2025年高考最后一卷物理预测卷（解析版）

这是一份2025年高考最后一卷物理预测卷（解析版），共40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：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1． 2024年4月9日，湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程并网发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电，矿洞可视为绝热容器，在高压空气释放过程中，矿洞内（ ）
A．气体内能减少了B．外界对气体做功
C．所有气体分子的运动速率都减小了D．气体分子对洞壁单位面积的平均撞击力不变
【答案】A
【解析】AB．根据热力学第一定律有，矿洞可视为绝热容器，即有
在高压空气释放过程中，气体对外界做功，可知，气体内能减少，温度降低，故A正确，B错误；；
C．气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，但具体到某一个分子，它的运动速率变化不确定，有可能增大，有可能减小，还可能不变，故C错误；
D．气体温度降低，体积不变，则气体压强减小，即气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变小，故D错误。
故选A。
2．（改编题）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到个该种光子。已知探测仪镜头面积为，卫星离太阳中心的距离为，普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是（ ）
A．每个光子的动量
B．每个光子的能量
C．太阳辐射硬X射线的总功率
D．秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为
【答案】C
【解析】A．每个光子的动量
故A错误；
B．每个光子的能量
故B错误；
C．太阳辐射硬X射线的总功率
太阳t时间辐射硬X射线的总能量为
联立解得
故C正确；
D．每个光子的能量
t秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为
故D错误。
故选C。
3．如图所示，质量相等的光滑小环a、b、c分别套在三个滑道顶端，其中a的滑道是倾角为45°的斜杆，b的滑道为底边切线水平的凹弧形杆，c的滑道为底边切线竖直的凸弧形杆，三个滑道固定在同一水平地面上，它们的高度和长度均相等。同时由静止释放三个小环，不计空气阻力，小环的大小可以忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．三个小环落地前，总是处在同一高度
B．小环a落地时间最短
C．小环a和小环c落地时重力的功率相等
D．在小环从释放到落地的过程中，滑道对小环b支持力的冲量比对小环a的大
【答案】D
【解析】AB．三个滑道高度相同，长度相等，作出各自的v-t图像如图所示
由图可知，三个小环落地的时间满足
故AB错误；
C．三个小环落地时速度大小相等，方向不同，所以重力的功率不相等，故C错误；
D．三个小环落地时动量的大小相等、小环a、b的矢量图如图所示
由图可知
故D正确。
故选D。
4．为了研究光的干涉现象，如图甲，某同学将弓形的玻璃柱体平放在平板玻璃上，截面图如图乙所示，玻璃柱体上表面水平，用单色光垂直照射玻璃柱体上表面，从上向下看，看到的是（ ）
A．外疏内密的明暗相间的圆环B．外密内疏的明暗相间的圆环
C．外疏内密的明暗相间的条纹D．外密内疏的明暗相间的条纹
【答案】D
【解析】由于空气膜等厚处是条形的，因此形成的干涉条纹是条形的，由于空气膜的厚度越向外增加得越快，因此条纹间距越来越小，条纹越来越密。
故选D。
5．（原创题）一只小青蛙在树林里遇到一棵放在水平地面上的半径为R的树干横亘在它的面前，树干的横截面如图所示，小青蛙想跳过树干，它从左侧地面上的某点以最小的初速度起跳时，其运动轨迹与树干左侧相切于B点，重力加速度为g。
A．青蛙在B点的速度方向与水平面的夹角B．青蛙在B点的速度方向与水平面的夹角
C．背蛙起跳时的最小初速度的大小D．背蛙起跳时的最小初速度的大小
【答案】C
【解析】设青蛙在B点的速度为v，从B点到最高点C的时间为t，则有
由抛物线的对称性可知，最高点C位于圆心O点的正上方，则有
解得
设青蛙的质量为m，从起跳点到B点由机械能守恒定律得
解得
根据数学方法可知
当初速度最小时
解得
θ=45°
解得最小初速度的大小为
故选C。
6．2021年2月，“天问一号”探测器到达火星附近，经“刹车”被火星捕获，进入大椭圆轨道，近火点为A点。探测器到达大椭圆轨道远火点B时进行变轨，通过调整轨道平面、降低近火点高度，使轨道变为经过火星南北两极的极轨。关于探测器的运动，下列说法正确的是（ ）
A．由A向B运动过程中速度变大
B．在B点变轨时，只需沿其运动方向点火喷气
C．在大椭圆轨道的周期大于极轨的周期
D．在大椭圆轨道经过B点的速度大于火星的第一字宙速度
【答案】C
【解析】A．根据开普勒第二定律可知，由A向B运动过程中速度变小，故A错误；
B．在B点变轨时，即由大椭圆轨道变轨到极轨，运动方向改变90°，既要点火减速，也需要改变速度方向，所以不只需沿其运动方向点火喷气，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，大椭圆轨道的半长轴大于极轨的半长轴，所以在大椭圆轨道的周期大于极轨的周期，故C正确；
D．若在B点有一圆轨道，则圆轨道B点速度大于椭圆轨道B点速度，而圆轨道上的运行速度小于第一宇宙速度，所以在大椭圆轨道经过B点的速度小于火星的第一字宙速度，故D错误。
故选C。
7．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。
8．如图所示是某同学自制的测重装置，一轻质长方形绝缘框水平悬挂，可绕螺线管左端口的水平直径自由转动，框架的左端悬挂小重物，螺线管内的框架边缘绕有U型电路，段长为，恰好位于螺线管的中央，的长度均为。螺线管通有电流，U型电路通有电流，框架保持水平且静止。则（ ）
A．段受到的安培力水平向右
B．U型电路受到的安培力正比于
C．若同时改变与的电流方向，框架的左端下降
D．若仅增加螺线管线圈的匝数，框架受到的安培力变大
【答案】D
【解析】A．根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁感线方向向右，根据左手定则可知段受到的安培力竖直向下，故A错误；
B．U形电路所受的安培力为，所以安培力F正比于L1，即QR的长度，而不是U形电路在螺线管内的总长度，故B错误；
C．同时改变I1和I2的电流方向，则螺线管内部的磁场方向和QR中的电流方向都改变，则不会改变QR边的受力方向，框架仍然水平，故C错误；
D．若仅增加螺线管线圈的匝数，螺线管内部磁感应强度变大，框架受到的安培力变大，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，上极板A带负电，下极板B接地，在两极板间的P点固定一个负电荷。现将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，移动之后P点的电势为、负电荷在P点具有的电势能为、极板A与P点之间的电势差为、两极板之间电场强度的大小为E。以下四个图像中，图线形状正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AC
【解析】D．平行板电容器充电后断开电源，所以电容器的电荷量不变，将电容器的上极板A竖直向上移动一小段距离d，根据
可知电容变小，根据
且有
解得
可知场强不变，故D错误；
A．下极板接地，P点与下极板间的电势差保持不变，所以P点的电势不变，故A正确；
B．根据
q为负值，为正值，所以负电荷在P点具有的电势能为负值，且不变，故B错误；
C．根据
故C正确。
故选AC。
10．一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为、体积为、压强与大气压强同为。球内、外气体均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体积为，下列操作可能的是（ ）
A．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为
B．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为
C．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为
D．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为
【答案】AC
【解析】AB．当篮球内气体压强不变，根据盖 - 吕萨克定律有
解得
故A正确，B错误；
CD．温度不变时，设充入外界气体体积为，根据玻意耳定律
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
11．发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。如图甲所示为一交流发电机的原理示意图，在匀强磁场中一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图乙中曲线P、Q所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图中时刻，两次通过线圈的磁通量变化率均达到最大值
B．图中P、Q对应的线圈角速度之比为
C．图中交流电P的频率为25Hz
D．图中交流电Q的有效值为
【答案】CD
【解析】A．图中时刻，感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律可知，两次通过线圈的磁通量变化率均为零，故A错误；
B．图中P、Q对应的交变电流的周期之比为
线圈角速度之比为
故B错误；
C．图中交流电P的频率为
故C正确；
D．由可知，图中P、Q对应的峰值之比为
所以图中交流电Q的峰值为
有效值为
故D正确。
故选CD。
12．如图所示，倾角为θ的光滑平行金属导轨，导轨宽度为L，电阻不计，顶端接有阻值为R的定值电阻，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面匀强磁场，磁感应强度为B，且bd长为L，有一质量为m，电阻为r的金属棒MN，从顶端由静止释放，金属棒MN始终与导轨垂直且接触良好，MN进入磁场时加速度恰好为零，以下说法正确的是（ ）
A．MN进入磁场时的速度为
B．安培力对金属棒所做的功为
C．通过电阻R的电荷量
D．整个过程中金属棒MN产生的焦耳热为
【答案】AC
【解析】A．金属棒MN做切割磁感线运动，则有
根据闭合电路的规律，有
受到的安培力为
MN进入磁场时加速度恰好为零，有
则有
解得MN进入磁场时的速度为
故A正确；
B．进入磁场后做匀速运动，根据动能定理，有
解得
故B错误；
C．通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．根据能量守恒可得整个过程中产生的热量为
金属棒MN产生的焦耳热为
故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组欲测定一圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下：
a.将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直放在白纸上，用铅笔准确描出玻璃砖底面圆的轮廓；
b.将底面圆圆周平分为60等份，并标上相应的数字，如图甲所示，再将玻璃砖竖直放回图甲中的底面圆轮廓上进行实验；
c.用激光笔发出细束绿色激光，沿平行于圆直径OO＇的方向入射，分别准确记录入射点P和出射点Q在圆周上对应的读数；
d.改变入射点位置，重复步骤c。
(1)根据图甲中圆周上的读数可得，入射角i＝，折射角γ＝.（均用弧度制表示）
(2)若经过多次测量，作出的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为n＝（结果保留2位有效数字）。
(3)该实验中，若改用红色激光笔照射，其他条件不变，当光线沿图甲中光路入射时，则光斑出现在Q点的（填“上方”或“下方”）。
【答案】(1) ）
(2)2.0
(3)上方
【解析】（1）[1][2]圆周上的刻度被分为60等份，则每个刻度代表的弧度为
根据圆周上的读数可得，入射角
折射为
（2）根据折射定律可知图像的斜率表示玻璃砖的折射率，则有
（3）在同一种介质中，红色激光的折射率小于绿光的折射率，该实验中，若改用红色激光笔照射，其他条件不变，则光斑出现在Q点的上方。
14．（8分）某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻，实验室提供下列仪器：
A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约为10Ω）
B．电压表V （量程0~1.5V，内阻为1000Ω）
C．电流表A（量程为0~3A，内阻为0.5Ω）
D．定值电阻
E、电阻箱R1（0~999.9Ω）
F、滑动变阻器R2（0~2000Ω）
G、导线及开关
(1)同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的a、b两种测量电路，经讨论后认为a测量电路不合理，应选b测量电路。请说明a测量电路不合理的原因：。
(2)选用b图进行实验，将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录数据作出如图乙所示的图像（U为电压表的示数，R1为电阻箱的阻值），若测得图线纵截距为b，图线斜率k，则电池组电动势E =；内阻r =。（忽略系统误差的影响）
【答案】(1)电流表量程过大，电压表量程过小
(2)
【解析】（1）a测量电路不合理的原因是电流表量程过大，电压表量程过小。
（2）[1][2]题目要求忽略系统误差的影响（电压表阻值很大，忽略其分流作用），根据闭合电路欧姆定律
整理，可得
结合图像，可知，
解得，
15．（8分）老式挂钟内为抵抗各种阻力，保持周期性运动，设有擒纵机构与棘轮装置传递周期性冲击，产生稳定的“自激振动”。为研究挂钟内的自激振动，摸鱼同学做了如下简化实验：如图所示，质量为m的振子放在动摩擦系数为μ的粗糙水平面上，振子左端与劲度系数为k的弹簧右端相连，弹簧左端连接在竖直墙壁上，且弹簧始终保持水平，振子处于弹簧原长位置静止。记此时振子位置横坐标为，向右为正，建立x轴。某时刻给振子一个冲击，使得振子瞬间拥有水平向右，大小为的初速度。（已知：运动过程中弹簧的形变始终在弹性限度内，且振子不会碰到左端竖直墙壁，地面最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧弹性势能与形变量x的关系为，不计空气阻力，重力加速度为g）
(1)求振子分别向右、向左做振动的平衡位置、；
(2)若振子能经过，求的最小值；
(3)若，振子每次向右运动经过时，外力给予振子一个冲击，使得振子机械能固定增加E，得以做周期运动，求该额外能量E。
【答案】(1)，
(2)
(3)
【解析】（1）振子在平衡位置的合力为0，当振子向右振动过程，滑动摩擦力方向向左，振子处于平衡位置时，弹簧弹力方向向右，弹簧处于压缩状态，则有
解得
当振子向左振动过程，滑动摩擦力方向向右，振子处于平衡位置时，弹簧弹力方向向左，弹簧处于拉伸状态，则有
解得
（2）振子向右运动为简谐运动，且平衡位置为，设振幅为A1，根据能量守衡
运动到最右端再向左运动时，平衡位置为，此时振幅变为
若恰好通过，可知
联立可得
（3）振子从0点获得初速度向右运动，平衡位置为，振幅为A10，根据能量守恒
解得
运动到最右端时，再向左运动时，平衡位置为，此时的振幅为
运动到最左端时，再向右运动时，平衡位置为，振幅变为
补充完能量后振幅应变为，因此补充的能量为
联立解得
16．（8分）投沙包游戏规则为：参赛者站在离得分区域边界AB一定的距离外将沙包抛出，每个得分区域的宽度d = 0.15 m，根据沙包停止点判定得分。如图，某同学以大小v0 = 5 m/s、方向垂直于AB且与水平地面夹角53°的初速度斜向上抛出沙包，出手点距AB的水平距离L = 2.7 m，距地面的高度h = 1 m。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零，水平方向速度减小。落地后沙包滑行一段距离，最终停在9分、7分得分区的分界线上。已知沙包与地面的动摩擦因数μ = 0.25，sin53° = 0.8，cs53° = 0.6，取重力加速度大小g = 10 m/s2，空气阻力不计。求：

(1)沙包从出手点到落地点的水平距离x；
(2)沙包与地面碰撞前、后动能的比值k。
【答案】(1)3 m
(2)20
【解析】（1）沙包竖直上方的初速度为
沙包在竖直方向上减速到0，然后做自由落体运动，设竖直向上为正，则有
代入数据解得
沙包抛出的水平初速度为
所以从抛出到落地沙包的水平位移为
（2）沙包滑行的距离为
沙包滑行过程中，水平方向上有
的加速度大小
滑行的初速度有
与地面碰撞后的动能
从抛出到落地根据动能定理有
解得落地瞬间的动能
所以
17．（14分）如图，空间直角坐标系中有一与面平行的界面将空间分为、两个区域，界面与轴交点的坐标为（0，L，0）且界面上有一足够大的接收屏。在点存在一粒子发射源，仅在面内向各个方向均匀发射速度大小为、电荷量为、质量为的带正电粒子。区域存在沿轴正方向、磁感应强度大小为的匀强磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求粒子在区域做匀速圆周运动的半径和周期；
(2)若在区域再加一个沿轴正方向电场强度大小为的匀强电场（未画出），求粒子打到接收屏上坐标最大值点和坐标最小值点的空间坐标；
(3)若点发射源只向轴负方向发射该种粒子，并撤去接收屏，粒子从界面上点（未画出）进入区域II，区域II存在沿轴负方向、磁感应强度大小也为的匀强磁场，且粒子在区域运动时还始终受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为（为常量）。粒子进入区域II后速度方向第一次沿轴正方向时达到点（未画出），点的坐标为，求点的坐标、坐标和粒子在点的速度大小。
【答案】(1)，
(2)（，L，），（0，L, ）
(3)，，
【解析】（1）洛伦兹力提供圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得
由题可知
联立解得
故粒子圆周运动的周期
（2）粒子沿z轴方向做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动，由牛顿第二定律
由题可知
联立解得
粒子在垂直z轴的平面上做半径为L的匀速圆周运动如图所示
初速度方向沿y轴负方向的粒子打在接收屏上前运动的时间最长
对应z坐标有最大值
由几何知识可得该点x坐标为,其对应的坐标为（，L，）
初速度沿y轴正方向偏向x轴负方向30°角方向的粒子打在接收屏上前运动的时间最短
由几何知识可得该点x坐标为0，对应z坐标有最小值
其对应的坐标为（0，L, ）
（3）粒子从c点至d点过程，沿y轴方向由动量定理有，
其中
解得
所以d点坐标为
粒子从c点至d点过程，沿z轴方向由动量定理有，
解得
18．（16分）如图所示，长度为L=4m的长木板置于光滑水平地面上，木板右端与固定在水平地面上的半径R=0.3m的光滑的四分之一圆弧轨道平滑连接，M点为圆弧轨道的最低点。可视为质点的小滑块A、B 放在长木板的中央，两滑块中间有弹性势能为E＝3.2J的微型压缩轻弹簧，轻弹簧左端固定在滑块A 上，右端与滑块B接触但不拴接。释放两滑块后，滑块B恰好能到达圆弧轨道上与圆心等高的N点。已知滑块A下表面光滑，滑块B与长木板C的质量均为m=0.2kg，二者间的动摩擦因数为μ=0.25，重力加速度g取10，忽略空气阻力的作用。
(1)求B到达M点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)当A滑离长木板C时，求B的速度大小；
(3)若改变两滑块释放的初始位置，使B到长木板C右端的距离为kL（0