2025年高三物理高考创新意识模拟试题

2025年高三物理高考创新意识模拟试题一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分）量子通信技术我国"墨子号"量子科学实验卫星通过光子偏振态实现信息加密传输。若光子在真空中沿z轴正方向传播，其偏振方向在xy平面内，下列说法正确的是（）A.光子的能量由传播速度决定B.偏振方向始终与电场强度方向垂直C.若在传播路径上放置透振方向沿x轴的偏振片，光子一定无法通过D.光子的动量与其波长成反比新能源汽车能量转换某品牌纯电动汽车搭载400V高压电池组，其驱动电机效率为90%。当汽车以72km/h的速度匀速行驶时，电机输出功率为20kW，已知汽车所受阻力与速度成正比（f=kv），则比例系数k的值为（）A.50N·s/mB.100N·s/mC.150N·s/mD.200N·s/m空间站力学环境国际空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道高度约400km。站内宇航员进行"太空授课"时，将一个小钢球由静止释放（不计空气阻力），下列描述正确的是（）A.钢球做自由落体运动B.钢球相对空间站做匀速直线运动C.若钢球获得沿运动方向的初速度，其轨道半径将增大D.钢球所受地球引力与空间站所受引力大小相等超导磁悬浮原理高温超导材料在液氮环境中可实现零电阻特性。将一块钇钡铜氧超导块置于永磁体上方，会产生稳定的磁悬浮现象，其原理是（）A.超导块因完全抗磁性排斥永磁体磁场B.永磁体对超导块的静电力与重力平衡C.超导块中感应电流产生的磁场与永磁体磁场同向D.超导体的迈斯纳效应使其内部磁感应强度不为零光的波粒二象性在单缝衍射实验中，用波长为λ的单色光照射宽度为a的单缝，光屏上出现明暗相间的条纹。若仅将单缝宽度减小为a/2，其他条件不变，则中央亮纹的（）A.宽度变为原来的2倍，亮度变为原来的1/2B.宽度变为原来的2倍，亮度变为原来的1/4C.宽度不变，亮度变为原来的1/2D.宽度不变，亮度变为原来的1/4核反应与能源我国自主研发的"华龙一号"核电站采用铀-235裂变反应释放能量，其核反应方程为：${}{92}^{235}\text{U}+{}{0}^{1}\text{n}\rightarrow{}{56}^{144}\text{Ba}+{}{36}^{89}\text{Kr}+3{}_{0}^{1}\text{n}$。已知铀-235、钡-144、氪-89的质量分别为235.0439u、143.9229u、88.9178u，中子质量为1.0087u，1u相当于931MeV能量，则该反应释放的能量约为（）A.1.8×10²MeVB.2.7×10²MeVC.3.6×10²MeVD.4.5×10²MeV传感器技术应用某智能手机加速度传感器可测量三维方向加速度。将手机平放在水平桌面上，屏幕朝上，启动传感器后记录到x轴（水平向右）加速度随时间变化的图像如图所示，则t=2s时手机的运动状态可能是（）A.向右匀加速直线运动B.绕竖直轴顺时针旋转C.沿桌面被水平抛出瞬间D.从静止开始向右做变加速运动二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选得0分）电磁弹射技术我国福建舰采用电磁弹射系统辅助舰载机起飞，其原理简化为金属滑块在水平导轨上受安培力作用加速。已知两平行导轨间距为L，匀强磁场磁感应强度为B，方向竖直向下，滑块质量为m，电阻为R，电源电动势为E（内阻不计）。若滑块从静止开始运动，忽略摩擦及空气阻力，下列说法正确的有（）A.滑块所受安培力大小为BEL/RB.滑块的加速度随速度增大而减小C.当滑块速度为v时，其电功率为(BLv)²/RD.滑块的最大速度为E/(BL)热学与生态保护为研究全球变暖对极地冰盖的影响，科学家测量冰面下海水的温度分布。已知海水的密度随温度变化关系如图所示（4℃时密度最大），某海域冰层下200m处海水温度为2℃，下列分析正确的有（）A.该深度海水密度小于海面处（假设海面温度为-1℃）B.若温度升高1℃，海水密度可能增大C.海水的摩尔质量约为18g/mol（可视为纯水分子）D.温度升高时，水分子的平均动能一定增大波动光学综合用单色光做双缝干涉实验时，将其中一缝用厚度为d的透明薄片（折射率n>1）覆盖，观察到干涉条纹移动了N条。若改用波长为原来2倍的单色光，其他条件不变，则（）A.条纹间距变为原来的2倍B.中央亮纹位置将向覆盖薄片的缝一侧移动C.条纹移动的条数可能变为N/2D.若薄片厚度减小为d/2，条纹移动方向改变三、非选择题（共57分）（一）必考题（共45分）实验题（10分）背景：某实验小组利用智能手机（内置重力传感器、磁场传感器）设计"地磁场测量实验"，步骤如下：①将手机水平放置，屏幕朝上，记录x轴（东向）、y轴（北向）磁场强度分量分别为Bₓ=21μT，Bᵧ=40μT；②将手机绕y轴旋转90°，使屏幕朝向正北，记录z轴（竖直向上）磁场强度分量Bz=45μT。回答下列问题：（1）地磁场的磁感应强度大小为______μT，磁倾角（磁场方向与水平面夹角）的正切值为______；（4分）（2）若在手机旁放置一根南北方向的长直导线，通以由南向北的电流，再次测量时Bₓ将______（选填"增大""减小"或"不变"）；（2分）（3）某同学认为实验中应考虑手机金属外壳对磁场的屏蔽作用，提出用塑料盒包裹手机重复实验。请评价该方案的合理性：______。（4分）填空题（15分）（1）2024年10月，我国成功发射"巡天"空间望远镜，其主镜口径达2米，可观测距离约130亿光年的天体。光年是______单位，该望远镜的最小分辨角θ∝（用波长λ和口径D表示）；（6分）（2）某型号风力发电机功率P与风速v的关系为P=0.5ρSv³η，其中ρ为空气密度，S为风叶扫过面积，η为效率。若风叶直径10m，η=30%，当风速10m/s时，发电机输出功率约为______kW（ρ=1.2kg/m³，π取3.14）；（5分）（3）如图所示，光滑水平面上质量为m的物块A以速度v₀与静止的物块B（质量2m）碰撞后粘在一起，碰撞过程中损失的机械能与初始动能之比为。（4分）计算题（20分）情境：我国"东数西算"工程中，某数据中心采用液冷服务器散热，冷却液在管道内做定向流动。简化模型如图所示，水平管道由两段粗细不同的圆柱形管组成，粗管直径D=20cm，细管直径d=10cm，连接处平滑过渡。已知冷却液密度ρ=1.0×10³kg/m³，运动粘度μ=0.001Pa·s（层流状态下，沿程阻力损失公式：h_f=32μLv/(ρgd²)，L为管长，v为流速）。（1）若冷却液在粗管中流速v₁=1m/s，求细管中流速v₂及两管的压强差Δp；（8分）（2）若细管长度L=10m，求冷却液流经细管的沿程阻力损失h_f；（6分）（3）若数据中心服务器总发热量为200kW，冷却液流量需满足每秒带走全部热量，已知冷却液比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，允许温度升高Δt=5℃，求所需冷却液的体积流量Q（结果保留两位有效数字）。（6分）（二）选考题（共12分。请从14、15题中任选一题作答）[选修3-3]能源与环境（12分）（1）（4分）某地区推广"地源热泵"供暖技术，利用地下土壤恒温层（15℃）与室内（20℃）的温差换热。若热泵的制热系数（放出热量与消耗电能之比）为5，则每消耗1kW·h电能可向室内提供的热量为______kJ，该过程______（选填"遵守"或"不遵守"）热力学第二定律。（2）（8分）如图所示，一定质量的理想气体经历A→B→C→A的循环过程，其中A→B为等压过程，B→C为等容过程，C→A为等温过程。已知状态A的温度T_A=300K，体积V_A=2L，状态B的体积V_B=3L，求：①状态B的温度T_B；②整个循环过程中气体对外界做的净功W。[选修3-4]光的传播与振动（12分）（1）（4分）某列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，波沿x轴正方向传播，周期T=0.4s。则x=2m处质点在t=0.1s时的位移为______m，该质点在0~0.2s内通过的路程为______m。（2）（8分）半径为R的半圆柱形玻璃砖横截面如图所示，O为圆心，AB为直径。一束单色光从P点（OP与AB夹角θ=30°）垂直于圆柱面射入，折射后从Q点射出。已知玻璃砖折射率n=√3，求：①光线在玻璃砖内的传播时间t（光速为c）；②出射光线与A