2025届湖北省圆创联盟高三下学期3月联合测评（一模）物理试题

2024-2025学年湖北省名校圆创联盟高三联合测评物理试卷（3月） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.科学家用作为发电能源为火星车供电，中的Pu元素是，其半衰期为年，衰变方程为，同时释放射线。下列说法正确的是  A. X是 B. 射线电离作用很强 C. 100个经过年，剩下50个 D. 的比结合能大于X的比结合能 2.2024年6月25日，中国嫦娥六号月球探测器完成人类首次从月背采样并返回地球。整个返回过程包括月面上升、交会对接与样品转移、环月等待、月地转移以及再入回收等阶段。关于以上阶段，下列说法正确的是(    ) A. 月面上升阶段，上升器的起飞速度至少需要达到 B. 上升器与轨返组合体交会对接后，运动周期将会增大 C. 轨返组合体进入月地转移时，速度不会超过 D. 返回器采用半弹道跳跃式再入大气层方式返回，这一过程机械能守恒 3.电动汽车充电桩接在电压的交流电路中，其使用的变压器可视为理想变压器原、副线圈的匝数比为。某汽车充电时，充电功率为11kW，下列说法正确的是(    ) A. 副线圈电流的频率是100Hz B. 副线圈电压有效值为48V C. 原线圈电流的有效值为 D. 仅增加原线圈的匝数，可以增大充电功率 4.一简谐横波沿x轴传播，在时刻的波形如图所示，介质中有横坐标和的两质点Q、P，其中质点Q的振动方程为的单位为，下列说法正确的是  A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 时，P回到平衡位置 D. 从到，Q通过的路程为30cm 5.如图所示，一块玻璃砖紧贴竖直光屏放置，一束单色光由空气射向玻璃砖上的A点，在屏上得到B、C两个光点，D点是玻璃砖上表面与光屏的交点。已知玻璃砖的厚度为3cm，光线与玻璃砖面成角，，，所有光线均在同一竖直平面内传播。则玻璃砖的折射率是  A. B. C. D. 6.如图所示，某同学用大拇指和食指捏着竖直倒置的圆柱形玻璃杯在空中处于静止状态。已知两手指与玻璃杯的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(    ) A. 手指与玻璃杯的动摩擦因数必须大于1 B. 拇指所受的摩擦力等于玻璃杯的重力 C. 增加拇指与杯的弹力，食指所受的摩擦力大小不变 D. 增加食指与杯的弹力，拇指所受的摩擦力大小不变 7.如图所示，半径为a的金属细圆环水平放置，在圆环的中心O竖直放置一细金属杆。一电阻为R的导体棒一端套在轴O上，另一端可绕轴线沿圆环做圆周运动。圆环处于磁感应强度大小，方向竖直向上的磁场中，式中 K为大于零的常量， r为场点到O点的距离。细金属杆与圆环用导线连接，不计细金属杆、圆环及导线的电阻。当导体棒沿顺时针方向俯视以角速度匀速转动时，下列说法正确的是(    ) A. 导体棒中电流的方向为 B. 导体棒受到的安培力沿顺时针方向俯视 C. 导体棒中电流的大小为 D. 感应电动势的大小为 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8.滑雪时运动员受到的空气阻力大小满足，其中k正比于迎风面积即垂直于运动方向上的投影面积。已知以相同姿势滑雪时，迎风面积与身高的二次方成正比，运动员的质量与身高的三次方成正比，雪橇与雪面间的动摩擦因数恒定。当运动员沿一定倾角的赛道下滑时，运动员的(    ) A. 速度越大，加速度越大 B. 速度越大，加速度越小 C. 质量越大，加速度越大 D. 质量越大，加速度越小 9.如图所示，等量同种点电荷A、B固定在同一竖直线上，相距为2L，电荷量均为，水平固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。电荷量为，质量为m的小球可视为点电荷套在绝缘杆上自C点无初速释放，小球由C点向右运动的过程中，下列说法正确的是  A. 小球的加速度先增大后减小 B. 小球的速度先增大后减小 C. 若移走电荷A，仍由C点无初速度释放带电小球，则杆对小球的作用力先增大后减小 D. 若移走电荷B，仍由C点无初速度释放带电小球，则杆对小球的作用力先减小后增大 10.小球a和小球b在同一高度分别以速度和水平抛出，已知小球落地碰撞反弹前后，竖直方向速度反向、大小不变，水平方向速度方向和大小均不变，小球a从抛出到第一次落地过程中，两小球的轨迹的交点个交点分布如图所示，其中两小球刚好在位置2相遇不发生碰撞，互不影响各自的运动。设小球a运动的时间为t，水平位移为L。下列说法正确的是  A. 两小球将在位置3再次相遇 B. 小球a运动到位置5经历的时间为 C. 两小球轨迹交点的位置中，相邻偶数位置间的水平距离为 D. 两小球轨迹交点的位置中，相邻奇数位置间的水平距离为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.为了测量木块和长木板之间的动摩擦因数，某同学设计了实验，步骤如下： 用电子秤分别称出木块含遮光片的质量和重物B的质量 如图所示，将长木板固定在水平桌面上，A和B用跨过轻小定滑轮的轻绳相连，调节滑轮，使其与A间的轻绳水平; 用游标卡尺测量遮光片的宽度为d，用刻度尺遮光片与光电门之间的距离为 由静止释放A，记录遮光片通过光电门的时间遮光片通过光电门时B未落地 保持A、B质量不变，改变L，多次实验记录数据，并作出如图所示的图像。 回答下列问题： 小车通过光电门时的速度大小          用d和表示 图中直线的斜率为k，若不计空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，已知重力加速度大小为g，则木块和木板间的动摩擦因数          用、、k、d、g表示 若考虑空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力，则中求出的动摩擦因数          选填“偏大”“偏小”或“不变”。 12.为了测量电阻的阻值，某同学设计了如下实验： 先用多用电表的欧姆“”挡位测量待测电阻，发现指针偏转角很大，应改用欧姆          挡选填“”或“”。选择合适的挡位，正确操作后，指针如图所示，则          。 为精确测量出该电阻阻值，他设计如图实验电路，实验器材如下： A.电源电压约为9V，内阻不计 B.待测电阻 C.电流表量程为，内阻约为 D.电流表量程为1A，内阻约为 E.电阻箱阻值范围 F.保护电阻 G.开关1个、导线若干 ①按照图连接好电路，位置X应接入电流表          选填“”或“”，位置Y接另一个电流表; ②调节电阻箱R，闭合开关S，记录两个电流表的读数分别、及R的阻值; ③多次调节电阻箱R，测量并记录多组数据; ④利用图像处理实验数据，得到如图所示的图线; ⑤由图中数据可知，          ，位置X处的电流表的内阻          结果均保留2位有效数字。 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13.如图所示，柱形绝热汽缸放置在水平面上，汽缸深度H，汽缸口有固定卡槽。用质量、横截面积的绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体温度为。现对封闭气体缓慢加热，使温度升高到，已知外界大气压强恒为，活塞与汽缸封闭良好，不计活塞与汽缸壁间的摩擦、活塞及卡槽的厚度，重力加速度大小，求 温度为时的封闭气体压强温度为时的封闭气体压强。 14.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于纸面向外匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上P点沿x轴正方向以速度进入第一象限，经过x轴上Q点时速度方向与x轴正方向的夹角，之后粒子能回到P点。已知Q点的坐标为，不计粒子的重力。求 点的纵坐标 匀强磁场磁感应强度的大小 粒子从P点出发第一次回到P点所用的时间t。 15.如图所示，足够长的固定斜面与一光滑水平面平滑连接，在水平面上距斜面足够远处有一竖直挡板P。某时刻，质量为2m的物块A以的速度向右运动，质量为m的物块B以的速度沿斜面向下滑行。已知斜面倾角，B与斜面间的动摩擦因数，开始时B距斜面底端，A与B的碰撞均为弹性碰撞，A与P碰撞后速度反向且大小减为碰前的，A运动过程中始终未滑上斜面，重力加速度大小，，。求 与A第1次碰撞前的速度大小; 与B第1次碰撞后二者的速度大小; 与B静止时，B在斜面上运动的总路程。 答案和解析 1.【答案】A  【解析】A.由质量数守恒和核电荷数守恒知X是，选项A正确; B.射线穿透能力很强，但电离作用很弱，选项B错误; C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，选项C错误; D.的比结合能小于的比结合能，选项D错误。 2.【答案】C  【解析】A、第一宇宙速度是卫星在地球发射的最小速度，也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。月面上升阶段，上升器要脱离月球，其起飞速度至少要达到月球上的第一宇宙速度，并不是地球上的第一宇宙速度，选项A错误; B、上升器与轨返组合体交会对接后，组合体的轨道半径不变，故运动周期不变，选项B错误; C、第二宇宙速度是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，轨返组合体进入月地转移时，是从月球轨道向地球运动，其速度不能超过，否则会脱离地球引力范围，无法回到地球，选项C正确; C、返回器采用半弹道跳跃式再入大气层方式返回，在大气层中会受到空气阻力，空气阻力会对返回器做功，机械能不守恒，选项D错误。 3.【答案】B  【解析】解析：由原线圈电压表达式，知交流电的频率，理想变压器不改变交流电的频率，所以副线圈中电流的频率也为50 Hz，选项 A错误; 原线圈电压有效值，由理想变压器电压比公式 ，副线圈上电压有效值为，选项B正确; 已知充电功率，副线圈电压有效值，根据，解得副线圈电流。由理想变压器电流比公式解得原线圈电流，选项C错误; 根据理想变压器电压比公式，仅增加原线圈匝数，副线圈电压会减小，充电功率会减小，选项D错误。 所以本题选B 。 4.【答案】D  【解析】A.已知质点Q的振动方程为，在时刻，质点Q沿y轴正方向振动。根据“上下坡法”，可知该波沿x轴负方向传播，选项A错误; B.由质点Q的振动方程，可得，周期。由波的图像可知波长，根据波速公式，解得，选项B错误; C.波沿x轴负方向传播，时刻，质点P在波峰的位置，时，也就是经过的时间，那么P点并不能回到平衡位置，选项C错误。 D.从到，质点Q通过的路程，选项D正确。 5.【答案】A  【解析】如图所示，AB为经玻璃砖上表面的反射光，FC为经玻璃砖下表面的反射光，由反射定律、折射定律，有GF与BC平行且相等，，，所以，则光在A点的折射角，解得，即，选项A正确。 6.【答案】A  【解析】如图为玻璃杯受力，由平衡条件知，且，两个摩擦力都恰好达到最大静摩擦力时，，，联立解得，选项A正确; 由平衡条件，拇指所受的摩擦力大于玻璃杯的重力mg，选项B错误; 增加拇指与杯的弹力，食指所受的摩擦力变大，选项C错误; 增加食指与杯的弹力，拇指所受的摩擦力变大，选项D错误。 7.【答案】D  【解析】金属棒沿顺时针匀速转动时，由右手定则，金属棒中的电流方向为，选项A错误; 由左手定则，金属棒受到的安培力沿逆时针方向俯视，选项B错误; 设每一极端小段的金属棒产生的感应电动势大小为e，有，则整根金属棒的感应电动势的大小为，选项D正确; 金属棒中电流的大小，选项C错误。 8.【答案】BC  【解析】空气阻力大小满足，为常数，质量为常数，由牛顿第二定律，解得。显然，速度越大，加速度越小，选项B正确，选项A错误; 质量越大，h越大，加速度越大，选项C正确，选项D错误。 9.【答案】BC  【解析】等量同种正点电荷中垂线上由，电场强度的分布规律：增大减小点为零增大减小，由，小球的加速度大小变化：增大减小点为零增大减小，选项A错误; 由对称性，，选项B正确; 移走A，小球竖直方向上受力由，r先减小再增加，则杆对小球的作用力N先增大后减小，选项C正确; 移走B，小球竖直方向上受力由，r先减小再增加，由于与mg的大小关系未知，则杆对小球的作用力N大小无法判断，选项D错误。 10.【答案】BD  【解析】A.位置位置3，初速度大小不同，水平方向匀速运动时间不同，在位置2，就不会在位置3再次相遇，选项A错误; 小球a从、小球b从，相同，水平方向上小球a从、小球b从，相同，水平方向上小球a从、小球b从，相同，水平方向上易得，又，所以，，又，所以，选项BD正确; C.小球a从、小球b从，相同，水平方向上小球a从、小球b从，相同，水平方向上小球a从、小球b从，相同，水平方向上易得，所以，又，所以，选项C错误。 11.【答案】 偏大   【解析】小车通过光电门时的速度大小 由运动规律得，图线斜率，所以由牛顿第二定律，可得 设空气阻力、绳与滑轮间的摩擦力为f，由牛顿第二定律得 ，所以求出的动摩擦因数偏大。 12.【答案】    10   【解析】用多用电表的欧姆“”挡位测量待测电阻，发现指针偏转角很大，应改用低倍率挡“”挡测量；表盘读数，则电阻 由，Y表的量程应比X表的大，所以Y表应选，X表应选； ，得，由图线知直线斜率，所以， 截距，所以。 13.【答案】解：初始时，活塞受力平衡，有 解得 活塞达到卡槽前压强恒为，气体等压变化 解得 活塞达到卡槽后体积不变，有 得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，从P点运动到Q点的时间为。沿x轴正方向做匀速直线运动，有 沿y轴负方向做匀加速直线运动，有 由题意， 粒子在第四、三象限做匀速圆周运动，在第二象限做类斜抛运动，刚好能回到 P点。由对称性可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径 由牛顿第二定律 由题意 解得 粒子在第四、三象限做匀速圆周运动的时间为，则有 粒子在第二象限从N点到P点的运动的时间与粒子在第一象限运动的时间相等。有 解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：沿斜面下滑，由牛顿第二定律 B运动至斜面底端，与A第1次碰撞前的速度大小为，由运动学公式 解得 与B第1次碰撞后，速度大小分别为、，由动量守恒定律和能量守恒定律，有以向右为正方向 解得， 以速度沿斜面上滑，由牛顿第二定律 由运动学公式 B运动至斜面底端，速度大小为，由运动学公式 解得 以此类推，每次B滑下斜面的速度是其滑上斜面速度大小的。 因此，在第二次碰前 ，。 第二次碰撞后 第三次碰前 ， 第三次碰撞后 第四次碰前 ， 第四次碰撞后 不难看出，第k次碰后二者速度均为第次碰后的。 而第一次碰后至第二次碰前， B在斜面上经过路程 第二次碰后至第三次碰前，B在斜面上经过路程 而第三次碰后第四次碰前，B在斜面上经过路程 第四次碰后至第五次碰前，B在斜面上经过路程 故第k次碰后至第次碰前B在斜面上运动的路程为第次碰后至第次碰前B在斜上 经过路程的。 所以，A与B静止时，B在斜面上运动的总路程   【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 $$