2025年高考第三次模拟考试卷：物理一（江苏卷）（解析版）

这是一份2025年高考第三次模拟考试卷：物理一（江苏卷）（解析版），共15页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
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．某烟雾报警器结构和原理如图甲和乙所示。光源S向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光进入光电管C从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，当电流大于就会触发报警系统报警。某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图乙所示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子个数越多。已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ）
A．光电管内单位时间激发出的光电子数为时，一定会触发报警
B．将滑片P向左移动，当烟雾浓度小于n时有可能报警
C．仅提高光源S发出光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．报警器报警时，将滑片P向左移动警报有可能会被解除
【答案】D
【解析】光电管内单位时间激发出的光电子数为时，会受到两端电压的限制，在阴极产生的光电子不一定全部到达A极，故不一定能让报警系统的电流达到，不一定能触发报警，故A错误；将滑片P向左移动，光电管两端所加的正向电压减小，单位时间内到达A极的光子个数减少，则报警系统的电流达到时，单位时间内光电管接收到的光子个数增大，烟雾浓度增大，即当烟雾浓度大于n时有可能报警，故B错误；根据光电效应方程，可知光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强度无关，故仅提高光源S发出光的强度，光电子的最大初动能不变，故C错误；报警器报警时，将滑片P向左移动，光电管两端所加的正向电压减小，单位时间内到达A极的光子个数减少，报警系统的电流减小，警报有可能会被解除，故D正确。故选D。
2．如图所示，质量为m的小球置于内壁光滑的半球形凹槽内，凹槽放置在跷跷板上，凹槽的质量为M。开始时跷跷板与水平面的夹角为，凹槽与小球均保持静止。已知重力加速度为g，，，则在缓慢压低跷跷板的Q端至跟P端等高的过程中。下列说法正确的是（ ）
A．跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大
B．小球对凹槽的压力大小始终为mg
C．开始时跷跷板对凹槽的支持力大小为0.8Mg
D．开始时跷跷板对凹槽的摩擦力大小为0.6Mg
【答案】B
【解析】由于小球、凹槽整体的重力不变化，与跷跷板的作用力等大反向，那么跷跷板对凹槽的作用力不变，故A错误；小球所在处的凹槽切线总是水平的，那么小球对凹槽的压力大小始终等于小球的重力，故B正确；将小球跟凹槽视为整体，开始时恰好静止，那么根据受力平衡知，跷跷板对凹槽的支持力大小为，跷跷板对凹槽的摩擦力大小为，故CD错误。故选B。
3．以下说法不正确的是（ ）
A．泊松亮斑是由光的衍射形成的
B．将托马斯•杨双缝干涉实验装置放进水中，条纹间距会变大
C．用一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现光的强度发生变化，说明该光是偏振光
D．为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄膜”，使光学系统成像更清晰，这是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理
【答案】B
【解析】泊松亮斑是光绕过障碍物形成的，属于光的衍射现象，故A正确；将托马斯•杨双缝干涉实验装置放进水中，根据光的折射定律，可知，光的波长变小，结合条纹间距与波长之间的关系，可知条纹间距变小，故B错误；自然光在各个振动方向上的强度相同，所以旋转偏振片时透射光的亮度不变，而用一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现光的强度发生变化，说明该光是偏振光，故C正确；根据薄膜干涉原理，为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄膜”， 薄膜前后表面反射光相互干涉而消弱，使光学系统成像更清晰，故D正确。故选B。
4．如图甲是国产科幻大片《流浪地球2》中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站，人类通过地面和空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向心加速度a与其到地心距离r的关系图像，已知为地球半径，为地球同步卫星轨道半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球自转的角速度
B．地球同步卫星的周期
C．上升过程中电梯舱对人的支持力保持不变
D．从空间站向舱外自由释放一物体，物体将做自由落体运动
【答案】B
【解析】根据，可知图像中，其斜率为角速度的平方，A错误；由于，解得，故其周期B正确；上升过程中，电梯可能变加速或变减速，支持力不一定保持不变，C错误；太空中处于失重状态，从舱释放一物体，不会做自由落体运动，D错误。故选B。
5．如图所示，一定质量的理想气体，经历过程，其中是等温过程，是等压过程，是等容过程。下列说法正确的是（ ）
A．完成一次循环，气体向外界放热
B．a、b、c三个状态中，气体在c状态分子平均动能最大
C．过程中，气体放出的热量大于外界对气体做的功
D．过程中，容器壁在单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数会增加
【答案】C
【解析】完成一次循环，气体的内能不变，过程，气体体积增大，气体对外界做功，过程，气体体积减小，外界对气体做功，由于过程气体的压强大于过程气体压强，则气体对外做功大于外界对气体做功，过程，气体体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知，完成一次循环，气体吸热，故A错误；过程中，气体的压强不变，体积减小，则气体的温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出的热量大于外界对气体做的功，c状态气体温度最低，气体在c状态分子平均动能最小，故B错误，C正确；过程中，气体温度不变，分子的平均动能不变，压强减小，由气体压强的微观解释可知，容器壁在单位时间内、单位面积上受到气体分子撞击的次数会减少，故D错误。故选C。
6．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是（ ）
A．t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0
B．t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为2cm
C．t=1.0s时，P向y轴正方向运动
D．t=1.0s时，P向y轴负方向运动
【答案】C
【解析】在内，甲、乙两列波传播的距离均为，根据波形平移法可知，时，处甲波的波谷刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知，时，P偏离平衡位置的位移为，故A、B错误；在内，甲、乙两列波传播的距离均为，根据波形平移法可知，时，甲波的平衡位置振动刚好传到P处，处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知，时，P向y轴正方向运动，故C正确，D错误。故选C。
7．如图所示，真空中正四面体的四个顶点上分别固定着一个点电荷，其中两个为正点电荷，另外两个为负点电荷，点电荷的电荷量均相等，O为正四面体的中心，a、b、c、d为4个棱的中点，下列说法正确的是（ ）
A．中心O处的电场强度为0
B．b点和d点的电势相等
C．a点与c点的电场强度相同
D．a点与c点的电势相等
【答案】D
【解析】将两个正点电荷作为一组等量正点电荷，将两个负点电荷作为一组等量负点电荷，可知两个正点电荷在中心O处的电场强度方向沿O指向d，两个负点电荷在中心O处形成的电场强度方向也沿O指向d，故中心O的合电场强度一定不为0，A错误；将一个正试探点电荷从b点沿直线移动到d点，两个正点电荷和两个负点电荷均对其做正功，故b点的电势高于d点的电势，B错误；将a点所在棱的两端的点电荷看作一组等量异号点电荷，另外两个点电荷也看作一组等量异号点电荷，a、c两点均在等量异种电荷的中垂线上，故a点和c点的电势相等，D正确；根据电场叠加原理，a点和c点的电场强度大小相同，方向不同，C错误。故选D。
8．弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空气阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（ ）
A．炮弹的运动是斜抛运动
B．炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度
C．炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间
D．炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能
【答案】C
【解析】炮弹在空中不只受到重力作用，还受到空气阻力，所以炮弹的运动不是斜抛运动，故A错误；炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，在最高点受空气阻力与水平速度方向相反，水平方向的加速度方向向左，设为a，则最高点的加速度大小为，加速度大于g，方向向左下方，故B错误；从O到最高点的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即mg＋f1＝ma1，在下落过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即mg–f2＝ma2，故a1＞a2，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间，故C正确；因为速度越大，空气阻力越大，由于空气阻力始终做负功，同一高度处，上升过程的速度大小总是大于下降过程的速度大小，则同一高度处，上升过程的空气阻力大小总是大于下降过程的空气阻力大小。由微元法，上升过程克服空气阻力做的功等于空气阻力与上升过程路程的乘积，下降过程克服空气阻力做的功等于空气阻力与下降过程路程的乘积。升弧长而平伸，降弧短而弯曲。上升过程克服空气阻力做的功大于下降过程克服空气阻力做的功。由功能关系可知克服空气阻力做的功等于机械能的减少量。炮弹在上升阶段损失的机械能大于在下降阶段损失的机械能，故D错误。故选C。
9．如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。现将具有一定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置，由静止释放。MN 运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好，不考虑自感影响，下列说法不正确的是（ ）
A．MN最终一定静止于OO'位置
B．MN运动过程中安培力始终做负功
C．从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大
D．从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N
【答案】C
【解析】由于金属棒MN运动过程切割磁感线产生感应电动势，回路有感应电流，产生焦耳热，金属棒MN的机械能不断减小，由于金属导轨光滑，所以经过多次往返运动，MN最终一定静止于OO'位置，故A正确；当金属棒MN向右运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由M到N，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向左，则安培力做负功；当金属棒MN向左运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由N到M，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向右，则安培力做负功；可知MN运动过程中安培力始终做负功，故B正确；金属棒MN从释放到第一次到达OO'位置过程中，由于在OO'位置重力沿切线方向的分力为0，可知在到达OO'位置之前的位置，重力沿切线方向的分力已经小于安培力沿切线方向的分力，金属棒MN已经做减速运动，故C错误；从释放到第一次到达OO'位置过程中，根据右手定则可知，MN中电流方向由M到N，故D正确。故选C。
10．如图甲所示，质量分别为、的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x。撤去外力并开始计时，A，B两物体运动的图像如图乙所示，表示0到时间内A的图像与坐标轴所图图形的面积大小，、分别表示到时间内A、B的图像与坐标轴所围图形的面积大小。下列说法正确的是（ ）
A．0到时间内，墙对B的冲量等于
B．
C．B运动后，弹簧的最大形变量等于
D．
【答案】D
【解析】由图像可以看出，t1时刻B开始离开墙壁。在0~t1时间内，弹簧处于压缩状态，物体B静止，则墙对B的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小，又因为弹簧对A、B的弹力大小相等，由，可知，故A错误；由图可知，B运动后，同一时刻A的加速度小于B的加速度，根据，可知，两物体所受弹簧弹力大小相等，二者质量关系为，故B错误；当A、B速度相等时弹簧形变量（伸长量或压缩量）最大，此时A、B的速度不为零，A、B的动能不为零，由能量守恒定律可知，弹簧形变量最大时A、B的动能与弹簧的弹性势能之和与撤去外力时弹簧的弹性势能相等，则弹簧形变量最大时弹簧弹性势能小于撤去外力时弹簧的弹性势能，弹簧形变量最大时弹簧的形变量小于撤去外力时弹簧的形变量x。故C错误；a−t图线与坐标轴所围图形的面积大小等于物体速度的变化量，因t＝0时刻A的速度为零，t1时刻A的速度大小，t2时刻A的速度大小，B的速度大小，由图像可知，t1时刻A的加速度为零，此时弹簧恢复原长，B开始离开墙壁，到t2时刻两者加速度均达到最大，弹簧伸长量达到最大，此时两者速度相同，即，则，故D正确。故选D。
11．如图，一理想变压器ab端接交流电源，原线圈匝数为100匝，R1、R2、R3阻值相等．则当开关S断开时R1的功率为P1，当S闭合时R1的功率为P2，且P1∶P2＝9∶25，则副线圈匝数为( )
A．25 B．50 C．200 D．400
【答案】B
【解析】设原、副线圈的匝数比为n，开关断开时原线圈电流为I1，开关闭合时原线圈电流为I2，由P1∶P2＝9∶25、P＝I2R可知I1∶I2＝3∶5；设开关断开时副线圈电流为I1′，开关闭合时副线圈电流为I2′，设R1＝R2＝R3＝R，则开关断开时副线圈电压为U1′＝I1′R＝nI1R，此时原线圈输出电压为U1＝nU1′＝n2I1R，总电压为U＝U1＋I1R＝n2I1R＋I1R，由欧姆定律可知开关闭合时副线圈电阻为R′＝0.5R，此时副线圈电压为U2′＝I2′·0.5R＝0.5nI2R，此时原线圈输出电压为U2＝nU2′＝0.5n2I2R，总电压为U＝U2＋I2R＝0.5n2I2R＋I2R，联立解得n＝2，则副线圈的匝数为n′＝eq \f(1,2)×100＝50，故B正确，A、C、D错误。
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．（10分）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有：
待测热敏电阻（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；
电源E（电动势，内阻r约）；
电阻箱R（阻值范围）；
滑动变阻器（最大阻值）；
滑动变阻器（最大阻值）；
微安表（量程，内阻等于）；
开关两个，温控装置一套，导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：
①按图示连接电路；
②闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏；
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题：
（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。
（2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图（不含温控装置）连接成完整电路__________。
（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为，该温度下热敏电阻的测量值为__________（结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。
（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________（填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）R1 （2）见解析 （3）3500 大于 （4）减小
【解析】（1）用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器前半部分并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后该部分电阻变化越小，从而电压的值变化越小，故滑动变阻器应选R1
（2）电路连接图如图所示
（3）微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即
可得
当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
（4）由于是图像，当温度T升高时，减小，从图中可以看出减小，从而减小，因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。
13．（8分）一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率n？
（2）光在玻璃砖中的最长传播时间t？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）自面入射的光线如图所示
由几何关系可知，
解得
（2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为
光在玻璃砖中传播的速度
则光在玻璃砖中最长传播时间
解得
14．（10分）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q在t=0时的波形图如图所示，波源分别位于坐标原点和x=19m处，两波源的振动频率相同。其中简谐横波P的波源振动方程为，求：
（1）两简谐横波的传播速度大小？
（2）简谐横波Q波源的振动方程？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由波形图知两列波的波长均为
由振动方程
得
解得周期
则波的传播速度大小均为
（2）由波形图知两列波的振幅
对于简谐横波Q，处质点的振动方程为
则简谐横波Q波源的振动方程为，
解得
15．（12分）如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半圆形部分的半径R=0.4m，重力加速度大小g=10m/s2.
（1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于3mg，求小物块在Q点的速度大小v？
（2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度a与F对应关系如图乙所示？
（i）求μ和m？
（ii）初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力F=8N，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s。求轨道水平部分的长度L？
【答案】（1）；（2）（i），；（3）
【解析】（1）根据题意可知小物块在Q点由合力提供向心力有
代入数据解得
（2）（i）根据题意可知当F≤4N时，小物块与轨道是一起向左加速，根据牛顿第二定律可知
根据图乙有
当外力时，轨道与小物块有相对滑动，则对轨道有
结合题图乙有
可知
截距
联立以上各式可得，，
（ii）由图乙可知，当F=8N时，轨道的加速度为6m/s2，小物块的加速度为
当小物块运动到P点时，经过t0时间，则轨道有
小物块有
在这个过程中系统机械能守恒有
水平方向动量守恒，以水平向左的正方向，则有
联立解得
根据运动学公式有
代入数据解得
16．（16分）利用电磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在xOy平面内存在区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。位于坐标原点O处的离子源能在xOy平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与y轴正方向夹角的最大值为，且各个方向速度大小随变化的关系为式中为未知定值，且的离子恰好通过坐标为的P点。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应，，。
（1）求关系式中的值？
（2）当离子的发射速度在第二象限内且时，求离子第一次到达界面的时间t？
（3）求所有离子中第一次到达界面时，与x轴的最远距离？
（4）为回收离子，在界面右侧加一宽度为L且平行于x轴、方向向右的匀强电场，如图所示，为使所有离子都不能穿越电场右边界，求电场强度的最小值E？
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）根据题意可知，当时，即沿轴正方向发射的离子恰好通过坐标为（L，L）的P点，则其轨迹的圆心一定在轴上，设轨迹的半径为，由几何关系有
解得
即圆心在界面与轴的交点，又有
其中
解得
（2）当离子的发射速度在第二象限内且时，粒子的运动轨迹，如图所示
由题意可知
由牛顿第二定律可得
解得
可知圆心在的界面上，由几何关系得圆心角
离子第一次到达界面的时间为
（3）根据题意，由牛顿第二定律有
解得
由几何关系可知，所有离子运动轨迹圆心均在的界面上，则离子沿左侧射出时，通过界面时离轴最远，此时离子运动的半径为
由几何关系可得
（4）综合上述分析可知，离子通过界面时，速度与界面垂直，则为使所有离子都不能穿越电场区域，即保证速度最大的离子不能通过即可，即当离子以射入时速度最大，最大速度为
离子在轴方向上运动方向最大位移为L，此时速度为，在复合场区域任意时间，由动量定理可得
两边求和有
解得
由动能定理有
解得
即电场强度的最小值