湖北武汉市华中师范大学第一附属中学2025-2026学年高三下学期4月阶段检测物理试题

高三年级物理独立作业(20260418) 本试卷共6页，15题。全卷满分100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答題卡上。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一 项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分， 有选错的得0分。 1.图甲为氢原子能级的示意图，现有大量处于4激发态的氢原子向低能级跃迁；图乙为卢瑟福粒α 子散射实验示意图，下列说法正确的是( EleV 00…0 -0.85 3 -1.51 a粒子 田重金属核 -3.4 ⊕ p N M -13.6 甲 乙 A.这些氢原子在跃迁过程中最多能辐射出3种不同频率的电磁波 B.α粒子发生大角度偏转是因为受到了原子核的核力作用 C.跃迁过程中，核外电子的动能增大，电势能减小 D.a粒子从Q到M的过程中，电势能先减小后增大 2.下列说法正确的是() A.摄彤师为更加清晰地拍摄玻璃橱窗里的陈列物，需在照相机镜头前装一特殊镜片，这是利用了 光的干涉现象 B,表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生干涉 C.观看立体电影(3D电影)时，观众需戴上一副特殊的眼镜，这是利用了光的干涉现象 D.在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 3.根据地球静止卫星，科学家提出了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根巨大的硬质绝 缘杆，一端固定在地球赤道，另一端穿过地球静止卫星，且绝缘杆的延长线通过地心。若三个货物分别 固定在“太空天梯”的α、b、c三个位置，三个货物与静止卫星一起以地球自转角速度绕地球做匀速圆周 运动，以地心为参考系，下列说法正确的是（) A.三个货物速度大小关系为。>> 同步卫星 B.如果三个货物在a、b、c三个位置从杆上同时脱落，三个货物都将做离 心运动 C.杆对b处货物的作用力沿Ob方向向下，杆对c处货物的作用力沿cO 中a 方向向上 D.若有一个轨道高度与b相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环 地球 绕地球的角速度大于位于b处货物的角速度 4.某科学小组研制了一种探测器，其速度大小可随运动情况进行调节。如下图所示，在某次实验中， 该探测器从原点一直沿x轴正向移动，且其速度与位移成反比，已知探测器在A、B两点的速度分别为 4/s和2m/s,O点到B点的位移为4m,则探测器从A点运动到B点的时间为（) 试卷第1页，共6页 B A.0 B.吉 c D.子 5,如图甲、乙所示为某振动发电装置的两个截面示意图，振动装置使半径为=0.1m的圆形线圈沿轴 线运动，速度随时间变化的规律为v=10sin10m(m19),线圈匝数为N10匝，电阻不计，线圈所在位 π 置磁感应强度大小恒为B=O2T。理想变压器的原副线圈 线罔 匝数比为=10，灯泡的额定功率为P=0.5W。若灯泡刚好 正常发光，则下列说法正确的是() A.线圈运动产生的感应电动势等于20V B.线圈运动产生的感应电动势等于40V C.灯泡正常工作时的电阻等于42 甲 D.灯泡正常工作时的电阻等于162 6.如图甲所示，两薄木板A、B质量相同，其中木板A与墙面间的动摩擦因数为41，木板B与木板A 间的动摩擦因数为2，光滑重球被轻质细绳跨过定滑轮拉住，整个系统处于静止状态。现缓缓释放细 绳使重球缓慢下降，对可能出现的情况，下列说法正确的是() 丙 A.凸<242，会出现图乙所示情况B.若凸<24，会出现图丙所示情况 C.若出现图乙所示情况，只要片>42D.要出现图丙所示情况，必有4=242 7.实验室中常用荧光物质探测带电粒子的运动规律。如图所示，空间中存在竖直向下的匀强电场，足 够大平行金属板P、Q水平置于电场中，两板内侧均匀涂有可吸收粒子的荧光物质。Q板上某处有一粒 子源O,可以向各个方向均匀发射质量为m、电荷量为十g、速度大小为的带电粒子，粒子撞击到荧 光物质会使其发出荧光。已知粒子打在Q板上最远的位置与O的距离为8d(图中未画出)，不计粒子 重力，则下列说法正确的是（) A.若两板间距为25d,初速度方向与水平方向成30°角的粒子打 3 在2板上最远处 B.若两板间距为d,初速度方向与水平方向成45°角的粒子打在2板 上最远处 C.若两板间距为d,则电场强度大小为E=" 8qd D.若两板间距为2d,则电场强度大小为B=m6 16gd 试卷第2页，共6页 8.图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生)通过压电陶瓷转换成同频率 的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去.两列超声波信号叠加后，会 出现振幅几乎为零的点一节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形 图，点M(-1.5cm,0)、点N(0.5cm,0)分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说 法正确的是( AJcm .x/cm 甲 丙 A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz B.两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点M(-1.5cm,0)附近 C.小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上 D.拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 9.如图()所示，一倾角为0的固定斜面底端装有一挡板，挡板上装有力传感器，0时刻一小物块 在斜面上距挡板L处由静止释放，小物块沿斜面下滑并与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，忽略碰 撞过程中物块所受的重力和摩擦力。挡板弹力F随时间1变化的图像如图(b)所示，图像中两阴影区 域面积之比为2：1。下列说法正确的是（) F 7777777777777777 图(a) 图(b) A.第一次和第二次与挡板碰撞的时刻之比上=4 1,7 B.第一次和第二次与挡板碰撞的弹力大小之比为2：1 3 C.斜面与小物块间的动摩擦因数μ=二tan8 D.小物块在斜面上运动的总路程为 2 10.如图甲所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左侧连接有阻值为R 的定值电阻，质量为m金属棒垂直静止在导轨上，整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，给 金属棒施加水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始运动，金属棒运动x,的距离时撤去拉力，金属棒 整个运动过程中的速度与运动的位移x关系如图乙所示。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导 轨接触良好，金属棒接入电路的电阻为R,下列说法正确的是() 试卷第3页，共6页 2x。x A.匀强磁场的磁感应强度为 2mvoR xoD B.通过电阻R的电量为 mvoXo 2R C.电阻R中产生的焦耳热为一mv哈 D.拉力F的做的功为为v 二.非选择题（本题包括5小题，共60分） 11.(8分)(1)小明同学研究橡皮筋的弹力和橡皮筋伸长量的关系，将橡皮筋的上端通过细线固定在铁 架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传 感器的距离h,如图1所示。在橡皮筋下端挂上钩码，记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个 钩码的质量m=50g,重力加速度g取10m/s2。 橡皮筋 细线 水平纸片 h/cm 43 距离传感器 30 nmmnmnni7nT 0 6.5/个 图1 图2 根据实验记录的数据作出h随钩码个数的变化关系图线如图2所示，则橡皮筋的劲度系数测量值 k=N/m。 (2)小明现要探究两个互成角度的力的合成规律，找到三条完全相同的橡皮筋、细线、重物、刻度尺、 三角板、白纸、图钉、木板等器材，实验操作如下： ①分别用细绳拴住三条橡皮筋两端，确保三根橡皮筋两结点间原长相同，用刻度尺量出两结点间橡 皮筋的原长： ②木板竖直固定，用图钉将白纸固定在木板上： ③将橡皮筋1上端的细绳固定在a点，下端细绳拴接一重物，如图3所示，待重物静止后记录结点 位置，并标记为O,用刻度尺测出橡皮筋1两结点间的长度； ④将橡皮筋2、3上端的细绳分别固定在b、c两点，下端的细绳拴接并悬挂同一重物，如图4所示， 待重物静止后记录结点的位置为O'，用刻度尺分别测出橡皮筋2和3两结点间的长度： ⑤用橡皮筋伸长量表示其受力的大小，作出橡皮筋1拉力的图示F,橡皮筋2和3拉力的图示F2 和F3; ⑥以F2和F3为邻边作平行四边形，得到合力F,如图5所示。 试卷第4页，共6页 b 自 图3 图4 图5 (a)关于本实验下列说法正确的是 (填选项序号)。 A、图4中b、c两点必须在同一高度处 B、橡皮筋2和3拉力的夹角越大越好 C、重物质量适量大些，可以减小实验误差 (b)由图5可知，在F与F两力中，方向一定与重力共线的是 (选填“F或“F”)。 (c)某次实验时测得的数据为橡皮筋1的伸长量为1.00cm,橡皮筋2的伸长量为1.00cm,橡皮筋3的 伸长量为2.20cm,老师给的批阅是实验存在错误，老师批阅的依据是 12.(8分)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表，其内部电路如图所示。 电源为电池组（电动势E的标称值为3.0V,内阻”未知），电流表G (表头)的满偏电流Ig=20mA,内阻Rg=452,定值电阻R=52,滑 动变阻器R的最大阻值为2002。设计后表盘中间刻度值为“15”。 (1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大， Ro 闭合开关S1、S2,此时欧姆表处于“X1”挡，将红表笔与黑表笔 ,调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 2(选 红表笔 、黑表笔 填“0”或“∞”)刻度位置。 (2)由于长时间使用导致电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将 电阻箱以最大阻值(99992)接在两表笔间，接着闭合S1、断开S2,将滑动变阻器的阻值调到零，再调 节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为2282时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为10mA): 当电阻箱的阻值调为882时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为20mA)。由测量数据计算出电 源电动势为 V(结果保留2位有效数字)。用该欧姆表对阻值为1502的标准电阻进行试测， 为减小测量误差，应选用欧姆表的 (选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接 在两表笔间，根据指针读数，该电阻的测量值为 2(结果保留3位有效数字)。 13.(10分)如图所示，一L形且导热良好的细玻璃管，竖直部分上端密封，水平部分右侧开口，两部 分横截面积相同。管内通过水银封闭一定质量的理想气体。气柱及竖直管中水银长度均为20cm,水平 管中水银长度为40cm。大气压强po=75cmHg。环境温度为27℃。重力加速度为g。 (1)若温度升高，气柱长度增加2cm,求环境的摄氏温度； ②)若玻璃管水平向右加速，加速度大小为g,求稳定后竖直管中 6 液面上升的高度。 试卷第5页，共6页 14.(16分)如图所示，在直角坐标系xoy的第四象限内有半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心o'坐标 为(R,-R),磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。第一象限有边长为2R的正方形区域obcd内， 在P(受，0、。（经，。间有沿y箱正方向的电场三其大小未知且仅随x变化：边长也为2R的正方形 区域cd内有沿x轴负方向大小为E,的匀强电场。点a(O,-R)处的离子源在某时刻同时均匀地向y轴 右侧某范围内，发射质量为m、电荷量为q(9>0)相同速率的同种离子，通过磁场区域后所有离子均 从P、2间垂直x轴进入第一象限。不计重力和离子间相互作用力。 (1)求离子的发射速率： (2)求离子从a点出发分别到达P、Q两点所用的时间差△1： E (3)要使离子全部打在e点，求PQ间的电场强度E随x变化的规律。 BX 15.（18分)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”=7m/s的速度向右运动，质量为m的物块B以 y2=4W2m/s的速度沿斜面向下滑行。已知斜面倾角0=53°，B与斜面间的动摩擦因数μ=0.8，开始时 B距斜面底端L=5m,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 g=10m/s2,sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： (1)B与A第1次碰撞前的速度大小： (2)A与B第1次碰撞后二者的速度大小： (3)A与B静止时，B在斜面上运动的总路程。 人8=53° 试卷第6页，共6页2026年4月18日独立作业答案 1 3 5 6 7 8 9 10 C D D C D B A CD AC AD 11.(8分：每空2分) (1)25 (2)C 橡皮筋1的拉力无法分解为橡皮筋2、3两分力 12.(8分) (1)短接 0 (每空1分) (2)2.8 ×10 160或者1.60×102 (每空2分) 13.(10分：4分+6分)【答案】(1)69℃(2)10cm 【详解】(1)对封闭气体分析，初状态温度为T=300K,压强p,=P-Pgh=55cmHg,体 积Y=LS: 变化后体积V=(L+h)S,压强为p2=-pg(-h)=57cmHg 由理想气体状态方程华=坐， 可得T=342K 即环境温度为69℃。 (2)玻璃管水平向右加速，设稳定后气柱的长度减小乃，压强为P 则气柱的体积为=(L-)S 水平部分水银柱左端压强p=乃3+Pg(?+h) 水平部分水银柱质量m=p(2h-h)S,对其列牛顿第二定律有pS-PS=@ 由玻意耳定律有乃=P3 代入全部数据后，可得h=10cm 则稳定后气柱的长度为10cm。 14.（16分：4分+5分+7分) 【管案1®品 3)B=,R9RB21 2x4m 2 【详解】(1)由于通过磁场区域后所有离子均从P、Q间垂直x轴进入第一象限，则通过 PQ中点离子的轨迹对应的圆心在0点，所以离子运动的半径为R,由B=m5 R 得离子的发射速度为。=B (2)相同速率的同种离子在磁场中运动的半径相同，由磁发散可知，离子通过P点速度方 答案第1页，共3页 向竖直向上，垂直于x轴，离子通过Q点速度方向竖直向上，垂直于x轴，如图 0 :b 0 自于0=号0Q=婴.所以对应P点的离子在磁场中的圆心角coa= OP 1 R-2 对应0点的离子在磁场中的圆心角cos180-p)=O0-R-1 R2 得a=60°，B120°，离子在磁场中运动的周期为T=2π gB 这两个离子出磁场后分别到P、Q的距离相等，所以离子从α点出发分别到达P、Q两点所 用的时间差△Y 120T-60T=T=m 3601360°63gB (3)要使离子全部打在e点，设离子进入正方形区域cdf的速度为v,离子在这个区域内 受到的电场力为96，则离子的加速度为a=码 水平方向上x= 3R 竖直方向上2R=t 可得v=R 2qFo mx 离子在正方形区域obcd内，做匀加速运动，则2R='-日 2d 其中a=吧 m 3R 解得E= ER gRB2( 其中 ≤s 2x Am 2 55 15.(18分：4分+6分+8分)【答案】()8m/s(2)-3m/s,12m1:3)亏m 【详解】(1)B沿斜面下滑，由牛顿第二定律gsin8=a B运动至斜面底端，与A第1次碰撞前的速度大小为V,,由运动学公式-=2aL 解得=8m/s (2)A与B第1次碰撞后，速度大小分别为VA1、'1,由动量守恒定律和能量守恒定律， 试卷第2页，共3页 1 则有（以向右为正方向）2+2=2A1+1, 2m2+5m,22a2 2 2 解得vAa=-3m/s,11=12m/s (3)B以速度v1沿斜面上滑，由牛顿第二定律gsin8+ungcos8=1d 由运动学公式=2ds B运动至斜面底端，速度大小为V1,由运动学公式=2as 解得F2! 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子。因此，在第二次碰前 13 1 VA-m/'m=2=6m/s 7 第二次碰撞后a=2m/s,=4m/s 7 第三次碰前VA4m/8,V2m/s 3 1 第三次碰撞后y3=ms=4a1,=3m/s=41 3 3 第四次碰前%8m/8一m/s 7 第四次碰撞后48ms 4'0,4=1m/s= 不难看出，第k次碰后二者速度均为第k-2次碰后的k≥3)。而第一次碰后至第二次碰前， B在斜面上经过路程25=2×45 2a=4 m 第二次碰后至第三次碰前，B在斜面上经过路程2，=2x-m 2a4 而第三次碰后第四次碰前，B在斜面上经过路程25=2x_45 m 2a64 第四次碰后至第五次碰前，B在斜面上经过路程26，=2×4= m `2d64 故第k次碰后至第k+1次碰前B在斜面上运动的路程为第k-2次碰后至第k-1次碰前B在 121 斜上经过路程的 、416 所以，A与B静止时，B在斜面上运动的总路程=L+(2+2,)X15 m 1- 13 16 答案第3页，共3页