2025南昌高三下学期二模试题物理含解析

这是一份2025南昌高三下学期二模试题物理含解析，共15页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图为火车某节车厢在匀速转弯时的情形，此时该节车厢的向心力由（ ）
A. 车厢重力及轨道摩擦力的合力提供
B. 可能由车厢重力及轨道弹力的合力提供
C. 轨道对车轮的侧向挤压产生的弹力提供
D. 重力沿轨道斜面的分力提供
【答案】B
【解析】
【详解】火车在倾斜轨道上转弯时，如果速度等于设计速度，则向心力由火车受到的重力和轨道对它的支持力的合力提供，故B正确，ACD错误。
故选B。
2. 如图所示，一定质量的理想气体经历a→b、b→c、c→d、d→a四个过程，图中bc的延长线通过原点，da与bc平行，则上述过程中气体内能减少的是（ ）
A. a→b过程B. b→c过程C. c→d过程D. d→a过程
【答案】B
【解析】
【详解】气体的内能与温度有关，a→b过程和d→a过程，气体温度升高，内能增大；b→c过程，气体温度降低，内能减小，c→d过程，温度不变，则气体内能不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 2024年7月30日，我国成功完成了全球首例钇-90树脂微球选择性内放射介入手术。钇-90是一种放射性元素，对于质量为的钇-90，经过时间t后剩余的钇-90质量为m，其图线如图所示。若0.16g钇-90经历一段时间后，经检测剩余钇-90的质量约为0.04g，则时间约为（ ）
A. 26.6hB. 53.2hC. 64.1hD. 128.2h
【答案】D
【解析】
【详解】根据半衰期内质量变化关系
由图像可得，
解得钇-90的半衰期
结合题意可得
解得
故选D。
4. 如图所示，电路M、N端连接一个稳压正弦式交流电源，变压器输出端接有两个副线圈，其中为一定值电阻，其所连接的副线圈匝数可调，为一光敏电阻（其阻值随光照强度增大而减小），其所连接的副线圈匝数固定。则下列操作一定能使原线圈中电流增大的是（ ）
A. 当光照强度增大时，将滑动触头向上滑动
B. 当光照强度增大时，将滑动触头向下滑动
C. 当光照强度减小时，将滑动触头向上滑动
D. 当光照强度减小时，将滑动触头向下滑动
【答案】B
【解析】
【详解】A．设原线圈的匝数为n，电流为I，R1所在回路的副线圈的匝数为n1，电流为I1，R2所在回路的副线圈的匝数为n2，电流为I2。根据理想变压器的原副线圈的电流关系可得
当光照强度增大时，R2变小，因n2不变，故R2的电压不变，则I2变大；将滑动触头向上滑动，n1减小，R1的电压变小，则I1变小，根据：，无法确定原线圈中电流I的变化，故A错误；
B．当光照强度增大时，I2变大；将滑动触头向下滑动，n1增大，R1的电压变大，则I1变大，根据，可知原线圈中电流I一定增大，故B正确；
C．当光照强度减小时，R2变大，因n2不变，故R2电压不变，则I2变小；将滑动触头向上滑动，n1减小，I1变小，根据，可知原线圈中电流I一定减小，故C错误；
D．当光照强度减小时，I2变小；将滑动触头向下滑动，n1增大，I1变大，根据，无法确定原线圈中电流I的变化，故D错误。
故选B。
5. 图甲为某同学用弹簧、小球与加速度无线传感器（质量可忽略不计）制成的一个振动装置，以竖直向上为正方向，图乙为传感器记录的小球在竖直方向振动时加速度随时间变化的情况，忽略空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A. 时，小球位于平衡位置上方
B. 与时，小球的机械能相同
C. 时，弹簧弹力为0
D. 与时，小球的动能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．t=0.2s时，加速度最大，而且为正，以竖直向上为正方向，则小球位于平衡位置下方，故A错误；
B．t=0.3s与t=0.7s时，系统机械能守恒，弹簧形变程度不同，弹性势能不同，小球机械能不同，故B错误；
C．t=0.4s时，小球的加速度为零，弹簧弹力等于重力，故C错误；
D．t=0.3s与t=0.7s时，小球相对平衡位置的位移大小相等，根据简谐运动的对称性，动能相同，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，水平粗糙杆上套有一个质量m的小套环，环上系一轻绳，轻绳另一端悬吊一质量M的小球，给小球施加一个向右上方的拉力，使得套环与小球共同向右做匀速直线运动。已知套环与水平杆间的动摩擦因数，已知重力加速度为g，则拉力F的最小值及此时拉力F与水平方向的夹角为（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】设F与水平方向的夹角为，将m、M整体受力分析，由平衡条件可知，在水平方向上，则有
在竖直方向上，则有
联立解得
令，
整理可得
要使拉力F最小，则有
代入数据可得，，
故选A。
7. 在竖直平面内有坐标系，空间存在垂直平面向里的匀强磁场和竖直向下匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，一电荷量为q的带正电粒子（重力忽略不计）从坐标原点以速度沿x轴正方向开始运动，其轨迹可能为下列图像中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】开始时，粒子所受的合力大小
方向竖直向下，则最初粒子的运动轨迹向下弯曲，取，解得
则粒子实际的运动可看作以向右的匀速直线运动和从O点出发的以的逆时针方向运动的匀速圆周运动的合运动，由运动的合成和周期性知，粒子运动轨迹为周期性的摆线形状，故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国首次火星探测之旅。“天问一号”离开地球时，所受地球的万有引力与其距离地表高度的关系图像如图甲所示，“天问一号”抵达火星附近时，所受火星的万有引力与其距离火星表面的高度的关系图像如图乙所示，已知地球质量约为火星质量的9倍，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体在地球表面做自由落体运动时下落更快
B. 物体在火星表面做自由落体运动时下落更快
C. 地球与火星的半径之比约为2∶1
D. 地球与火星的半径之比约为3∶2
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．物体在地球表面有
火星表面
所以
故物体在地球表面做自由落体运动时下落更快，故A正确，B错误；
CD．又由地球质量约为火星质量的9倍，由，，解得
故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，一实验小组利用传感器测量通电螺线管的磁场随时间变化的实验规律，测得螺线管的匝数为匝、横截面积，螺线管电阻，与螺线管串联的外电阻。。穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度按图乙所示的规律变化（以磁场方向向左为正方向），则时（ ）
A. 通过R的电流方向为N→M
B. 通过R的电流为1mA
C. R的电功率为
D. 螺线管两端M、N间的电势差
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由乙图可知，通过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，结合安培定则可知，通过R的电流方向为N→M，A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，电路中的感应电动势
结合闭合电路欧姆定律可得
B错误；
C．根据
代入数据解得定值电阻的电功率为
C正确；
D．根据楞次定律判断螺线管N端等效于电源正极，欧姆定律可得螺线管两端M、N间的电势差
D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示，在粗糙的竖直绝缘杆上，一质量的带负电小球（可视为质点）在处以初速度沿轴正方向运动，小球与直杆间的摩擦力始终为重力的0.5倍。沿杆方向存在沿竖直方向的电场（图中未画出），小球在不同位置所具有的电势能如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过处的切线，并且AB经过和两点，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 处的电势最低
B. 处的场强最小
C. 小球在向上运动的过程中速度先增大后减小
D. 小球运动至位置时速度为3m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球在x=3m处电势能最小，根据，且小球带负电，所以x=3m处的电势最高，故A错误；
B．图像斜率的绝对值
可知处的电场力为0，则处的场强为0，故B正确；
C．处
电场力方向沿y轴正方向
在处以小球沿轴正方向运动，由于
所以小球在向上运动的过程中速度逐渐减小，故C错误；
D．小球从处运动至处，由动能定理得
又，，
解得
故D正确。
故选BD。
二、填空题（11题6分，每空2分；12题9分，）
11. 在利用单摆实验测量重力加速度时，某同学使用手机软件Physics Tlbx来测量单摆的周期。按图乙方式将手机置于摆球静止时的正下方，当摆球做单摆运动与手机距离不超过5cm时，手机软件会自动记录小球离手机传感器之间的距离x随时间t的变化情况，并根据手机记录的图像，实时显示测量结果。
（1）用刻度尺测出绳长为L；
（2）用螺旋测微器测量摆球的直径d，测量前、后示数如图甲所示，则摆球的直径________mm；
（3）由手机软件测得的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期_______s（保留1位有效数字）；
（4）最后根据测量得到单摆的摆长和运动周期，计算出重力加速度，其表达式为_______。（用本题中涉及的符号表示）
【答案】 ①. 22.414（22.412~22.416） ②. 2 ③.
【解析】
【详解】（2）[1]螺旋测微器的精确值为，测量前螺旋测微器的示数为
测量后螺旋测微器的示数为
则摆球的直径为
（3）[2]由手机软件测得的变化图线可知在到单摆完成一次全振动，则该单摆的周期为
（4）[3]根据单摆周期公式可得
解得重力加速度表达式
12. 南昌之星摩天轮广场安装了智能座椅如图甲所示，该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化成电能，给市民手机“补电”带来了便利。在无光照时该太阳能电池可视为一个电阻。
（1）某同学用欧姆表粗测太阳能电池无光照时的电阻，先用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，需改用____________（选填“×100”或“×1”）挡位，并重新进行欧姆调零。
（2）另一同学利用如图乙所示的电路测量某光电池有光照的电动势和内阻，假设相同光照强度下该光电池的电动势不变。
实验器材规格如下：
电流表（量程为0~3mA、内阻）；
电流表（内阻忽略不计）；
电阻箱（最大阻值9999.9Ω）；
滑动变阻器；
定值电阻。
（a）该同学把电流表和电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱应调至阻值______Ω。
（b）该同学用一稳定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表和电流表读数分别为、，得到曲线如图丙所示。由图乙可知，该电源的电动势为_________V（保留三位有效数字）。
（c）当时，随着减小，电池的电阻______（增大、减小、不变）；当示数为210mA时，电池内阻消耗的功率为_______W（保留两位有效数字）。
【答案】（1）
（2） ①. 950.0 ②. 2.86（2.81-2.91） ③. 增大 ④. 0.049
【解析】
【小问1详解】
[1]实验小组用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，说明该太阳能电池的电阻较大，选取的倍率较小，所以要换用更大的倍率进行测量，即选用“×100”挡位进行测量。
【小问2详解】
[1]根据欧姆定律有
解得
[2]根据闭合回路欧姆定律有
变形可得
根据图像可得截距
当时，由图像可知
则满足
即
将数据代入上式解得
将内阻截距表达式得
[3][4]根据
可知斜率
当时，随着减小，斜率变大，则增大
当示数为210mA时，
电池内阻消耗的功率为
代入数据得
三、计算题（13题10分，14题13分，15题16分）
13. 如图所示是截面为等边三角形ABC的玻璃砖，边长为L。现有一紫色细光束从AC边中点D与AC边成30°角入射，光束平行底边BC从AB边上的E点（图中未画出）射出。已知真空中光速c。求：
（1）该玻璃砖对紫色光的折射率n；
（2）紫光从D传播到E所用传播时间t。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题意，做出光路图如下所示
在D点处的入射角
光线入射边和出射边的法线均为正三角形的高线，根据题意可知，入射光线平行于E点的法线，即入射光线垂直于边AB，则根据几何关系可知折射角
则玻璃砖对红光的折射率为
代入数据解得
【小问2详解】
DE平行于BC，则由几何关系可知，紫光在玻璃砖中传播的路程
紫光在玻璃砖中的传播速度为
则紫光从D点传播到E点所用的时间为
14. 如图所示，将一充满水的皮球放置在水平地面上，之后在皮球上扎个洞，水流从洞口喷出后在空中形成一段稳定的水柱，水流从洞口出射的速度方向与竖直方向成37°，洞口面积为，洞口到地面的高度为，水柱最高点离地高度为，水流与地面碰撞后沿水平方向散开，水的密度为，重力加速度大小g取。求：
（1）水从喷出到落地所用时间；
（2）水流对地面的冲击力；
（3）空中水柱的机械能（以地面为零势能面）。
【答案】（1）0.5s
（2）0.6N，方向竖直向下
（3）
【解析】
【小问1详解】
水柱喷出后上升到最高点所用时间为，从最高点落到地面时间为，则
上升
下降
解得
全过程
水喷出速度为，则
【小问2详解】
水落地时的竖直速度，水流对地面的冲击力为F
落地时根据动量定理可知
解得，方向竖直向下；
【小问3详解】
空中水的质量为m，则
空中水流的机械能等于刚喷出时水的机械能，设为E，则
解得
15. 如图所示，一倾角为37°的固定斜面中间区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的边界（图中虚线）与斜面垂直，磁感应强度。斜面上静止放置一质量为的绝缘长木板B，其最右端P带负电（可视为将一点电荷固定于P点），电荷量，P距磁场左边界的距离为L，一质量为可视为质点的物块A从长木板最左端以沿斜面向下的初速度滑上长木板，物块与长木板之间的摩擦因数为。长木板最右端P进入磁场后立即开始匀速运动，当其最右端P离开磁场时，物块正好进入磁场，一段时间后物块离开磁场时恰好与长木板第一次共速，此后两物体一起以3m/s的速度匀速运动。重力加速度g取。求：
（1）长木板与斜面间的摩擦因数；
（2）长木板最右端P刚进入磁场时的速度以及初始时长木板最右端离磁场左边界的距离L；
（3）物块A的初速度。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
最终整体一起匀速，整体受力平衡
解得
【小问2详解】
设B的右端刚进入磁场时匀速运动速度为，斜面对B的摩擦力为，则，
解得
设B进入磁场之前的加速度为，设此时斜面对B的摩擦力为，则，
解得
由
解得
【小问3详解】
长木板P端在磁场中时匀速运动，P端出磁场后匀加速运动至共速速度，设加速时间，则
物块A一直作匀减速运动，设加速度为，由牛顿第二定律得
解得
由题意得，物块A减速穿越磁场过程所用时间与长木板加速至共速所用时间相等，均为，设小物块刚进入磁场速度为，则 ，
解得
设长木板在磁场中匀速时间为，则
解得
长木板由静止加速至进入磁场时间，则
分析可知长木板由静止加速至进入磁场时间为，长木板再次加速至共速时间为，小物块从开始运动经一直匀减速至共速速度，则