2025届湖北省华大新高考联盟高三下学期3月教学质量测评物理试题

2024-2025学年安徽省华大新高考联盟高三教学质量测评物理试卷（3月） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.碳14是碳元素的一种具有放射性的同位素，被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域，某古生物化石中碳14在碳原子中所占的比例是现代生物中的。下列说法正确的是(    ) A. 碳14比它的同位素碳12多两个质子 B. 碳14的比结合能大于它的同位素碳12 C. 碳14发生衰变的核反应方程为 D. 该古生物化石经历了16个半衰期 2.日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是(    ) A. 全息投影技术利用了激光能量高的特点 B. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 C. 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 3.如图所示，物块A放置在物块B上，物块B与弹簧相连，它们一起在光滑固定斜面上做简谐运动，振动过程中物块A和物块B之间始终无相对运动，下列说法正确的是(    ) A. 振动过程中，物块A、物块B组成的系统机械能守恒 B. 振动过程中，物块A的机械能不守恒 C. 振动过程中，物块A一直克服摩擦力做功 D. 研究物块B的运动，弹簧弹力提供了物块B做简谐运动的回复力 4.甲、乙两车在同一直线车道上，时刻均由静止开始加速运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 时刻，甲、乙的速度大小之比为 B. 时间内，甲、乙的位移大小之比为 C. 时间内，甲的平均速度大于 D. 时间内，乙的平均速度等于 5.2022年10月9日，“夸父一号”太阳探测专用卫星顺利进入预定轨道，其环绕地球运行的轨道高度约为720km。已知地球静止卫星轨道高度约为36000km，地球半径约为6400km，，取重力加速度大小，下列说法正确的是(    ) A. “夸父一号”的运行周期约为60分钟 B. “夸父一号”的发射速度小于 C. “夸父一号”的加速度约为 D. “夸父一号”的运行速度小于地球静止卫星的运行速度 6.人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示，出水管口最下端距水平地面一定高度，出水管口横截面是圆，不计空气阻力，假如水从管口水平喷出的速度恒定，水流在空中不会中断，则水柱落在水平地面上的形状大致是(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻， R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从 M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔 N处。下列说法正确的是(    ) A. 若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B. 若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C. 若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至 N处 D. 断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 8.如图所示，空间立方体的棱长为a，O为立方体中心，在A点固定电荷量为的点电荷，在G点固定电荷量为的点电荷。下列说法正确的是(    ) A. O点的电场强度大小是E点的2倍 B. B点的电势和C点的电势相等 C. 将一个电子从B点沿着移动到D点，电子的电势能先增大后减小 D. 平面BFHD是等势面 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9.如图所示，在水平面内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场，给 MN一个向右的初速度，从位置 a开始计时，运动中金属棒 MN始终与的平分线垂直且和导轨保持良好接触，下列关于回路中电流-位移图像和金属棒MN受到的安培力-位移图像，可能正确的是(    ) A. B. C. D. 10.如图甲所示，弯曲轨道与水平地面平滑连接，右侧有一与地面等高的传送带，传送带始终以速度顺时针匀速转动。将一滑块从轨道上高h处无初速度释放，当时，滑块离开传送带时的速度不变，当滑块从其他高度释放后，离开传送带时的速度大小 v与高度h的图像为如图乙所示的曲线。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，弯曲轨道与水平地面均光滑，取重力加速度大小，下列说法正确的是(    ) A. 传送带的长度L为1m B. 传送带运行的速度为 C. 该滑块从和释放，摩擦力对滑块做功的大小相等 D. 该滑块从释放，滑块在传送带上运动的时间为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11.如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距为 d，双缝到光屏的距离为 L，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 某种红光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，若将红光改为绿光，则条纹间距将          填“变大”、“不变”或“变小”。 为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个亮条纹的间距，再求出。下列实验采用了类似方法的有          双选，填标号。 A.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 B.“用单摆测量重力加速度”实验中单摆周期的测量 C.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量 如果把光源内灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是          双选，填标号。 A.滤光片 B.单缝 C.双缝 D.遮光筒 12.某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，其形变量为x时弹性势能的表达式为”，为了验证该结论，就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置设计了以下实验，如图甲所示。已知小车的质量为m，打点计时器的打点周期为T。 A.水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接打点计时器的纸带; B.将弹簧拉伸x后用插销锁定，测出其伸长量 C.接通打点计时器的电源开关后，拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端; D.选择纸带上某处的A点图丙中未画出测出其速度; E.取不同的x重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论。 关于本实验，下列说法正确的是          双选，填标号。 A.长木板右端需要垫高以补偿阻力 B.图乙的目的是测量弹簧的劲度系数k C.实验前需要调节细绳水平 D.测量弹簧原长时，应该将弹簧置于水平桌面上使其处于自然伸长状态 如图乙所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得弹簧的劲度系数          。取重力加速度大小，结果保留三位有效数字 砝码质量 50 100 150 弹簧长度 测量纸带上A点的速度时，应该选择          段。填“”、“”或“” 若成立，则实验中需要验证的方程为          。用题中所给的物理量来表示 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.如图所示，一端封闭且粗细均匀的细玻璃管总长为，开口端竖直向上放置，用一段与管口平齐且长为的水银柱封闭了一段空气柱。已知大气压强为，管内空气初始温度为300K。 若降低管内空气温度，将玻璃管保持开口向上做自由落体运动，且管内水银柱恰好不溢出，求管内空气温度。结果保留两位小数若保持管内空气初始温度不变，再往玻璃管中缓慢注入水银，重新平衡后，求管内空气柱的最小长度。 14.如图所示，质量、半径的光滑圆弧轨道与平板小车紧挨着静止在光滑水平面上，B点为圆弧轨道最低点，A点为圆弧轨道最高点，小车质量，长度，小车的上表面与B点等高，可视为质点的物块从小车最右端C点以一定的初速度向左滑动，物块质量，取重力加速度大小。 若小车与圆弧轨道始终粘连在一起，物块恰好能到达圆弧轨道最高点，求物块与小车上表面间的动摩擦因数。 若仍然与中相同，当物块刚滑到圆弧轨道上时，小车立即与圆弧轨道分离，求物块和小车分离瞬间各自的速度。 15.如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球静止在M点。现给小球一垂直于OM的初速度，使其在竖直面内绕O点沿顺时针方向恰好能做完整的圆周运动，AB为圆的竖直直径。已知OM与竖直方向的夹角，重力加速度大小为g。 求电场强度E的大小。 若小球第二次运动到B点时突然剪断细线，求剪断细线后小球速度的最小值。 在中情况下，剪断细线的瞬间在空间加上垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，求小球之后运动过程中速度的最小值。 答案和解析 1.【答案】C  【解析】碳14和碳12质子数相同，A错; 碳14有放射性，没有碳12稳定，故它的比结合能小，B错; 碳14发生衰变的核反应方程，C对; 根据半衰期的定义可知，其中为半衰期。由可得，故经过4个半衰期，D错。 2.【答案】B  【解析】全息投影技术利用了激光高相干性的特点，A错; 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用光疏介质，B对; 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，C错; 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，根据多普勒效应，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变大，D错。 3.【答案】B  【解析】振动过程中，物块A、B组成的系统机械能与弹簧的弹性势能互相转化，A错; 物块A受到的静摩擦力在做功，物块A的机械能不守恒，B对; 物块A从最低点向上运动是摩擦力做正功，C错; 研究物块B的运动，弹簧弹力、重力沿斜面方向的分力及静摩擦力的合力充当了物块B做简谐运动的回复力，D错。 4.【答案】A  【解析】图像与坐标轴围成的面积表示速度，可知时刻，乙的图线与坐标轴围成的面积等于甲的三倍，故甲、乙的速度之比为，A对; 初速度为零，时刻所围相等，即时刻速度相等，根据图像画出甲、乙的vt图像，可知时间内，乙的位移大于甲的三倍，B错; 图像与坐标轴围成的面积表示速度，可知时刻甲、乙的速度均为，若是匀加速直线运动，平均速度为，根据甲、乙的 vt图像，可知时间内，甲的平均速度小于，乙的平均速度大于，CD错。 5.【答案】C  【解析】由题知，“夸父一号”轨道半径为，地球静止卫星轨道半径为，同步卫星周期为，根据开普勒第三定律，“夸父一号”周期为，即96分钟，A错误; 为第一宇宙速度，是发射卫星的最小速度，B错误; 根据万有引力提供向心力，，在地球表面，，，故加速度为，C正确; 由得，，可知轨道半径越大，运行速度越小，D错误。 6.【答案】D  【解析】平抛运动在竖直方向为自由落体运动，，水平方向为匀速直线运动，。考虑管口截面上三个点的轨迹，即最上端、最下端和圆心，如图所示。 ，。，所以水柱落在地面的形状左右不对称，最下端和圆心的落地点间距大于最上端和圆心的落地点间距，故形状大致为D，D正确。 7.【答案】C  【解析】A.设P与N的竖直距离为H，平行板电容器两极板间的电压为U，距离为d，正对面积为s，由题可得小球由P到N用动能定理， 根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式， 仅将B板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变， N到P的距离变小为  ，假设小球仍可以运动到N点，速度为v，重新对小球由P点到N用动能定理得动能为负值，则带电小球不可以运动至N处。故A错误； B.若将A板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不变，则两板间电压增大，由A解析中方程分析可得到N处时动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，故B错误； C.若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过  的电流减小，电阻  两端电压变小，  上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确； D.断开开关S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至N处，故D错误。 故选C。 8.【答案】C  【解析】如图所示，正电荷在E点的电场强度为，负电荷在E点的电场强度为，，，A错; 如图所示，根据等量异种电荷电场线和等势面分布，可知B点的电势和C点的电势不相等，B错; 取平面ABGH，电场线由A指向G，BH在AG方向的投影是电势降低的方向，电子带负电，所以从B到H电子的电势能增大，根据对称性，D点电势和B点相同，从H到D电势升高，电子带负电，电子的电势能降低，C对; 平面BDHF不是等量异种电荷的中垂面，故平面BDHF不是等势面，D错误。 9.【答案】AD  【解析】如图所示，以a为坐标原点，的角平分线为x轴，的角平分线的垂线为y轴建立直角坐标系，设，金属棒MN运动的位移为x，金属棒单位长度的电阻为，则金属棒MN接入电路中的长度为，回路电阻为，金属棒切割磁感线产生的电动势为，回路中产生的感应电流为，随着金属棒速度减小，可知感应电流随位移增加而减小，A对，B错; 金属棒MN受到的安培力为，可知，故C错; 初始状态，，，最终棒会静止，，，，可知安培力随距离先增大后减小，D对。 10.【答案】ABD  【解析】AB：根据题意，结合图乙可知，当  时，滑块始终在传送带上加速，当  时，滑块始终在传送带上减速。 设滑块滑上传送带前的速度为v，  ，  。由运动学公式有  ，  ，其中  ，  ，解得  ，  ，故AB对； C：，设滑块和传送带共速前的位移为，，可得，摩擦力做功为，此后滑块与传送带共速，摩擦力不做功。，设滑块和传送带共速前的位移为，，可得，摩擦力做功为，此后滑块与传送带共速，摩擦力不做功，故C错； C：，滑块滑上传送带的速度  ，由图乙知末速度为  ，  ，故D正确。 11.【答案】变小；；  【解析】根据公式，绿光的波长小于红光的波长，故条纹间距将变小。 亮条纹间距的测量、1滴油酸酒精溶液体积的测量、单摆周期的测量都属于累积放大测量取平均值，故A、B正确; 合力的测量属于等效替代，C错误。 将灯泡换成激光光源，激光的单色性好，相干性好，不需要滤光片与单缝。故选AB。 12.【答案】；；；  【解析】本题中需要让弹簧弹力等于小车所受合力，故需要将长木板右端需要垫高以补偿阻力，故A正确； 图乙中根据平衡条件计算弹簧的劲度系数，故B正确； 细绳应该与长木板平行，从而使弹簧弹力为小车所受的合外力，故C错误。 测量弹簧原长时，应该将弹簧置于长木板上，使其处于自然伸长状态，故D错误。 。 由图可知，第二段小车做匀速直线运动。 根据能量守恒有， 13.【答案】玻璃管做自由落体运动，管内水银处于完全失重状态，管内空气压强 水银恰好不溢出，管内空气体积不变， 由查理定律有 代入数据解得 设在管中再缓慢加入水银柱长为，管内空气柱长度的减小量为。 管内空气温度不变，由玻意耳定律有 在初始状态下若能在管中再加进水银，则有 代入数据解得 管内水银柱长度 则管内空气柱的最小长度  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】物块从C点滑到A点的过程中，物块与小车及圆弧轨道系统水平方向动量守恒： 解得 由能量守恒： 解得 物块从C点滑到B点的过程中，物块与小车及圆弧轨道系统动量守恒： 由能量守恒： 解得另一解不符合题意，舍去   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】在M点对小球做受力分析： 解得 剪断细线前，小球在等效重力场中做圆周运动，设 N点为等效最高点。 N点： 从B点到N点，由动能定理： 解得 剪断细线后，小球做匀变速运动，当速度与合外力垂直时，速度最小。 解得 设第一次动能最小时速度为，该位置到B点沿等效重力方向的距离为h。 垂直于等效重力方向由动量定理有y 其中y 由动能定理有 解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$