广东省2025届高三下学期 物理保温练习卷（含解析）

2025年广东省高三下物理保温练习卷
本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1．中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为，此反应会释放核能，伴随光子放出。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应方程中的X是质子
B．的比结合能小于的比结合能
C．核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁
D．该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生
2．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
3．如图所示是手机无线充电器原理图，通过充电器的发射线圈和手机上的接收线圈传递能量。在发射线圈接上、的正弦交变电流，手机的接收线圈就会产生交变电流，该电流经过整流电路转化为直流电给手机充电。两线圈均可看做理想线圈，且无漏磁，接收线圈两端电压的峰值为，手机充电功率为，不计整流电路手机电池整流消耗的功率，则（　　）
A．原、副线圈的匝数比为
B．接收线圈中的电流方向每秒变化次
C．发射线圈中电流的有效值为
D．接收线圈电流的峰值为
4．“战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，从某时刻开始计时，绳上的P、Q两个质点的振动图像分别如图甲、乙所示，t=0.5s时刻，P、Q两质点间只有一个波峰（不包括P点），P、Q两点平衡位置间的距离为3m，则下列判断正确的是（　　）
A．人在绳端抖动的频率为2Hz B．绳波的传播速度大小为2m/s
C．绳波从P点向Q点方向传播
D．提高绳端抖动频率，绳波传播速度变大，绳波波长变小
5．如图，甲、乙、丙是地球赤道平面内绕地心运动的三颗人造卫星，甲、丙的轨道为圆，乙的轨道为椭圆。则三颗卫星（　　）
A．在轨道上运行的周期关系是：
B．在轨道上1、2、3位置的加速度大小关系是：
C．在轨道上1、2、3位置的速率关系一定是：
D．在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系一定是：
6．如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力F作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　）
A．物块A的质量为2kg B．物块A带负电
C．水平力F保持不变 D．物块A的加速度越来越大
7．向飞机上装运货物行李时，通常用到可移动式皮带输送机。倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t=0时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到v0。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，关于物块所受摩擦力的大小f、摩擦力功率的大小P、重力势能Ep、机械能E的图像可能正确的是（　　）
A．B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图甲所示，浮桶式灯塔的装置可简化为由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，磁体在空腔中产生磁场的俯视图如图乙所示，磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈随波浪相对磁体在竖直方向上做简谐运动的图像如图丙所示。若取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．若海水水平匀速流动时，灯泡不会发光
B．线圈和磁感线共面，磁通量没有变化，灯泡不会发光
C．若仅增大线圈随海水上下振荡的幅度，灯泡变亮 D．若仅增大线圈随海水上下振荡的频率，灯泡变亮
9．边长为2L的正三角形ABC的三个顶点处，分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，O点为三角形的中心。通电长直导线产生的磁场在其周围某点的磁感应强度大小，其中k为大于零的常数，I为导线中的电流，r表示该点到导线的距离。则以下关于a、b、c、O四点的磁感应强度的说法中正确的是（　　）
A．b点的磁感应强度方向沿BC方向指向C
B．O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AC边
C．O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AB边
D．a、c两点的磁感应强度大小均为
10．如图，在正方形车厢中，有质量为m的小球被三根弹簧连接相对车静止，当车子以一定加速度a向右运动时，小球正处于车厢中心位置，三根弹簧的弹力均为F，且右下角弹簧处于伸长状态，以下说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11．（8分）（1）单摆可作为研究简谐运动的理想模型。
①制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中 不变；
②用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为 ；
（2）某学习小组通过如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平面上的光滑斜槽，斜槽末端与水平面平滑衔接，B是光电门，C是带有粘性的滑块，小球与滑块碰撞后立即粘在一起，C上方有一很窄的挡光片。多次改变小球释放高度，得到挡光片通过光电门的时间，已知小球质量为，滑块总质量为，挡光片宽度为，重力加速度为。
①用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度 ；
②将实验得到的多组数据用图像表示，为使图像呈直线，且以为纵轴，则应以 （选填“”或“”）为横轴。如果图像的斜率满足 ，即可验证动量守恒（用题中字母表示）。
（3）某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为l（远远小于l）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。
①物块通过光电门时的速度为 ；
②改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组1和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式 时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒；
③在②中条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为，则 （用表示）；
12．（8分）某中学物理兴趣小组设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其工作原理如甲图所示，其中磁敏电阻RB的阻值随磁感应强度B的变化规律如图乙所示。
可供选择的器材有：
A．磁敏电阻RB（工作范围为0~3.0T）
B．电源（电动势为3V，内阻很小）
C．电流表（量程为1.0mA，内阻为100Ω）
D．电阻箱RC（最大阻值为9999.9Ω）
E.定值电阻R0（阻值为25Ω）
F.定值电阻R1（阻值为10Ω）
G.定值电阻R2（阻值为280Ω）
H.开关，导线若干
（1）由于电流表的量程太小，现将电阻R0与电流表并联以实现测量较大电流的效果，则并联后干路允许通过最大电流为 mA（结果保留两位有效数字）。
（2）按照图甲所示连接实验电路，保护电阻R应选用 （填“”或“”）。
（3）按下列步骤进行调试：
①闭合开关，将电阻箱调为1300.0Ω，然后将开关向a端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为3.0T；
②逐步减小电阻箱的阻值，按照图乙将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值；
③将开关向b端闭合，测量仪即可正常使用。
（4）用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为0.5mA时，待测磁场的磁感应强度为 T（结果保留两位有效数字）；
（5）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，这将导致磁感应强度的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题
13．（10分）图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、足够长汽缸组成，活塞底部固定在车轴上）。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度、长度、压强，重力加速度g取。
(1)为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向汽缸内充气，让汽缸缓慢上升，此过程中气体温度保持不变，求需向一个汽缸内充入与缸内气体温度相同、压强的气体的体积；
(2)在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定时汽缸内气体长度变为，气体温度变为，若该过程中气体放出热量，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中一个汽缸气体内能的变化量。
14．（12分）某游戏装置的竖直截面如图所示。半径的竖直螺旋圆轨道与倾斜直轨道、水平面分别相切于B、，段圆弧对应的圆心角。水平传送带在电动机带动下，以顺时针转动，传送带两端分别与左、右两侧水平面平滑对接于E、F两点，长，右侧水平面上等间距摆放许多质量的小滑块，从左到右标号分别为1、2、3…n，n足够大。间是一个宽、高的矩形坑。游戏开始，一质量的滑块P从轨道上距水平面高度为h处由静止释放，到达C点时速度。滑块P与轨道间动摩擦因数，与传送带间动摩擦因数，其余摩擦力与空气阻力均忽略。各滑块均可视为质点，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，滑块与坑壁碰撞后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向反向，各碰撞时间不计，滑块到达坑底时立即停止运动。求：
(1)滑块P到达圆轨道最高点D时受到轨道的弹力大小，以及释放高度h；
(2)标号为n的滑块到达坑底时距坑底右边缘T的距离；
15．（16分）如图所示，在直角坐标系中，x轴下方存在竖直向上的匀强电场，电场强度为E，在x轴上方，0(1)求释放点P的坐标；
(2)若磁场区域Ⅰ的磁感应强度变为，仍从P点静止释放该粒子，求粒子从释放到离开磁场的时间。
参考答案
1．D【详解】A．根据质量数守恒和核电荷数守恒得该核反应方程为，故A错误；
B．核反应中生成物比反应物更加稳定，所以的比结合能大于的比结合能，故B错误；
C．原子能级跃迁仅涉及电子在原子轨道间的跃迁，释放低能光子（如可见光、紫外线），与核反应无直接关联。核聚变反应释放的光子主要来源于核反应本身，而非氢原子能级跃迁。故C错误；
D．要使核聚变发生，原子核必须首先接近到约以内，强核力才能主导结合过程。原子核带正电，根据库仑定律，它们之间的斥力随距离减小而急剧增大，这要求原子核需要足够的动能才能克服库仑斥力作用。因此，核聚变反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能有效发生，故D正确；故选D。
2．B【详解】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。
3．C【详解】A．根据题意可知，发射线圈两端的电压的最大值为
则原、副线圈的匝数比为故A错误；
B．正弦式交变电流的方向每个周期变化两次，由于电流的频率为，所以接收线圈中的电流方向每秒变化次，故B错误；
CD．根据题意，由公式可得，发射线圈中电流的有效值为
由电流与线圈匝数关系有解得则接收线圈电流的峰值为6A，故D错误，C正确。
故选C。
4．B【详解】A．由图可知，质点振动的周期T=1.0s，绳端抖动频率为，故A错误；
B．根据题意可知，则，波的传播速度故B正确；
C．无法确定绳波是从P向Q传播还是从Q向P传播，故C错误；
D．波的传播速度由介质决定，因此提高绳端抖动频率，绳波传播速度不变，故D错误。故选B。
5．B【详解】A．根据开普勒第三定律可得
卫星在1、2、3轨道运行时轨道半径或者半长轴增大，所以周期增大，即故A错误；
B．根据牛顿第二定律有所以
卫星在1、2、3处与地球球心间的距离增大，则加速度减小，即故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有所以所以
但无法确定v2与v3的大小关系，故C错误；
D．由于不知道三颗卫星的质量关系，所以不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系，故D错误。
故选B。
6．A【详解】A．初始时刻压力为20N，根据解得故A正确；
B．物块向左运动，压力增大，说明洛伦兹力向下，根据左手定则可知物块带正电，故B错误；
CD．图中压力随时间均匀变化，根据牛顿第三定律可知，物块A对水平面的压力大小为
可知加速度恒定；
水平方向有解得水平力F增大，故CD错误；故选A。
7．D【详解】C．时间内，小物块沿传送带向上做匀加速直线运动，此过程其受到沿传送带向上滑动摩擦力作用，且滑动摩擦力；时刻之后物块与传送带相对静止，物块以速度v0做匀速直线运动到达传送带顶端，此过程其受到沿传送带向上静摩擦力作用，且静摩擦力，故C错误；
D．设时间内，小物块的加速度为a，此过程滑动摩擦力的功率为
图像为过原点的倾斜直线；时刻之后，静摩擦力的功率为
为恒定值。滑动摩擦力的功率最大值可知故D正确；
B．上述两阶段中，滑动摩擦力和静摩擦力均对物块做正功，由功能关系可知物块的机械能均是增加的，故B错误；
A．设时间内，小物块的位移大小为，则有
此过程物块的重力势能为
可知此过程的图像为曲线，故A错误。故选D。
8．ACD【详解】A.若海水水平匀速流动，没有电磁感应现象，故灯泡不会发光，故A正确；
B.线圈和磁感线共面，但运动方向切割了磁感线，灯泡会发光，故B错误；
C.线圈随海水上下振荡的幅度越大，感应电动势的最大值越大，有效值也就越大，灯泡越亮，故C正确；
D.海水上下振荡的频率增大，感应电动势的最大值越大，有效值也就越大，灯泡越亮，故D正确。故ACD。
9．ABD【详解】A．根据右手螺旋定则及通电长直导线在其周围某点产生的磁感应强度大小可知，B、C处通电长直导线在b点的合磁感应强度是零，因此A处通电长直导线在b点的磁感应强度方向沿BC方向指向C，A项正确；
BC．同理，可以判定O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AC边，B项正确，C项错误；
D．正三角形的边长为2L，结合矢量的叠加可知，a、c两点的磁感应强度大小分别为；
则a、c两点的磁感应强度大小均为，D项正确。故选ABD。
10．AD【详解】根据题意分析，右上角的弹簧处于伸长状态，左下角弹簧处于压缩状态，对小球受力分析，竖直方向上有
水平方向上有解得；故选AD。
11．(1)①摆长 ；②1.06
(2)①2.150 ；② ；
（3）① ；② ；③
【详解】（1）选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆长不变；
（2）摆球直径为
（2）①用螺旋测微器测量挡光片的宽度2mm+0.01mm×15.0=2.150mm
②根据；若动量守恒则满足；其中；解得
则若以为纵轴，则应以为横轴。如果图像的斜率满足即可验证动量守恒。
（3）①遮光条的宽度为，通过光电门的时间，则物块通过光电门时的速度为
②若系统机械能守恒，则有变式为
所以图像若能在误差允许的范围内满足
即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。
③由图像可知和时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得；
联立可得
12．5.0 ； ；2.4； 偏大
【详解】（1）[1]并联后干路允许通过最大电流为
（2）[2]当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为改装后电流表电阻
为了保护电流表，定值电阻R的最小阻值为；保护电阻R应选用。
（4）[3]当电流表的示数为0.5mA时，磁敏电阻的阻值为
由图乙可知待测磁场的磁感应强度为2.4T。
（5）[4]由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。
15．(1) ；(2)
【详解】（1）（1）设充入的气体体积为V，以充入后全部气体为研究对象
由玻意耳定律可得代入数据解得
（2）在（1）问情况下，汽缸下降稳定后，设压强为
由理想气体状态方程有代入数据解得
结合图像可得此过程中外界对气体做功代入数据解得
由热力学第一定律得
14．(1)；(2)
(3)，
【详解】（1）对滑块P，从C到D，由动能定理得解得
在联立解得
从开始下滑到C，由动能定理联立解得
（2）因为
若一直减速，则有
滑块P在传送带上一直减速，滑块P与滑块1第1次碰撞，规定向右为正方向，则有联立解得
之后，通过滑块间的碰撞，速度依次传递
对物块n，从J抛出到落到坑底，由平抛规律有
联立可得
15．(1)（0，）；(2)
【详解】（1）粒子在电场中运动的过程中，由动能定理得
粒子在磁场区域Ⅰ中运动，恰不进入磁场区域Ⅱ，由几何关系得
由牛顿第二定律得；联立解得
故P点的坐标为（0，）。
（2）粒子在电场中，由动量定理得解得
粒子在磁场区域Ⅰ中，由牛顿第二定律得解得
由几何关系得解得
粒子在磁场区域Ⅰ中做圆周运动的周期
粒子在磁场区域Ⅰ中运动的时间
在磁场区域Ⅱ中，粒子做圆周运动的半径为r，设粒子射出磁场区域Ⅱ时的半径与上边界的夹角为α，根据几何关系得解得
粒子在磁场区域Ⅱ中做圆周运动的周期
在磁场区域Ⅱ中运动时间
总时间解得