2025届江西省南昌市东湖区南昌中学高三（下）模拟预测 物理试题（学生版）

这是一份2025届江西省南昌市东湖区南昌中学高三（下）模拟预测 物理试题（学生版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知原子核质量m1、原子核质量m2、原子核质量m3、质子质量mp、中子质量mn，以下说法错误的是（ ）
A. 反应方程为
B. 反应出现高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动
C. 核的结合能为
D. 一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为
2. 如图所示，质量分布均匀的物块和木板竖直叠放，物块位于木板正中间，木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止，此时木板中心位于C处。现用力竖直向下将木板中心拉到D处，并由静止释放，物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B处时，弹簧处于原长状态，位置A与两弹簧的悬点等高，则物块与木板分离时木板中心位于（ ）
A. C处B. B处C. D、C之间D. B、A之间
3. 如图所示，AB是四分之一圆弧，固定在竖直面内，O是圆心，OA竖直，C是圆弧上的一点，D是OA上一点，CD水平，a、b、c三点将OD四等分，在O、a、b、c四点分别水平抛出一个小球，小球均落在C点，若小球落在C点时能垂直打在圆弧面上，则小球的抛出点一定在（ ）
A. O点B. a点C. b点D. c点
4. 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，通过滑环将其接在变压器的原线圈“0”“400”接线柱上，将规格为“6V，3.6W”的小灯泡接在变压器的副线圈“0”“200”接线柱上。已知匀强磁场的磁感应强度大小为，矩形线圈abcd的匝数为40匝，面积为，闭合开关后理想交流电压表的示数为，线圈和导线电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 矩形线圈abcd转动的角速度为
B. 在图示时刻，穿过矩形线圈的磁通量的变化最快
C. 若变压器无任何损耗，小灯泡消耗的电功率为
D. 若未将铁芯横梁装上，小灯泡在内消耗的电能可能为
5. 真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色光组成的光线从左侧沿着玻璃砖半径方向入射，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。实验开始，转盘从图示位置开始逆时针匀速转动，此时光屏上无亮点。随着继续转动，光屏上先出现单色光的亮点，根据实验现象下列推断正确的是（ ）
A. 光的频率大于光的频率
B. 光在玻璃砖内的传播速度大于光
C. 双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光
D. 若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大
6. 声波是一种典型的纵波，在纵波中各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故沿着波前进的方向，波中介质会出现疏密不同的部分，因此纵波也被称为“疏密波”（如图甲）。若把某时刻纵波中各质点偏离平衡位置的位移记录下来，画在坐标纸上，则可得到该时刻波的图像。若一列沿水平方向传播的纵波及该时刻对应的波的图像如图乙所示（只展示整个纵波的一部分，在纵波中密部中心处和疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零），已知“质点”在图示时刻的位置在其平衡位置的右侧，且运动方向水平向右。则下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中密部中心点到相邻的疏部中心点之间的距离为一个波长
B. 图乙中疏部中心处的质点振动速度为零
C. 图乙中波的传播方向沿水平方向向左
D. “质点”的振动周期不等于该波的传播周期
7. 如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包位于直径AB的右侧，与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）

A. 球从A到B和从B到A过程中，摩擦力做功相等
B. 球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR
C. 球第二次到达C点的速度大小
D. 接球时书包离A点的竖直高度为0.8R
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8. 2024年10月30日，神舟十九号发射成功。如图所示，神舟十九号载人飞船先进入椭圆轨道II，某次通过A点时启动发动机，使其进入圆形轨道I，两轨道相切于A点。地球质量为M，神舟十九号质量为m（认为不变），引力常量为G。规定距离地球无限远点为零势能点，飞船与地球之间的引力势能可表示为，其中r为飞船到地心之间的距离。已知A、B两点到地心距离分别为和，下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十九号在轨道Ⅱ上B点的动能等于
B. 神舟十九号在轨道Ⅱ上A点的动能小于
C. 神舟十九号在轨道Ⅱ上A点的机械能等于
D. 神舟十九号在轨道Ⅰ上A点的机械能等于
9. 如图1所示为某滑雪项目轨道的示意图，轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成，PQ与水平冰雪地面的夹角为θ，滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为μ。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑，取斜面底端为零重力势能面，游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图2所示。已知游客滑到Q点后再经过停止运动，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 游客与滑雪圈的总质量为60kg
D. 游客与滑雪圈滑到Q点前瞬间，重力的瞬时功率为4800W
10. 如图甲所示，足够长的光滑“U”形金属导轨放置在倾角的光滑斜面上，导轨上端用轻质细线连接到固定的力传感器上。导轨间距，电阻不计，时一长度为d、电阻的导体棒从导轨上端附近由静止释放，时在斜面所在范围内加上垂直于斜面向上的匀强磁场（图中未画出），力传感器记录的整个过程中细线上的拉力随时间变化的图像如图乙所示。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为0.5TB. 导体棒的质量为0.08kg
C. 导体棒匀速运动时的速度大小为4m/sD. 导体棒第2s内的位移为3.2m
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 某实验小组用如图1所示的实验装置测当地重力加速度。物块装有一宽度很小的挡光片，（含挡光片）和的质量，、下端分别悬挂5个相同质量的钩码，每个钩码的质量为。光电门与数字计时器相连（图中未画出），可记录遮光片通过光电门的时间。实验时挡光片通过光电门时，物块没有到达轻质定滑轮处。
（1）如图2所示，用游标卡尺测量遮光片的宽度，遮光片的宽度______mm。
（2）从物块的下端摘下1个钩码并挂在物块下端的钩码下面。由静止释放系统，释放时挡光片距光电门上方高为，计时器记录挡光片通过光电门的时间为。取。
（3）该同学每次从物块的下端摘下1个钩码并挂在物块下端的钩码下面，保持挡光片距光电门高为的位置由静止释放，进行多次实验，依次取、、、。
（4）根据实验数据，作出图像为一倾斜直线，直线斜率为，则当地的重力加速度的表达式为______（用，，，，表示）
（5）误差分析可得，重力加速度的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。理由是______（填一种即可）。
12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。某实验小组测量某个新型锂电池组的电动势（约为40V）和内阻（约为2Ω），进行了以下实验：
（1）为完成本实验需要将实验室量程为4V、内阻为4kΩ电压表改装成量程为40V的电压表使用，需要串联一个______kΩ的定值电阻。
（2）该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为电压表读数（电压表自身电压），R为电阻箱的读数，图中，，。若不考虑电压表分流带来的影响，由以上条件可以得出电源电动势______V；内阻______（计算结果均保留两位有效数字）。
（3）若考虑电压表分流，上述测量值与真实值相比：电动势的测量值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），电源内阻测量值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13. 某同学为估测一葫芦的容积，在葫芦口竖直插入一横截面积的玻璃管，玻璃管与葫芦间的缝隙用橡皮泥密封。管内有一长度的静止水银柱，水银柱底部到葫芦口的高度。现用注射器向玻璃管内缓慢加注水银，水银柱长度变为时，其底部到葫芦口的高度。已知大气压强，环境温度不变，葫芦导热良好，。
（1）求葫芦的容积；
（2）现给葫芦缓慢加热，使水银柱底部到葫芦口的高度重新回到，整个过程未有水银从玻璃管溢出，求加热过程中葫芦内气体对外做的功。
14. 2025 除夕夜央视春晚重庆分会场 7 分钟的时间里 ，2025 架无人机在夜空中组成了多种图案， 包括“2025 新春快乐”“你好新重庆”等字样，为全市群众送上新春佳节的祝福。无人机在夜空中实现了精确 编队和动态图案变换，打破传统烟花表演形式。 如图所示， 四轴遥控无人机是首要选择 ，极其方便。 质量 m=2kg 的能够垂直起降的小型遥控无人机，在某段时间里无人机在直角坐标系xOy 所在的平面内运动规律分别为，，水平向右为x 轴正方向 ，竖直向上为y 轴正方向 ，g取 10m/s2。求：
（1）该无人机上升到最高点的速度；
（2）无人机上升到最高点合外力做的总功。
15. 半径为R的半圆形细玻璃管固定在竖直平面内，其右端是坐标原点，内壁光滑。第二、三象限存在水平向右的匀强电场，，第一象限存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的非匀强磁场，电场强度，磁感应强度。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从第二象限某一位置P点以大小为、与水平方向成的速度斜向下进入匀强电场，恰好无碰撞进入细管的左端A，已知细管的内径略大于小球的直径，重力加速度。
（1）求小球到达A点的速度大小及时间；
（2）小球到达细管中Q点（图中未标出）时速度达到最大，求小球从P点到Q点的过程中合外力的冲量大小；
（3）若已知小球到达细管右端的速度大小为v，小球从原点运动到最高点时轨迹与x轴所围成的面积。
参考答案
1. 【答案】C
【解析】A．核反应遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故A正确；
B．工作时，高温等离子体中的带电粒子被强匀强磁场约束在环形真空室内部，而不与器壁碰撞，故B正确；
C．将核子结合为原子核时所释放的能量即为结合能，中有两个质子和两个中子，它们结合为时，质量亏损为
可知的结合能为
故C错误；
D．个原子核与一个原子核反应后质量亏损为
释放的能量为
故D正确。本题选择错误的，故选C。
2. 【答案】B
【解析】物块和木板分离时，两者之间的弹力为零且加速度相等，此时物块只受重力作用加速度为g，则此时木板的加速度也为g，则木板除受重力以外的其他力的矢量和为零，则此时弹簧处于原长状态，即木板在B处。故选B。
3. 【答案】C
【解析】小球垂直打在C点时，速度方向的反向延长线过O点，且交于水平位移的中点，如图所示
由几何关系可知抛出点一定在b点。故选C。
4. 【答案】C
【解析】A．理想交流电压表的示数为交变电压的有效值，则矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生电动势的最大值，由可得矩形线圈abcd转动的角速度为，故A项错误；
B．在图示时刻，穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故B项错误；
C．小灯泡的电阻为
若变压器无任何损耗，由可得小灯泡两端电压，则小灯泡消耗的电功率为，故C项正确；
D．若未将铁芯横梁装上，则导致漏磁，使得输出电压偏小，则小灯泡消耗的电功率小于，小灯泡在内消耗的电能小于，故D项错误。故选C。
5. 【答案】B
【解析】根据题意实验开始，转盘从图示位置开始逆时针匀速转动，此时光屏上无亮点。随着继续转动，光屏上先出现单色光的亮点，可知光发生全反射的临界角较大，根据全反射发生的条件可知单色光的折射率较小：
A．单色光的折射率较小，则光的频率小于光的频率，故A错误；
B．根据可知光在玻璃砖内的传播速度大于光，故B正确；
C．光的频率小于光的频率，则光的波长大于光的波长，根据可知双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光，故C错误；
D．根据可知若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大，故D错误。故选B。
6. 【答案】C
【解析】A．两相邻密部中心点之间的距离为一个波长，A错误。
B．因为密部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零，故疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移也为零，对应振动速度最大，B错误。
C．该时刻质点的位置在平衡位置的右侧且向右移动，所以它在远离平衡位置，由波的图像可知，该纵波传播方向沿水平方向向左，C正确。
D．纵波在一个质点振动的周期内向外传递一个波长的距离，故纵波的传播周期和质点的振动周期相同，D错误。故选C。
7. 【答案】C
【解析】A．球从A到B的过程比从B到A的过程中到达相同高度时速度大，因此A到B的过程球对轨道的压力更大，摩擦力也更大，摩擦力做功更多，A错误；
B．由球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，故在B点
得，则
球从A到B的过程运用动能定理有
解得，B错误；
C．当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，则有
解得，C正确；
D．离开轨道球做斜抛运动，将分解， ，
水平方向有
竖直方向有
则接球时书包离A点的竖直高度
联立解得，D错误。故选C。
8. 【答案】BD
【解析】A．假设神舟十九号在过B点的圆形轨道上运动，由可得
为进入轨道Ⅱ，需要在B点加速提高机械能，所以神舟十九号在轨道Ⅱ上B点的动能，A错误；
B．神舟十九号在轨道Ⅰ上A点速度由可得
神舟十九号在轨道Ⅱ上A点动能小于在轨道Ⅰ上A点的动能，B正确；
C．神舟十九号在轨道II上A点的机械能，C错误；
D．神舟十九号在A点的引力势能
则神舟十九号在轨道I上A点的机械能等于，D正确。
故选BD。
9. 【答案】BC
【解析】BC．设P点到游客与滑雪圈静止时的水平位移为x，根据图2可知，解得x=48m
在斜面顶端时机械能E1=3600J，根据能量守恒定律可得
已知游客滑到Q点后再经过t=8s停止运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
则在Q点的速度大小为
根据图2可得Q点的动能为J
联立解得，m=60kg，故BC正确；
A．由图2可知，游客和滑雪圈在斜面顶端时机械能E1=3600J，重力势能Ep1=3600J，且Ep1=mgh，解得h=6m
PQ的水平位移为x1=8m，则有
解得L=10m，故A错误；
D．设斜面倾角为，则有
游客滑到Q点的速度大小为
游客与滑雪圈滑到Q点前瞬间，重力的瞬时功率为W
故D错误。故选BC。
10. 【答案】BD
【解析】A．由图可知，第1s内细线上的拉力F1=0.8N，设导轨的质量为m1，对导轨，由平衡条件得
解得m1=0.16kg
第1s内导体棒自由下滑，加速度大小
第1s末的速度大小
导体棒产生的感应电动势
回路中的电流
由图可知，1s末加上磁场时细线上的拉力F2=1.8N
对导轨有
解得B=0.4T
故A错误；
B．2s末导体棒开始做匀速运动，设此时回路中的电流为I2、导体棒的质量为m2，此时对导体棒，由平衡条件得
由图可知，此时细线上的拉力F3=1.2N
对导轨，由平衡条件有
联立解得m2=0.08kg，故B正确；
C．设导体棒匀速运动时的速度大小为v2，则有
解得v2=2m/s，故C错误；
D．第2s内，对导体棒，取沿导轨向下为正方向，根据动量定理得
第2s内的位移，解得s=3.2m
故D正确。故选BD。
11. 【答案】（1）11.4 （4） （5）小于 ；存在空气阻力、细线与滑轮之间存在摩擦或滑轮质量不能忽略等
【解析】（1）遮光片的宽度
（4）挡光片经过光电门的速度
据速度－位移公式有
对、及钩码整体，根据牛顿第二定律有
由上式可得
又斜率为，可得
即
（5）由于摩擦阻力、空气阻力和滑轮质量的影响，会导致的实验值比理论值小，重力加速度测量值小于真实值。
12. 【答案】（1）36 （2）40 ；1.5 （3）偏小 ；偏小
【解析】【小问1】串联的电阻。
【小问2】根据电路规律可知，可得图像方程
则，故
且，故。
【小问3】考虑电压表分流，
则
则，故
且，故。
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】设葫芦的容积为，初始时，水银柱受力平衡，有
加注水银后，水银柱受力平衡，有
由玻意耳定律有
解得。
【小问2】由几何关系可知，气体体积变化量
葫芦内气体对外做的功
代入数据得。
14. 【答案】（1），方向水平向右 （2）
【解析】【小问1】根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的水平初速度为，水平加速度为
根据
结合匀变速直线运动位移时间公式
可知无人机的竖直初速度为，竖直加速度为
则无人机上升到最高点所用时间为
此时无人机的速度为
方向水平向右。
【小问2】无人机的初速度为
人机上升到最高点时，根据动能定理可得合外力做的总功为
15. 【答案】（1），
（2） （3）
【解析】【小问1】小球从P到A，水平方向：
竖直方向：
解得，
【小问2】小球在第二、三象限运动过程中，所受合的大小为
方向与水平方向的夹角为53°
当小球运动到合力与速度方向垂直时速度达到最大，从A到Q，根据动能定理有
解得
从P到Q，利用动量定理
解得
【小问3】小球在第一象限运动时，，故小球只受洛伦慈力，小球运动至x轴最远位置时y方向上的分速度为零，竖直方向利用动量定理
其中，左边微元累积
即
而
解得