2025年江苏省高三高考清北强基训练6月检测物理卷（含解析）

2025年江苏省高三高考清北强基训练6月检测物理卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
B. 牛顿用实验方法得出了万有引力定律，他是第一个“称”地球质量的人
C. 磁感应强度，运用了比值定义法
D. 通过单位运算，的单位为其中为质量，为速度，为压强，为时间
2.如图为全超导托卡马克核聚变实验装置，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。年月日，首次实现亿摄氏度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、原子核质量、原子核质量、质子质量、中子质量，以下说法错误的是( )
A. 反应方程为
B. 反应出现的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
3.如图，倒挂的“彩虹”被称为“天空的微笑”，是光由卷云层里大量扁平冰晶可视为直六棱柱折射形成，其原理如图所示，太阳光从冰晶上顶面射入，经折射从侧面射出发生色散。下列说法正确的是( )
A. 光从空气射入冰晶前后波长不变
B. 红光和紫光在冰晶中的传播速度相同
C. 光从空气射入冰晶时可能发生全反射
D. 随入射角减小，在侧面紫光先于红光发生全反射
4.年月日时分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将通信技术试验卫星十七号卫星顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。若该卫星在定轨前，由周期为的圆轨道变轨到周期为的圆轨道，则它先后在这两个圆轨道上时受到来自地球的万有引力之比为
A. B. C. D.
5.年月日，在自由式滑雪和单板滑雪世锦赛男子单板滑雪坡面障碍技巧决赛中，中国选手苏翊鸣获得银牌。如图所示，某次训练中，运动员从左侧高坡的点滑下，再从斜坡上的点，以的初速度沿与斜坡成方向飞出，在空中完成规定动作后落在斜坡上的点。不计空气阻力，重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A. 在研究运动员空中姿态时可将其视为质点
B. 运动员在空中飞行时，相同时间内速度变化量不同
C. 运动员在空中飞行的时间为
D. 运动员落到点时的速度方向与方向垂直
6.如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角的粗糙斜面底端处，上端连接质量的滑块视为质点，斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度随位移的变化关系如图乙所示，重力加速度取，，。下列说法正确的是 ( )
A. 滑块在下滑的过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
C. 滑块下滑过程中的最大速度为
D. 滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为
7.如图所示，左端有微小夹缝距离可忽略的“”形光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，一电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与垂直，在外力作用下从点开始以速度向右匀速运动，忽略所有电阻。下列关于回路中的电流、极板上的电荷量、外力及其功率随时间变化的图像中，正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，，下列说法正确的有( )
A. 新材料对红光的折射率为
B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率
C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小
D. 图甲中，入射角减小到时，光将全部从界面透射出去
9.在水平面内建立如图甲所示的直角坐标系，一根足够长的光滑绝缘轻质细杆上的点处套有一个质量为、带电荷量为的小球，整个空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，如图乙所示。时刻，绝缘细杆在外力作用下由静止开始以加速度沿轴正方向做匀加速直线运动杆始终与轴平行，小球经过点时沿轴方向的加速度也为。下列说法正确的是( )
A. 小球经过点时细杆的速度大小为
B. 小球经过点时沿轴方向的速度大小为
C. 小球经过点时受到细杆沿轴方向的支持力大小为
D. 小球经过点时外力的功率为
10.年斯诺克世锦赛决赛较量中，赵心童击败马克威廉姆斯，成为首位夺得斯诺克世锦赛冠军的中国选手。某次白球与静止的彩球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球在同一直线上运动，且桌面阻力保持不变，两球质量均为，碰撞后两球的位移与速度的平方的关系如图所示，取。则下列正确的是( )
A. 碰撞前白球的速度为
B. 碰撞过程中，白球对彩球的冲量大小为
C. 碰撞过程中，系统有机械能转化为内能
D. 台球所受桌面阻力为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组想验证向心力公式表达式，实验装置如图所示，一个半圆形光滑轨道，右侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角，圆弧轨道最低点固定一个力传感器，小球达到该处时可显示小球在该处对轨道的压力大小，小球质量为，重力加速度为。
实验步骤如下：
将小球在右侧轨道某处由静止释放，记录该处的角度
小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数
改变小球释放的位置，重复以上操作，记录多组、的数值
以为纵坐标，为横坐标，作出的图像，如图所示。
回答以下问题：
若该图像斜率的绝对值 ，纵截距 ，则可验证在最低点的向心力表达式。
某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到轨道圆心的距离才为圆周运动的半径，因此图像斜率绝对值的测量值与真实值相比 填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表内阻和电池电动势。可供选择的器材如下：
A.待测电源电动势约为
B.电压表量程为，内阻约为
C.电流表量程为
D.电流表量程为
E.滑动变阻器最大阻值为
F.滑动变阻器最大阻值为
G.单刀单掷开关两只，导线若干。
根据图甲所示电路图，选择合适的实验器材，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 均填写器材前的字母，按照电路图正确连接电路。
闭合开关、，调节滑动变阻器使电流表满偏。
保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关，电流表偏转至满偏刻度的处，此时电压表指针所指位置如图乙所示，电压表读数为 ，电压表内阻为 。
电池电动势的测量值为 。若不考虑偶然误差，则电动势的测量值 真实值选填“大于”、“等于”或“小于”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，中间有卡环，质量为、横截面积为的活塞放在卡环上，活塞离缸底的距离为，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，将汽缸倒立后，活塞移动的距离为。已知大气压强等于，环境温度为，重力加速度为，求：
汽缸未倒立时活塞对卡环的作用力大小；
若汽缸未倒立，将环境温度缓慢升高，当活塞上升高度时的环境温度。
14.如图所示为小明设计的弹射游戏模型。段和段为光滑水平轨道，段和段为竖直面内的光滑半圆轨道，半径、，各段轨道平滑连接，段与段紧贴但不重叠，轻质弹簧左端固定于竖直挡板上。游戏时先将弹簧压缩至位置锁定，可视为质点的小球置于弹簧右端，解除锁定小球被弹簧弹出后沿轨道运动至点水平抛出。轨道右侧有一与水平方向夹角的收集管，收集管位置可调整，从点抛出的小球无碰撞地进入收集管视为接收成功。某次游戏时所用小球质量，小球经过点时速度大小。不计空气阻力。
求弹簧储存的弹性势能和小球经过半圆轨道最低点点时对轨道的压力；
为保证小球能沿轨道运动直至点抛出，小球质量应满足什么条件？
以点为坐标原点，水平方向为轴，竖直方向为轴，在竖直面内的建立直角坐标系。为保证接收成功，当用不同质量小球进行游戏时需将收集管移到不同位置，求端位置坐标和应满足的关系式。忽略端横截面大小
15.如图所示，空间中有个互相平行足够大的竖直分界面、、、，它们的间距均为。、间充满竖直向上的匀强磁场，、间充满竖直向下的匀强磁场，、间的磁场磁感应强度均为。在分界面的左侧有一个边长的单匝正方形金属线框，线框水平放置，边平行于分界面，与相隔一定的水平距离。现线框以的速度水平飞出，当边刚好到达分界面时，线框的速度大小仍为。已知线框的电阻，质量为，重力加速度为，不计空气阻力作用，线框运动过程中始终保持水平，求：
边刚进入分界面时线框受到的安培力大小及方向
线框从开始运动到边到达分界面过程中产生的焦耳热
若磁感应强度可调，当线框的边恰好出分界面时能竖直下落，求对应的磁感应强度的值最后结果用根号表示。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
得出相对论的科学家是爱因斯坦，故A错误；
牛顿运用开普勒第三定律和自己的理论推出万有引力定律，常数没有得出，第一个“秤”地球质量的人是卡文迪什，B错误；
磁感应强度与、、均无关，由磁场本身所决定，故公式是比值定义法，故C正确；
通过单位运算，的单位为，所以D错误。
2.【答案】
【解析】、衰变过程中质量数和电荷数都不变，则反应方程为，故A正确；
B、反应出现的高温离子体带正电，可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动，故B正确；
C、核的结合能为，故C错误；
D、根据质能方程可知，一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为，故D正确；
本题选择错误选项，故选：。
3.【答案】
【解析】光从空气射入冰晶后，频率不变，但速度减小，由可知，波长变短，故A错误；
B.红光和紫光的折射率不同，则根据可知，红光和紫光在冰晶中的传播速度不同，故B错误；
C.全反射需满足光从光密介质冰晶到光疏介质空气，则光从空气进入冰晶，不可能发生全反射，故C错误；
D.根据临界角与折射率的关系可知：，
因为紫光折射率更大，则临界角更小，
由题意可得下图：
根据光的折射定律可知，当入射角减小时，光线在冰晶内部的折射角减小，导致在侧面的入射角增大，由于紫光临界角更小，则当增大时，紫光先达到临界角而发生全反射，故D正确；
故选：。
4.【答案】
【解析】该卫星由周期为的圆轨道变轨到周期为的圆轨道，根据开普勒第三定律可知，则来自地球的万有引力，联立可得它先后在这两个圆轨道上时受到来自地球的万有引力之比为，故B正确，ACD错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】、研究运动员空中姿态时，运动员的形状和大小不能忽略，不能将其视为质点， A错误；
、运动员在空中只受重力，加速度为重力加速度，根据，相同时间内速度变化量相同， B错误；
、将运动员的运动分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，沿垂直斜面方向的初速度，加速度。当运动员落回斜面时，垂直斜面方向的位移为，根据，，
，把，代入得，C错误；
、设运动员落到点时速度方向与水平方向夹角为，位移与水平方向夹角为，根据平抛运动的推论。在本题中，，，。设与水平方向夹角为，。根据速度的合成与分解，可证明运动员落到点时的速度方向与方向垂直， D正确。
6.【答案】
【解析】A.滑块在下滑的过程中，与斜面间有滑动摩擦力，通过克服摩擦力做功，机械能向内能转化，故滑块和弹簧组成的系统机械能减小，故A错误；
B.刚释放时，弹簧处于原长，物块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：，其中，联立解得：，，故B错误；
C.根据动能定理，有：，而，故，即图象与轴包围的面积表示表示的变化量；
故在位置处滑块的速度最大，有：，故，故C正确；
D.滑块在最低点时，其速度为零，位移，根据功能关系，系统减小的重力势能转化为弹性势能和摩擦内能，为；
解得：，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】左端有微小夹缝距离可忽略的“”形光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，一电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与垂直，在外力作用下从点开始以速度向右匀速运动，忽略所有电阻。下列关于回路中的电流、极板上的电荷量、外力及其功率随时间变化的图像中，正确的是
8.【答案】
【解析】、由图可知，当时发生全反射，可知新材料对红光的折射率为，故A正确；
B、光的频率与介质无关，可知，图甲中，红光反射光线的频率等于折射光线的频率，故B错误；
C、图甲中，根据可知，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小，故C正确；
D、图甲中，入射角减小到时，仍有光线反射回介质中，而不是光将全部从界面透射出去，故D错误。
故选：。
9.【答案】
【解析】A、小球经过点时在水平方向的加速度也为，有，解得，细杆的速度大小，故A错误
B、小球在轴方向受到的洛伦兹力与时间成正比，根据动量定理有，解得，故B正确
C、小球经过点时，沿轴方向有，解得，故C正确
D、外力的功率，故D正确。
10.【答案】
【解析】、根据位移与速度的平方的关系图像可知，碰撞后白球的速度大小为，彩球的速度大小为，设碰撞前白球的速度大小为，规定白球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有，解得，故A正确；
B、规定白球的速度方向为正方向，根据动量定理可得碰撞过程中，白球对彩球的冲量大小，故B正确；
C、碰撞前的系统的动能大小为，碰撞后系统的总动能为，因为，所以该碰撞不是弹性碰撞，在碰撞过程中系统有机械能转化为内能，故C正确；
D、根据速度位移公式可知图像的斜率，解得，根据牛顿第二定律可得台球所受桌面的阻力位，故D错误。
故选：。
11.【答案】 相等
【解析】小球从出发点到达最低点，由动能定理得；
由牛顿第三定律可知，最低点轨道对小球的支持力大小等于。
小球在最低点，由受力分析可得：，
联立上述二式可得，
整理可得：，即斜率的绝对值，纵截距；
通过上述方程发现，表达式与轨道半径无关，故图像斜率的绝对值不变。
12.【答案】 等于

【解析】根据电压表的量程为，内阻约为可知，电压表允许通过的最大电流约为，故电流表选C，电池的电动势约为，电流表的满偏电流为，可得电路中的最小电阻约为，故滑动变阻器选F
电压表的精确度为，估读到下一位，为，此时电流表指针偏转至满偏刻度的处，电流为，故电压表的内阻
根根闭合电路的欧姆定律，当闭合开关、时，有，当断开开关时，有
，解得，根据计算过程可知，电动势的测量值没有系统误差。
13.【解析】将汽缸倒立时活塞受力平衡，则，解得
气体体积为
汽缸未倒立时，，
由玻意耳定律
即
解得
设卡环对活塞的作用力为，活塞受力平衡：
解得
由牛顿第三定律可得汽缸未倒立时活塞对卡环的作用力大小为；
汽缸未倒立时将环境温度缓慢升高，当活塞上升高度时活塞受力平衡：
，
由理想气体状态方程可得
解得
答：汽缸未倒立时活塞对卡环的作用力大小等于；
若汽缸未倒立，将环境温度缓慢升高，当活塞上升高度时的环境温度等于。
14.【解析】对于小球从到的过程应用机械能守恒定律可得
解得
点由牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律知压力
方向竖直向下
小球恰能过点时满足
由机械能守恒
联立可得
故小球质量应满足
小球抛出后由平抛过程有，，
联立以上各式得
当时
联立平抛各式可得
综上可得
答：弹簧储存的弹性势能等于，小球经过半圆轨道最低点点时对轨道的压力等于，方向竖直向下；
小球质量应满足
端位置坐标和应满足的关系式为。
15.【解析】边刚进入分界面时，切割磁感线产生感应电动势的大小为线框中产生的感应电流大小为
线框受到的安培力大小为
联立以上式子，代入相关已知数据求得
根据左手定则判断知，此时安培力方向水平向左；
线框从开始运动到边到达过程中，在水平方向上，由动量定理有
又因为
联立，代入数据求得
则此时线框在竖直方向上的速度大小为
由于线框在竖直方向上做自由落体运动，则线框从开始运动到边到达过程下落的高度为
由动能定理得
，线框从开始运动到边到达过程中产生的焦耳热为
线框能竖直下落的临界条件为边运动到分界面时水平速度为零。
从开始进入磁场到边运动到分界面的过程中，线图中有感应电流的阶段为：
边切割，运动的水平距离为
边切割，运动的水平距离为
边、边都切割，运动的水平距离为
一条边切制的总水平距离为，此过程中安培力的冲量为
两条边同时切制的总水平距离为，此过程中安培力的冲量为
对线框水平方向全程应用动量定理得解得
联立求得的值为

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