2025屆湖北省武漢市華中師大一附中高三第三次測評物理試卷含解析

2025屆湖北省武漢市華中師大一附中高三第三次測評物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、已知?dú)湓幽芗壒綖?，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．52、用一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線將質(zhì)量為m的氫氣球拴在車廂地板上A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與水平面成θ=37°角，氣球與固定在水平車頂上的壓力傳感器接觸。小車靜止時(shí)，細(xì)線恰好伸直但無彈力，壓力傳感器的示數(shù)為小球重力的0.5倍。重力加速度為g?，F(xiàn)要保持細(xì)線方向不變而傳感器示數(shù)為零，下列方法中可行的是（）A．小車向右加速運(yùn)動，加速度大小為0.5gB．小車向左加速運(yùn)動，加速度大小為0.5gC．小車向右減速運(yùn)動，加速度大小為D．小車向左減速運(yùn)動，加速度大小為3、一帶電粒子從A點(diǎn)射人電場，從B點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢面彼此平行，不計(jì)粒子的重力．下列說法正確的有A．粒子帶正電荷B．粒子的速度不斷增大C．粒子的加速度先不變，后變小D．粒子的電勢能先減小，后增大4、氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是。則大量氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有（）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種5、1897年英國物理學(xué)家約瑟夫·約翰·湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，這是人類最早發(fā)現(xiàn)的基本粒子。下列有關(guān)電子說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的B．β射線也可能是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，逸出的光電子來源于金屬中自由電子D．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為核外電子的軌道半徑是量子化的6、將某勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，另一端用100N的力來拉，彈簧的伸長量為10cm；若對該彈簧兩端同時(shí)用50N的力反向拉時(shí)，彈簧的伸長量為ΔL。則（）A．k=10N/m，ΔL=10cmB．k=100N/m，ΔL=10cmC．k=200N/m，ΔL=5cmD．k=1000N/m，ΔL=5cm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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法中正確的是（）A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢能的緣故B．物體溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)目減小，速率大的分子數(shù)目增多C．一定量的的水變成的水蒸氣，其分子平均動能增加D．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加E.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性8、如圖所示，用等長的絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點(diǎn)，B球固定在O點(diǎn)正下方。當(dāng)A球靜止時(shí)，兩懸線的夾角為θ．下列方法中能保持兩懸線的夾角不變的是（）A．同時(shí)使兩懸線長度減半B．同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電量都減半C．同時(shí)使A球的質(zhì)量和電量都減半D．同時(shí)使兩懸線長度減半和兩球的電量都減半9、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個(gè)不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度始終與線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時(shí)，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點(diǎn)間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運(yùn)動的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等10、關(guān)于氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B．氣體的溫度越高，分子熱運(yùn)動就越劇烈，所有分子的速率都增大C．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)不變，溫度升高時(shí)，分子間的平均距離一定增大D．氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象說明涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性E.外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能一定增加三、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）某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計(jì)時(shí)電腦記錄小球通過光電門的時(shí)間，使用該裝置研究小球下落運(yùn)動過程中的機(jī)械能情況。計(jì)時(shí)電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時(shí)間分布是和，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗(yàn)證小球自A到B過程中機(jī)械能是否守恒，還需要進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)測量____A．用天平測出小球的質(zhì)量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒；(4)若計(jì)時(shí)電腦還記錄了小球自A到B的時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)還可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度________。（使用、、和表示）12．（12分）要描繪一只標(biāo)有“9V、5W”字樣小燈泡的完整伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室可供如下器材：A．電流表A1（量程1．6A，內(nèi)阻約為1.5Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1.2Ω）C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻kΩ）D．滑動變阻器（阻值1~11Ω，額定電流1.8A）E．滑動變阻器（阻值1~111Ω，額定電流1.5A）F．定值電阻kΩG．直流電源（電動勢）H．導(dǎo)線和開關(guān)（1）請?jiān)谔摼€框中畫出電路圖_______（2）滑動變阻器應(yīng)選______；電流表應(yīng)選______（填寫元件前序號）（3）燈泡兩端實(shí)際電壓與電壓表讀數(shù)U關(guān)系式為______（4）根據(jù)該電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得電壓表的讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，若考慮電表的內(nèi)阻，則此時(shí)燈泡的電阻為______（用題目中所給字母或符號表示）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）如圖甲所示，兩豎直同定的光滑導(dǎo)軌AC、A'C'間距為L，上端連接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abcd上方的矩形區(qū)域abA'A內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻分布的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示（其中B0、t0均為已知量），A、a兩點(diǎn)間的高度差為2gt0（其中g(shù)為重力加速度），矩形區(qū)域abcd下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將一長度為L，阻值為R的金屬棒從ab處在t=0時(shí)刻由靜止釋放，金屬棒在t=t0時(shí)刻到達(dá)cd處，此后的一段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，金屬棒在t=4t0時(shí)刻到達(dá)CC'處，且此時(shí)金屬棒的速度大小為kgt0（k為常數(shù)）。金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。求：(1)金屬棒到達(dá)cd處時(shí)的速度大小v以及a、d兩點(diǎn)間的高度差h；(2)金屬棒的質(zhì)量m；(3)在0－4t0時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q以及d、C兩點(diǎn)的高度差H。14．（16分）如圖所示的裝置可以用來測量水的深度。該裝置由左端開口的氣缸和密閉的氣缸組成，兩氣缸由一細(xì)管（容積可忽略）連通，兩氣缸均由導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)徑相同。氣缸長為，氣缸長為，薄活塞、密閉性良好且可以無摩擦滑動。初始時(shí)兩氣缸處于溫度為27℃的空氣中，氣缸、中分別封閉壓強(qiáng)為、的理想氣體，活塞、均位于氣缸的最左端。將該裝置放入水中，測得所在處的溫度為87℃，且活塞向右移動了。已知大氣壓強(qiáng)為，相當(dāng)于高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。求：(1)裝置所在處水的深度；(2)活塞向右移動的距離。15．（12分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國某研究小組設(shè)計(jì)的探測器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉较蛳喾吹膭驈?qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度，三個(gè)區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長時(shí)間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達(dá)電場區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進(jìn)入鋁筒位置的水平距離。

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】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C。2、C【解析】

靜止時(shí)細(xì)線無彈力，小球受到重力mg、空氣浮力f和車頂壓力FN，由平衡條件得f=mg+FN=1.5mg即浮力與重力的合力為0.5mg，方向向上。要使傳感器示數(shù)為零，則細(xì)線有拉力FT，如圖所示由等效受力圖（b）可得小車加速度大小為方向向左。故小車可以向左加速運(yùn)動，也可以向右做減速運(yùn)動，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】

A.帶電粒子做曲線運(yùn)動，受力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以所受電場力向左，帶負(fù)電；A錯(cuò)；BC.電場力做負(fù)功，所以動能越來越小，電勢能越來越大，速度越來越小B錯(cuò)；C,對；D.等勢線的疏密程度反映場強(qiáng)大小，所以所受電場力越來越小，加速度越來越小，D錯(cuò)．故選C4、D【解析】

大量氫原子從高能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量都大于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量都小于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、C【解析】

A．電子的發(fā)現(xiàn)說明了原子是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，無法說明原子核有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。原子是由原子核和核外電子組成的。故A錯(cuò)誤。B．β-射線是核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)放出的電子形成的，與核外電子無關(guān)。故B錯(cuò)誤。C．根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的定義可知光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，逸出的光電子來源于金屬中的自由電子。故C正確。D．玻爾理論認(rèn)為電子軌道半徑是量子化的，盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

彈簧上的彈力為100N，伸長量由F=kx得用50N力拉時(shí)故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BDE【解析】

A.氣體如果失去了容器的約束就會散開，是因?yàn)榉肿娱g距較大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，所以氣體分子可以自由擴(kuò)散；故A錯(cuò)誤.B.溫度從微觀角度看表示了大量分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度，物體溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多；故B正確.C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，因溫度不變則分子平均動能不變，由于吸熱，內(nèi)能增大，則其分子之間的勢能增大；C錯(cuò)誤.D.物體從外界吸收熱量，若同時(shí)對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知其內(nèi)能不一定增加；故D正確.E.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有晶體的各向異性；故E正確.故選BDE.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握分子動理論、熱力學(xué)第一定律等熱力學(xué)知識，要對氣體分子間距離的大小要了解，氣體分子間距大約是分子直徑的10倍，分子間作用力很?。?、CD【解析】

同時(shí)使兩懸線長度減半，若角度θ不變，球間距減半，根據(jù)公式F=kQqr2，靜電斥力增加為4倍，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故A錯(cuò)誤；同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電荷量減半，A球的重力減小為一半，靜電力都減小為四分之一，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故B錯(cuò)誤；同時(shí)使A球的質(zhì)量和電荷量減半，A9、ABD【解析】

A．圖甲中兩點(diǎn)間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點(diǎn)之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動勢大小為：感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，維持線框勻速運(yùn)動的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運(yùn)動的外力的大小不相等，C錯(cuò)誤；D．圖甲和圖乙的電流強(qiáng)度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時(shí)間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。10、ACD【解析】

A．氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的作用，所以其本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，所以A正確；B．物體的溫度越高，分子的平均動能就越大。分子的平均動能大，并不是每個(gè)分子動能都增大，也有個(gè)別分子的動能減小，所以B錯(cuò)誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高時(shí)，體積增加，故分子間的平均距離一定增大，所以C正確；D．氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象說明涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性，所以D正確；E．外界對氣體做功由于不知道氣體是吸熱還是放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律無法確定氣體的內(nèi)能增加還是減小，故E錯(cuò)誤。故選ACD。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、1.025C【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm，游標(biāo)尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機(jī)械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則即所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度。故AB錯(cuò)誤，C正確。(3)[3]由以上分析可知，如果滿足，即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒。而即(4)[4]根據(jù)勻變速運(yùn)動的速度時(shí)間關(guān)系，有得12、DA【解析】

（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由題意可知，燈泡額定電壓為9V，電壓表量程為3V，把電壓表量程擴(kuò)大為9V，應(yīng)給電壓表串聯(lián)一個(gè)定值電阻R3；電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示（2）[2][3]燈泡額定電流為A≈1.56A電流表應(yīng)選A；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇D；（3）[4]定值電阻阻值是電壓表內(nèi)阻的2倍，則定值電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，故燈泡兩端電壓為U1=3U；（4）[5]由圖示電路圖可知，電流表讀數(shù)為I，則通過燈泡的電流為，則燈泡電阻四、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、(1)gt0，；(2)；(3)，【解析】

(1)在0~t0時(shí)間內(nèi)，金屬棒不受安培力，從ab處運(yùn)動到cd處的過程做自由落體運(yùn)動，則有(2)在0~2t0時(shí)間內(nèi)，回路中由于ab上方的磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在t0~2t0時(shí)間內(nèi)，回路中由于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢經(jīng)分析可知，在t0~2t0時(shí)間內(nèi)，金屬棒做勻速直線運(yùn)動，回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，總的感應(yīng)電動勢為根據(jù)閉合電路的歐姆定律有對金屬棒，由受力平衡條件有B0IL=mg解得(3)在0~t0時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的焦耳熱∶在t0~2t0時(shí)間內(nèi)，金屬棒勻速下落的高度∶在t0~2t0時(shí)間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的焦耳熱設(shè)在2t0~4t0時(shí)間內(nèi)，金屬棒下落的高度為h2，回路中通過的感應(yīng)電流的