2024-2025學(xué)年湖北省武漢市高三（下）調(diào)研考試物理試卷（4月）含答案

2024-2025學(xué)年湖北省武漢市高三（下）調(diào)研考試物理試卷（4月）

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.2024年6月25日，嫦娥六號返回器準確著陸于預(yù)定區(qū)域，實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。相關(guān)研究表明，

月壤中氫-3儲量極為豐富，每100噸氮-3原料足可以解決全球一年的電力供應(yīng)。氫-3常見的一種核反應(yīng)為:

lHe+lH^He+X+18.3MeV,對于該反應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.X是中子B.該反應(yīng)為裂變反應(yīng)

C.該反應(yīng)需在高溫下才能進行D.習(xí)He的比結(jié)合能大于,He的比結(jié)合能

2.代工記》中記載：“馬力既竭，輛猶能一取焉”，意思是馬對車不施加拉力了，車還能繼續(xù)向前運動

一段距離。若馬拉著車以速度為在平直路面上勻速行駛，車受到的阻力大小為車重的k倍，重力加速度大小

為9。則馬對車不施加拉力后，車運動的位移大小為（）

A置B遞C曳D旦

kg2kgkg2kg

3.發(fā)光二極管的發(fā)光帽由透明環(huán)氧樹脂制成，它由半徑為R的半球體與半徑為R的圓柱體組成，如圖為過半

球球心。的豎直截面圖。當(dāng)用平行單色光垂直于圓柱體底面入射，經(jīng)過半徑。4上B點的光線恰好在圓弧面上

發(fā)生全反射，已知。8=年2則該透明環(huán)氧樹脂材料的折射率為（）

A.<2B.73C.2D.3

4.如圖所示，地球從外到內(nèi)分為地殼、地幔、地核三部分，其中地核質(zhì)量約為地球總質(zhì)量的0.32倍，半徑約

為地球半徑的0.55倍。地殼、地幔、地核視其質(zhì)量均勻分布，已知質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引

力為零，則地幔和地核交界處的重力加速度大小與地球表面的重力加速度大小之比為（）

殼

地

幔

地

，

地

核

A.1.06B.0.95C.0.58D.0.55

5.某水電站發(fā)電機的輸出功率為150kW,發(fā)電機的輸出電壓為250U。通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電,

輸電線的總電阻為50,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。要求在輸電線上損失的功率控制在8卜勿,

則（）

A.輸電線上通過的電流為6004B.降壓變壓器原線圈的電壓為3750U

C.升壓變壓器匝數(shù)比為1:15D.降壓變壓器匝數(shù)比為375:22

6.2025年3月21日，在自由式滑雪和單板滑雪世錦賽男子單板滑雪坡面障礙技巧決賽中，中國選手蘇翊鳴獲

得銀牌。如圖所示，某次訓(xùn)練中，運動員從左側(cè)高坡的4點滑下，再從斜坡上的B點，以%=10a/s的初速

度沿與斜坡成60。方向飛出，在空中完成規(guī)定動作后落在斜坡上的C點。不計空氣阻力，重力加速度大小9=

10m/s2,下列說法正確的是（）

A.在研究運動員空中姿態(tài)時可將其視為質(zhì)點

B.運動員在空中飛行時，相同時間內(nèi)速度變化量不同

C.運動員在空中飛行的時間為1s

D.運動員落到C點時的速度方向與北方向垂直

7.如圖所示，直角三角形abc中Na=30。，ac=L,其區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外

的勻強磁場，c點處的粒子源可向磁場區(qū)域各個方向發(fā)射速度大小為等（k為粒子的比荷）的帶正電的粒子。

不考慮粒子的重力和相互間作用力，下列說法正確的是（）

I???、、

:

此_，一二一二卻少―

ra

A.ab邊上有粒子到達區(qū)域的長度為苧L

B.ac邊上有粒子到達區(qū)域的長度為，L

C.從必邊射出的粒子在磁場中運動的最短時間為急

D.從ac邊射出的粒子在磁場中運動的最長時間為￡

二、多選題：本大題共3小題，共12分。

8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體的循環(huán)由下面4個過程組成：a-b為等壓過程，6-c為絕熱過程，c—d

為等壓過程，d-a為絕熱過程。下列說法正確的是（）

A.a-b過程中，氣體內(nèi)能增加

B.b-c過程中，氣體內(nèi)能不變

C.c—d過程中，氣體吸收熱量

D.整個過程中，氣體從外界吸收的總熱量可以用abed所圍的面積表示

9.如圖所示，水面上有兩個相距4爪、頻率均為2Hz的波源力和S2，水面上P點到a的距離為3爪，到S2的距

離為5爪。t=0時刻，兩波源同時由平衡位置開始向下簡諧振動，t=1.5s時，P點開始振動。已知兩波源的

振幅均為10cm,下列說法正確的是（）

A.該水波的波長為

B.0?3s內(nèi)，P點運動的路程為120cm

C.P點與S1的連線之間（不含P、S1兩點）有2個振動減弱點

D.S］與S2的連線之間（不含工、52兩點）有8個振動加強點

10.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬光滑導(dǎo)軌MNPQ、MiMPiQi固定在傾角為30。的斜面上，導(dǎo)軌電阻不

計。MN與Mi/間距為23PQ與PiQi間距為L。在MN與MiM區(qū)域有方向垂直斜面向下的勻強磁場，在PQ與

PiQi區(qū)域有方向垂直斜面向上的勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B。在MN與Mi/區(qū)域中，將質(zhì)量

為m,電阻為R,長度為2L的導(dǎo)體棒b置于導(dǎo)軌上，且被兩立柱擋住。PQ與PiQi區(qū)域中將質(zhì)量為機，電阻為

R,長度為L的導(dǎo)體棒a置于導(dǎo)軌上。a由靜止下滑，經(jīng)時間t,b恰好離開立柱，a、b始終與導(dǎo)軌垂直且兩端

與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度大小為g。貝式）

B.t時刻，a的速度大小為黑

22

C.。7內(nèi),。下滑的距離為鬻-需D.a中電流的最大值為鬻

ZDLZDL

三、實驗題：本大題共2小題，共17分。

11.某實驗小組利用手機物理工坊(Phyphox)探究圓周運動向心加速度的影響因素。該小組先探究向心加速

度與角速度的關(guān)系，實驗裝置如圖(a)所示，步驟如下：

圖⑶

①將自行車倒置，并將手機固定在自行車后輪上；

②打開手機物理工坊，選擇向心加速度測量功能，轉(zhuǎn)動后輪；

③改變手機在自行車后輪上固定的位置，重復(fù)上述實驗；

④利用手機物理工坊得到向心加速度與角速度的關(guān)系如圖(b)和圖(c)所示。

(1)探究向心加速度與角速度的關(guān)系，利用的科學(xué)思想方法是;

A等效替代

A控制變量

C.微小量放大

(2)作a-3圖像，得到圖(b),可以初步得到結(jié)論：轉(zhuǎn)動半徑一定時，;

(3)改變自變量，作a—6?圖像，得到圖①)，圖中4、8兩次實驗中，轉(zhuǎn)動半徑白____“(選填

或“<”)。

12.某同學(xué)用如圖(a)所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實驗器材有電源E,電容器C,電壓表V(可視為

理想電壓表)，定值電阻R,電流傳感器(不考慮內(nèi)阻)，計算機，單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

圖(a)

(1)將S接1,電壓表示數(shù)逐漸增大,

A.一直穩(wěn)定在某一數(shù)值

A由某一數(shù)值逐漸減小為零

C.先逐漸增大，后逐漸減小為零

D先逐漸增大，后逐漸減小至某一非零數(shù)值

(2)電容器充電完成后，電容器極板帶正電(選填“上”或“下”)，再將S接2,通過傳感器將電流信息

傳入計算機，畫出電流隨時間變化的/-t圖像，如圖(6),t=1.2s時，/=圖中兩陰影部分的面積

之比為國:$2=3:2,貝狂=1.2s時，電容器兩極板間電壓/=V,電阻R=k優(yōu)(結(jié)果均保留2位有

效數(shù)字)

(3)圖他)中t=1.2s時刻，圖線切線的斜率大小k=0.781znA/s,由此可計算電容器的電容C=F。(結(jié)

果保留2位有效數(shù)字)

四、計算題：本大題共3小題，共43分。

13.如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的總質(zhì)量為803，以3m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾

角為30。，滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)為總重力的0.1倍，已知重力加速度大小g=10m/s2,

求

(1)滑雪者滑下的加速度大小;

(2)滑雪者沿山坡滑行5s的位移大小。

14.如圖所示，豎直面內(nèi)有一長為1.2人寬為0.&的長方形ABCD,M、N分別為力。與BC的中點。四個電荷量

均為Q(Q未知)的點電荷位于長方形的四個頂點，4、。處點電荷帶正電，B、C處點電荷帶負電。一個質(zhì)量

為m、電荷量為+q(可視為點電荷)的帶電小球從M處由靜止釋放，小球運動到MN中點。處時速度為，藥。

已知重力加速度大小為g,不計空氣阻力，求

(1)M、。兩點間的電勢差UMO；

(2)小球到達N點時的速度大小加；

(3)已知在電荷量為Q的點電荷產(chǎn)生的電場中，將無限遠處的電勢規(guī)定為零時,距離該點電荷r處的電勢為9=

絲，其中k為靜電力常量，多個點電荷產(chǎn)生的電場中某點的電勢，等于每個點電荷單獨存在時該點的電勢的

V

代數(shù)和。求點電荷Q的電荷量。

15.如圖所示，凹形槽c放置在光滑水平地面上，完全相同的兩物塊a、6(可視為質(zhì)點)分別置于槽的左側(cè)和

中點，a、氏c的質(zhì)量相等，槽內(nèi)底部長為L?，F(xiàn)給a—水平向右的初速度為,此后a和b、b和c各發(fā)生一次

碰撞，且c和a恰好未發(fā)生碰撞。所有的碰撞均視為彈性碰撞，碰撞時間極短，且碰撞前后速度交換，重力

加速度大小為g。求

⑴a、b、c的最終速度；

(2)6和c碰撞前瞬間b的速度大小；

(3)從a開始運動至a、b、c三者剛好共速時，a的位移。

答案和解析

1.【答案】C

【解析】4BC、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知：lHe+lHHe+X+18.3MeV,中X為:H質(zhì)子，此

反應(yīng)為輕核聚變，故該反應(yīng)需在高溫下才能進行，故AB錯誤，C正確；

D、該反應(yīng)釋放了能量，故生成物/He的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故。錯誤。

2.【答案】B

【解析】解：馬對車不施加拉力后，由牛頓第二定律得Mng=ma,解得a=kg;

由運動學(xué)公式得崎=2ax,解得久=居，

8正確，AC。錯誤。

故選瓦

3.【答案】A

【解析】當(dāng)。點發(fā)出的光線射到半球體最右端（或最左端）恰好發(fā)生全反射時，整個半球體上均有光線射出，

如圖所示

解得透明體的折射率為n=V-2

故選A。

4.【答案】A

【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R。在地球表面，重力加速度g=G與。在地幔和地核交界處，此處的重

R

力加速度由地核的質(zhì)量產(chǎn)生，地核質(zhì)量M'=0.32M,此處距離地心的距離r=0.55R,則此處重力加速度g'=

「M'「0.32M0.32「M0.32(八式.兀不缶D/^r\A44-'0

Gf=G----------n=——7G丁。vr>—=——7、L06,A正確，BCD錯樂。

M(0.55R)[0.55'R」g0.55z

5.【答案】C

【解析】A、由P友=/線嗑知輸電線上的電流/線=甲=404A錯誤;

BC、輸電線上損失的電壓。防=/線r線=40x5U=200U

升壓變壓器原線圈電流人=；=堞膽A=6004

U]N5U

升壓變壓器副線圈電流，2=I線=40Z

升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比也=?=白

九2/115

升壓變壓器副線圈電壓”=￡="乎U=37507

l24U

降壓變壓器原線圈電壓/=夜=3750匕—200上=35507,B錯誤、C正確;

D、降壓變壓器的匝數(shù)比%=攜=禁=騫，。錯誤。

?14勿22022

故選：C

6.【答案】D

【解析】4、研究運動員空中姿態(tài)時，運動員的形狀和大小不能忽略，不能將其視為質(zhì)點，A錯誤；

B、運動員在空中只受重力，加速度為重力加速度g,根據(jù)=相同時間內(nèi)速度變化量相同，B錯

誤；

C、將運動員的運動分解為沿斜面方向和垂直斜面方向，沿垂直斜面方向的初速度為°=%sin60。，加速度

1

ay=-gcos30°o當(dāng)運動員落回斜面時，垂直斜面方向的位移為0,根據(jù)y=%(/+^的/=o,vosin6O°t-

1

-gcos30°t2o—0,

t=2；；：鬻?，把%=lOm/s,g=10?n/s2代入得t=2s,。錯誤；

0、設(shè)運動員落到C點時速度方向與水平方向夾角為a,位移與水平方向夾角為/?,根據(jù)平拋運動的推論tana=

2tan￡。在本題中，￡=30。，tan￡=?,tana=2x?。設(shè)為與水平方向夾角為8=60。，tan。=根

據(jù)速度的合成與分解，可證明運動員落到C點時的速度方向與孫方向垂直，D正確。

7.【答案】C

【解析】略

8.【答案】AD

【解析】Aa-b過程壓強不變，是等壓變化且體積增大，氣體對外做功勿<0,由蓋-呂薩克定律可知%>Ta,

即內(nèi)能增大，故A正確；

A6-c過程中氣體與外界無熱量交換，即(2%=0，又由氣體體積增大可知%c<0，由熱力學(xué)第一定

律dU=Q+〃，可知氣體內(nèi)能減少。故B錯誤；

C、c—d為等壓過程且體積減小，可知W>0,由蓋-呂薩克定律可知溫度降低，可知氣體內(nèi)能減少，故氣

體放出熱量，故C錯誤；

。、整個過程中，氣體對外做功，做的功大小等于Med所圍的面積；由熱力學(xué)第■定律可知，從外界吸收

的總熱量可以用abed所圍的面積表示，故。正確。

9.【答案】AC

【解析】4,兩波源到P點的波程差△x=5m-3m=2m,t=1.5s時P點開始振動，說明波從波源傳播到P點

用時1.5s,波速-黑=2a/s。由〃=已知f=2"z,可得"產(chǎn)舞=加，A正確；

B.P點到兩波源的波程差△x=2m,A=Im,△%=2A,P點為振動加強點，振幅A=24=2X10cm=

20cmoT=j=^s,。-1.5s內(nèi)P點未振動，1.5-3s內(nèi)經(jīng)過的時間△t=3s—1.5s=1.5s,竿=早=3,P

點運動的路程s=3x44'=3x4x20cm=240cm,8錯誤；

C.設(shè)P點與Si連線上一點到Si的距離為x,到S2的距離為d=j42+(3—x)2,兩列波振動減弱時波程差△

x'=|d-x|=(2n+l)^(n=0,l,2,-)oA=1m,在P點與S1的連線之間(不含P、S［兩點)，通過分析可知

有2個振動減弱點，C正確；

D.兩波源連線上振動加強點滿足出一支2l=n2(n=0,1,2,-),S1與S2相距4m,X=Im,ri的取值為0,±1,

±2,±3,7個(不含Si、S2兩點)，即有7個振動加強點，。錯誤。

10.【答案】BD

11.【答案】(1)B；(2)向心加速度與角速度的二次方成正比；(3)>

【解析】(1)在探究向心加速度與角速度的關(guān)系時，需要控制轉(zhuǎn)動半徑等其他因素不變，只改變角速度，這

種科學(xué)思想方法是控制變量法，所以選&

(2)根據(jù)向心加速度公式a=ra>2,當(dāng)轉(zhuǎn)動半徑r一定時，a與M成正比，從圖(b)中看到，隨著3的增大，a增

大的趨勢越來越快，也能初步得出轉(zhuǎn)動半徑一定時，向心加速度與角速度的二次方成正比。

(3)由向心加速度公式a=丁但2可知，。一圖像的斜率左=T。從圖(c)中看到，4圖像的斜率大于8圖像的

斜率，所以轉(zhuǎn)動半徑〃>玷。

12.【答案】(1)B

(2)上，3.2,3.2

(3)4.0XI。-，

13.解：(1)對滑雪者進行受力分析，滑雪者受到重力mg、支持力N和阻力九將重力沿山坡和垂直山坡方向

分解，沿山坡方向的分力為mgsin30。，垂直山坡方向的分力為mgcos30。。已知阻力/=O.lmg。根據(jù)牛頓

第二定律產(chǎn)合=ma,沿山坡方向的合力F合=mgsin30°一方即mgsin30°—O.lmg=ma。將m=80kg,g=

lOm/s?代入可得：a=4m/s2;

(2)已知滑雪者做勻加速直線運動，初速度為=3m/s,加速度a=4m/s2,時間t=5s,根據(jù)勻變速直線運

動的位移公式x=+gaf2,將數(shù)值代入可得：x=65m?

14.【答案】(1)小球由M點運動到。點過程中，根據(jù)動能定理

1I—,

mg(0.47)+UMOq=《mQ2gly

解得

3mgl

5=^-

(2)小球由M點運動到N點過程中，根據(jù)動能定理

1