模热身 物理试卷 本次考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分.每小题只有一个选项符合题意）. 1. 如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小，其中是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，叫做风阻系数，越小，汽车越节能。关于风阻系数，下列说法正确的是（　　） A. 的单位是 B. 的单位是 C. 的单位是 D. 没有单位 2. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 3. 石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A. 石墨中的碳原子静止不动 B. 碳原子的直径大约为3×10-9 m C. 石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同 D. 石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 4. 如图所示，电子在场中运动的初速度v有四种情况，电子的德布罗意波长变长的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab、bc边长均为l，ab与磁场方向夹角为60°，bc与磁场方向平行。该导线受到的安培力为（　　） A. B. C. D. 6. 有a、b、c、d四种单色光，在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如题图甲所示：b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如题图乙所示；c光和d光从水中斜射向空气，d光的折射光路如题图丙所示（c光发生全反射）。则可判断（ ） A. nd<nc<nb<na B. nc<nd<nb<na C. nd<nb<nc<na D. nd<nc<na<nb 7. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV B. a光的频率高于b光的频率 C. 经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射 D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 8. 探究两个互成角度的力的合成规律，实验原理图如甲、乙图示，实验结果所画出的力的图示如图丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 此实验的思想方法是控制变量法 B. 甲、乙两图橡皮条的下端点可以不在同一点 C. 根据甲、乙两图的钩码数量关系可得乙图角α与角β的关系为 D. 图丙中F是力F1和F2的实际测量值，F'是力F1和F2的理论值 9. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球静止卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是 A. a的向心加速度大于b的向心加速度 B. 四颗卫星的速度大小关系是：va＞vb＞vc＞vd C. 在相同时间内d转过的弧长最长 D. d的运动周期可能是30h 10. 如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何位置，落地速度与水平方向的夹角成为偏向角，下列说法正确的是（　　） A. 初速度越大，落地时间越长 B. 初速度越大，落地时间越短 C. 初速度越大，偏向角越小 D. 初速度不同，偏向角可能相等 11. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5小题，计60分.其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 12. 某实验室有如下器材： A．表头G1（2mA，2Ω）， B．表头G2，（20mA，3Ω）； C．滑动变阻器R1（0~10Ω）， D．滑动变阻器R2（0~10kΩ） E．电源一个，开关、导线若干 F．不同定值电阻若干，其中R=4Ω G．两个相同的非线性元件 （1）需要一个量程为0~3V的电压表，可用G1串联一个___________Ω的电阻改装而成； （2）利用改装的电压表和电流表测电源的电动势和内阻，用图甲的电路图，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”），得到多组数据，绘出图乙中的U-I图像，则电源电动势为______V，内阻为______Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）将两个相同的非线性元件接入电路图丙，图丁是该非线性元件的电压和电流关系，则该电源的效率是______%（结果保留一位小数）。 13. 如图所示，一根细线，上端固定于O点，下端系一可视为质点的小球，质量为m。若小球在竖直平面内做简谐运动，其动能Ek随时间t的变化关系如图所示，已知重力加速度为g，求： （1）该单摆的摆长； （2）小球的最大向心加速度？ 14. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在内壁光滑的汽缸中，汽缸和活塞绝热性能良好，活塞的横截面积为S，质量为m，静止在与汽缸底部距离为L的小挡板上；密闭气体的压强、温度与外界大气相同，分别为和。现接通电热丝加热气体，电热丝两端电压为U，电流为I，通电时间为t，活塞缓慢向上移动距离2L后静止，重力加速度为g，求该过程： （1）气体内能的增量； （2）最终温度T。 15. 如图所示，半径为R的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴O转动，圆环边缘固定一只质量为m的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为M，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为p，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与O等高位置A开始计时，经过一段时间连接器转到最低点B，此过程中，活塞发生的位移为x，重力加速度取g。求连接器： （1）所受到的合力大小F； （2）第一次转到动量变化最大时所需的时间t； （3）从A转到B过程中，轻杆对活塞所做的功W。 16. 如图所示，在y>0的区域内存在垂直于xOy平面向里，大小为B的匀强磁场，y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力）自y轴上的点P以初速度v0沿x轴正方向射出，经点M（L，0）进入磁场，且速度与x轴正方向的夹角为60°，经磁场偏转后从x正半轴上的点N离开磁场。 （1）求匀强电场的场强大小E以及点P的坐标； （2）求MN两点间距d以及粒子在磁场中运动的时间t0； （3）若粒子运动到点N瞬间，将y<0的区域的电场撤去，改为垂直于xOy平面向里，大小为λB（λ>0）的匀强磁场，结果使得粒子的轨迹在之后的运动中能够与y轴相切，试求λ的可能取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 建湖县第二中学2025届高三二模热身 物理试卷 本次考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分.每小题只有一个选项符合题意）. 1. 如图所示，汽车向前行驶时，会受到来自空气的阻力，阻力大小，其中是空气的密度，v是汽车的行驶速度，S是迎风面积，叫做风阻系数，越小，汽车越节能。关于风阻系数，下列说法正确的是（　　） A. 的单位是 B. 的单位是 C. 的单位是 D. 没有单位 【答案】D 【解析】 【详解】根据阻力公式可知 所以没有单位，故选D。 2. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A错误； B．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，则的比结合能大于的比结合能，故B错误； CD．核反应放出的能量为 由能量守恒可得 解得 故C错误，D正确。 故选D。 3. 石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A. 石墨中的碳原子静止不动 B. 碳原子的直径大约为3×10-9 m C. 石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同 D. 石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨中的碳原子并不是静止不动，而是在其平衡位置振动，故A错误； B．由于厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯，则碳原子的直径大约为 故B错误； C．石墨烯是一种单晶体，具有各向异性，但不能够认为其所有物理性质均具有各向异性，即不能够认为石墨烯的物理性质沿各个方向一定不同，故C错误； D．石墨烯是单晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，电子在场中运动的初速度v有四种情况，电子的德布罗意波长变长的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．德布罗意波长公式为 因此当电子速度减小时，动量减小，德布罗意波长变长。电子沿着电场线相反的方向做加速运动，动量增大，德布罗意波长变短，故A错误； B．电子沿着电场线方向做减速运动，动量减小，德布罗意波长变长，故B正确； CD．磁场对带电粒子不做功，不改变带电粒子速度大小，故德布罗意波长不变，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab、bc边长均为l，ab与磁场方向夹角为60°，bc与磁场方向平行。该导线受到的安培力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该导线受到的安培力为 故选A。 6. 有a、b、c、d四种单色光，在水中的折射率分别为na、nb、nc、nd。a光和b光从水中斜射向空气的折射光路如题图甲所示：b光和c光从空气斜射向水中的折射光路如题图乙所示；c光和d光从水中斜射向空气，d光的折射光路如题图丙所示（c光发生全反射）。则可判断（ ） A. nd<nc<nb<na B. nc<nd<nb<na C. nd<nb<nc<na D. nd<nc<na<nb 【答案】A 【解析】 【详解】折射率等于光线在光疏介质中与法线的夹角的正弦值与光线在光密介质中与法线夹角的正切值之比，根据图甲可知，a、b在水中与法线的夹角相同，但a光在空气中与法线的夹角更大，因此可得 根据图乙，b、c在空气中与法线的夹角相同，但b光在水中与法线的夹角更小，因此可得 根据图丙可知，c、d均从水中以相同的入射角射向空气，但c光发生了全反射，说明c光全反射的临界角小于d光全反射的临界角，而根据 可得 综上可得 故选A。 7. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV B. a光的频率高于b光的频率 C. 经同一障碍物时，b光比a更容易发生明显衍射 D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 【答案】A 【解析】 【详解】A．激发态的氢原子向低能级跃迁时释放的能量为 辐射出的三种光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，所以该光电管阴极材料的逸出功不能小于1.89eV，故A正确； B．根据 a光的遏止电压低于b光的遏止电压，a光的频率低于b光的频率，故B错误； C．a光的频率低于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，经同一障碍物时，a光比b更容易发生明显衍射，故C错误； D．若部分光线被遮挡，光电子减少，则放大器的电流将减小，从而引发报警，故D错误。 故选A。 8. 探究两个互成角度的力的合成规律，实验原理图如甲、乙图示，实验结果所画出的力的图示如图丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 此实验的思想方法是控制变量法 B. 甲、乙两图橡皮条的下端点可以不在同一点 C. 根据甲、乙两图的钩码数量关系可得乙图角α与角β的关系为 D. 图丙中F是力F1和F2的实际测量值，F'是力F1和F2的理论值 【答案】C 【解析】 【详解】AB．本实验中两个力的作用效果与一个力的作用效果相同，通过分析两个力与一个力的关系，来验证平行四边形定则，因此该实验的思想方法是等效替代法；甲、乙两图橡皮条的下端点必须在同一点，才能使力的效果相同，故AB错误； C．图甲中橡皮条受到的拉力等于，图乙中的两个拉力分别等于和，根据勾股定理可知，图乙中两条绳子之间的夹角为，所以，故C正确； D．图丙中F是力F1和F2通过平行四边形定则做出来的理论上的合力，是力F1和F2的实际测量值，故D错误。 故选C。 9. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球静止卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是 A. a的向心加速度大于b的向心加速度 B. 四颗卫星的速度大小关系是：va＞vb＞vc＞vd C. 在相同时间内d转过的弧长最长 D. d的运动周期可能是30h 【答案】D 【解析】 【详解】Ａ．因为ac的角速度相同，根据： a=ω2r 因a离地心的距离小于c离地心的距离，所以a的向心加速度小于c； b、c是围绕地球公转的卫星，根万用引力提供向心力： 得： 因b的轨道半径小于c的轨道半径，所以b的向心加速度大于c，综上分析可知，a的向心加速度小于b的向心加速度，故A错误； B．因为ac的角速度相同，根据： v=ωr 因a离地心的距离小于c离地心的距离，所以a的速度小于c； b、c、d是围绕地球公转的卫星，根万用引力提供向心力： 得： 因b的轨道半径最小，d的轨道半径最大，所以b的速度大于c，c的速度大于d，则vb＞vc＞vd，vb＞vc＞va，故B错误； C．因b的速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，故C错误； D．c、d是围绕地球公转的卫星，根万用引力提供向心力： 得： 因d的轨道半径大于c的轨道半径，d的周期大于c，而c的周期是24h，则d的运动周期可能是30h，故D正确。 故选D. 10. 如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何位置，落地速度与水平方向的夹角成为偏向角，下列说法正确的是（　　） A. 初速度越大，落地时间越长 B. 初速度越大，落地时间越短 C. 初速度越大，偏向角越小 D. 初速度不同，偏向角可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．落地时间长短与小石块竖直方向位移有关，由于落点不确定，落地时间长短无法确定，故AB错误； CD．设速度偏转角为，位移偏转角为。根据平抛运动速度方向夹角和位移方向夹角关系规律 可知当小球落在抛出点所在斜面时，落地速度与水平方向的夹角相同，与水平初速度无关，故D正确，C错误。 故选D。 11. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据右手定则和左手定则，导体棒在斜面方向受力有 可得 可知，速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐增加，与分析不符合，A错误； B．由加速度时间图像可知，加速度逐渐减小，且加速度的变化率逐渐增大，由分析可得，加速度为 图像与分析变化率减小不符合，B错误； C．开始时，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，动能增加，由动能定理有 又 联立可得 因此，机械能减小，当加速度为零时，导体棒会继续匀速下滑，此后动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确； D．由电荷量的公式可得 在电磁感应中，电流与磁通量的关系为 联立可得 可知，电荷量与位移成正比，D错误。 故选C。 二、非选择题：共5小题，计60分.其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 12. 某实验室有如下器材： A．表头G1（2mA，2Ω）， B．表头G2，（20mA，3Ω）； C．滑动变阻器R1（0~10Ω）， D．滑动变阻器R2（0~10kΩ） E．电源一个，开关、导线若干 F．不同定值电阻若干，其中R=4Ω G．两个相同的非线性元件 （1）需要一个量程为0~3V的电压表，可用G1串联一个___________Ω的电阻改装而成； （2）利用改装的电压表和电流表测电源的电动势和内阻，用图甲的电路图，滑动变阻器应选用______（填“R1”或“R2”），得到多组数据，绘出图乙中的U-I图像，则电源电动势为______V，内阻为______Ω（结果保留两位有效数字）。 （3）将两个相同的非线性元件接入电路图丙，图丁是该非线性元件的电压和电流关系，则该电源的效率是______%（结果保留一位小数）。 【答案】（1）1498 （2） ①. R1 ②. 3.0 ③. 10 （3）90.7 【解析】 【小问1详解】 将G1改装成0~3V的电压表，根据串联分压得改装原理有 可得需要串联得电阻得阻值 【小问2详解】 [1]由于电源内阻较小，为了便于调节，因此滑动变阻器应选择阻值较小的采用限流式接法接入电路； [2][3]表头G1改装成了适当量程的电压表，而根据题意可知，表头G2改装成了电流表，由实验电路图甲，根据闭合电路的欧姆定律可得 整理得 结合图像可知 E=3.0V，， 【小问3详解】 将两个相同的非线性元件并联接入电路，根据闭合电路欧姆定律有 可得 在非线性元件的伏安特性曲线图像中作出电源的U−I图线如图所示 交点的横、纵坐标即电路的工作点，此时 则电源的效率是 η=×100%=90.7% 13. 如图所示，一根细线，上端固定于O点，下端系一可视为质点的小球，质量为m。若小球在竖直平面内做简谐运动，其动能Ek随时间t的变化关系如图所示，已知重力加速度为g，求： （1）该单摆的摆长； （2）小球的最大向心加速度？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由图可知，单摆的周期 根据单摆周期公式 解得 （2）摆球到最低点的动能 向心加速度的最大值 得 14. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在内壁光滑的汽缸中，汽缸和活塞绝热性能良好，活塞的横截面积为S，质量为m，静止在与汽缸底部距离为L的小挡板上；密闭气体的压强、温度与外界大气相同，分别为和。现接通电热丝加热气体，电热丝两端电压为U，电流为I，通电时间为t，活塞缓慢向上移动距离2L后静止，重力加速度为g，求该过程： （1）气体内能的增量； （2）最终温度T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞移动时受力平衡 气体对外界做功 气体吸收的热量 根据热力学第一定律 解得 （2）活塞发生移动前，等容过程 活塞向移动了2L，等压过程 又有 解得 15. 如图所示，半径为R的竖直圆环在电动机作用下，可绕水平轴O转动，圆环边缘固定一只质量为m的连接器。轻杆通过轻质铰链将连接器与活塞连接在一起，活塞质量为M，与固定竖直管壁间摩擦不计。当圆环逆时针匀速转动时，连接器动量的大小为p，活塞在竖直方向上运动。从连接器转动到与O等高位置A开始计时，经过一段时间连接器转到最低点B，此过程中，活塞发生的位移为x，重力加速度取g。求连接器： （1）所受到的合力大小F； （2）第一次转到动量变化最大时所需的时间t； （3）从A转到B过程中，轻杆对活塞所做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）连接器做匀速圆周运动的速度 则连接器做匀速圆周运动所受到的合力大小 （2）当连接器转到右侧与A点对称位置时动量变化最大，此时用时间 （3） 设连接器在A点时连杆与竖直方向的夹角为θ，则此时连杆的速度为 而对活塞 可知活塞的速度 当连接器到达B点时，活塞的速度为零，则从A到B，对活塞由动能定理 解得 16. 如图所示，在y>0的区域内存在垂直于xOy平面向里，大小为B的匀强磁场，y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子（不计重力）自y轴上的点P以初速度v0沿x轴正方向射出，经点M（L，0）进入磁场，且速度与x轴正方向的夹角为60°，经磁场偏转后从x正半轴上的点N离开磁场。 （1）求匀强电场的场强大小E以及点P的坐标； （2）求MN两点间距d以及粒子在磁场中运动的时间t0； （3）若粒子运动到点N瞬间，将y<0的区域的电场撤去，改为垂直于xOy平面向里，大小为λB（λ>0）的匀强磁场，结果使得粒子的轨迹在之后的运动中能够与y轴相切，试求λ的可能取值。 【答案】（1），（0，）；（2），；（3）或 【解析】 【详解】（1）粒子做类平抛运动 联立得 故点P的坐标为 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动 得 粒子运动的周期 粒子的圆心角为，故 （3）记粒子经点N后第一次返回x轴的点Q，由（2）知，间距为 经分析，粒子可能的轨迹如图所示 由几何关系有 解得 或 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $