湖北省武汉市武昌区2025届高三物理下学期6月调研考试试题一含解析

PAGE26-湖北省武汉市武昌区2025届高三物理下学期6月调研考试试题（一）（含解析）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.原子钟是利用原子跃迁产生固定频率的光进行计时的工具。据报道，中国安排在2024年6月放射最终一颗北斗卫星，这也是中国北斗三号系统的“收官之星”，这些卫星都采纳星载氢原子钟。图示为氢原子的能级图，用大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时放射出的光照耀光电管阴极K，测得光电管中的遏止电压（也叫截止电压）为7.6V，已知普朗克常量，元电荷，下列推断正确的是（）A.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6eVB.阴极K材料的逸出功为7.6eVC.阴极K材料的极限频率约为D.氢原子从能级跃迁到能级，放射出的光照耀该光电管阴极K时能发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A．依据最大初动能故A错误；B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时放射出的光子能量为据得故B错误；C．依据得极限频率为故C正确；D．从能级跃迁到能级，放射出的光子能量不能发生光电效应，故D错误。故选C。2.2024年4月24日是第五个“中国航天日”，中国国家航天局公开中国首次火星探测任务名称、任务标识。中国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”（Tianwen-1）。假设将来在火星表面完成下面的试验：在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球水平向右的瞬时冲量I时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆轨道半径为r，火星的半径为R，引力常量为G，则火星的质量为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设火星的重力加速度为，小球在最高点的速度为，小球从最低点到最高点的过程中机械能守恒其中小球刚好做完整的圆周运动，在最高点有由以上两式可得若火星表面有一个物体质量为，则其受到的万有引力为联立解得火星质量故A正确，BCD错误。故选A。3.质量为m=0.10kg小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出，下落h=5.0m时撞击一钢板，如图所示，碰撞后速度恰好反向，且速度大小不变，已知小钢球与钢板作用时间极短，取g=10m/s2，则（）A.钢板与水平面的夹角θ=30°B.小钢球与钢板碰撞前后的动量变更量大小为kg·m/sC.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为2N·sD.小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为2kg·m/s【答案】B【解析】【详解】依据平抛运动公式解得A．因为有几何关系可知，钢板与水平面的夹角为故A错误；B．小钢球与钢板碰撞时速度大小为小钢球与钢板碰撞前后的动量变更量大小为故B正确；C．小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量大小为故C错误；D．小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为故D错误。故选B。4.如图所示，由粗细匀称的金属导线围成的一个边长为L的正方形闭合线框abcd，其四个顶点均位于一个圆形区域的边界上，ac为圆形区域的一条直径，ac上方和下方分别存在大小均为B、方向相反的匀强磁场。现给线框接入从a点流入、d点流出的大小为I的恒定电流，则线框受到的安培力的大小为（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【详解】ABCD．电流经过A点后分成两条支路，其大小分别为,如图推断线圈四边受安培力大小和方向分别为，向右，向下，向右,向上则线框受到的安培力的大小为ABC错误，D正确。故选D。5.真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点)，以下推断正确的是()A.Q1、Q2都带正电B.Q1与Q2的电荷量之比是1:3C.x轴上a处的电势小于零D.正点电荷q在x轴上2a处的电势能比在3a处的小【答案】C【解析】【详解】A.依据图像可知，0-a为x轴负向，a-4a为x轴正向，所以Q1、Q2都带负电，故A错误；B.因为x=a处场强为零，依据可知Q1与Q2的电荷量之比是1:9，故B错误；C.由于两个电荷都带负电，取无穷远处为电势零点时，电场中各点的电势都小于零，所以x轴上a处的电势小于零，故C正确；D.正点电荷从2a处运动到3a处电场力做正功，电势能减小，故D错误．6.如图所示，把倾角为30°的粗糙斜面体C固定于水平地面上，质量为2m的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向右的拉力F作用下，使轻绳OB段与水平拉力F的夹角为θ=120°，A、B均保持静止状态。现变更拉力F，并保持夹角θ大小不变，将小球B向右上方缓慢拉起至OB水平，物块A始终保持静止状态。g为重力加速度，关于该过程下列说法正确的是（）A.拉力F最大为 B.拉力F始终变小C.物块A所受摩擦力先变小后变大 D.轻绳拉力先变大后变小【答案】AC【解析】【详解】A．设OB绳与水平面夹角为，因不变，且小球B受力平衡，有代算可得当时，拉力最大为故A正确；B．由题意可知的取值范围是且是从60°渐渐减小到0°，则拉力F始终变大，故B错误；C．因为OB绳的拉力满意则有起先时，拉力最大，且最终，拉力最小，且即物块A所受摩擦力先变小后变大，故C正确；D．因为即渐渐减小，故D错误。故选AC。7.如图所示，CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD、MN部分与水平面平行，DE和NP与水平面成30°，间距L=1m，CDNM面上有垂直导轨平面对下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=1T，DEPN面上有垂直于导轨平面对上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b，质量均为m=0.1kg，导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2，导体棒a与导轨DE、NP之间无摩擦。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。起先时，b棒静止在导轨上，现在由静止释放a棒，运动过程中a、b棒始终不脱离导轨，除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，g取10m/s2，则（）A.b棒起先向右滑动时a棒的速度v=0.2m/sB.若经过1s，b棒起先滑动，则此过程中，a棒发生的位移为0.24mC.若将CDNM面上的磁场竖直向上，大小不变，b棒始终在水平导轨上，经过足够长的时间，a棒做匀速运动D.若将CDNM面上的磁场竖直向上，大小不变，b棒始终在水平导轨上，经过足够长的时间，b棒做匀加速运动【答案】BD【解析】【详解】A．起先时，a棒向下运动，依据右手定则可知电流方向俯视为顺时针，对b棒依据左手定则可知b棒受到向左的安培力，所以b棒起先向左运动，当b棒起先滑动时，b棒受到的安培力应满意再由公式，，综上各式解得因为b棒起先向左运动，而非向右运动，故A错误；B．对a棒由动量定理得其中联立解得故B正确；CD．设a棒的加速度为a1，b棒的加速度为a2，则有且当稳定后，电流保持不变，则可得，即a、b棒都做匀加速运动，故C错误，D正确。故选BD。8.如图甲所示，在水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，其下端固定在斜面底端，整根弹簧足够长且处于自然状态。质量为m=2.0kg的滑块从距离弹簧上端x0=0.35m处由静止释放。设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度大小为g=10m/s2。规定滑块释放处为坐标原点O、沿斜面对下为位移x正方向。则（）A.当滑块下滑位移x≤x0时，其加速度大小为a=5m/s2B.滑块下滑过程做匀加速运动C.当滑块下滑位移x>x0时，其加速度大小为a=（22.5–50x）m/s2D.滑块下滑速度的最大值vm=2m/s【答案】ACD【解析】【详解】A．当滑块下滑位移x≤x0时，重力沿斜面的分力即为物体的合外力，依据牛顿其次运动定律得解得其加速度大小为故A正确；B．滑块下滑过程中接触弹簧以后合外力发生变更，加速度就会变更，故B错误；C．当滑块下滑位移x>x0时，沿斜面对物体进行受力分析并依据牛顿其次定律得带入数据解得加速度故C正确；D．当滑块接触弹簧后，弹簧被压缩，滑块加速度渐渐减小，当加速度为0时，设弹簧形变为x，弹簧弹力和重力分力平衡，得代入数据得x=0.1m即处加速度为0，依据机械能守恒滑块下滑速度的最大值为2m/s，故D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（共174分）三、本卷包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都应作答。第33题～第38题为选考题，考生依据要求作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答，在试题卷上作答无效。（一）必考题（共11题，计129分）9.利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一志向阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。松开固定装置，读出遮光片通过光电门所用的时间△t。若想要利用上述试验装置验证牛顿其次定律试验，则(1)试验当中，须要使m1、m2满意关系：____。(2)试验当中还须要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号）。(3)验证牛顿其次定律试验时须要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。(4)若要利用上述全部数据验证机械能守恒定律，则所须要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。【答案】(1).(2).物块A初始释放时距离光电门的高度h(3).(4).【解析】【详解】(1)[1]由题意可知，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A向下运动，则有；(2)[2]由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为则试验当中还须要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h；(3)[3]对两物块整体探讨，依据牛顿其次定律，则有物块A经过光电门的速度为联立得(4)[4]机械能守恒定律得10.某同学用图甲电路做“测量电源的电动势和内阻”试验。可用的器材有：A．电源（电动势约3V，内阻约10Ω）B．电压表V（量程0~50mV，内阻为50Ω）C．电流表A（量程0~100mA，内阻约为2.5Ω）D．电阻箱R（0~999.9Ω，最小变更值为0.1Ω）E．定值电阻R1=2950ΩF．定值电阻R2=9950ΩG．开关S及若干导线在尽可能减小测量误差的状况下，请回答下列问题：(1)定值电阻应选用________。（填写器材前面的字母序号）(2)在正确选择定值电阻的状况下，定值电阻与电压表串联后改装成的量程为0~________V。(3)用笔画线代替导线，按图甲电路将图乙实物完整连接起来________。(4)试验步骤如下：①闭合S，调整电阻箱的阻值使电流表的示数为100mA，此时电阻箱的阻值为14.5Ω，电压表的示数为U0。②断开S，拆下电流表，将B与C用导线干脆相连，闭合S，调整电阻箱的阻值使电压表的示数仍为U0，此时电阻箱的阻值为17.1Ω，则电流表的内阻为________Ω。③调整电阻箱阻值，登记电阻箱的阻值和电压表的示数；多次变更电阻箱的阻值，可获得多组数据。作出电压表示数的倒数随电阻箱的阻值的倒数变更的图线如图丙所示，若不考虑电压表对电路的影响，该电源的电动势和内阻分别为________V、________Ω（结果保留三位有效数字）。【答案】(1).E(2).3(3).(4).2.6(5).2.88(6).11.9【解析】【详解】（1）[1]由于而定值电阻应选用阻值为2950Ω的电阻，即选E。（2）[2]依据（1），改装后的电压表的量程为0~3V。（3）[3]实物连线如图（4）[4]依据闭合电路欧姆定律解得电流表的内阻[5][6]若不考虑电压表对电路的影响，则路端电压可得结合图3有解得E=288Vr=11.9Ω11.如图所示，完全相同的两个弹性环A、B用不行伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O点用一小段圆弧杆平滑相连（圆弧长度可忽视），且ON足够长。初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后静止释放两个环，此后某时刻，A环通过O点小段圆弧杆速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦，试求：(1)当B环下落至轻绳与竖直方向夹角θ=60°时，A环的速度大小；(2)若两环碰撞时间极短，A环和B环第一次碰撞后瞬间的速度大小分别为多少？【答案】(1)；(2)，【解析】【详解】(1)B环下落至轻绳与竖直方向夹角，即B环下降，此时轻绳与水平方向之间的夹角满意，设A、B两环速度分别为、，则即设A环、B环质量均为m，B环下降的过程中，A与B组成的系统机械能守恒所以A环的速度(2)设A环到达O点时速度为，此时B环的速度等于0，B环下降L过程中，由于A、B系统机械能守恒即环A过O点后做初速度为，加速度为g的匀加速直线运动，环B做自由落体运动；设从A环经过O点起先，追上B环用时，A、B即将发生第一次碰撞时二者的速度分别为v1、v2，则有即故A环追上B环时A、B发生弹性碰撞，设第一次碰撞后瞬间A、B速度分为、，依据动量守恒定律，有依据机械能守恒定律，有解得12.在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第一象限有一竖直向下的匀强电场，其次象限内有一水平向左的匀强电场，第一象限场强大小为其次象限场强大小的一半。处在第三象限的某种放射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子（可视为质点），该粒子以初速度v0从-x上的A点沿y轴正方向进入其次象限，并从+y上的C点沿x轴正方向进入第一象限，C点粒子动能为A点粒子动能的4倍。重力加速度为g。试求：(1)OC距离L以及其次象限匀强电场的电场强度E的大小；(2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变更的磁场，磁场方向垂直于纸面（以垂直纸面对外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量），并且在t=时刻粒子由C点进入第一象限，且恰好能通过同一水平线上的D点，速度方向仍旧水平，且CD=OC．若粒子在第一象限中完成一个完整圆周运动的周期与磁场变更周期相同，求交变磁场变更的周期T0的大小；(3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变更的磁场（以垂直纸面对外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量），调整磁场变更的周期，让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限，且恰能通过x轴上F点，且OF=OC，求交变磁场的磁感应强度B0的大小应满意的条件。【答案】(1)，；(2)；(3)【解析】【详解】(1)设粒子从A点运动至C点所用时间为t，C点速度为，依据“C点粒子动能为A点粒子动能的四倍”可得竖直方向上粒子做匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，则取水平向右为正方向，则解得，(2)由第(1)问及题干可知因此带电粒子在第一象限将做速度为的匀速圆周运动。设运动半径为R，周期为，使粒子从C点运动到同一水平线上的D点，如图所示，则由位移关系可得粒子在磁场中匀速圆周运动的周期则磁场变更的周期(3)使粒子从C点运动到F点，如图所示，设粒子运动轨道半径为R′，则每经过磁场的半个周期粒子转过圆心角60°，则又故交变磁场磁感应强度大小应满意的关系（二）选考题：（每学科15分，共45分）请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。留意所做题目的题号必需与所涂题目的题号一样，在答题卡上的选答区域的指定位置答题。假如多做，则每学科按所做的第一题计分。33.【物理──选修3—3】13.对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A.温度高的物体内能不肯定大，但分子平均动能肯定大B.外界对物体做功，物体内能肯定增加C.悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越猛烈D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小E.夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的原因【答案】ACE【解析】内能取决于物体温度、体积和物质的量；温度高的物体内能不肯定大，但分子平均动能肯定大，故A正确；外界对物体做功的同时假如向外界放出热量，则物体的内能就不肯定增大，故B错误；悬浮颗粒越小布朗运动越显著，温度越高布朗运动越猛烈，选项C正确；当分子间作用力表现为斥力时，当分子间距离的减小时，分子力做负功，分子势能增大，选项D错误；夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的原因，选项E正确；故选ACE.14.如图所示，在一圆形管道内封闭有志向气体，用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M、N两部分。温度都为T0＝300K，上部气体M压强为p0＝1.0×105Pa，活塞A产生的压强有（S为活塞横截面积）。现保持下部分气体N温度不变，只对上部分气体M缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦），求：（i）上部分气体的温度；（ii）保持上下部分M、N气体温度不变，释放一部分M气体，稳定后活塞A又回到了原来的位置，则释放气体质量与M气体原有质量之比。【答案】（i）；（ii）。【解析】【详解】（i）对下部分气体N，做等温变更，初状态压强为体积为末状态:压强为p2，体积为依据玻意耳定律有对上部分气体M，当活塞A移动到最低点时，对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强初状态：压强为p0，温度为T0，体积为V0末状态：压强为，温度，体积为依据志向气体状态方程，有代入数据解得（ii）设上部分气体M，等温变更，压强回到p0时体积为V3，依据玻意耳定律有代入数据解得对应释放气体的等效体积为释放气体与原气体质量m0之比为【物理选修3-4】15.如图所示，在x轴上有O