精品解析：2026届浙江省嘉兴市高三上学期12月一模物理试卷

2025年高三教学测试 物理 试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答。在试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 4．可能用到的相关公式或参数：无特殊说明时重力加速度均取。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 2025年是量子力学体系创立一百年，被联合国教科文组织定为“国际量子科学与技术年”。量子力学中，普朗克常量的国际单位是（　　） A. kg B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据，可得 则普朗克常量h的单位为 故选D。 2. 如图所示，在巴黎奥运会女子铅球比赛中，中国运动员以19.32m的成绩收获一枚铜牌。下列说法正确的是（　　） A. 研究运动员推铅球动作时，可以视她为质点 B. 铅球在飞行过程中处于失重状态 C. 19.32m是铅球发生的位移 D. 推出的铅球在最高点的速度为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究运动员推铅球动作时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以视她为质点，故A错误； B．铅球在飞行过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故B正确； C．19.32m指的是从投掷圈的前沿（起掷线）到铅球落地痕迹之间的距离，不是铅球发生的位移，故C错误； D．推出的铅球在最高点的竖直速度为0，水平速度不为0，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是我国新一代09IV系列战略核潜艇，它通过声呐信号探测敌方舰船的位置，并通过雷达信号纠正导弹的弹道轨迹。下列说法正确的是（　　） A. 声呐信号和雷达信号传播速度均是光速 B. 雷达发射的信号可以在真空中传播，且是横波 C. 声呐发射的信号在水中发生衰减，指其频率不断减小 D. 若声呐接收到的信号频率大于发射频率，说明敌方舰船正在远离 【答案】B 【解析】 【详解】A．声呐信号是声波（机械波），在水中传播速度约 1500m/s；雷达信号是电磁波，传播速度为光速。二者速度不同，A 错误； B．雷达发射的是电磁波，电磁波可以在真空中传播，且属于横波（振动方向与传播方向垂直），B 正确； C．声呐信号在水中衰减是指振幅，频率由振源决定，不会随传播而减小，C 错误； D．根据多普勒效应，当接收到的信号频率大于发射频率时，说明敌方舰船正在靠近（声源与观察者距离减小），D 错误。 故选 B。 4. 如图所示，一均匀带正电圆环处于水平面内，其圆心为，一带电小球从圆环正上方的点由静止释放，能到达与点关于点对称的点，则小球（　　） A. 一定带负电荷 B. 在点速度恰好为0 C. 从到过程中，加速度一定逐渐减小 D. 从到过程中，动能与电势能之和逐渐增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据对称性，A和A′关于O对称，电势相等。若小球带正电，从A到A′，电场力先做负功后做正功，总功为零；若带负电，电场力先做正功后做负功，电场力总功仍为零。因此，电场力对小球的总功为零，小球的运动主要由重力决定。由于小球能到达A′，说明在A到O段，电场力可能向上（即小球带正电），以减缓下落速度，同时在O到A′段，电场力向下，帮助小球到达A′，A错误； B．根据对称性，A和A′关于O对称，电势相等。若小球带正电，从A到A′，电场力先做负功后做正功，总功为零；若带负电，电场力先做正功后做负功，电场力总功仍为零。因此，电场力对小球的总功为零，小球的运动主要由重力决定，所以小球到达O时速度不为零，故B错误； C．若小球带负电小球在A到O段，电场力、重力做正功，在A到O段，电场力可能向上（即小球带正电）受合力方向竖直向下，加速度会增加存在一个电场强度最大对应加速度最大的点但是点的位置未知，故C错误； D．由能量守恒得小球在整个运动过程中只受到重力和电场力，在整个运动过程中重力势能、电势能和动能三者之和保持不变，小球在A到O运动过程中重力做正功重力势能减小，则动能与电势能之和逐渐增加，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，陀螺游戏中，某同学将一底面半径为，高为的圆锥形陀螺倒置在光滑的水平桌面上，并使其绕轴线以角速度快速旋转的同时，以速度向右匀速运动，运动过程中陀螺轴线始终保持竖直。为使陀螺从桌面滑出时不会与桌边发生碰撞，则应不小于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】要使陀螺与桌子左边缘不发生碰撞，所以陀螺离开桌子做平抛运动。下落h高度时，边缘不碰到桌子即可， 所以 故选A。 6. 电影《赌神》中有一经典发牌动作，如图所示，发牌手将扑克牌水平放置，用大拇指向下挤压扑克牌的同时，迅速把最上面的扑克牌向前水平推出，其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为，大拇指的压力为，牌与牌之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则顺利发出第一张牌过程中（　　） A. 大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力 B. 第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为 C. 第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为 D. 越下面的牌受到的压力越大，牌受到的摩擦力也越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在顺利发出第一张牌过程中，大拇指与第一张牌之间没有相对滑动，所以它们之间的摩擦力是静摩擦力，故A错误； B．第一张牌相对第二张牌向前运动，故第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为滑动摩擦力，根据平衡条件，可知第二张牌对第一张牌的支持力为 即第二张牌所受的正压力为 根据滑动摩擦力公式可得第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为，故B正确； C．对第二张牌进行分析，第二张牌处于静止状态，在水平方向上，它受到第一张牌对它的滑动摩擦力，根据平衡条件，第二张牌和第三张牌之间的摩擦力与第一张牌对第二张牌的滑动摩擦力大小相等，方向相反，所以第二张牌和第三张牌之间的摩擦力也为，故C错误； D．越下面的牌受到的压力越大，但除第一张牌外，其他牌都处于静止状态，它们受到的是静摩擦力，根据平衡条件，这些静摩擦力大小都等于第一张牌与第二张牌之间的滑动摩擦力，故D错误。 故选B。 7. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，插有铁芯的螺线管直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起。下列说法中正确的是（　　） A. 若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度 B. 跳起的铝环会回落，断开开关时铝环又将跳起 C. 若将电源的正、负极对调，观察到的现象不变 D. 若换用交流电源做实验，则观察不到铝环跳起的现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关的瞬间，穿过铝环的磁通量瞬间增大，铝环中产生感应电流，铝环所受安培力向上，若大于重力则向上跳起。若保持开关闭合，穿过铝环的磁通量不变，铝环中没有感应电流，不受安培力作用，不会停留在某个位置，故A错误； B．跳起的铝环会回落，断开开关时，感应电流方向与开关闭合时相反，磁场方向不变，故铝环所受安培力方向竖直向下，铝环不会跳起，故B错误； C．若将电源的正、负极对调，磁场方向和感应电流方向都发生变化，安培力方向不变，故观察到的现象不变，故C正确； D．若换用交流电源做实验，也可以观察到铝环跳起的现象，故D错误。 故选C。 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图为光纤输入端的截面示意图，一束红光以入射角（可调）从一端轴心处射入，经多次全反射后从光纤另一端射出。已知光纤内芯材料的折射率为，外套的折射率为，该段光纤的总长为，真空中的光速为。则（　　）（从折射率的介质射向折射率的介质，发生全反射的临界角满足关系） A. 光纤外套的折射率比内芯的大 B. 当逐渐增大到时，光束通过光纤时将有能量散失 C. 该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为 D. 若改用蓝光以相同的入射角射入，蓝光通过光纤的时间较红光短 【答案】C 【解析】 【详解】A．光从内芯到外套满足光密介质到光疏介质，才能发生全反射，则光纤外套的折射率比内芯的小，故A错误； B．设光进入内芯的折射角为，根据折射定律有 光在内芯与外套的分界面发生全反射的临界角需满足 而全反射需要满足为 联立可得 则当逐渐增大到时，光束通过光纤时将发生全反射，此时仍无能量散失，故B错误； C．光进入内芯的折射角为，则光在光纤内的路程为 则越大，路程越长，而发生全反射需满足 则当取最大角时，路程最长为 光在内芯中的传播速度为 联立可得该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为，故C正确； D．光在光纤中的传播时间为 无法确定蓝光和红光在内芯的时间长短，故D错误。 故选C。 9. 在某次深空探测活动中，科学家发现两颗恒星A、B相对静止绕着共同的圆心O在同一平面内做匀速圆周运动，A、B连线经过O点，P是A、B连线与A运动轨道的交点，某时刻空间位置如图所示。小禹同学猜想，这个系统中如果还存在一个天体C，应该也可以实现三个天体都绕着O匀速转动。若这是一个A、B、C组成的“三星系统”，则（　　） A. A的质量小于B的质量 B. C可能位于A、B连线的中垂线上 C. 若C与A质量相等，C可能位于P点 D. 若C的质量远小于A、B的质量，C一定在B的外侧 【答案】B 【解析】 【详解】A．设A、B间的距离为，的长度为，的长度为，A、B系统做圆周运动的角速度为，则根据万有引力提供向心力有， 解得 由于 所以A的质量大于B的质量，故A错误； B．当C位于A、B连线的中垂线上某点时，若此时天体A、B对C的万有引力的合力恰好指向圆心O，提供C做圆周运动的向心力，则C可以绕着O匀速转动。但必须满足C的质量远小于A、B的质量，以至于C的引力对A、B运动的影响可忽略，否则A、B不能绕着O匀速转动，故B正确； C．若C与A的质量相等，且C位于P点，因C与A角速度相等，则A和C受到的合力应相等，而A和C受到的合力大小分别为， 显然 所以，若C与A质量相等，C不可能位于P点，故C错误； D．若C的质量远小于A、B的质量，C的引力对A、B运动的影响可忽略，但C的向心力需由A、B引力的合力提供。C的位置不一定在B的外侧，也可能在A、B之间（需满足合力指向O），故D错误。 故选B。 10. 如图所示，方波1向右传播，波峰为2A，波谷为-A，方波2向左传播，波峰为A，波谷为-2A，两列波的波峰、波谷的宽度均相等。图示时刻，波1、波2分别传播到P、Q两个位置。若图示时刻t=0，则此后PQ连线上某一个点的振动图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】图示时刻之后的某一刻，PQ连线上某一个点可能的振动情况如下所述。方波1或方波2首先传播到PQ连线上的这一个点，此时该点的位移为或。随后两列波在该点相遇，根据波的叠加原理，此时该点的位移为。之后两列波继续传播至波峰与波谷相遇，根据波的叠加原理，此时该点的位移为0。再之后两列波的波峰相遇，该点位移为，最后两列波在该点分离，该点位移为或。 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. 关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析，以下说法正确的是（　　） A. 图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征 B. 图乙：水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象 C. 图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣 D. 图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征，故A正确； B．图乙：水波从深水区传到浅水区传播方向发生改变是波的折射现象，故B错误； C．图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料与水是不浸润的，可以用来制作防水衣，故C正确； D．图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理，故D错误。 故选AC。 12. 玻尔的氢原子能级模型验证了玻尔理论的正确性，氢原子能级图如图所示。已知可见光的能量范围是，普朗克常量，则（　　） A. 氢原子在基态的电势能为-13.6eV B. 用光子能量为13eV的光照射基态氢原子，能跃迁到能级 C. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，最多发出2种频率的可见光 D. 要使基态氢原子电离，最大用波长约的光照射 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，氢原子在基态的能量为-13.6eV，该能量为电子的动能与电势能的总和，故A错误； B．氢原子能级跃迁时，吸收的光子能量必须等于两个能级的能量差，从n=1到n=4的能量差为 而光子能量为13eV，不等于该能量差，所以用光子能量为13eV的光照射基态氢原子，基态氢原子不能跃迁到能级，故B错误； C．用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，电子的能量可部分被氢原子吸收，氢原子可能跃迁到n=2，n=3，n=4等能级； 从n=4到n=3，能量差为 可知该能量差不在可见光的能量范围内； 从n=4到n=2，能量差为 可知该能量差在可见光的能量范围内； 从n=4到n=1，能量差为 可知该能量差不在可见光的能量范围内； 从n=3到n=2，能量差为 可知该能量差在可见光的能量范围内； 从n=3到n=1，能量差为 可知该能量差不在可见光的能量范围内； 从n=2到n=1，能量差为 可知该能量差不在可见光的能量范围内； 综上分析，可知最多发出2种频率的可见光，即从n=4到n=2和从n=3到n=2，故C正确； D．由题知，要使基态氢原子电离，至少需要吸收的能量，根据光子能量公式 其中光速为，代入数据解得，故D正确。 故选CD。 13. 某科研小组设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中被电离后带有正电，缓慢通过小孔进入极板间电压为的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。收集室的小孔与、在同一条水平线上。调节区域Ⅱ的电场强度，收集室恰好能收集到半径为的粒子。已知纳米粒子材料的密度为，电离后的带电量与其表面积成正比，即，式中为已知常数。不计纳米粒子的重力，则（　　） A. 区域II的电场强度方向应竖直向下 B. 半径为的粒子通过时的速率为 C. 半径为的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转 D. 要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应增大区域Ⅱ的电场强度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子被电离后带有正电，在区域Ⅱ受到的洛伦兹力向下，粒子能沿进入收集室，则区域Ⅱ受力平衡，故所受静电力竖直向上，区域II的电场强度方向应竖直向上，故A错误； B．半径为的粒子所带电荷量，在区域Ⅰ由动能定理得 ，又 ，综合解得 ，故B正确； C．由B项分析，同理可知半径为的粒子通过时的速率，设区域Ⅱ电场强度为，该粒子在区域Ⅱ受力平衡，半径为的粒子带的电荷量，则有 得，半径为的粒子设电荷量为，有 则，竖直向上的电场力大于竖直向下的洛伦兹力，故半径为的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转，故C正确； D．由C项分析可知，要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应减小区域Ⅱ的电场强度，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 14. 如图甲所示为实验室的实验装置。 （1）装置中的电磁打点计时器，使用的电源是　　　　； A. 学生电源直流8V挡 B. 学生电源交流8V挡 C. 交流220V （2）该实验装置可用于开展　　　　实验； A. 探究加速度与力的关系 B. 验证机械能守恒定律 C. 探究小车速度随时间变化的关系 D. 探究互成角度的两个力之间的关系 （3）实验中，小姚同学发现细线与轨道不平行，应调节的部件是_________； （4）小姚在实验中得到如图乙所示纸带，取纸带上某点为计数点0，后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 根据上述信息可得，物体运动的加速度大小___________（结果保留二位有效数字）；该实验数据能否作为“探究加速度与力关系”实验的实验数据？答：_________；（选填“能”或“否”）你的理由是__________。 【答案】（1）B （2）AC （3）滑轮 （4） ①. 3.0##3.1##3.2 ②. 否 ③. 悬挂的重物重力与小车受到的绳子拉力不近似相等或没有满足槽码的质量远小于小车质量的这个条件 【解析】 【小问1详解】 电磁打点计时器使用的电源是低压交流电源，即学生电源交流8V挡。 故选B。 【小问2详解】 AC．利用该装置能完成探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力的关系，故AC正确； B．小车和砝码的质量不知道，无法验证机械能守恒定律，故B错误； D．本实验装置与探究互成角度的两个力之间的关系毫无干系，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 实验中，小姚同学发现细线与轨道不平行，则应调节的部件是滑轮。 【小问4详解】 [1]由图可知，， 由于每隔一个点取一个计数点，则 由逐差法得 [2][3]否，因为悬挂重物的重力与小车受到绳子的拉力不近似相等或没有满足槽码的质量远小于小车质量的这个条件。 15. 小尧同学在实验室练习使用多用电表。 （1）①她将选择开关调到欧姆挡，先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零（如图甲），然后用手指压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻（如图乙），这两步操作_________。 A.甲不合理 B.乙不合理 C.甲、乙都不合理 D.甲、乙都合理 ②已知选择开关在“×10”位置，正确操作情况下指针如图丙所示，待测电阻______； （2）她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻，并用两只数字多用电表分别作为电压表和电流表，图中电阻。 ①闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到最_________端（选填“左”或“右”）； ②图中“数字多用电表1”是_______表（选填“电流”或“电压”）； ③在充电宝电量接近100%时，实验得到了与干电池相似的图像，如图戊所示。由图像可得该充电宝的电动势______，内阻_______（结果均保留三位有效数字）。 ④研究发现充电宝在电量减少的过程中，电动势几乎不变，由此可以推测充电宝内用来储存电能的器件可能是_______； A.电感线圈 B.电容器 C.电池组 【答案】（1） ①. C ②. 160 （2） ①. 右 ②. 电压 ③. 5.50 ④. 0.250 ⑤. C 【解析】 【小问1详解】 [1] 欧姆调零时，应将红、黑表笔直接短接，手应该捏住绝缘的部分，所以甲操作不合理； 测量电阻时，用手捏表笔会使人体电阻与待测电阻并联，导致测量值偏小，所以乙操作也不合理。 [2] 选择开关在 “×10” 挡位，由图丙可知，欧姆表指针示数为 “16”，则待测电阻。 【小问2详解】 [1] 闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大处，由图丁可知，滑片移到最右端时，接入电路的电阻最大。 [2] “数字多用表1”与滑动变阻器、 并联，因此它是电压表。 [3] [4]根据闭合电路欧姆定律 ，在U-I图像，电动势E等于图像的纵轴截距，即E=5.50V；图像斜率的绝对值表示，斜率，已知，则内阻。 [5] 电池组的电动势在电量减少过程中几乎不变（类似干电池），而电感线圈、电容器的储能特性不符合此特点，因此选C。 16. 如图甲为广泛应用于汽车的减振器——氮气减振器，其结构简图如图乙所示。汽缸内充有惰性气体氮，处于压缩状态的弹簧将“工”字型活塞顶于汽缸顶部，当活塞受到外界压力时，由于缸内气体和弹簧的共同作用，可以达到缓冲减振的效果。现将减振器竖直放置，初始时缸内充入的氮气，此时弹簧的压缩量为，氮气柱长度为。已知汽缸中活塞截面，活塞质量，弹簧劲度系数，取大气压强，汽缸壁导热性能良好，不计摩擦。 （1）若用外力迅速向下压活塞，则汽缸内氮气分子的平均动能将______（填“增大”、“减小”或“不变”），在单位时间单位面积上撞击器壁的氮气分子数将______（填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）现在将活塞缓慢下压，求此时缸体内氮气的压强大小。 （3）求：在第（2）问中，施加于活塞的外力的最大值。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 增加 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]若用外力迅速向下压活塞，则外力对氮气做功，氮气的内能增加，温度升高，则氮气分子的平均动能增大； [2]所以汽缸内氮气分子热运动的平均速率增大，由于分子热运动的平均速率增大，且气体的体积减小，氮气分子的数密度增大，在单位时间单位面积上撞击器壁的氮气分子数将增大。 【小问2详解】 由于汽缸壁导热性能良好，则氮气温度不变，根据玻意耳定律可得 代入数据，解得 【小问3详解】 弹簧压缩量最大时，F最大。对活塞受力分析 代入数据，解得 17. 小曹同学设计了一“碰碰乐”游戏装置，竖直截面图如图所示，倾角倾斜轨道，水平轨道，半径的竖直螺旋轨道（最低点、略错开）三者平滑连接，竖直螺旋轨道可在段调节。质量的平板紧靠固定凹槽的左侧壁，平板上表面与齐平。游戏开始时，将一质量的滑块从斜轨上高度处由静止滑下，绕螺旋轨道一圈后滑上平板，带动平板一起运动。已知滑块与段的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，其余部分均光滑。间距，间距，滑块可看成质点，不计空气阻力。 （1）若，移动螺旋轨道使（）点位于的中点，求滑块到达螺旋轨道点时受到的支持力。 （2）改变滑块释放高度和螺旋轨道（）点位置，使得滑块每次运动过程中均恰好不脱离轨道。求： ①滑块滑上平板的最大速度； ②滑块与平板第一次达到共同速度时，平板滑过的距离； ③为使滑块始终不脱离平板，平板长度的最小值。 【答案】（1） （2）①；②；③ 【解析】 【小问1详解】 从释放点到P点用动能定理有 在P点用牛顿第二定律有 解得支持力 【小问2详解】 ①滑块恰好不脱离轨道：在Q点有 由Q到点由机械能守恒得 可得 当点和点重合时，滑块到平板上速度最大 ②③取滑块到平板速度最大时，假设滑块与平板共速时平板还未到达凹槽右端，依据动量守恒定律可得 可得 根据能量守恒 得 则可得最小板长 平板的加速度 平板对地位移 可得 由于，所以平板滑过的距离0.2m。 18. 如图所示，水平桌面上固定两根间距的平行金属导轨ef、gh，导轨左端通过开关S连接电源，S接1时，导轨与交流电源S1、理想二极管和理想电流表连接，S接2时，导轨与恒流源S2连接，导轨右端与长度均为的倾斜向上的导轨MN、PQ连接，MN、PQ与水平面的夹角、与PM的夹角均为（俯视图如图），导轨末端P、M处垂直导轨放置长度、质量、电阻的导体棒a，磁感应强度的匀强磁场垂直斜面PQNM向下（图中未画出）。桌面右侧水平地面上有两根间距、与桌面的高度差，且可沿水平面左右移动的足够长金属导轨EF、GH，导轨左端分别有一段倾角可调的极短斜面，以确保金属棒a下落时速度沿斜面方向，该导轨最左端EG相距处垂直导轨放置有长度、质量、电阻的导体棒b，该区域存在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，其他电阻和阻力均忽略不计。 （1）若导体棒a固定，S接1，电源电压u随时间t的变化满足（），求： ①在时刻，导体棒a受到的安培力大小； ②电流表的示数。 （2）若导体棒a不固定，S接2，恒流源电流恒为，则： ①a到达倾斜导轨末端的速度大小v； ②通过计算判断导体棒a能否与导体棒b相碰。 【答案】（1）①；② （2）①；②导体棒a能与导体棒b相碰 【解析】 【小问1详解】 ①在时刻，电压，则 安培力 ②电流表测有效值，根据有效值定义 【小问2详解】 ①沿斜面向上建立坐标系，导轨末端、为坐标原点，沿斜面向上为正方向，导体棒所受合外力 化简得： 即导体棒以处为平衡位置做简谐振动。合外力与位移成线性关系，根据图像面积可以求得 求得到达导轨末端的速度大小 ②设导体棒到达的速度为 解得 假定两导体棒没有相碰，则两者达到共同速度，则 解得 对导体棒由动量定理 解得 导体棒与导体棒b已经相碰。 19. 自由电子激光器的工作原理简述如下：如图所示，由加速器产生的高能电子束水平射入沿竖直方向排列、极性交替变换的一系列长为、宽为的磁极产生的磁场中，电子在磁场的作用下扭摆前进，因电子扭摆而产生电磁辐射。一个电子每扭摆一次（如从图中位置到）就会发出一个光脉冲（即一个光子），位于激光器两端的反射镜使光子来回反射，最终从略为透光的右侧镜面射出激光。已知加速后的电子动能，水平射入磁场时速度与中轴线的夹角，取电子质量，电荷量，不计电子发出光子后能量的损失，磁极长度均为。若忽略左右磁极间的缝隙，磁极间磁场视为匀强磁场，不考虑相对论效应，则 （1）为使电子能完成上述扭摆运动，磁极的宽度至少应为多大？极间磁场的磁感应强度应为多大？ （2）在图示间先后激发两个光子的时间间隔是多少？ （3）若该激光器发出的激光强度，激光的频率，普朗克常量。 ①求该激光器发出的激光束在单位体积内的光子数； ②用该激光照射金属进行金属镂刻，激光照射时与金属表面垂直，其中的光子被吸收，另外的光子反弹，求金属表面所受的压强值。 【答案】（1）， （2） （3）①，② 【解析】 【小问1详解】 几何关系可知， 粒子的半径 ，宽度至少应为 根据， 可得 【小问2详解】 带电粒子在磁场中的周期 激发两光子的时间间隔为 【小问3详解】 ①截面积为S，长度为L的光柱总能量 则单位体积内的光子数 代入数据得 ②在内照射到面积为S的金属材料上光子数为 每个光子的动量 根据动量定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年高三教学测试 物理 试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答。在试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 4．可能用到的相关公式或参数：无特殊说明时重力加速度均取。 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 2025年是量子力学体系创立一百年，被联合国教科文组织定为“国际量子科学与技术年”。量子力学中，普朗克常量的国际单位是（　　） A. kg B. C. D. 2. 如图所示，在巴黎奥运会女子铅球比赛中，中国运动员以19.32m的成绩收获一枚铜牌。下列说法正确的是（　　） A. 研究运动员推铅球动作时，可以视她为质点 B. 铅球在飞行过程中处于失重状态 C. 19.32m是铅球发生的位移 D. 推出的铅球在最高点的速度为0 3. 如图所示是我国新一代09IV系列战略核潜艇，它通过声呐信号探测敌方舰船的位置，并通过雷达信号纠正导弹的弹道轨迹。下列说法正确的是（　　） A. 声呐信号和雷达信号传播速度均是光速 B. 雷达发射的信号可以在真空中传播，且是横波 C. 声呐发射的信号在水中发生衰减，指其频率不断减小 D. 若声呐接收到的信号频率大于发射频率，说明敌方舰船正在远离 4. 如图所示，一均匀带正电圆环处于水平面内，其圆心为，一带电小球从圆环正上方的点由静止释放，能到达与点关于点对称的点，则小球（　　） A. 一定带负电荷 B. 在点速度恰好为0 C. 从到过程中，加速度一定逐渐减小 D. 从到过程中，动能与电势能之和逐渐增加 5. 如图所示，陀螺游戏中，某同学将一底面半径为，高为的圆锥形陀螺倒置在光滑的水平桌面上，并使其绕轴线以角速度快速旋转的同时，以速度向右匀速运动，运动过程中陀螺轴线始终保持竖直。为使陀螺从桌面滑出时不会与桌边发生碰撞，则应不小于（　　） A. B. C. D. 6. 电影《赌神》中有一经典发牌动作，如图所示，发牌手将扑克牌水平放置，用大拇指向下挤压扑克牌的同时，迅速把最上面的扑克牌向前水平推出，其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为，大拇指的压力为，牌与牌之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则顺利发出第一张牌过程中（　　） A. 大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力 B. 第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为 C. 第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为 D. 越下面的牌受到的压力越大，牌受到的摩擦力也越大 7. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，插有铁芯的螺线管直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起。下列说法中正确的是（　　） A. 若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度 B. 跳起的铝环会回落，断开开关时铝环又将跳起 C. 若将电源的正、负极对调，观察到的现象不变 D. 若换用交流电源做实验，则观察不到铝环跳起的现象 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图为光纤输入端的截面示意图，一束红光以入射角（可调）从一端轴心处射入，经多次全反射后从光纤另一端射出。已知光纤内芯材料的折射率为，外套的折射率为，该段光纤的总长为，真空中的光速为。则（　　）（从折射率的介质射向折射率的介质，发生全反射的临界角满足关系） A. 光纤外套的折射率比内芯的大 B. 当逐渐增大到时，光束通过光纤时将有能量散失 C. 该光束无能量散失地通过这段光纤的最长时间为 D. 若改用蓝光以相同的入射角射入，蓝光通过光纤的时间较红光短 9. 在某次深空探测活动中，科学家发现两颗恒星A、B相对静止绕着共同的圆心O在同一平面内做匀速圆周运动，A、B连线经过O点，P是A、B连线与A运动轨道的交点，某时刻空间位置如图所示。小禹同学猜想，这个系统中如果还存在一个天体C，应该也可以实现三个天体都绕着O匀速转动。若这是一个A、B、C组成的“三星系统”，则（　　） A. A的质量小于B的质量 B. C可能位于A、B连线的中垂线上 C. 若C与A质量相等，C可能位于P点 D. 若C的质量远小于A、B的质量，C一定在B的外侧 10. 如图所示，方波1向右传播，波峰为2A，波谷为-A，方波2向左传播，波峰为A，波谷为-2A，两列波的波峰、波谷的宽度均相等。图示时刻，波1、波2分别传播到P、Q两个位置。若图示时刻t=0，则此后PQ连线上某一个点的振动图像可能是（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题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. 关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析，以下说法正确的是（　　） A. 图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征 B. 图乙：水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象 C. 图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣 D. 图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 12. 玻尔的氢原子能级模型验证了玻尔理论的正确性，氢原子能级图如图所示。已知可见光的能量范围是，普朗克常量，则（　　） A. 氢原子在基态的电势能为-13.6eV B. 用光子能量为13eV的光照射基态氢原子，能跃迁到能级 C. 用动能为13eV的电子轰击一群基态氢原子，最多发出2种频率的可见光 D. 要使基态氢原子电离，最大用波长约的光照射 13. 某科研小组设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中被电离后带有正电，缓慢通过小孔进入极板间电压为的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。收集室的小孔与、在同一条水平线上。调节区域Ⅱ的电场强度，收集室恰好能收集到半径为的粒子。已知纳米粒子材料的密度为，电离后的带电量与其表面积成正比，即，式中为已知常数。不计纳米粒子的重力，则（　　） A. 区域II的电场强度方向应竖直向下 B. 半径为的粒子通过时的速率为 C. 半径为的粒子在区域Ⅱ中会向上极板偏转 D. 要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应增大区域Ⅱ的电场强度 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 14. 如图甲所示为实验室的实验装置。 （1）装置中的电磁打点计时器，使用的电源是　　　　； A. 学生电源直流8V挡 B. 学生电源交流8V挡 C. 交流220V （2）该实验装置可用于开展　　　　实验； A. 探究加速度与力的关系 B. 验证机械能守恒定律 C. 探究小车速度随时间变化的关系 D. 探究互成角度的两个力之间的关系 （3）实验中，小姚同学发现细线与轨道不平行，应调节的部件是_________； （4）小姚在实验中得到如图乙所示纸带，取纸带上某点为计数点0，后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。 根据上述信息可得，物体运动的加速度大小___________（结果保留二位有效数字）；该实验数据能否作为“探究加速度与力关系”实验的实验数据？答：_________；（选填“能”或“否”）你的理由是__________。 15. 小尧同学在实验室练习使用多用电表。 （1）①她将选择开关调到欧姆挡，先用手指捏着红、黑表笔进行欧姆调零（如图甲），然后用手指压着表笔与待测电阻的引脚测量电阻（如图乙），这两步操作_________。 A.甲不合理 B.乙不合理 C.甲、乙都不合理 D.甲、乙都合理 ②已知选择开关在“×10”位置，正确操作情况下指针如图丙所示，待测电阻______； （2）她进一步用如图丁所示实验电路探究充电宝的电动势和内阻，并用两只数字多用电表分别作为电压表和电流表，图中电阻。 ①闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到最_________端（选填“左”或“右”）； ②图中“数字多用电表1”是_______表（选填“电流”或“电压”）； ③在充电宝电量接近100%时，实验得到了与干电池相似的图像，如图戊所示。由图像可得该充电宝的电动势______，内阻_______（结果均保留三位有效数字）。 ④研究发现充电宝在电量减少的过程中，电动势几乎不变，由此可以推测充电宝内用来储存电能的器件可能是_______； A.电感线圈 B.电容器 C.电池组 16. 如图甲为广泛应用于汽车的减振器——氮气减振器，其结构简图如图乙所示。汽缸内充有惰性气体氮，处于压缩状态的弹簧将“工”字型活塞顶于汽缸顶部，当活塞受到外界压力时，由于缸内气体和弹簧的共同作用，可以达到缓冲减振的效果。现将减振器竖直放置，初始时缸内充入的氮气，此时弹簧的压缩量为，氮气柱长度为。已知汽缸中活塞截面，活塞质量，弹簧劲度系数，取大气压强，汽缸壁导热性能良好，不计摩擦。 （1）若用外力迅速向下压活塞，则汽缸内氮气分子的平均动能将______（填“增大”、“减小”或“不变”），在单位时间单位面积上撞击器壁的氮气分子数将______（填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）现在将活塞缓慢下压，求此时缸体内氮气的压强大小。 （3）求：在第（2）问中，施加于活塞的外力的最大值。 17. 小曹同学设计了一“碰碰乐”游戏装置，竖直截面图如图所示，倾角倾斜轨道，水平轨道，半径的竖直螺旋轨道（最低点、略错开）三者平滑连接，竖直螺旋轨道可在段调节。质量的平板紧靠固定凹槽的左侧壁，平板上表面与齐平。游戏开始时，将一质量的滑块从斜轨上高度处由静止滑下，绕螺旋轨道一圈后滑上平板，带动平板一起运动。已知滑块与段的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，其余部分均光滑。间距，间距，滑块可看成质点，不计空气阻力。 （1）若，移动螺旋轨道使（）点位于的中点，求滑块到达螺旋轨道点时受到的支持力。 （2）改变滑块释放高度和螺旋轨道（）点位置，使得滑块每次运动过程中均恰好不脱离轨道。求： ①滑块滑上平板的最大速度； ②滑块与平板第一次达到共同速度时，平板滑过的距离； ③为使滑块始终不脱离平板，平板长度的最小值。 18. 如图所示，水平桌面上固定两根间距的平行金属导轨ef、gh，导轨左端通过开关S连接电源，S接1时，导轨与交流电源S1、理想二极管和理想电流表连接，S接2时，导轨与恒流源S2连接，导轨右端与长度均为的倾斜向上的导轨MN、PQ连接，MN、PQ与水平面的夹角、与PM的夹角均为（俯视图如图），导轨末端P、M处垂直导轨放置长度、质量、电阻的导体棒a，磁感应强度的匀强磁场垂直斜面PQNM向下（图中未画出）。桌面右侧水平地面上有两根间距、与桌面的高度差，且可沿水平面左右移动的足够长金属导轨EF、GH，导轨左端分别有一段倾角可调的极短斜面，以确保金属棒a下落时速度沿斜面方向，该导轨最左端EG相距处垂直导轨放置有长度、质量、电阻的导体棒b，该区域存在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，其他电阻和阻力均忽略不计。 （1）若导体棒a固定，S接1，电源电压u随时间t的变化满足（），求： ①在时刻，导体棒a受到的安培力大小； ②电流表的示数。 （2）若导体棒a不固定，S接2，恒流源电流恒为，则： ①a到达倾斜导轨末端的速度大小v； ②通过计算判断导体棒a能否与导体棒b相碰。 19. 自由电子激光器的工作原理简述如下：如图所示，由加速器产生的高能电子束水平射入沿竖直方向排列、极性交替变换的一系列长为、宽为的磁极产生的磁场中，电子在磁场的作用下扭摆前进，因电子扭摆而产生电磁辐射。一个电子每扭摆一次（如从图中位置到）就会发出一个光脉冲（即一个光子），位于激光器两端的反射镜使光子来回反射，最终从略为透光的右侧镜面射出激光。已知加速后的电子动能，水平射入磁场时速度与中轴线的夹角，取电子质量，电荷量，不计电子发出光子后能量的损失，磁极长度均为。若忽略左右磁极间的缝隙，磁极间磁场视为匀强磁场，不考虑相对论效应，则 （1）为使电子能完成上述扭摆运动，磁极的宽度至少应为多大？极间磁场的磁感应强度应为多大？ （2）在图示间先后激发两个光子的时间间隔是多少？ （3）若该激光器发出的激光强度，激光的频率，普朗克常量。 ①求该激光器发出的激光束在单位体积内的光子数； ②用该激光照射金属进行金属镂刻，激光照射时与金属表面垂直，其中的光子被吸收，另外的光子反弹，求金属表面所受的压强值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $