精品解析：2025届浙江省z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题

Z20名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）2025届高三第三次联考 物理试题卷 考生须知： 1.本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4.可能用到的相关参数：除题目说明外g取10m/s² 5.考试结束后，只需上交答题卷。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2024年6月27日，吉利汽车发布的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。质量能量密度提升至，体积利用率提升50%，适配性更广泛。下列用国际单位制来表示质量能量密度的单位，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】能量密度为 故选A。 2. 在2025年的春晚上，有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来，手里挥着红手绢，跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是（　　） A. 设计行走路线时 B. 进行跳舞时 C. 进行抛手帕时 D. 进行谢幕鞠躬时 【答案】A 【解析】 【详解】A．设计机器人的行走路线时，机器人的形状大小可忽略不计，可看作质点，选项A正确； BCD．机器人进行跳舞时，或者进行抛手帕时，或者进行谢幕鞠躬时，做这些动作时其形状大小都不能忽略不计，不能将其看作质点，否则就没有动作可言了，选项BCD错误。 故选A。 3. 如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B. 同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C. 同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D. 同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 【答案】D 【解析】 【详解】A．对同学和木箱的整体分析，水平方向受合外力为零，则同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力大小相等，方向相反，选项A错误； B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力因作用在两个物体上，不是一对平衡力，选项B错误； C．弹力和摩擦力是不同性质的力，则同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力不是作用力与反作用力，选项C错误； D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力，选项D正确。 故选D。 4. 电磁弹射器在我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”进行了使用。其原理是弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，下列与其原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电磁弹射器的工作原理是通电导体在安培力作用下开始运动。 A．图中工作原理是电磁感应，与电磁弹射器的工作原理不相同，故A错误； B．图中是LC振荡回路的原理，故B错误； C．图中是通电导体在安培力作用下开始运动，两者原理相同，故C正确； D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，与电磁弹射器的工作原理不相同，故D错误。 故选C。 5. 新能源汽车越来越得到推广。某电动汽车自重2t，其营销广告如下：电池额定容量为50kW·h，电池瞬时功率最高可达90kW，车行驶受到的阻力约为车重的，理论续航里程400km。现有国家电网的充电桩可在电池额定容量的30%~80%之间应用快充技术（500V，50A）充电，而便携式充电器（220V，16A）可以将电池容量从0充到100%。不计充电损耗，当汽车电池剩余电量为额定值的30%时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车还能行驶180km B. 用国家电网充电桩将电池容量充到其额定值的80%，理论上需要50min C. 用便携式充电器将电池容量充到其额定值的80%，理论上需要7h以上 D. 此电动汽车的最高行驶速度可超过180km/h 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干可知汽车还能够行使的距离为 故A错误； B．用国家电网充电桩将电池容量充至其额定值的80%，理论上需要 故B错误； C．用便携式充电器将电池容量充到其额定值的80%，理论上需要 故C正确； D．此电动汽车以最高速度行驶时，牵引力等于阻力，所以最高行驶速度为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道，在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动，进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动，则探测器（　　） A. 探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道 B. 探测器在椭圆轨道上b点的速度大于月球的第一宇宙速度 C. 探测器在地月转移轨道上远离地球时的速度均大于7.9km/s D. 探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期 【答案】B 【解析】 【详解】AB．探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该减速做向心运动才能进入近月圆形轨道，而在近月圆轨道上的速度等于月球的第一宇宙速度，则探测器在椭圆轨道上b点的速度大于月球的第一宇宙速度，选项A错误，B正确； C．第一宇宙速度（7.9km/s）是发射飞行器的最小速度，故嫦娥三号发射后开始进入地月转移轨道的速度大于7.9km/s；嫦娥三号在地月转移轨道上逐渐远离地球的过程中，开始阶段地球引力大于月球的引力，则引力的合力做负功，故速度变小；接近月球时，月球引力大于地球引力，引力的合力做正功，则速度增加，则探测器在地月转移轨道上远离地球时的速度不一定均大于7.9km/s；故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，探测器在椭圆轨道上的长半轴大于圆形轨道上的运动半径，可知探测器在椭圆轨道上的周期大于圆形轨道上的周期，选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，一根长为D的光滑金属导体板AB固定在绝缘水平面上，倾角30°，在垂直B端右上方C处固定一带电荷量+Q的点电荷，AC连线水平。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小球（可视为点电荷）从金属棒的A端静止释放，小球沿金属棒向下滑动。假设小球的电荷量始终不变且不计电场边缘效应，则小球从A端滑到B端的时间（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 不能确定 【答案】B 【解析】 【详解】金属板放在点电荷+Q的电场中，则场强方向垂直于AB平面向下，则当+q的小球沿金属板下滑时受电场力垂直板向下，加速度为 根据 解得 故选B。 8. 杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为R，（假设摩托车视为质点）则（　　） A. 摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B. 摩托车无法实现圆锥面的内壁做圆周运动 C. 摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D. 摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．摩托车在竖直面内的受力分析，如图所示 摩托车在竖直面内平衡，由平衡条件得 摩托车在水平面内做圆周运动，根据牛顿第二定律，有 联立可得， 其中 所以可得 可见摩托车的重量与实现圆锥面的内壁做圆周运动的难易程度无关，摩托车可以实现圆锥面的内壁做圆周运动，故AB错误，D正确； C．摩托车做圆周运动需要满足 则有 解得 故C错误。 故选D。 9. 电动汽车快充技术需要比照明电压高的电压，在快充电路中往往有自感系数很大的线圈，操作不当时，当电路的开关S由闭合转为断开瞬间，线圈会产生很大的自感电动势，而使开关S处产生电弧，会危及操作人员的人身安全，下列设计电路中，可以解决上述问题的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，当断开瞬间时，线圈中产生很高的自感电动势，若不并联元件，则会产生电弧，因此： D．当并联电容器时，只能对电容器充电，仍不能解决电弧现象，故D错误； ABC．当并联发光二极管时，由于发光二极管有单向导电性，因此注意方向，B选项的二极管的接法与Ａ选项的导线有一样的作用，唯有Ｃ选项，既能避免产生电弧，又能不影响电路，故Ｃ正确，BC错误； 故选C。 10. 有一透明材料制成的C型半圆柱体，内径是R，外径是2R，其横截面如图所示，OO′是对称轴。圆柱体内部弧面上均涂有特殊材料，使光到达时全部被吸收。O′处有一可以旋转的单色激光发射器，使发出的光线绕O′以角速度ω在纸面内匀速转动。已知单色光在透明材料中的折射率为，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 这束单色光可能在该材料右侧截面上发生全反射 B. 光点在右侧截面移动的区域长度为 C. 光点在右侧截面即将消失时的瞬时速率为2ωR D. 光在材料中传播的最长时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．发生全反射的临界角为 即C=45° 由几何关系当光线射到右侧界面上最下端时的入射角为45°，但此时光线在O＇点的入射角为90°，可知这束单色光不可能在该材料右侧截面上发生全反射，故A错误； B．当光线与内侧圆弧相切时与OO＇夹角为30°，此时光点距离O点的距离为 可知光点在右侧截面移动的区域长度为 故B正确； C．光点在右侧截面即将消失时的瞬时速率为 其中的是射到介质中的折射光线绕O＇点旋转的角速度， 即 故C错误； D．光在材料中射到最低端的光线传播时间最长，则传播的最长时间为 故D错误。 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性 B. 两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13eV C. 滑片P向a移动，电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大 D. 用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I的光子能量为 从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ的光子能量 可知光Ⅰ光子能量较大，频率较大，比光Ⅱ有更显著的粒子性，故A错误； B．根据 可知两种光分别照射阴极K产生的光电子的最大初动能之差等于光子能量之差，即 根据 可知到达阳极A的最大动能之差为 故B正确； C．滑片P向a移动，光电管的反向电压变大，当光电流为零时满足 可知光I对应的截止电压较大，即电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大，故C正确； D．Ⅰ光频率较大，折射率较大，可知用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量大，故D错误。 故选BC。 12. 某水域剖面图，点O在两部分水面分界线上，两波源P、Q分别处于A、B两区域水面上的两点，以O点为坐标原点如图建立x轴，P与Q的坐标分别为x=-3m和x=3m。t=0时刻，两波源同时开始沿垂直x轴向水面上方做简谐振动。t=2s时，A区的波恰好传到分界线，此时两波源都刚好第4次回到平衡位置，t=3s时，B区的波也刚好传到分界面。已知A、B的振幅均为4cm，已知波速跟水深关系，h为两区域水的深度，g为重力加速度。不计波传播过程中的能量损失，则（　　） A. hA：hB=9：4 B. t=4.25s时刻，Q点经过平衡位置向上振动 C. 经足够长时间，水面上（在x轴上）-3m<x<3m区间共有9个振动加强点 D. 0-4s内x=1m的M点通过的路程为32cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题意可知，A区的波波速为 B区的波波速为 波速跟水深关系 整理可得 则 故A正确； B．由题意可知，两波的周期相等，设为，则 解得 A区的波传播到点需要的时间为 即时，A区的波还未传播到点，又因为 且B区的波开始向上振动，所以时刻点在正向最大位移处，故B错误； C．A区的波的波长为 B区的波的波长为 t=2s时，A区的波恰好传到分界线，则在间相等于在点和点有两个振动相同的波源，则在，，，，，5个振动加强点；t=3s时，B区的波也刚好传到分界面，则在间相等于在点和点有两个振动相同的波源，则在，，，3个振动加强点；由于t=3s时，B区的波也刚好传到分界面，且A区的波恰好穿过分界线一个波长，所以点即，也是振动加强点，故C正确； D．A区的波传播到M点所用的时间为 B区的波传播到M点所用的时间为 则内，M点振动时间为 则此时间内，M点的路程为 ，由C选项可知，M点为振动加强点，此时的振幅为 振动时间 则此时间内，M点的路程为 0-4s内x=1m的M点通过的路程为 故D错误。 故选AC。 13. 麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场会激发感生电场。电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示，上面为侧视图，上、下为电磁体的两个磁极，下面为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中做圆周运动，改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速，轨道平面上的平均磁感应强度大小增加率为b，（电子圆周运动平均半径为r，轨道位于真空管中）磁感应强度方向与电子轨道平面垂直，感生电场方向与电子轨道相切，电子电量e，质量m，为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动，加上垂直轨道平面的磁场加以“轨道约束”，已知电子做圆周运动的轨道上磁感应强度大小的增加率为a，则从上往下看电子看电子加速运动方向和a、b之间的关系满足（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. b= D. b=2a 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图中电子枪和靶的方向可知，从上往下看电子加速运动方向为逆时针，故A错误，B正确； CD．设电子做圆周运动的圆轨道上的磁感应强度大小为，方向与环面垂直。由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 可得 因此轨道上磁感应强度大小的增加率 设在圆轨道切线方向作用在电子上作用力为，根据动量定理有 可得 按照法拉第电磁感应定律，在电子运动的圆轨道上的感应电动势为 考虑电子运行一圈感应电场所做的功，由电动势的定义可得 电子在圆轨道切向所受到的力为 联立以上三式得 因此可得 故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题部分 14. 用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打下一系列的点。挑出点迹清晰的一条纸带，从点迹清晰处依次标出计数点0，1，2，……，6，纸带如图。 （1）观察纸带，连接重锤的夹子夹在纸带的________（选填“左端”或“右端”） （2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 A. 速度变化量和高度变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 动能变化量与势能变化量 （3）打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，打下5点时重锤的瞬时速度大小是________ m/s（保留二位有效数字） （4）某同学用两个形状相同、质量不同的重锤a和b进行实验，记录几组数据，画出图像，并求出图线的斜率k，如图所示，由图像知，a的质量________（选填“大于”或“小于”）b的质量 （5）实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，但某同学提交的结论显示，重锤的动能增加量大于重锤的重力势能减少量，出现这一问题的原因可能是 （多选） A. 该同学修改了实验数据 B. 重锤的质量测量错误 C. 交流电的频率不等于50Hz D. 重锤下落受到的阻力较小 【答案】（1）左端 （2）C （3）0.85 （4）大于 （5）AC 【解析】 【小问1详解】 物块的运动越来越快，相同的时间，运动的位移越来越大，故纸带上的点迹越来越稀疏，所以纸带的左端连接着重物。 【小问2详解】 为了验证机械能守恒，需要比较运动过程中，两点间的重力势能变化量和动能变化量之间的关系，故C选项符合题意。 故选C。 【小问3详解】 利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度则 【小问4详解】 图像的斜率表示加速度，由图可知重锤a的加速度大于重锤b，所以重锤a受空气阻力等影响较小，故重锤a的质量大一些。 【小问5详解】 绝大多数结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量的原因可能是重锤下落过程中受到了阻力，而某同学测量结果为重锤的动能增加量大于重锤的重力势能减少量的原因可能是同学修改了实验数据，或者交流电的频率不等于，但质量的测量不影响结论，故AC选项符合题意。 故选AC。 15. 某同学设计了一个如图甲所示用打点计时器来验证动量守恒定律的实验：让前端贴有橡皮泥的小车A，后端连一打点计时器纸带，以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，接通打点计时器电源后，让小车A得到的纸带如图乙所示。小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg。 （1）若要计算小车A碰撞前的速度大小应该选择 A. AB段 B. BC段 C. CD段 D. DE段 （2）用你在（1）中的选择，对应的小车碰撞前的总动量大小______ kg·m/s（保留三位有效数字） （3）在（1）中你的选择理由是______ 【答案】（1）B （2）0.685 （3）打点计时器在BC、DE段打的点分布均匀，表明小车在这两段内做匀速直线运动，又BC段大于DE段，碰前速度大于碰后速度。 【解析】 【小问1详解】 小车A碰撞前做匀速直线运动，纸带上的点迹均匀分布，由于碰撞前的速度大于碰撞后的速度，则相邻点迹之间的间距大于碰撞后相邻点迹之间的间距，根据图乙可知，若要计算小车A碰撞前的速度大小应该选择BC段。 故选B。 【小问2详解】 小车A碰撞前的速度 打点计时器电源频率为50Hz，则周期为 小车碰撞前的总动量大小 解得 【小问3详解】 略。 16. 充电宝与普通电池类似，为测量其电动势和内阻，设计实验电路图如图1所示。 （1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是________ （2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压挡粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的________（选填“红”或“黑”）导线连接。 （3）采用图1电路测量，记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。定值电阻，电压表的左接线头分别接在a、b点测得两组数据，在U-I图中描点、连线如图2所示，则接b点对应________线（选填“①”或“②”），充电宝的电动势________ V（保留两位小数），内阻________Ω。（保留两位小数） 【答案】（1）在电路中作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路 （2）红 （3） ①. ② ②. 5.06 ③. 0.10 【解析】 【小问1详解】 R0是定值电阻，主要作用是在电路中作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路； 【小问2详解】 根据多用电表电流“红表笔进黑表笔出”，可知多用电表的红表笔应与充电宝的正极，即红导线连接； 【小问3详解】 [1]接b点可以将电阻R0等效到电源内部，则等效电源内阻较大，在U-I图像斜率的绝对值表示内阻，所以对应②线； [2][3]根据闭合电路欧姆定律 可得 根据图像在纵轴上的截距可得 由斜率可知 解得 17. 某同学设计了一款可以喷水的小玩具。简要理想化如下：一圆柱形导热容器，容器底是由一定厚度的材料（密度较大）构成，容器横截面积为S，容器高为L，底部侧面开有一尺寸可忽略的细孔，容器内部气体可视为理想气体。开始温度为室温T0，现用热水淋在容器上，使容器内气体温度迅速达到T（未知），然后迅速将容器放入一足够大的装水的容器中，确保容器上的小孔恰好在水面下。当气体温度恢复为T0时，容器内外水面高度差为h，然后取出容器，再将热水淋在容器上时，玩具容器就会向外喷水。已知大气压强p0，液体密度ρ，重力加速度g。则 （1）热水淋在容器上过程中，容器内气体分子的平均动能________（选填“增加”、“减小”或“不变”），气体的分子数密度________（选填“增加”、“减小”或“不变”）； （2）求温度T； （3）若在淋热水容器后喷水一段时间的过程中，温度从T降到T0，气体的内能变化量与热力学温度变化量之间满足关系式：（C为已知常数），气体对外做功W0，求该过程气体吸收或放出的热量Q。 【答案】（1） ①. 增加 ②. 减小 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]热水淋在容器上过程中，气体温度升高，容器内气体分子的平均动能增大； [2]根据题意可知，气体体积变大，则气体的分子数密度减小。 【小问2详解】 由理想气体状态方程得 解得 【小问3详解】 外界对气体做功 气体内能变化 根据热力学第一定律 解得 18. 如图所示，倾角α=37°的斜面AB通过平滑的小圆弧与水平直轨道BC连接，BC右端与顺时针转动的传送带相连，DE为水平长直轨道，左端与该传送带相连，右端与半径为R=0.4m的竖着的光滑半圆弧轨道EF相切，轨道最高点左侧有一小车放置在足够长的水平直轨道GH，小车右侧与F点相齐平，小车左侧安装了一个轻弹簧装置（质量不计）。DE轨道以及传送带长度均为L=1m，DE段铺设特殊材料，其动摩擦因数μ1=0.2x+0.2（x表示DE上一点到D点的距离）。物块与AB、传送带和小车上表面之间（除弹簧原长部分外）的动摩擦因数均为，其余部分均光滑。现在一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从斜面上某点静止下滑。已知小车质量M=3kg， d=1.2m， sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）物块恰好到达F点，求物块进入圆弧E点时对轨道的压力； （2）若物块释放的高度为3m，为让物块能到达F点，求传送带的转动速度至少多大； （3）物块滑上小车后，与弹簧碰撞时机械能无损失，若小车撞上弹簧弹性势能超过18J时会触发机关把物块锁定，反之，物块被弹回，为使物块最终停留在小车上，求物块到达F点时的速度应满足的条件。 【答案】（1）60N；方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 恰好过F点，则满足 解得vF=2m/s E到F 由动能定理 解得 在E点，由牛顿第二定律 解得FN = 60N 根据牛顿第三定律得，对轨道压力 60N，方向竖直向下。 【小问2详解】 D到E 摩擦力做功 由 （1）知，物块能到达F点，E点速度至少，由动能定理 解得 物体斜面上下滑到C点，则 解得 假如一直加速，到D点速度为 所以物块在传送带先加速再匀速，传送带的速度至少。 【小问3详解】 过F点且挤压弹簧锁定 由动量守恒和能量关系可得， 可得 过F点挤压弹簧弹回共速在小车右侧 ， 可得 则 19. 如图所示，半径r=0.5m的均匀金属圆盘D垂直固定在水平金属转轴上，圆盘中心位于转轴中心线上，不计转轴粗细。D盘处存在方向平行转轴向左、大小的匀强磁场。圆盘边缘和转轴分别通过电刷连接间距L=1m的水平平行金属导轨。导轨HI处用绝缘材料平滑连接，左侧接有电容C=0.5F的电容器，EG与绝缘点HI之间有方向竖直向下的匀强磁场，JK左侧、HI右侧区域有方向竖直向下、大小随x变化的磁场（x表示到JK的距离），变化规律满足（T）（x≥0），同一位置垂直于轨道方向的磁场相同，紧靠JK左侧附近放置质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω、边长d=0.5m的“]”缺边正方形金属框PP1Q1Q， 质量也为m=0.5kg的金属棒ab放置在HI的左侧EG处，其单位长度的电阻，保持金属圆盘按图示方向以ω=16rad/s的角速度匀速转动。不考虑电流产生的磁场影响，除已知电阻外其他电阻不计，忽略转动的摩擦阻力。 （1）单刀双掷开关S接通1时，电容器M板带正电还是负电荷，带电量多少； （2）稳定后S接通2，金属棒ab到达HI前已达到稳定速度，求棒ab到HI过程中产生的热量； （3）金属棒ab与缺边正方形金属框发生完全非弹性碰撞后， ①求碰后瞬间UPQ； ②金属框出磁场过程中，棒ab两端电压随x的关系。 【答案】（1）0.5C （2）0.2J （3）； （0.5m≥x≥0） 【解析】 【详解】（1） 由右手定则，单刀双掷开关S接通1时，电容器M板带正电。 感应电动势 电容器电荷量 （2）稳定后S接通2，金属棒ab到达HI前已达到稳定速度，由动量定理 联立得v=0.4m/s，Δq=0.4C ， 由能量守恒定律 棒ab到HI过程中产生的热量Q=0.2J （3） ①金属棒ab与缺边正方形金属框发生完全非弹性碰撞 mv=2mv1 由闭合电路欧姆定律 ②由动量定理 联立得 由闭合电路欧姆定律 （0.5m≥x≥0） 20. 芯片制造工艺中，离子注入控制是一道重要的工序。某技术人员利用电磁场设计一种方案简要如图所示，从离子源产生的离子（初速度不计）经匀强电场加速U0后，沿中轴线飞入平行金属板A、B，之后经需要先后进入由电流控制磁场的半径为r（较小）的圆形边界匀强磁场Bx和足够大的匀强磁场By，两磁场的磁感应强度分别由相应的电流Ix和Iy大小和方向控制，磁感应强度与电流关系满足B=kI，k为常数，忽略边缘效应，以平行极板中心O为坐标原点，建立O-xyz坐标系（垂直纸面向外为z轴正方向），平行极板长为L1，间距为d，圆形边界在YOZ平面内的匀强磁场BX的圆心坐标（0，L2，0），待制造芯片放置位置中心坐标（0，L3，0）。已知离子电量为+q、质量为m。 （1）若Ix=Iy=0时，离子恰好打到（R， L3， O） 点，求UAB的值； （2）若UAB=0， Iy =0时，控制离子恰好打到（0，L3，R）点，求Ix的值； （3）若UAB=0，Ix为某值时，离子经圆形磁场偏转角进入By磁场，试导出离子打到芯片上位置 （x，y，z） 与Iy的关系式（设离子转动不到90°）。 【答案】（1） （2） （3）；y = L3； 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 设离子在A、B间运动时间为t，离开金属板时速度方向与初速度方向夹角为，根据类平抛运动规律有，，， 联立解得 【小问2详解】 根据几何关系有 其中 根据洛伦兹力提供向心力有 则 解得 【小问3详解】 By磁场中运动时间 角速度为 离子转过角度 By磁场中半径 坐标为 y= L3 z 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ Z20名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）2025届高三第三次联考 物理试题卷 考生须知： 1.本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、座位号及准考证号并填涂相应数字； 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4.可能用到的相关参数：除题目说明外g取10m/s² 5.考试结束后，只需上交答题卷。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2024年6月27日，吉利汽车发布的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。质量能量密度提升至，体积利用率提升50%，适配性更广泛。下列用国际单位制来表示质量能量密度的单位，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 在2025年的春晚上，有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来，手里挥着红手绢，跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是（　　） A. 设计行走路线时 B. 进行跳舞时 C. 进行抛手帕时 D. 进行谢幕鞠躬时 3. 如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B. 同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C. 同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D. 同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 4. 电磁弹射器在我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”进行了使用。其原理是弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，下列与其原理相同的是（　　） A. B. C. D. 5. 新能源汽车越来越得到推广。某电动汽车自重2t，其营销广告如下：电池额定容量为50kW·h，电池瞬时功率最高可达90kW，车行驶受到的阻力约为车重的，理论续航里程400km。现有国家电网的充电桩可在电池额定容量的30%~80%之间应用快充技术（500V，50A）充电，而便携式充电器（220V，16A）可以将电池容量从0充到100%。不计充电损耗，当汽车电池剩余电量为额定值的30%时，下列说法正确的是（　　） A. 汽车还能行驶180km B. 用国家电网充电桩将电池容量充到其额定值的80%，理论上需要50min C. 用便携式充电器将电池容量充到其额定值的80%，理论上需要7h以上 D. 此电动汽车的最高行驶速度可超过180km/h 6. 如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道，在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动，进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动，则探测器（　　） A. 探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道 B. 探测器在椭圆轨道上b点的速度大于月球的第一宇宙速度 C. 探测器在地月转移轨道上远离地球时的速度均大于7.9km/s D. 探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期 7. 如图所示，一根长为D的光滑金属导体板AB固定在绝缘水平面上，倾角30°，在垂直B端右上方C处固定一带电荷量+Q的点电荷，AC连线水平。现将一质量为m、电荷量为+q的绝缘小球（可视为点电荷）从金属棒的A端静止释放，小球沿金属棒向下滑动。假设小球的电荷量始终不变且不计电场边缘效应，则小球从A端滑到B端的时间（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 不能确定 8. 杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为R，（假设摩托车视为质点）则（　　） A. 摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B. 摩托车无法实现圆锥面的内壁做圆周运动 C. 摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D. 摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数 9. 电动汽车快充技术需要比照明电压高的电压，在快充电路中往往有自感系数很大的线圈，操作不当时，当电路的开关S由闭合转为断开瞬间，线圈会产生很大的自感电动势，而使开关S处产生电弧，会危及操作人员的人身安全，下列设计电路中，可以解决上述问题的是（　　） A. B. C. D. 10. 有一透明材料制成的C型半圆柱体，内径是R，外径是2R，其横截面如图所示，OO′是对称轴。圆柱体内部弧面上均涂有特殊材料，使光到达时全部被吸收。O′处有一可以旋转的单色激光发射器，使发出的光线绕O′以角速度ω在纸面内匀速转动。已知单色光在透明材料中的折射率为，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 这束单色光可能在该材料右侧截面上发生全反射 B. 光点在右侧截面移动的区域长度为 C. 光点在右侧截面即将消失时的瞬时速率为2ωR D. 光在材料中传播的最长时间为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性 B. 两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13eV C. 滑片P向a移动，电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大 D. 用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小 12. 某水域剖面图，点O在两部分水面分界线上，两波源P、Q分别处于A、B两区域水面上的两点，以O点为坐标原点如图建立x轴，P与Q的坐标分别为x=-3m和x=3m。t=0时刻，两波源同时开始沿垂直x轴向水面上方做简谐振动。t=2s时，A区的波恰好传到分界线，此时两波源都刚好第4次回到平衡位置，t=3s时，B区的波也刚好传到分界面。已知A、B的振幅均为4cm，已知波速跟水深关系，h为两区域水的深度，g为重力加速度。不计波传播过程中的能量损失，则（　　） A. hA：hB=9：4 B. t=4.25s时刻，Q点经过平衡位置向上振动 C. 经足够长时间，水面上（在x轴上）-3m<x<3m区间共有9个振动加强点 D. 0-4s内x=1m的M点通过的路程为32cm 13. 麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场会激发感生电场。电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示，上面为侧视图，上、下为电磁体的两个磁极，下面为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中做圆周运动，改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速，轨道平面上的平均磁感应强度大小增加率为b，（电子圆周运动平均半径为r，轨道位于真空管中）磁感应强度方向与电子轨道平面垂直，感生电场方向与电子轨道相切，电子电量e，质量m，为了使电子在不断增强的磁场中沿着半径不变的圆轨道加速运动，加上垂直轨道平面的磁场加以“轨道约束”，已知电子做圆周运动的轨道上磁感应强度大小的增加率为a，则从上往下看电子看电子加速运动方向和a、b之间的关系满足（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. b= D. b=2a 三、非选择题部分 14. 用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打下一系列的点。挑出点迹清晰的一条纸带，从点迹清晰处依次标出计数点0，1，2，……，6，纸带如图。 （1）观察纸带，连接重锤的夹子夹在纸带的________（选填“左端”或“右端”） （2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 A. 速度变化量和高度变化量 B. 速度变化量和势能变化量 C. 动能变化量与势能变化量 （3）打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，打下5点时重锤的瞬时速度大小是________ m/s（保留二位有效数字） （4）某同学用两个形状相同、质量不同的重锤a和b进行实验，记录几组数据，画出图像，并求出图线的斜率k，如图所示，由图像知，a的质量________（选填“大于”或“小于”）b的质量 （5）实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，但某同学提交的结论显示，重锤的动能增加量大于重锤的重力势能减少量，出现这一问题的原因可能是 （多选） A. 该同学修改了实验数据 B. 重锤的质量测量错误 C. 交流电的频率不等于50Hz D. 重锤下落受到的阻力较小 15. 某同学设计了一个如图甲所示用打点计时器来验证动量守恒定律的实验：让前端贴有橡皮泥的小车A，后端连一打点计时器纸带，以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，接通打点计时器电源后，让小车A得到的纸带如图乙所示。小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg。 （1）若要计算小车A碰撞前的速度大小应该选择 A. AB段 B. BC段 C. CD段 D. DE段 （2）用你在（1）中的选择，对应的小车碰撞前的总动量大小______ kg·m/s（保留三位有效数字） （3）在（1）中你的选择理由是______ 16. 充电宝与普通电池类似，为测量其电动势和内阻，设计实验电路图如图1所示。 （1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是________ （2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。若用多用电表直流电压挡粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的________（选填“红”或“黑”）导线连接。 （3）采用图1电路测量，记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。定值电阻，电压表的左接线头分别接在a、b点测得两组数据，在U-I图中描点、连线如图2所示，则接b点对应________线（选填“①”或“②”），充电宝的电动势________ V（保留两位小数），内阻________Ω。（保留两位小数） 17. 某同学设计了一款可以喷水的小玩具。简要理想化如下：一圆柱形导热容器，容器底是由一定厚度的材料（密度较大）构成，容器横截面积为S，容器高为L，底部侧面开有一尺寸可忽略的细孔，容器内部气体可视为理想气体。开始温度为室温T0，现用热水淋在容器上，使容器内气体温度迅速达到T（未知），然后迅速将容器放入一足够大的装水的容器中，确保容器上的小孔恰好在水面下。当气体温度恢复为T0时，容器内外水面高度差为h，然后取出容器，再将热水淋在容器上时，玩具容器就会向外喷水。已知大气压强p0，液体密度ρ，重力加速度g。则 （1）热水淋在容器上过程中，容器内气体分子的平均动能________（选填“增加”、“减小”或“不变”），气体的分子数密度________（选填“增加”、“减小”或“不变”）； （2）求温度T； （3）若在淋热水容器后喷水一段时间的过程中，温度从T降到T0，气体的内能变化量与热力学温度变化量之间满足关系式：（C为已知常数），气体对外做功W0，求该过程气体吸收或放出的热量Q。 18. 如图所示，倾角α=37°的斜面AB通过平滑的小圆弧与水平直轨道BC连接，BC右端与顺时针转动的传送带相连，DE为水平长直轨道，左端与该传送带相连，右端与半径为R=0.4m的竖着的光滑半圆弧轨道EF相切，轨道最高点左侧有一小车放置在足够长的水平直轨道GH，小车右侧与F点相齐平，小车左侧安装了一个轻弹簧装置（质量不计）。DE轨道以及传送带长度均为L=1m，DE段铺设特殊材料，其动摩擦因数μ1=0.2x+0.2（x表示DE上一点到D点的距离）。物块与AB、传送带和小车上表面之间（除弹簧原长部分外）的动摩擦因数均为，其余部分均光滑。现在一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从斜面上某点静止下滑。已知小车质量M=3kg， d=1.2m， sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）物块恰好到达F点，求物块进入圆弧E点时对轨道的压力； （2）若物块释放的高度为3m，为让物块能到达F点，求传送带的转动速度至少多大； （3）物块滑上小车后，与弹簧碰撞时机械能无损失，若小车撞上弹簧弹性势能超过18J时会触发机关把物块锁定，反之，物块被弹回，为使物块最终停留在小车上，求物块到达F点时的速度应满足的条件。 19. 如图所示，半径r=0.5m的均匀金属圆盘D垂直固定在水平金属转轴上，圆盘中心位于转轴中心线上，不计转轴粗细。D盘处存在方向平行转轴向左、大小的匀强磁场。圆盘边缘和转轴分别通过电刷连接间距L=1m的水平平行金属导轨。导轨HI处用绝缘材料平滑连接，左侧接有电容C=0.5F的电容器，EG与绝缘点HI之间有方向竖直向下的匀强磁场，JK左侧、HI右侧区域有方向竖直向下、大小随x变化的磁场（x表示到JK的距离），变化规律满足（T）（x≥0），同一位置垂直于轨道方向的磁场相同，紧靠JK左侧附近放置质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω、边长d=0.5m的“]”缺边正方形金属框PP1Q1Q， 质量也为m=0.5kg的金属棒ab放置在HI的左侧EG处，其单位长度的电阻，保持金属圆盘按图示方向以ω=16rad/s的角速度匀速转动。不考虑电流产生的磁场影响，除已知电阻外其他电阻不计，忽略转动的摩擦阻力。 （1）单刀双掷开关S接通1时，电容器M板带正电还是负电荷，带电量多少； （2）稳定后S接通2，金属棒ab到达HI前已达到稳定速度，求棒ab到HI过程中产生的热量； （3）金属棒ab与缺边正方形金属框发生完全非弹性碰撞后， ①求碰后瞬间UPQ； ②金属框出磁场过程中，棒ab两端电压随x的关系。 20. 芯片制造工艺中，离子注入控制是一道重要的工序。某技术人员利用电磁场设计一种方案简要如图所示，从离子源产生的离子（初速度不计）经匀强电场加速U0后，沿中轴线飞入平行金属板A、B，之后经需要先后进入由电流控制磁场的半径为r（较小）的圆形边界匀强磁场Bx和足够大的匀强磁场By，两磁场的磁感应强度分别由相应的电流Ix和Iy大小和方向控制，磁感应强度与电流关系满足B=kI，k为常数，忽略边缘效应，以平行极板中心O为坐标原点，建立O-xyz坐标系（垂直纸面向外为z轴正方向），平行极板长为L1，间距为d，圆形边界在YOZ平面内的匀强磁场BX的圆心坐标（0，L2，0），待制造芯片放置位置中心坐标（0，L3，0）。已知离子电量为+q、质量为m。 （1）若Ix=Iy=0时，离子恰好打到（R， L3， O） 点，求UAB的值； （2）若UAB=0， Iy =0时，控制离子恰好打到（0，L3，R）点，求Ix的值； （3）若UAB=0，Ix为某值时，离子经圆形磁场偏转角进入By磁场，试导出离子打到芯片上位置 （x，y，z） 与Iy的关系式（设离子转动不到90°）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $