湖北省武漢市鋼城四中2025屆高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

湖北省武漢市鋼城四中2025屆高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能，將兩個(gè)完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上，分別通過掛鉤連接另一個(gè)與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力)，控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻，通過控制器使兩車的掛鉤斷開，玩具車A保持原來的牽引力不變，玩具車B保持原來的輸出功率不變，當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí)，玩具車B的速度為1.5v0，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力僅與質(zhì)量成正比，與速度無關(guān)，則正確的是（）A．在這段時(shí)間內(nèi)兩車的位移之比為6∶5B．玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍C．兩車克服阻力做功的比值為12∶11D．兩車牽引力做功的比值為3∶12、圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電阻，與電容器連接成如圖所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電表均為理想交流電表，開關(guān)S處于斷電狀態(tài)，則（）A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5WD．若閉合開關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿3、乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止（設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)）則（）A．小物塊受到的支持力方向豎直向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的靜摩擦力為D．小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為4、如圖所示，在天花板下用細(xì)線懸掛一個(gè)閉合金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強(qiáng)磁場中，規(guī)定垂直于紙面向外的方向?yàn)榇艌龅恼较?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻，懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑，CD=d，圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是（）A．時(shí)刻，圓環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．時(shí)刻，C點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)C．懸線拉力的大小不超過D．0~T時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為5、甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2，從不同高度由靜止釋放，如圖a所示。甲、乙兩球的v-t圖象分別如圖b中的①、②所示。球下落過程所受空氣阻力大小f滿足f=kv(v為球的速率，k為常數(shù))，t2時(shí)刻兩球第二次相遇。落地前，兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2。下列判斷不正確的是()A．B．乙球釋放的位置高C．兩球釋放瞬間，甲球的加速度較大D．兩球第一次相遇的時(shí)刻在t1時(shí)刻之前6、一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過程中A．分子平均動(dòng)能增大 B．每個(gè)分子速率都增大C．分子勢能增大 D．分子間作用力先增大后減小二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對(duì)木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等．則()A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F(xiàn)>μ2(m1＋m2)g時(shí)，長木板將開始運(yùn)動(dòng)D．改F作用于長木板，F(xiàn)>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時(shí)，長木板與木塊將開始相對(duì)滑動(dòng)8、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星，圍繞某恒星A做圓周運(yùn)動(dòng)，“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R，已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是（）A．恒星A的密度 B．行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C．行星“HAT-P-1”繞恒星A運(yùn)行的周期 D．繞“HAT-P-1”運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期9、手機(jī)無線充電功能的應(yīng)用為人們提供了很大便利。圖甲為手機(jī)無線充電原理示意圖。充電板接入交流電源，充電板內(nèi)的勵(lì)磁線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而使手機(jī)內(nèi)的感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。充電板內(nèi)的勵(lì)磁線圈通入如圖乙所示的交變電流（電流由流入時(shí)方向?yàn)檎蛔冸娏鞯闹芷跒椋?，手機(jī)感應(yīng)線圈的匝數(shù)為10匝，線圈的面積為，手機(jī)充電時(shí)電阻約為，時(shí)刻感應(yīng)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度為。下列說法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢B．時(shí)間內(nèi)，點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢C．感應(yīng)線圈中電流的有效值為D．感應(yīng)線圈中電流的有效值為10、如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界邊長為L，三個(gè)粒子以相同的速度從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入，粒子1從b點(diǎn)射出，粒子2從c點(diǎn)射出，粒子3從cd邊垂直射出，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息，可以確定A．粒子1帶負(fù)電，粒子2不帶電，粒子3帶正電B．粒子1和粒子3的比荷之比為2：1C．粒子1和粒子2在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為π：4D．粒子3的射出位置與d點(diǎn)相距三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測量一個(gè)未知電阻Rx（Rx約為50Ω）的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A．電源（電源電動(dòng)勢E=4.5V，內(nèi)阻約0.5Ω）B．電壓表V（量程為0—3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表A（量程為0—0.06A，內(nèi)阻約0.3Ω）D．滑動(dòng)變阻器R：（0—20Ω）E.開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）請?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（______）（2）連好實(shí)物電路后發(fā)現(xiàn)電壓表損壞了，實(shí)驗(yàn)室又提供了一只毫安表mA（（量程為0—30mA，內(nèi)阻5Ω）和一個(gè)電阻箱（0—999.9Ω），要利用這兩個(gè)儀器改裝為3V的電壓表，需要將毫安表和電阻箱R1_______聯(lián)，并將電阻箱的阻值調(diào)到_____Ω；（3）請畫出改裝后的實(shí)驗(yàn)電路圖（______）(4)如果某次測量時(shí)毫安表示數(shù)為20.0mA，電流表A示數(shù)為0.058A，那么所測未知電阻阻值Rx=______Ω（最后一空保留3位有效數(shù)字）。12．（12分）測量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的裝置如圖(a)。水平固定的長木板一端有定滑輪，另一端有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。細(xì)線繞過定滑輪將木塊和鉤碼相連，木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后固定在木塊上。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開木塊，鉤碼觸地后不再彈起，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離后停在木板上。某次紙帶的數(shù)據(jù)如圖(b)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，每相鄰兩點(diǎn)間還有1個(gè)點(diǎn)未畫出，數(shù)值單位為cm。由圖(b)數(shù)據(jù)可知，鉤碼觸地后木塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___m/s2；若取g＝10m/s2，則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___；某小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理完成后，發(fā)現(xiàn)操作中滑輪的高度變化造成細(xì)線與木板的上表面不平行，如圖(c)，這樣他們測得的動(dòng)摩擦因數(shù)與實(shí)際值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一個(gè)長方形透明物體橫截面如圖所示，底面AB鍍銀，（厚度可忽略不計(jì)），一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射，經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出，已知光線在M點(diǎn)的入射角α=53°，長方形厚度h=2cm，M、N之間距離s=3cm。求：(1)畫出光路圖，并求透明物體的折射率；(2)若光速為c=3.0×108m/s，求光在透明物體中傳播時(shí)間。14．（16分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題?，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計(jì)，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動(dòng)能所需時(shí)間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動(dòng)能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動(dòng)能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動(dòng)能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設(shè)α粒子在此回旋加速器中運(yùn)行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時(shí)進(jìn)入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動(dòng)能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）15．（12分）據(jù)報(bào)道，我國華中科技大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造了脈沖平頂磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度超過60T的世界紀(jì)錄，脈沖平頂磁場兼具穩(wěn)態(tài)和脈沖兩種磁場的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強(qiáng)度且在一段時(shí)間保持很高的穩(wěn)定度。如圖甲所示，在磁場中有一匝數(shù)n=10的線圈，線圈平面垂直于磁場，線圈的面積為S=4×10-4m2，電阻為R=60Ω。如圖乙為該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，設(shè)磁場方向向上為正，求：(1)t=0.5×10-2s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢大?。?2)在0~2×10-2s過程中，通過線圈橫截面的電荷量；(3)在0~3×10-2s過程中，線圈產(chǎn)生的熱量。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

B．設(shè)玩具車、貨車質(zhì)量都為m，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么兩車的掛鉤斷開與貨車分離，玩具車的速度為v0，牽引力F=2μmg，加速度為a=μg，電機(jī)輸出功率P=Fv0=2μmgv0變?yōu)樵瓉淼?倍，則B錯(cuò)誤；

A．玩具車A保持原來的牽引力不變前進(jìn)，那么加速度不變，那么當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí)，位移功率PA′=F?2v0=2PA克服摩擦力做的功牽引力做的功：WFA=FsA=3mv02；玩具車B保持原來的輸出功率不變前進(jìn)，當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí)，玩具車B的速度為1.5v0，由動(dòng)能定理可得：所以位移所以sA：sB=12：11；則A錯(cuò)誤

CD．克服摩擦力做的功：所以WfA：WfB=12：11；牽引力做的功：所以WFA：WFB=3：2故C正確，D錯(cuò)誤；

故選C。2、C【解析】

A．開關(guān)斷開時(shí)，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓，由圖可知原線圈電壓為100V，所以副線圈電壓為10V，則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為5V≈7.07V，故A錯(cuò)誤；B．由A的分析可知，副線圈電流為所以原線圈電流為故B錯(cuò)誤；C．電阻R1、R2上消耗的功率為故C正確；D．當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω，所以并聯(lián)部分的電壓為最大值為，所以電容器不會(huì)被擊穿，故D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

由題知：木塊的加速度大小為a，方向沿斜面向上，分析木塊受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。【詳解】AB．以木塊為研究對(duì)象，分析受力情況為重力mg，斜面的支持力N和摩擦力為靜摩擦力f，根據(jù)平衡條件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB錯(cuò)誤；CD．由于小物塊和斜面保持相對(duì)靜止，小物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得解得，方向平行斜面向上，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】本題首先要正確分析木塊的受力情況，其次要能根據(jù)牛頓第二定律列式，求摩擦力。4、C【解析】

A．時(shí)刻，磁場向外增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場向里，故圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)刻，磁場垂直向外減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場向外，故C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．t=0時(shí)刻，懸線的拉力為F，則圓環(huán)重力大小為F，時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢，，故安培力故懸線拉力的大小不超過，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知0~時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)熱故0~T時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

A．兩球穩(wěn)定時(shí)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有kv=mg得所以有由圖知，故，A正確，不符合題意；B．v-t圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，0～t2時(shí)間內(nèi)，乙球下降的高度較大，而t2時(shí)刻兩球第二次相遇，所以乙球釋放的位置高，故B正確，不符合題意；C．兩球釋放瞬間v=0，此時(shí)空氣阻力f=0，兩球均只受重力，加速度均為重力加速度g，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，甲球下落的高度較大，而t2時(shí)刻兩球第二次相遇，所以兩球第一次相遇的時(shí)刻在t1時(shí)刻之前，故D正確，不符合題意；故選C。6、A【解析】

溫度是分子平均動(dòng)能的量度，當(dāng)溫度升高時(shí)平均動(dòng)能一定變大，分子的平均速率也一定變化，但不是每個(gè)分子速率都增大，故A正確，B錯(cuò)誤；由于是理想氣體，故分子間的相互作用力不考慮，故分子勢能不變，分子間的作用力不計(jì)，故CD錯(cuò)誤；故選A.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

因?yàn)槟緣K所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，地面對(duì)木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動(dòng)摩擦因數(shù)的大小．通過對(duì)木板分析，根據(jù)水平方向上的受力判斷其是否運(yùn)動(dòng)．當(dāng)F作用于長木板時(shí)，先采用隔離法求出臨界加速度，再運(yùn)用整體法，求出最小拉力．【詳解】對(duì)m1，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：F-μ1m1g=m1a，對(duì)m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g，所以動(dòng)摩擦因數(shù)的大小從中無法比較．故A錯(cuò)誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動(dòng)，則木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯(cuò)誤．若將F作用于長木板，當(dāng)木塊與木板恰好開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，對(duì)木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對(duì)整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當(dāng)F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時(shí)，長木板與木塊將開始相對(duì)滑動(dòng)．故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合整體和隔離法，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．8、BD【解析】

AC．本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運(yùn)動(dòng)的任何量，故不可計(jì)算恒星A的密度和繞A運(yùn)動(dòng)的周期，AC錯(cuò)誤；BD．根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，重力提供向心力得解得，則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是，行星“HAT-P-1”附近運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，所以最小周期是，故BD正確。故選BD。9、AC【解析】

AB．時(shí)間內(nèi)充電板中電流由流向，此時(shí)勵(lì)磁線圈在感應(yīng)線圈中的磁場方向向下，且磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，根據(jù)楞次定律，可判斷出感應(yīng)線圈中電流的方向?yàn)榈?，同理時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)線圈中電流的方向也為到。由于感應(yīng)線圈此時(shí)充當(dāng)電源，電流從低電勢流向高電勢，所以點(diǎn)的電勢較高，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。CD．由于勵(lì)磁線圈中的電流是正弦式的，感應(yīng)出來的電流是余弦式的。感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值則感應(yīng)電流的有效值所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10、BC【解析】

A.根據(jù)左手定則可得：粒子1帶正電，粒子2不帶電，粒子3帶負(fù)電。故A錯(cuò)誤；

B.做出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，則粒子1運(yùn)動(dòng)的半徑：r1＝，由可得：

粒子3的運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，則：r3＝L，

所以：．故B正確；

C.粒子1在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：；粒子2在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：；所以：，故C正確；

D.粒子3射出的位置與d點(diǎn)相距：．故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、串聯(lián)95.052.6【解析】

（1）[1]由于電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值，故采用安培表內(nèi)接法，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法即可，如圖所示：（2）[2][3]改裝成大量程的電壓表