2025年高三物理高考与地理交叉模拟试题

2025年高三物理高考与地理交叉模拟试题一、选择题（共6小题，每小题6分，共36分）1.地月系运动与天体物理2025年4月28日出现“最大朔月”现象，此时月球、地球与太阳近似处于同一直线。已知月球绕地球公转周期为27.32天，地球自转周期为23小时56分4秒，地球半径为6371km，月球公转轨道半径为38.44万km。下列说法正确的是（）A.朔月时月球绕地球公转的角速度大于地球自转的角速度B.月球公转的线速度约为1.02km/s，小于地球赤道上物体的自转线速度C.地球表面与月球表面的陨石撞击频率差异主要源于地球大气层的摩擦减速作用D.若地球自转角速度增大，同步卫星的轨道半径将增大2.太阳活动与地球磁场2024年地球进入第25太阳活动周巅峰期，太阳耀斑爆发释放的高能带电粒子流（速度约3000km/s）进入地球磁场后发生偏转。已知地球磁场在两极附近强度约为6×10⁻⁵T，赤道附近约为3×10⁻⁵T，带电粒子的电荷量为1.6×10⁻¹⁹C，质量为9.1×10⁻³¹kg。下列分析正确的是（）A.带电粒子在赤道上空500km处的偏转半径约为56kmB.粒子在两极地区的偏转半径比赤道地区小，因此高纬度更易观测到极光C.地球磁场对带电粒子的洛伦兹力做正功，使其动能增大D.太阳活动增强时，地球同步卫星的通信信号稳定性将提高3.大气热力环流与流体力学青藏高原雅鲁藏布江谷地某观测站记录到昼夜气温日较差达15℃，海拔3000m处的气压为68kPa（标准大气压取101kPa，空气摩尔质量为29g/mol，R=8.31J/(mol·K)）。关于该区域热力环流的说法正确的是（）A.白天谷风的形成是因为谷地空气升温快，密度增大而下沉B.夜晚山风的风速随海拔升高而增大，符合伯努利方程中“流速大处压强小”的规律C.若当地气温从10℃升至25℃，空气密度将减小约5.3%D.青藏高原季风环流对我国东部降水的影响主要体现为冬季带来大量降雪4.海市蜃楼与大气光学敦煌沙漠地区夏季午后近地面2m内气温从38℃降至30℃，空气折射率随温度升高而减小（n∝1/T）。下列关于海市蜃楼的分析正确的是（）A.沙漠地区近地面空气密度下小上大，光线折射后形成下现蜃景B.沿海地区易出现上现蜃景，是因为海水比热容大，近海面空气温度高于上层C.光线从低温空气进入高温空气时，折射角小于入射角D.若气温垂直梯度增大（即温度随高度下降更快），蜃景成像将更模糊5.地震波传播与地质构造2024年菲律宾吕宋岛东部海域发生6.1级地震，震源深度35km，纵波（P波）速度7km/s，横波（S波）速度4km/s。已知马尼拉距离震中约300km，下列说法正确的是（）A.纵波比横波先到达马尼拉，时间差约为42秒B.地震波在莫霍面以下传播速度减小，因为地幔物质密度低于地壳C.该区域位于板块生长边界，地震频发D.若震源深度减小，震中距相同的观测站接收到的地震波能量将减小6.新能源开发与热学应用柴达木盆地枸杞种植区为防止霜冻灾害（气温骤降至-2℃时果实30分钟内受冻），采用相变储能装置：在每亩地铺设直径0.05m的水管，利用水凝固放热（凝固热334kJ/kg，水的比热容4.2×10³J/(kg·℃)）。若水管内水流速度0.5m/s，水温从15℃降至0℃，则每亩地每小时需通水的质量约为（）A.0.8kgB.8kgC.80kgD.800kg二、非选择题（共3小题，共64分）7.天体运动与地球环境（20分）2025年7月，我国“夸父三号”卫星进入日地拉格朗日L2点（位于日地连线延长线，与地球距离约150万公里），对太阳活动进行持续观测。（1）已知太阳质量M=2×10³⁰kg，地球质量m=6×10²⁴kg，日地距离r=1.5×10¹¹m，引力常量G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²。①证明“夸父三号”在L2点的绕行周期与地球公转周期相等（提示：卫星受太阳和地球的引力合力提供向心力）；②计算卫星绕太阳公转的向心加速度大小。（2）当太阳耀斑爆发时，高能带电粒子流以3000km/s的速度向地球运动，地球磁场可视为偶极场，赤道上空500km处磁场强度B=3×10⁻⁵T。①求质子（质量1.67×10⁻²⁷kg）在该位置的偏转半径；②解释为何高纬度地区极光现象比低纬度更显著。8.大气环流与气候模拟（22分）青藏高原某观测站（北纬30°，海拔4000m）记录到以下数据：7月平均气温10℃，1月平均气温-15℃，年降水量500mm，且80%集中在夏季。（1）计算该观测站7月与1月的大气压强之比（假设空气视为理想气体，且竖直方向温度均匀）。（2）绘制该区域夏季白天的热力环流示意图（标注近地面与高空的气压、气流方向），并说明谷风对当地降水的影响。（3）若该观测站附近有一冰川，面积1km²，厚度100m，密度900kg/m³。若冰川全部融化，计算融水形成的水层覆盖100km²区域的厚度（忽略蒸发与渗漏）。9.地质力学与工程实践（22分）桂林阳朔峰林为典型喀斯特地貌，溶洞中钟乳石生长速率年均0.1-0.5mm，其形成反应为CaCO₃+H₂O+CO₂⇌Ca(HCO₃)₂（ΔG=-34.5kJ/mol）。（1）已知25℃时反应平衡常数K=10⁻⁵.⁶，当地地下水pH=5.0（即c(H⁺)=10⁻⁵mol/L），HCO₃⁻的电离常数Ka₂=5.6×10⁻¹¹，计算溶洞中Ca²⁺离子浓度（提示：K=[Ca²⁺][HCO₃⁻]²/[CO₂]，且CO₂浓度近似等于大气中CO₂溶解平衡浓度，此处取[CO₂]=1.2×10⁻⁵mol/L）。（2）若钟乳石横截面积S=10cm²，密度2.7g/cm³，计算其年生长质量（取年均生长速率0.3mm）。（3）分析地下河水流速对钟乳石生长速率的影响，并从流体力学角度解释原因。三、选考题（共1小题，10分，任选一题作答）A.海洋能开发与物理原理我国东南沿海某风电场风机叶片长度60m，空气密度1.2kg/m³，年平均风速8.5m/s，风机效率30%。（1）计算单台风机的额定功率（P=1/2ρSv³，S为叶片扫过面积）；（2）说明该海域风能资源丰富的地理原因（从季风与地形角度分析）。B.极光形成与磁场分布地球磁层对高能带电粒子的偏转可简化为“磁瓶”模型：两极磁场强度B=6×10⁻⁵T，赤道磁场强度B=3×10⁻⁵T，带电粒子在磁场中做螺旋运动（绕行半径r=mv⊥/(qB)，螺距d=2πmv∥/(qB)，v⊥、v∥分别为垂直与平行磁场的速度分量）。若质子v⊥=10⁵m/s，v∥=10⁴m/s，计算：（1）质子在两极与赤道的绕行半径之比；（2）质子从赤道运动到北极的过程中，螺距如何变化？解释原因。参考答案及评分标准（部分）一、选择题1.C2.B3.C4.A5.A6.D二、非选择题7.（1）①提示：卫星受太阳引力F₁=GMm卫/(r+L)²，地球引力F₂=Gmm卫/L²，合力提供向心力：F₁+F₂=m卫(r+L)ω²，地球公转：GMm/r²=mrω²，联立可证ω相等（6分）；②向心加速度a=ω²(r+L)=5.9×10⁻³m/s²（4分）（2）①质子偏转半径r=mv/(qB)=1.04×10⁵m（5分）；②高纬度磁场强，且磁力线与地面夹角小，带电粒子易进入大气层与空气分子碰撞发光（5分）8.（1）根据p=ρgh和ρ=pM/(RT)，压强之比p₇/p₁=T₇/T₁=298/258≈1.15（7分）（2）热力环流图（标注“谷地低压、山坡高压”“高空相反”“气流沿山坡上升”）（5分）；谷风将水汽带至高空冷却凝结，增加降水（5分）（3）融水体积V=1×10⁶m²×100m×900kg/m³=9×10¹⁰kg，水层厚度h=9×10¹⁰kg/(100×10⁶m²×1000kg/m³)=0.9m（5分）9.（1）由Ka₂=[H⁺][CO₃²⁻]/[HCO₃⁻]，结合K=[Ca²⁺][HCO₃⁻]²/[CO₂]，解得[Ca²⁺]=2.3×10⁻³mol/L（8分）（2）年生长体积V=S×d=10cm²×0.03cm=0.3cm³，质量m=ρV=0.81g（7分）（3）流速增大，钟乳石生长速率加快（2分）；流速大时，溶液与钟乳石表面物质交换速率提高，促