資源簡介

2024-2025學年湖北省武漢市高三（下）調研考試物理試卷（4月）
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.年月日，嫦娥六號返回器準確著陸于預定區域，實現世界首次月球背面采樣返回。相關研究表明，月壤中氦儲量極為豐富，每噸氦原料足可以解決全球一年的電力供應。氦常見的一種核反應為：，對于該反應，下列說法正確的是( )
A. 是中子 B. 該反應為裂變反應
C. 該反應需在高溫下才能進行 D. 的比結合能大于的比結合能
2.考工記中記載：“馬力既竭，辀猶能一取焉”，意思是馬對車不施加拉力了，車還能繼續向前運動一段距離。若馬拉著車以速度在平直路面上勻速行駛，車受到的阻力大小為車重的倍，重力加速度大小為。則馬對車不施加拉力后，車運動的位移大小為( )
A. B. C. D.
3.發光二極管的發光帽由透明環氧樹脂制成，它由半徑為的半球體與半徑為的圓柱體組成，如圖為過半球球心的豎直截面圖。當用平行單色光垂直于圓柱體底面入射，經過半徑上點的光線恰好在圓弧面上發生全反射，已知，則該透明環氧樹脂材料的折射率為( )
A. B. C. D.
4.如圖所示，地球從外到內分為地殼、地幔、地核三部分，其中地核質量約為地球總質量的倍，半徑約為地球半徑的倍。地殼、地幔、地核視其質量均勻分布，已知質量均勻分布的球殼對殼內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( )
A. B. C. D.
5.某水電站發電機的輸出功率為，發電機的輸出電壓為。通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。要求在輸電線上損失的功率控制在，則( )
A. 輸電線上通過的電流為 B. 降壓變壓器原線圈的電壓為
C. 升壓變壓器匝數比為 D. 降壓變壓器匝數比為
6.年月日，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，某次訓練中，運動員從左側高坡的點滑下，再從斜坡上的點，以的初速度沿與斜坡成方向飛出，在空中完成規定動作后落在斜坡上的點。不計空氣阻力，重力加速度大小，下列說法正確的是( )
A. 在研究運動員空中姿態時可將其視為質點
B. 運動員在空中飛行時，相同時間內速度變化量不同
C. 運動員在空中飛行的時間為
D. 運動員落到點時的速度方向與方向垂直
7.如圖所示，直角三角形中，，其區域內存在磁感應強度大小為、方向垂直紙面向外的勻強磁場，點處的粒子源可向磁場區域各個方向發射速度大小為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( )
A. 邊上有粒子到達區域的長度為
B. 邊上有粒子到達區域的長度為
C. 從邊射出的粒子在磁場中運動的最短時間為
D. 從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，一定質量的理想氣體的循環由下面個過程組成：為等壓過程，為絕熱過程，為等壓過程，為絕熱過程。下列說法正確的是( )
A. 過程中，氣體內能增加
B. 過程中，氣體內能不變
C. 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所圍的面積表示
9.如圖所示，水面上有兩個相距、頻率均為的波源和，水面上點到的距離為，到的距離為。時刻，兩波源同時由平衡位置開始向下簡諧振動，時，點開始振動。已知兩波源的振幅均為，下列說法正確的是( )
A. 該水波的波長為
B. 內，點運動的路程為
C. 點與的連線之間不含、兩點有個振動減弱點
D. 與的連線之間不含、兩點有個振動加強點
10.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬光滑導軌、固定在傾角為的斜面上，導軌電阻不計。與間距為，與間距為。在與區域有方向垂直斜面向下的勻強磁場，在與區域有方向垂直斜面向上的勻強磁場，兩磁場的磁感應強度大小均為。在與區域中，將質量為，電阻為，長度為的導體棒置于導軌上，且被兩立柱擋住。與區域中將質量為，電阻為，長度為的導體棒置于導軌上。由靜止下滑，經時間，恰好離開立柱，、始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，重力加速度大小為。則( )
A. 兩導體棒最終做勻速直線運動 B. 時刻，的速度大小為
C. 0~t內,a下滑的距離為- D. a中電流的最大值為
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系，實驗裝置如圖所示，步驟如下：
將自行車倒置，并將手機固定在自行車后輪上
打開手機物理工坊，選擇向心加速度測量功能，轉動后輪
改變手機在自行車后輪上固定的位置，重復上述實驗
利用手機物理工坊得到向心加速度與角速度的關系如圖和圖所示。
探究向心加速度與角速度的關系，利用的科學思想方法是
A.等效替代
B.控制變量
C.微小量放大
作圖像，得到圖，可以初步得到結論：轉動半徑一定時，
改變自變量，作圖像，得到圖，圖中、兩次實驗中，轉動半徑 選填“”“”或“”。
12.某同學用如圖所示的電路觀察電容器的充放電現象，實驗器材有電源，電容器，電壓表可視為理想電壓表，定值電阻，電流傳感器不考慮內阻，計算機，單刀雙擲開關，導線若干。
將接，電壓表示數逐漸增大，最后穩定在。在此過程中，電流傳感器的示數
A.一直穩定在某一數值
B.由某一數值逐漸減小為零
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值
電容器充電完成后，電容器 極板帶正電選填“上”或“下”，再將接，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圖像，如圖，時，，圖中兩陰影部分的面積之比為，則時，電容器兩極板間電壓 ，電阻 結果均保留位有效數字
圖中時刻，圖線切線的斜率大小，由此可計算電容器的電容 。結果保留位有效數字
四、計算題：本大題共3小題，共43分。
13.如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的總質量為，以的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為，滑雪者受到的阻力包括摩擦和空氣阻力為總重力的倍，已知重力加速度大小，求
滑雪者滑下的加速度大小
滑雪者沿山坡滑行的位移大小。
14.如圖所示，豎直面內有一長為、寬為的長方形，、分別為與的中點。四個電荷量均為未知的點電荷位于長方形的四個頂點，、處點電荷帶正電，、處點電荷帶負電。一個質量為、電荷量為可視為點電荷的帶電小球從處由靜止釋放，小球運動到中點處時速度為。已知重力加速度大小為，不計空氣阻力，求
、兩點間的電勢差
小球到達點時的速度大小
已知在電荷量為的點電荷產生的電場中，將無限遠處的電勢規定為零時，距離該點電荷處的電勢為，其中為靜電力常量，多個點電荷產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代數和。求點電荷的電荷量。
15.如圖所示，凹形槽放置在光滑水平地面上，完全相同的兩物塊、可視為質點分別置于槽的左側和中點，、、的質量相等，槽內底部長為。現給一水平向右的初速度，此后和、和各發生一次碰撞，且和恰好未發生碰撞。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。求
、、的最終速度
和碰撞前瞬間的速度大小
從開始運動至、、三者剛好共速時，的位移。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、根據質量數守恒和核電荷數守恒可知：，中為質子，此反應為輕核聚變，故該反應需在高溫下才能進行，故AB錯誤，C正確；
D、該反應釋放了能量，故生成物的比結合能大于的比結合能，故D錯誤。
2.【答案】
【解析】解：馬對車不施加拉力后，由牛頓第二定律得，解得
由運動學公式得，解得，
B正確，ACD錯誤。
故選B。
3.【答案】
【解析】當點發出的光線射到半球體最右端或最左端恰好發生全反射時，整個半球體上均有光線射出，如圖所示
由幾何關系可得
解得透明體的折射率為
故選A。
4.【答案】
【解析】設地球質量為，半徑為。在地球表面，重力加速度。在地幔和地核交界處，此處的重力加速度由地核的質量產生，地核質量，此處距離地心的距離，則此處重力加速度。計算，A正確，BCD錯誤。
5.【答案】
【解析】A、由知輸電線上的電流，A錯誤；
、輸電線上損失的電壓
升壓變壓器原線圈電流
升壓變壓器副線圈電流
升壓變壓器原、副線圈的匝數比
升壓變壓器副線圈電壓
降壓變壓器原線圈電壓， B錯誤、C正確；
D、降壓變壓器的匝數比，D錯誤。
故選：
6.【答案】
【解析】、研究運動員空中姿態時，運動員的形狀和大小不能忽略，不能將其視為質點， A錯誤；
、運動員在空中只受重力，加速度為重力加速度，根據，相同時間內速度變化量相同， B錯誤；
、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，加速度。當運動員落回斜面時，垂直斜面方向的位移為，根據，，
，把，代入得，C錯誤；
、設運動員落到點時速度方向與水平方向夾角為，位移與水平方向夾角為，根據平拋運動的推論。在本題中，，，。設與水平方向夾角為，。根據速度的合成與分解，可證明運動員落到點時的速度方向與方向垂直， D正確。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】A.過程壓強不變，是等壓變化且體積增大，氣體對外做功，由蓋呂薩克定律可知，即內能增大，故A正確；
B. 過程中氣體與外界無熱量交換，即，又由氣體體積增大可知 ，由熱力學第一定律 ，可知氣體內能減少。故B錯誤；
C、為等壓過程且體積減小，可知，由蓋呂薩克定律可知溫度降低，可知氣體內能減少，故氣體放出熱量，故C錯誤；
D、整個過程中，氣體對外做功，做的功大小等于所圍的面積；由熱力學第一定律可知，從外界吸收的總熱量可以用所圍的面積表示，故D正確。
9.【答案】
【解析】兩波源到點的波程差，時點開始振動，說明波從波源傳播到點用時，波速。由，已知，可得，A正確；
點到兩波源的波程差，，，點為振動加強點，振幅。，內點未振動，內經過的時間，，點運動的路程，B錯誤；
設點與連線上一點到的距離為，到的距離為，兩列波振動減弱時波程差。，在點與的連線之間不含、兩點，通過分析可知有個振動減弱點，C正確；
兩波源連線上振動加強點滿足，與相距，，的取值為，，，，個不含、兩點，即有個振動加強點， D錯誤。
10.【答案】
11.【答案】；向心加速度與角速度的二次方成正比；
【解析】在探究向心加速度與角速度的關系時，需要控制轉動半徑等其他因素不變，只改變角速度，這種科學思想方法是控制變量法，所以選 B；
根據向心加速度公式，當轉動半徑一定時，與成正比，從圖中看到，隨著的增大，增大的趨勢越來越快，也能初步得出轉動半徑一定時，向心加速度與角速度的二次方成正比。
由向心加速度公式可知，圖像的斜率。從圖中看到，圖像的斜率大于圖像的斜率，所以轉動半徑。
12.【答案】
上，，
13.解：對滑雪者進行受力分析，滑雪者受到重力、支持力和阻力。將重力沿山坡和垂直山坡方向分解，沿山坡方向的分力為，垂直山坡方向的分力為。已知阻力。根據牛頓第二定律沿山坡方向的合力即。將，代入可得：
已知滑雪者做勻加速直線運動，初速度，加速度，時間，根據勻變速直線運動的位移公式，將數值代入可得：。
14.【答案】小球由點運動到點過程中，根據動能定理
解得
小球由點運動到點過程中，根據動能定理
根據電場分布對稱性
解得
由
由于，可得
根據
聯立解得

15.【答案】解：由題意、碰撞前、相對靜止，、碰撞后、相對靜止，、碰撞后、相對靜止。
設、、三者共速的速度為，對全過程，由動量守恒定律：
解得
對全過程，由功能關系：
、碰撞前瞬間、由動量守恒定律：
從開始到、碰撞前瞬間，由功能關系：
解得
經分析，、、的位移大小相等。由可得
設、碰撞前的位移為，由動能定理：
設、碰撞后到、、共速前，的位移為，
由動能定理：
又
解得
第5頁，共12頁

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