【物理】2025届江苏省宿迁市高三下学期三模试卷(解析版)

高三年级调研测试物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2、答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3、请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑加粗。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.“覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态，其蕴含的物理规律是（）A.热平衡定律 B.热力学第一定律 C.热力学第二定律 D.机械能守恒定律【答案】C【解析】‌“覆水难收”蕴含的物理规律是熵增加原理‌，即热力学第二定律。故选C。2.抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（）A B.C. D.【答案】B【解析】树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行。故选B。3.人眼的瞳孔直径是毫米数量级的。假想有一种眼睛的瞳孔是微米数量级的圆孔，能感觉非常微弱的光线。这种眼睛正对太阳，太阳光经瞳孔形成的衍射图样是（）A.明暗相间的白色平行直条纹B.明暗相间的彩色平行直条纹C.中央为圆形暗斑，外围有彩色圆环D.中央为圆形白色光斑，外围有彩色圆环【答案】D【解析】可见光的波长为400～760nm，即0.40～0.76微米，则瞳孔是微米数量级的圆孔眼睛正对太阳，太阳光经瞳孔可产生明显衍射，形成的衍射图样类似圆孔衍射，是中央为圆形白色光斑，外围有彩色圆环。故选D。4.山西陶寺遗址考古发现，早在四千年前陶寺先民通过观象台夯土墙间的12道缝隙，观测日月星辰，划分了节气。地球绕太阳运行的轨道如图所示，则地球在夏至时（）A.加速度与立夏时的相同B.动能与立夏时的相同C.角速度与立夏时的相同D.与太阳连线单位时间内扫过的面积与立夏时的相同【答案】D【解析】A．根据牛顿第二定律，有解得由图可知地球在夏至时与立夏时到太阳的距离不相等，所以加速度不相同，故A错误；B．根据开普勒第二定律可知地球由立夏到夏至速度逐渐减小，所以动能不相同，故B错误；CD．根据开普勒第二定律可知地球与太阳连线单位时间内扫过的面积相等，可知地球由立夏到夏至角速度逐渐减小，故C错误，D正确。故选D。5.我国科学家把金属铋块熔化成液态铋，再经挤压后得到单原子层金属铋片，与铋块相比，铋片的导电性能和机械强度显著增强则（）A.铋块熔化过程中温度不断升高 B.液态铋表面分子间作用力表现为引力C.铋片中的分子呈无规则排列 D.铋片中的分子在做布朗运动【答案】B【解析】A．金属熔化属于晶体熔化过程，熔化时虽然吸热，但温度保持在熔点不变，直到全部熔化，故A错误；B．液体表面分子间作用力表现为引力，这是液体表面张力形成的原因。液态铋表面分子间作用力为引力符合物理规律，故B正确；C．金属固态通常为晶体结构，原子排列有序，题目中铋片导电性和机械强度增强，说明其结构更有序（如单层晶体结构），而非无规则排列，故C错误；D．布朗运动是悬浮微粒在流体中的无规则运动，而固体分子仅在平衡位置附近振动，不会发生布朗运动，故D错误。故选B。6.门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（）A.二极管不发光，蜂鸣器报警 B.二极管不发光，蜂鸣器不报警C.二极管发光，蜂鸣器报警 D.二极管发光，蜂鸣器不报警【答案】A【解析】若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，继电器线圈K断电，S2自动与a断开，二极管断电熄灭，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示，自行车在平直路面上匀速行驶，车轮与路面不打滑，轴心O点的速度大小为v。则轮边缘最高点P处的速度大小为（）A.0 B.v C.2v D.3v【答案】C【解析】P点和O点都在绕着车轮与地面的接触点运动，由于这三点共线，则P点和O点角速度相等，又P点到车轮与地面的接触点的距离是O点的2倍，根据可知，P处的速度为O点速度的2倍，即P处的速度大小为。故选C。8.如图所示，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值分别为、，电容器的电容为C。闭合开关S，电路稳定后（）A.通过电阻的电流为零B.电容器所带电荷量为C.断开S的瞬间，通过电阻的电流为D.断开S后，通过电阻的电荷量为【答案】C【解析】A．电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻的电流为故A错误；B．电容器两端电压等于电阻两端电压，则有电容器所带电荷量为故B错误；C．断开S的瞬间，电容器与电阻构成回路进行放电，通过电阻的电流为故C正确；D．断开S后，电容器与电阻构成回路进行放电，则通过电阻的电荷量为，故D错误。故选C。9.如图所示，不可伸长的细线一端固定，另一端系一小球，小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动，不计空气阻力。小球从释放向最低点运动的过程中，设细线与水平方向夹角为θ，则线中拉力的大小F、小球沿圆弧切线方向加速度的大小a随sinθ变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】CD．沿切线方向，根据牛顿第二定律得解得当细线水平时，，加速度a最大，最大值为当细线竖直时，，加速度a最小，最小值为CD错误；AB．沿半径方向，根据牛顿第二定律得根据机械能守恒定律得解得A正确，B错误。故选A。10.如图所示，相距为d的足够长平行光滑金属导轨、与水平面间夹角为θ，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨上端接有一电阻。水平导体棒以速度v沿导轨匀速下滑，棒与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，则（）A.导体棒中电流方向为B.回路中的电动势为C.导体棒受到的安培力大小为D.回路中的电功率为【答案】D【解析】A．导体棒下滑过程中，根据右手定则可得，导体棒中电流方向为，故A错误；B．由于磁场方向与运动方向不垂直，所以回路中的电动势为故B错误；C．对导体棒受力分析，如图所示根据平衡条件可得故C错误；D．根据能量守恒可知，导体棒的重力势能转化为电能，所以回路中的电功率等于重力做功的功率，则故D正确。故选D。11.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个完全相同带正电的小球A、B、C，通过不可伸长的绝缘细线a、b、c连接成正三角形，小球均处于静止状态，细线被拉直。剪断细线a，小球开始运动。则（）A.剪断a前，a中张力大于B、C间的库仑力B.剪断a瞬间，细线b、c中张力均变大C.三个球运动至一直线时，整个系统电势能最大D.球A经过B、C初始位置连线中点时的速度最大【答案】B【解析】A．由受力分析可知，剪断前，中的张力等于、间的库仑力，中的张力等于、间的库仑力，A错误；B．剪断瞬间，对B分析，受A对B的斥力、C对B的斥力以及细线c的拉力，则此时c的拉力同理可知b中张力也变大，即剪断a瞬间，细线b、c中张力均变大，B正确；C．系统初始时静止，剪断后开始运动，动能增加，电势能减小，所以电势能最大时是初始静止状态，C错误；D．当三个小球在同一直线上时，动能最大，电势能最小，但此时B、C小球已经离开了初始位置，D错误。故选B。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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.实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为M的重锤A（含遮光条）、重锤B。主要的实验操作如下：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d；②用米尺量出光电门1、2间的高度差h；③在重锤A上加上质量为m的小钩码；④将重锤B压在地面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2；⑤改变光电门2的位置，重复实验。请回答下列问题：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=________mm。（2）重锤A经过光电门2时速度的大小为________（用题中物理量的符号表示）。（3）已知重力加速度为g，若满足关系式________（用题中物理量的符号表示），则验证了重锤A、B和钩码组成的系统机械能守恒。（4）某小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是________。A.存在空气阻力 B.细绳与滑轮间有摩擦力 C.遮光条宽度d的测量值偏大（5）实验中，忽略空气阻力，细绳与滑轮间没有相对滑动。有同学认为细绳与滑轮间的静摩擦力做功但不产生内能，因此重锤A、B和钩码组成的系统机械能守恒。该同学的观点________（选填“正确”或“不正确”），理由是________。【答案】（1）5.25（2）（3）（4）C（5）不正确静摩擦力对重锤A、B和钩码组成的系统做负功，系统机械能减小【解析】【小问1详解】遮光条的宽度为【小问2详解】重锤A经过光电门2时速度的大小为【小问3详解】若系统机械能守恒定律根据题意得可知系统机械能守恒需要满足关系式【小问4详解】A．存在空气阻力，有机械能损失，系统增加的动能略小于系统减少的重力势能，A不符合题意；B．细绳与滑轮间有摩擦力，有机械能损失，系统增加的动能略小于系统减少的重力势能，B不符合题意；C．若遮光条宽度d的测量值偏大，则可能导致即系统增加动能略大于系统减少的重力势能，C符合题意。故选C。【小问5详解】[1]该同学的观点不正确；[2]静摩擦力对重锤A、B和钩码组成的系统做负功，系统机械能减小。13.某压缩空气储能系统，在电网用电低谷时，将电能通过电动压缩机压缩空气储存起来，如图所示，理想变压器将电网电压降为压缩机工作电压，压缩机每天工作时间为，工作电流为I。（1）求理想变压器原，副线圈的匝数比；（2）电网用电高峰时，储能系统用压缩的空气推动发电机发电，释放全部储能，发电机给电网供电的功率为P，每天工作时间为求该储能系统的效率。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】对于理想变压器，电压与匝数成正比，即理想变压器原，副线圈的匝数比匝数比为【小问2详解】由题可知，储存的能量为发电机给电网供电的能量为则该储能系统的效率为14.一个静止的钴在某条件下发生β衰变生成镍，放出动能为的电子，同时释放能量分别为、的两个光子，忽略镍60的动能，释放的核能全部转化为电子的动能和光子的能量。已知电子的质量为m，普朗克常量为h，真空中光速为c，不考虑相对论效应。（1）写出该衰变方程式，并求电子的物质波波长；（2）有N个钴60发生了β衰变，求核反应中总的质量亏损。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详解】根据质量数守恒与核电荷数守恒可得核反应方程为电子的动量电子的动能电子的波长解得【小问2详解】N个钴60发生衰变产生的能量根据质能方程解得15.如图所示，长的轻质板C静止在光滑水平面上，小物块A、B分别静置在板C的左右两端，质量、均为1.0kg，A、B与C间的动摩擦因数分别为、。现给A施加水平向右的推力，使它们开始运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B间的碰撞为弹性碰撞，取重力加速度。（1）若推力大小，A、B、C以相同加速度一起运动，求加速度大小a及B受到的摩擦力大小；（2）若推力大小，B相对C运动，求从B开始运动到与A刚要发生碰撞的过程中，B所受摩擦力的冲量大小I；（3）若推力大小，经时间撤去推力；A、B、C继续运动到稳定状态，求整个过程中产生的热量Q。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1详解】对A、B、C由牛顿第二定律代入数据得对B，由牛顿第二定律代入数据得【小问2详解】A、C相对静止，对A、C，由牛顿第二定律解得对B，由牛顿第二定律解得从B开始运动到与A刚要发生碰撞的过程的位移关系代入数据得B所受摩擦力的冲量代入数据得【小问3详解】经时间撤去推力时，A、C的速度代入数据得B的速度代入数据得A、B等质量，且A、B间的碰撞为弹性碰撞，A与B发生碰撞瞬间，交换速度有，碰后A、B相对C滑动，设A、B最终共速且B没有滑离C，对系统A、B、C整体，从撤去推力至共速过程，由动量守恒定律由能量守恒定律解得因为令解得故A、B最终共速且B没有滑离C，整个过程中产生的热量代入数据得16.如图所示，在平面内存在有界匀强磁场，磁场的边界是半径为R的圆，圆心C点的坐标为，磁场方向垂直平面向外，第Ⅱ象限内垂直x轴放置线状粒子源，粒子源的一端在x轴上，长度为，沿+x方向均匀发射速度大小为的相同粒子，所有粒子经磁场偏转后从坐标原点O处射出。第Ⅲ象限内垂直x轴放置一荧光屏S，荧光屏的一端在x轴上，长为，到y轴的距离为R。已知粒子的质量为m，电荷量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。（1）求磁感应强度大小B；（2）求能打在屏上粒子的数目占粒子源发出粒子总数的百分比k；（3）若在第Ⅲ，Ⅳ象限内加沿方向的匀强电场（图中未画出），使所有粒