2024-2025学年湖北省武汉市高三（下）调研考试物理试卷（4月）（含解析）

第=page55页，共=sectionpages1212页2024-2025学年湖北省武汉市高三（下）调研考试物理试卷（4月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。相关研究表明，月壤中氦-3储量极为丰富，每100吨氦-3原料足可以解决全球一年的电力供应。氦-3常见的一种核反应为：A.X是中子 B.该反应为裂变反应

C.该反应需在高温下才能进行 D.23He2.《考工记》中记载：“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一段距离。若马拉着车以速度v0在平直路面上匀速行驶，车受到的阻力大小为车重的k倍，重力加速度大小为g。则马对车不施加拉力后，车运动的位移大小为(

)A.v02kg B.v022kg3.发光二极管的发光帽由透明环氧树脂制成，它由半径为R的半球体与半径为R的圆柱体组成，如图为过半球球心O的竖直截面图。当用平行单色光垂直于圆柱体底面入射，经过半径OA上B点的光线恰好在圆弧面上发生全反射，已知OB=22R，则该透明环氧树脂材料的折射率为A.2 B.3 C.2 4.如图所示，地球从外到内分为地壳、地幔、地核三部分，其中地核质量约为地球总质量的0.32倍，半径约为地球半径的0.55倍。地壳、地幔、地核视其质量均匀分布，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零，则地幔和地核交界处的重力加速度大小与地球表面的重力加速度大小之比为(

)

A.1.06 B.0.95 C.0.58 D.0.555.某水电站发电机的输出功率为150kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为5Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制在8A.输电线上通过的电流为600A B.降压变压器原线圈的电压为3750V

C.升压变压器匝数比为1:15 D.6.2025年3月21日，在自由式滑雪和单板滑雪世锦赛男子单板滑雪坡面障碍技巧决赛中，中国选手苏翊鸣获得银牌。如图所示，某次训练中，运动员从左侧高坡的A点滑下，再从斜坡上的B点，以v0=10m/s的初速度沿与斜坡成60∘方向飞出，在空中完成规定动作后落在斜坡上的C点。不计空气阻力，重力加速度大小A.在研究运动员空中姿态时可将其视为质点

B.运动员在空中飞行时，相同时间内速度变化量不同

C.运动员在空中飞行的时间为1s

D.运动员落到C点时的速度方向与v7.如图所示，直角三角形abc中∠a=30∘，ac=L，其区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，c点处的粒子源可向磁场区域各个方向发射速度大小为kBL2(A.ab边上有粒子到达区域的长度为33L

B.ac边上有粒子到达区域的长度为12L

C.从ab边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为π3kB二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成：a→b为等压过程，b→c为绝热过程，c→d为等压过程，dA.a→b过程中，气体内能增加

B.b→c过程中，气体内能不变

C.c→d9.如图所示，水面上有两个相距4m、频率均为2Hz的波源S1和S2，水面上P点到S1的距离为3m，到S2的距离为5m。t=0时刻，两波源同时由平衡位置开始向下简谐振动，t=1.5sA.该水波的波长为1m

B.0∼3s内，P点运动的路程为120cm

C.P点与S1的连线之间(不含P、S1两点)有2个振动减弱点

D.S1与S2的连线之间(10.如图所示，两根足够长的平行金属光滑导轨MNPQ、M1N1P1Q1固定在倾角为30∘的斜面上，导轨电阻不计。MN与M1N1间距为2L，PQ与P1Q1间距为L。在MN与M1N1区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场，在PQ与P1Q1区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。在MN与M1N1区域中，将质量为m，电阻为R，长度为2L的导体棒b置于导轨上，且被两立柱挡住。PQ与P1A.两导体棒最终做匀速直线运动 B.t时刻，a的速度大小为mgR2B2L2

C.0~t内,a下滑的距离为mgRt2B三、实验题：本大题共2小题，共17分。11.某实验小组利用手机物理工坊(Phyphox) ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上; ②打开手机物理工坊，选择向心加速度测量功能，转动后轮; ③改变手机在自行车后轮上固定的位置，重复上述实验; ④利用手机物理工坊得到向心加速度与角速度的关系如图(b)和图(1)探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是

;A.等效替代B.控制变量C.微小量放大(2)作a-ω图像，得到图(b(3)改变自变量，作a-ω2图像，得到图(c)，图中A、B两次实验中，转动半径rA

rB(选填“>”“=12.某同学用如图(a)所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E，电容器C，电压表V(可视为理想电压表)，定值电阻R，电流传感器(不考虑内阻)，计算机，单刀双掷开关S，导线若干。(1)将S接1，电压表示数逐渐增大，最后稳定在8V。在此过程中，电流传感器的示数

A.一直稳定在某一数值B.由某一数值逐渐减小为零C.先逐渐增大，后逐渐减小为零D.先逐渐增大，后逐渐减小至某一非零数值(2)电容器充电完成后，电容器

极板带正电(选填“上”或“下”)，再将S接2，通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的I-t图像，如图(b)，t=1.2s时，I=1.0mA，图中两阴影部分的面积之比为S1:S2=3:2，则(3)图(b)中t=1.2s时刻，图线切线的斜率大小k=0.781mA/s，由此可计算电容器的电容C=四、计算题：本大题共3小题，共43分。13.如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量为80kg，以3m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30∘，滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)为总重力的0.1倍，已知重力加速度大小(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.如图所示，竖直面内有一长为1.2l、宽为0.8l的长方形ABCD，M、N分别为AD与BC的中点。四个电荷量均为Q(Q未知)的点电荷位于长方形的四个顶点，A、D处点电荷带正电，B、C处点电荷带负电。一个质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)的带电小球从M处由静止释放，小球运动到MN中点O处时速度为(1)M、O(2)小球到达N点时的速度大小v(3)已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为φ=kQr，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点的电势的代数和。求点电荷15.如图所示，凹形槽c放置在光滑水平地面上，完全相同的两物块a、b(可视为质点)分别置于槽的左侧和中点，a、b、c的质量相等，槽内底部长为L。现给a一水平向右的初速度v0，此后a和b、b和c各发生一次碰撞，且c和a恰好未发生碰撞。所有的碰撞均视为弹性碰撞，碰撞时间极短，且碰撞前后速度交换，重力加速度大小为g。求

(1)a、b、c的最终速度(2)b和c碰撞前瞬间b的速度大小(3)从a开始运动至a、b、c三者刚好共速时，a的位移。

答案和解析1.【答案】C

【解析】ABC、根据质量数守恒和核电荷数守恒可知：23He+12H→24He+X+18.3MeV，中X为2.【答案】B

【解析】解：马对车不施加拉力后，由牛顿第二定律得kmg=ma，解得a=kg;

由运动学公式得v02=2ax，解得x=3.【答案】A

【解析】当O点发出的光线射到半球体最右端(或最左端)恰好发生全反射时，整个半球体上均有光线射出，如图所示

由几何关系可得sinC=22RR=4.【答案】A

【解析】设地球质量为M，半径为R。在地球表面，重力加速度g=GMR2。在地幔和地核交界处，此处的重力加速度由地核的质量产生，地核质量M'=0.32M，此处距离地心的距离r=0.555.【答案】C

【解析】A、由P损=I线r线2知输电线上的电流I线=80005=40A，A错误；

BC、输电线上损失的电压U损=I线r线=40×5V=200V

升压变压器原线圈电流I16.【答案】D

【解析】A、研究运动员空中姿态时，运动员的形状和大小不能忽略，不能将其视为质点，A错误；

B、运动员在空中只受重力，加速度为重力加速度g，根据△v=g△t，相同时间内速度变化量相同，B错误；

C、将运动员的运动分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，沿垂直斜面方向的初速度vy0=v0sin60∘，加速度ay=-gcos30∘。当运动员落回斜面时，垂直斜面方向的位移为0，根据y=vy0t+12ayt2=0，v0sin60∘t-12gcos7.【答案】C

【解析】略8.【答案】AD

【解析】A.a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知Tb>Ta，即内能增大，故A正确；

B.

b→c

过程中气体与外界无热量交换，即Qbc=0，又由气体体积增大可知

Wbc<0

，由热力学第一定律

ΔU=Q+W，可知气体内能减少。故B错误；

C、9.【答案】AC

【解析】A .两波源到P点的波程差△x=5m-3m=2m，t=1.5s时P点开始振动，说明波从波源传播到P点用时1.5s，波速v=3m1.5s=2m/s。由v=λf，已知f=2Hz，可得λ=vf=2m/s2Hz=1m，A正确；

B .P点到两波源的波程差△x=2m，λ=1m，△x=2λ，P点为振动加强点，振幅A'=2A=2×10cm=20cm。T=1f=12s，0-1.5s内P点未振动，1.5-3s内经过的时间△t=3s-1.5s=1.5s，△tT=1.51210.【答案】BD

11.【答案】(1)B；(2)向心加速度与角速度的二次方成正比；(3)>【解析】(1)在探究向心加速度与角速度的关系时，需要控制转动半径等其他因素不变，只改变角速度，这种科学思想方法是控制变量法，所以选B；

(2)根据向心加速度公式a=rω2，当转动半径r一定时，a与ω2成正比，从图(b)中看到，随着ω的增大，a增大的趋势越来越快，也能初步得出转动半径一定时，向心加速度与角速度的二次方成正比。

(3)由向心加速度公式a=rω2可知，a12.【答案】(1)(2)上，3.2，3.2(3)4.013.解：(1)对滑雪者进行受力分析，滑雪者受到重力mg、支持力N和阻力f。将重力沿山坡和垂直山坡方向分解，沿山坡方向的分力为mgsin30∘，垂直山坡方向的分力为mgcos30∘。已知阻力f=0.1mg。根据牛顿第二定律F合=ma'沿山坡方向的合力F合=mgsin30∘-f'14.【答案】(1)小球由M点运动到O点过程中，根据动能定理mg解得U(2)小球由M点运动到N点过程中，根据动能定理mg根据电场分布对称性U解得v(3)由UMO=φ