2025届江西省景德镇市高三下学期第三次质检物理试题（解析版）

这是一份2025届江西省景德镇市高三下学期第三次质检物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共46分。第1~7题单项选择题，每小题4分；第8~10题多项选择题，每小题6分，选对得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分）
1. 下列对教材中的四副插图所包含物理思想方法的说法正确的是（ ）
A. 图甲：类比法B. 图乙：控制变量法
C. 图丙：等效替代法D. 图丁：理想实验方法
【答案】C
【解析】A．图甲是推导图像的面积代表位移，采用的是微元法，故A错误；
B．图乙在研究力和运动的关系时，伽利略运用了理想斜面模型结合逻辑推论，故B错误；
C．图丙利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验，采用物理思想方法是等效替代法，故C正确；
D．图丁探究影响电荷间相互作用力的因素时，运用了控制变量法，故D错误。
故选C。
2. 如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中通有电流，其电流随时间t的变化规律如图乙所示，不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻B环中感应电流最大B. 和时刻，两环相互排斥
C. 和时刻，B环中产生的感应电流方向相同D. 时刻，B环有扩张的趋势
【答案】A
【解析】A．由图像可知， t4时刻A环中电流为零，但电流变化率最大，此时B环中感应电流最大，A正确；
BC．t2时刻A环中电流减小，由楞次定律可知，B环中产生与A环中方向相同的感应电流，t3时刻A环中电流减小，B环中产生与A方向相同的感应电流，因此t2和t3时刻，A、B两环都相互吸引，B环在这两个时刻电流方向相反，BC错误；
D．t4时刻B环磁感应强度为0，面积无变化趋势，D错误。
故选A。
3. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力，重力加速度为g。则球B在最高点时（ ）
A. 球B的速度为零B. 球A的速度大小为
C. 水平转轴对杆的作用力为mgD. 水平转轴对杆的作用力为2mg
【答案】B
【解析】A．球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有
解得
故A错误；
B．由于A、B两球的角速度相等，由v=ωr
得球A的速度大小为
故B正确；
CD．杆对A球的作用力，则
B球到最高点时，对杆无弹力，所以水平转轴对杆的作用力为1.5mg，CD错误。故选B。
4. 两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，某时刻的波形如图所示，已知波源P产生的波传播速度为10m/s，下列判断正确的是（ ）
A. 波源P起振方向沿y轴正方向B. 波源Q振动的频率为0.4Hz
C. 波源Q产生的波更容易发生明显衍射D. 这两列波能产生稳定的干涉
【答案】D
【解析】A．波源的起振方向与波最前端质点的起振方向相同，从波形图中可看出波源P产生的波起振方向沿y轴负方向，A错误；
B．如图可知波源Q产生的波波长为，已知波在同种均匀介质中传播速度相同，所以
可得周期为
频率为
B错误；
C．这两列波的波长相同，所以这两列波发生衍射的难易程度相同，C错误；
D．由于这两列波的波长相等，波速相等，所以频率也相等，这两列波能发生稳定的干涉，D正确。
故选D
5. 如图所示为一正四棱锥，底面四个顶点A、B、C、D上依次固定电荷量为＋q、＋q、－q、－q的点电荷，O点为底面中心，规定无穷远处电势为零，则（ ）
A. E点处电场强度、电势都为零
B. O点处电场强度方向由B指向O
C. 将一质子从O点沿直线移动到CD边中点，其电势能逐渐减小
D. 将一质子从O点沿直线移动到E点，其电势能增加
【答案】C
【解析】A．根据等量异种点电荷连线中垂线上的电场及电势特点，由电势叠加可知，O点电势为零，OE为一条等势线，故E点的电势为0；由场强叠加原理可知，E点处电场强度不为零，故A错误；
B．由场强叠加可知A、C两等量异种点电荷在O点的场强方向垂直于BD指向C；B、D两等量异种点电荷在O点的场强方向垂直AC指向D，则O点处的电场强度方向沿水平方向向右，且与CD边垂直，故B错误；
C．由于CD边中点的电势为负值，则将一质子从O点沿直线移动到CD边中点，电势降低，根据可知，质子的电势能逐渐减小，故C正确；
D．由于OE为一条等势线，所以将一质子从O点沿直线移动到E点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误。故选C。
6. 如图所示，某水池下方水平放置一直径为的圆环形发光细灯带，O点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离h可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成两个以O为圆心的亮区，其中半径的圆内光强更强，已知水的折射率，则（ ）
A. 湖面能被照亮的区域半径为2.0m
B. 灯带的深度
C. 当时，湖面中央将出现暗区
D. 若仅增大灯带的半径，则湖面上中间光强更强的区域也变大
【答案】C
【解析】AB．设临界角为，则
如图所示，设湖面能被照亮的区域半径为，由几何关系知，
解得，，故AB错误；
C．设重叠区域恰好为零，灯带深度为，画出光路图，如下图所示
解得
所以当时，湖面中央出现暗区，故C正确；
D．水面形成两个以O为圆心的亮区，若仅增大圆环灯带的半径，光环向外扩大，重叠的区域变小，则湖面上中间光强的区域变小，故D错误。
故选C。
7. 运动员为了练习腰部力量，在腰部拴上轻绳然后沿着斜面下滑，运动的简化模型如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定放置，质量为m运动员与质量为m的重物通过轻质细绳连接，细绳跨过天花板上的两个定滑轮，运动员从斜面上的某点由静止开始下滑，当运动到A点时速度大小为，且此时细绳与斜面垂直，当运动到B点时，细绳与斜面的夹角为37°，已知A、B两点之间的距离为2L，重力加速度为g，运动员在运动的过程中一直未离开斜面，细绳一直处于伸直状态，不计细绳与滑轮之间的摩擦，运动员与重物（均视为质点）总在同一竖直面内运动，，，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在A点时，重物的速度大小为
B. 运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为
C. 运动员从A点运动到B点，系统总重力势能的减小为
D. 运动员在B点时，其速度大小为
【答案】C
【解析】A．设运动员的速度为，绳与斜面夹角为α，则沿绳方向的分速度即重物的速度为
垂直绳方向的分速度为
可知到A点时，细绳与斜面垂直，所以运动员在A点时，重物速度大小为零，故A错误；
B．运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为
故B错误；
C．运动员从A点运动到B点，运动员的重力势能减少
所以系统总重力势能的增加量为
即减少了，故C正确；
D．根据系统机械能守恒可知，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，有
可得运动员在B点时，其速度大小为
故D错误。
故选C。
8. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为1.5eV
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极
C. 若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流小
D. 氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也减小
【答案】BC
【解析】A．大量处于激发态的氢原子跃迁到时，发出巴耳末系中频率最高的光子，光子对应的能量为
由丙图可知截止电压为，光电子的最大初动能为
由光电效应方程可得
解得光电管阴极K金属材料的逸出功为，故A错误；
B．若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故B正确；
C．若用两束强度相同的不同颜色的光照射，单位时间内发射光子数是不一样的，频率高的光子对应较大能量，光子数少，饱和电流小，故C正确；
D．氢原子从能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子动能增加，故D错误。故选BC。
9. 科学家通过研究发现，行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆，而是一个椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹，BD是椭圆的长轴，AC是椭圆的短轴，O是椭圆中心，已知，，且地球绕太阳一周的时间为T，椭圆面积为。下列说法正确的是（ ）

A. 地球在A点和C点的速度相同
B. 地球从B点运动到D点的过程中太阳对地球的引力做负功
C. 根据题中条件可知，太阳的质量为
D. 地球从A运动到B所用时间为
【答案】BCD
【解析】A．地球在A点和C点到太阳的间距相等，根据对称性可知，地球在A点和C点的速度大小相等，但速度方向不同，则地球在A点和C点的速度不相同，故A错误；
B．地球从B点运动到D点的过程中，万有引力方向与速度方向夹角为钝角，可知，太阳对地球的引力做负功，故B正确；
C．根据开普勒第三定律有
若绕太阳轨迹为圆，则有
则有
解得
故C正确；
D．椭圆面积为
地球位移椭圆的焦点位置，令地球到椭圆中心的距离为c，则有
令地球从A运动到B所用时间为t，该时间内地球与太阳连线扫过的面积
根据开普勒第二定律有
解得
故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示是磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的电阻连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，如果等离子源以速度发射质量均为m、带电量大小均为q的等离子粒子，沿着与板面平行的方向射入两板间，单位体积内正负离子的个数均为n。忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。下列说法正确的是（ ）
A. 开关断开的情况下，稳定后上极板电势高于下极板
B. 设等离子体的电阻率为，没有接通电路时，等离子体受到阻力为f，则接通电路后，为了维持速度不变在通道两侧所加的压强差为
C. 电键闭合时，若正离子在通道中的运动轨迹如图中虚线所示（负离子与之类似），设此时两极板电压为U，图中轨迹的最高点和最低点的高度差为
D. 图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h，在h＜a的情况下，通过电阻的电流为
【答案】AD
【解析】A．开关断开时，极板间的电压大小等于电动势。由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，可知上极板电势高。A正确；
B．根据电阻定律可知发电机板间部分的等离子体等效内阻
接通电路，此时发电通道内电荷量为q的离子受力平衡有
解得
由欧姆定律可得
该电流在发电通道内受到的安培力大小为FA=BIa
要使等离子做匀速直线运动，所需推力
整理后解得
B错误；
C．两板间电场强度为
配速
其中
离子受到的洛伦兹力
故离子以线速度做匀速圆周运动和以做匀速直线运动的合运动。
那么
做匀速圆周运动的半径为
则
C错误；
D．当在的情况下，即
解得
此时与极板距离小于2R的粒子可以打到极板而形成电流，单位时间内打到一块极板上的粒子数为
此时发电机的输出电流为
D正确。
故选AD。
二、非选择题（本大题包括5小题，共54分）
11. 某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。铁架台放在水平台面上，上端安装电磁铁，接通电磁铁的开关后能吸住小球，电磁铁正下方安装一个光电门，光电门连接的数字计时器能记录下小球下落时经过光电门的时间。实验中测出小球直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开电磁铁开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t。已知当地的重力加速度大小为g。
（1）下列关于实验的说法正确的是______。
A. 实验时可以不用测出小球的质量
B. 实验时可以选用塑料小球
C. 可用来计算小球经过光电门时的速度大小，并用来验证小球的机㭜能守恒
D. 可用来计算小球经过光电门时的速度大小，并用来验证小球的机械能守恒
（2）小球经过光电门时的速度大小v＝______（用题目中给定的物理量符号表示）。
（3）调整电磁铁位置，得出多组h、t数据，并面出了如图乙所示的图像，若在误差允许范围内，图像的斜率k＝______（用题目中给定的物理量符号表示），则机械能守恒定律成立。
【答案】（1）A （2）
（3）
【解析】【小问1详解】
A．由于小球的重力势能减少量和动能增加量都与小球质量成正比，因此无须测出小球的质量，故A正确；
B．实验时应选用体积小、质量大的小球以减小空气阻力对实验的影响，故B错误；
CD．t是小球通过光电门的挡光时间，且和均是小球做自由落体运动时适用的公式，相当于默认了小球机械能守恒，与实验目的不符合，故CD错误。
故选A。
【小问2详解】
根据光电门测量速度原理可知，小球经过光电门时的速度大小
【小问3详解】
小球的重力势能减少量
动能增加量
若机械能守恒，则
整理得
图像的斜率
12. 假日自驾旅游逐渐成为风尚，温暖的生活气息诠释了人们对美好幸福生活的追求，喝酒不开车已经成为基本行为准则。常用的一款酒精检测仪如图甲所示，其核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如乙图所示。研究性学习小组想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器外，在实验室中找到了如下器材：
A．蓄电池（电动势，内阻）
B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻未知）
C．电流表A（满偏电流10mA，内阻未知）
D．电阻箱（最大阻值999.9Ω）
E．电阻箱（最大阻值999.9Ω）
F．开关及导线若干
（1）研究性学习小组设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10倍，进行了如下操作：先断开开关、、，将、调到最大值。合上开关，将拨到2处，调节，使表头G满偏，电流表A示数为I。此时合上开关，调节和，当电流表A仍为I时，表头G示数如图丁所示，此时为108.0Ω，则表头G的内阻为______Ω，改装电表时应将调为______Ω，改装结束后断开所有开关。
（2）若将图丙中开关、合上，而将拨到1处，电阻箱的阻值调为14.0Ω，酒精气体浓度为零时，表头G的读数为______mA。
（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头G指针指向5.0mA。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于______（选填“酒驾”或“醉驾”）。
【答案】（1）54.0 6.0
（2）20 （3）醉驾
【解析】【小问1详解】
[1]合上开关S1，将S3拨到2处，调节，使表头G满偏，电流表A示数为I。则表头G与电流表A串联，可知mA
合上开关S2，调节和，当电流表A仍为I时，表头G与并联，由图丁可知表头G的示数
则中的电流：
又
解得表头的内阻
[2]将表头G的量程扩大为原来的10倍，则与表头并联的电阻中的电流为
又
解得改装电表时应将调为；
【小问2详解】
改装后电流表的内阻为
由图乙可知酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为
由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流
解得
则表头G的读数为
【小问3详解】
某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向，电路中总电流
由闭合电路欧姆定律可得
解得传感器的电阻
由图乙可知酒精浓度为，所以该次测试的酒精浓度范围属于醉驾。
13. 潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同“汽车掉下悬崖”，称之为“掉深”。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇“掉深”，全艇官兵紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为的某潜艇，在高密度海水区域距海平面200m，距海底112.5m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为，10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为，重力加速度g取，假设潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，求：

（1）潜艇“掉深”10s时的速度；
（2）潜艇减重排出水的质量。（结果取2位有效数字）
【答案】（1）9m/s
（2）8.5×105kg
【解析】【小问1详解】
设潜艇刚“掉深”时的加速度大小为a1，对潜艇，由牛顿第二定律得mg-F-f=ma1
代入数据解得=0.9m/s2
10s末的速度为v=
解得v=9m/s
小问2详解】
掉深10s时，潜艇下落的高度，解得=45m
潜艇减速下落的高度，解得
在减速阶段，解得
潜艇减重后的质量为m1 ，潜艇减重后以 0.6m/s2的加速度匀减速下沉过程中，由牛顿第二定律得F+f-m1g=m1a2
代入数据解得m1=5.15×106kg
排水前潜艇的质量m=6.0×106kg
“掉深”过程中排出水的质量m'=m-m1=8.5×105kg
14. 某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量、横截面积、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数、原长的轻质弹簧上端与警报器（压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为2N、6N、10N分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字）相连。当高温操作室内的热力学温度时，活塞与汽缸底部的距离，与弹簧自由端的距离。已知高温操作室内的空气压强，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取。
（1）求使力传感器从显示蓝色到显示红色的热力学温度的范围；
（2）若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使力警报器传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。
【答案】（1）450K~900K
（2）
【解析】【小问1详解】
力传感器刚显示蓝色时，可以看成等压变化，根据盖-吕萨克定律可得
解得 =450K
对活塞受力分析则有
解得=2×Pa
力传感器显示红色时，对活塞而言则有
根据胡克定律则有k=10N
解得=10cm ，=3×Pa
根据理想气体状态方程则有
解得=900K
则热力学温度的范围是 450K~900K
【小问2详解】
力传感器显示红色时，对活塞则有
由胡克定律可得
力传感器显示红色变为橙色，可以看成等温变化，根据玻意耳定律可得
联立解得=6cm， =31.2cm
漏出气体质量与原有气体质量之比
15. 如图所示，平行光滑的金属导轨由斜面和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连。斜面部分（与水平面夹角小于30°）由间距L的导轨CE、DF构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨连接构成。EG、FH段间距为L，有与竖直方向成60°斜向左上方的磁感应强度大小为2B的匀强磁场。MP、NQ段间距为2L，有与竖直方向成60°斜向右上方的磁感应强度大小为B的匀强磁场。导体棒甲的质量为0.5m、电阻为0.5R，乙的质量为m、电阻为R，导体棒乙静止于MP、NQ段，现使导体棒甲自斜面导轨上距水平导轨h高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终垂直导轨，且与导轨保持良好接触。若稳定时导体棒甲未进入MP、NQ段，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。已知，，，，，。求：
（1）甲棒刚进入磁场时，乙棒的加速度；
（2）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，通过乙棒的电量；
（3）从甲棒进入磁场到两棒达到稳定的过程，乙棒上产生的焦耳热。
【答案】（1）0.04m/s2 （2）10C （3）0.4J
【解析】【小问1详解】
甲棒刚进入磁场时，根据机械能守恒有
解得m/s
甲棒感应电动势
电流
对乙棒有2LI=ma
解得a=0.04m/s2
【小问2详解】
当甲进入磁场，甲、乙所受安培力相等，有2BIL=2LI
甲、乙系统动量守恒，最终共速，则0.5m=1.5m
解得共速时=1m/s
对乙根据动量定理有Σ2LI=m
又q=ΣI
解得q=10C
【小问3详解】
由能量守恒得-=
解得Q总=0.6J
乙棒上产生的焦耳热=