湖北省部分高中协作体2025届高三下学期联考（三模）物理试卷 含解析

本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。

★祝考试顺利★注意事项：1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后，请将答题卡上交。一、选择题10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，

第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，

选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）1.图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠(截止频率为5.53×1014Hz出功为2.29eV)n＝6、5、4、3能级跃迁到n＝2能级产生的。下列说法正确的是()甲乙A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应

B．大量处于n＝5能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光

C．仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0解析：.A从n＝6、5、4、3能级跃迁到n＝2能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86eV、2.55eV、1.89eV，大于2.29eV的跃迁有三种，即氢原子光

谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；大量处于

n＝5能级的氢原子最多能辐射出C25＝10种不同频率的光，选项B错误；仅将

图甲中P电流时，电流不再增加，选项C错误；仅将图甲中电源的正负极颠倒，光电管

加反向电压，仍可能有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0，选项D错

误。故选A。2.氢原子第n能级的能量为E＝E1n2，其中E1是基态能量，n＝1，2，3若某一氢原子辐射出能量为－316E134E1的激发态，则氢原子辐射光子前处于()A．第2能级B．第3能级C．第4能级D．第6能级解析：C设氢原子发射光子前后分别处于第k能级与第l能级，发射后的

能量为E＝E1l2E＝E1l2＝E－34E＝14El＝2Ek

＝E1k2，根据玻尔理论有ΔE＝E－E(m＞n)，当氢原子由第k能级跃迁到第l

能级时，辐射的能量为E1k2－14E＝－316E，解得k＝4，故选C。3.利用薄膜干涉可以测量圆柱形金属丝的直径。已知待测金属丝与标准圆柱形金属丝的直径相差很小(约为微米量级)，实验装置如图甲所示，T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻明条纹的间距为ΔL。则以下说法正确的是()甲乙A．\a\vs4\al\co1(D－D0)＝λΔLLB.|D－D|＝λL2ΔL．C．|D－D|＝2LλΔLD．\a\vs4\al\co1(D－D0)＝λLΔL解析：B设标准平面的玻璃晶之间的夹角为θ，由空气薄膜的干涉条件可

知ΔLtanθ＝λ2tanθ＝\a\vs4\al\co1(D－D0))L\a\vs4\al\co1(D－D0)＝λL2ΔL，故选B。4.如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点，图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为SP＝4.2m、SQ＝5.4m。已知波在该介质中传播的速度为8m/s，则在t＝1.0s时，P、Q两点间的波形图正确的是()甲乙解析：C该列波的周期为T＝0.1s，所以波长为λ＝vT＝0.8m，波传到P、

Q两点所需要的时间t＝SPv＝2140s，t＝SQv＝2740s，t＝1.0s时P、Q已振

动时间为Δt＝1940s＝434Tt＝1340s＝314T上，所以此时P点处于波谷处，Q处于波峰处，又PQ两点间距离为1.2m，可

知PQ＝112λ，故选C。5.“鹊桥”卫星是地球与位于月球背面的“嫦娥四号”月球探测器实现信L轨道平面与地月连线垂直的“Halo轨道”上绕L做匀速圆周运动，同时随月球一起绕地球同步公转。结合图中所给的观测数据，下列说法正确的是()AB．根据观测数据能计算出“鹊桥”卫星在“Halo轨道”上的运动周期C．根据观测数据能计算出地球、月球和“鹊桥”卫星的质量DL通信提供支持解析：B“鹊桥”卫星的周期等于月球公转的周期，则它们有相同的角速度，

根据a＝ω2R可知，该卫星的加速度大于月球公转的加速度，故A错误；设“鹊

桥”rrHalo轨道半径为R“鹊

桥”卫星有G22M地mr＋F＝m\a\vs4\al\co1(\f(2πT))2r，F＝m4π4RT′

2Fx和Fy分别是月球对卫星引力沿地卫连线方向和鹊桥轨道平面

αHalo轨道平

面夹角为β21M月mrsinF月卫xsinβ＝F月卫ysin

α，对月球，卫星对其引力远小于地球对其引力，有GM地M月\

b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r2－r1))2＝M月\

a\vs4\al\co1(\f(2πT))2\rc\)(\a\vs4\al\co1(r2－r1)月球与地球的质量，但求不出“鹊桥”卫星的质量，能计算出“鹊桥”卫星在“Halo

轨道”上的运动周期，故B正确，C错误；若将“鹊桥”卫星直接发射到L点，能

支持，故D错误。故选B。6.如图所示，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块，置于粗糙的水平面上。F将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第vE机械能EEp随时间t或位移x()解析：D根据牛顿第二定律知F－f－kx＝ma0A错误；

根据k′＝ΔEkΔx＝FB于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功，则E＝ΔE＝(F－f)x，则E­x图像斜率

不变，由此可知C错误；从原长到弹性势能最大的过程中，弹簧的形变量大小

E＝E＝kx2x＝12kx2此可知D正确。故选D。7.如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三L的正方形MN中感应电流it＝0时左边框与PQPQ运动到MN的过程中，下列i-t图像正确的是()解析：D0～t1内是线框的左边框由PQ向左进入磁场到G点的过程，根据右手定则知感应电流为顺时针(负)t～2t1割相反的磁场，双源相加为总电动势，电流方向为逆时针(正)之和等于L，则电流大小恒定。故选D。高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。则加上液体后，下列说法中正确的是()A．紫外线进入液体后光子能量增加B．紫外线在液体中的波长比在真空中短C．传播相等的距离，紫外线在液体中比在真空中的时间长D．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射解析：BC紫外线进入液体后，频率不变，则光子的能量不变，故A错误；

由公式n＝cv可知，紫外线在液体中传播速度小于真空中的传播速度，由v＝λf

可知，紫外线在液体中的波长比在真空中短，由x＝vt可知，传播相等的距离，

BC，由发生明显衍射的条件可知，紫外线在液体中比在空气中更不容易发生衍射，故D错误。故选BC。宙天体小到带电粒子，它们的运动也能发现很多相似之处。若在点电荷M的作用之下，能够让一点电荷P在xOy平面内绕x轴上固定的点电荷M做逆时针方向的低速椭圆运动，其中C、D关于O点的中心对称点分别为E、F，不计点电荷P的重力。下列说法正确的是()A．若P为负电荷，则A点的电势可能比B点的电势高B．当P沿E、A、C运动时，电场力先做负功后做正功C．P从C运动到D的时间等于从E运动到F的时间D．若点电荷M到坐标原点的距离与半长轴之比为2∶3，则P在A、B两点的速度之比为1∶5解析：BD点电荷P在xOy平面内绕x轴上固定的点电荷M做逆时针方向

的低速椭圆运动，两者为吸引力，若P为负电荷，则点电荷M为正电荷，则A

点的电势比BAP沿EAC运

动时，速度与电场力的夹角先为钝角后为锐角，所以电场力先做负功后做正功，故BP在CD上任一点的电势能比在EF点上任一

的电势能小，由能量守恒可知，点电荷P点在CD上任一点的动能比在EF上任

一点的动能大，即在CD上的平均速率比在EF上的大，而CD与EF的长度相

等，根据t＝sv－)，可知P从C运动到D的时间小于从E运动到F的时间，故

C错误；若点电荷M到坐标原点的距离与半长轴之比为23，则点电荷M到A、

B两点的距离之比为5∶1AB两处的曲率圆半径为rA点，kq1q2AM2

＝m2AvrBkq1q2BM2＝m2Bvrv∶v＝BMAM＝15P在

A、B两点的速度之比为15，故D正确。故选BD。10.（多选题）如图所示，两足够长的水平光滑导轨置于竖直方向的匀强磁场甲图导体棒一水平向右的初速度v，乙图导体棒施加水平向右的恒定拉力F。不计两棒电阻，两棒向右运动的过程中，下列说法正确的是()甲乙A．图甲中，导体棒速度的减小量与运动的时间成正比B．图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比C．图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比D．图乙中，导体棒速度的增加量与通过的距离成正比解析：BCE＝BLvI＝ER，

根据牛顿第二定律有BIL＝ma，又a＝ΔvΔt，则Δv＝B2L2mRvΔt＝B2L2mRx，

所以图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比，故A错误，B正确；

tva＝

ΔvΔt，导体棒产生的电动势为E＝BLΔv，电容器增加的电荷量为Δq＝CE＝

CBLΔvE＝ΔqE＝CB2L2Δv2I＝ΔqΔt＝CBLa

，导体又受到安培力为F＝BIL＝B2L2CaF－F＝ma得a＝Fm＋CB2L2v＝Fm＋CB2L2ΔtE＝ΔqE＝CB2L2F2（m＋CB2L2）

2Δt2，所以图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比，图乙中，导

体棒速度的增加量与运动时间成正比，故C正确，D错误。故选BC。二、非选择题5小题，共60分）11.(7分)小明同学研究了多用电表的结构原理，利用学校实验室的器材，自(量程200μA490)3节(每一节干电池电动势为1.5V阻为0.8Ω)，定值电阻两个(R＝10Ω，R＝100Ω)，多量程多用电表表盘，滑动变阻器两个——其中微调滑动变阻器R(最大阻值500Ω)和粗调滑动变阻器R(最大阻值20kΩ)。(1)为了测量一个阻值在100Ω到200Ω之间的待测电阻，他用一节干电池________(选填“×1”或“×10”或“×100”)R应选用定值电阻中的________(选填“R”或“R”)。(2)他按照第(1)问中的组装方式组装了欧姆表后，进行了正确的欧姆调零操阻值的测量值为________Ω。(3)上面的操作和测量进行完之后，小明同学再利用题目所给的实验器材，1000中把需要用到的器材连接起来。解析：(1)由指针所指刻线和待测电阻的大约阻值可知，组装的这个欧姆表的倍率应为×10；由欧姆表的倍率可知欧姆表的中值电阻为R中＝15×10Ω＝150I＝ER中＝1.5150A＝0.01A联的电阻R的阻值为R＝IgRgIm－Ig＝200×10－6×4900.01－200×10－6Ω＝10Ω，故电阻R应选用定值电阻中的R。(2)欧姆表表针所指的刻线为16，倍率为×10，则待测电阻阻值的测量值为R＝16×10Ω＝160Ω。(3)由题意可知组装的新欧姆表的中值电阻为R′＝15×1000Ω＝1.5×104I′＝2ER中′＝31.5×104A＝2×10－4A＝200μA，则电路连接方案如图所示。答案：(1)×10R1(2)160(3)见解析12.(10分)某实验小组在进行“测量金属丝的电阻率”的实验：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，则d＝________mm。(2)该小组测量金属丝R(约为6Ω)的电阻时，可供选择的仪器如下：①电流表A(量程200mA，内阻约为4Ω)②电流表A(量程50mA，内阻约为15Ω)③滑动变阻器R(0～1000Ω)④滑动变阻器R(0～10Ω)⑤电源(电动势1.5V，内阻约为0.5Ω)⑥开关S及导线若干实验小组设计了如图乙所示的电路，为了便于调节，实验结果尽可能准确，滑动变阻器应选择________(选填“R“R)a为电流表________。(选填“A”或“A”)(3)请用笔画线代替导线，将实物图丙连接成完整电路。(4)闭合开关S，移动滑动触头，记录A、A2的读数I、I，得到多组实验数据；以I2为纵轴、I1为横轴，作出相应图像如图丁所示，若图像的斜率为k，电流表A2内阻为r，测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率ρ＝________。(用k、d、L、r表示)解析：(1)金属丝的直径2mm＋50.0×0.01mm＝2.500mm。(2)Rb电流表通过的电流值大于a电流表，故a为A。(3)实物图连接如图所示。(4)由电路知识可得I2rRx＋I＝II＝Rxr＋RxIRxr＋Rx＝k，解得R＝kr1－k，由R＝ρLS可得ρ＝RxSL＝πd2kr4（1－k）L。答案：(1)2.500或2.499、2.501(2)R2A2(3)图见解析(4)πd2kr4（1－k）L13.(10分)部由一可忽略容积的细管连通，汽缸高均为l、横截面积均为S，不计厚度、质量分别为m和2m的活塞与两汽缸顶部紧密贴合(不粘连)。开始时汽缸中为真空，现从阀门A、B分别向汽缸中缓慢注入理想气体Ⅰ和Ⅱ，同时缓慢释放两活塞，当两活塞均位于汽缸正中间位置时关闭两个阀门。随着外部温度由T0开始缓慢升高，右侧汽缸中活塞位置不断上升，已知重力加速度为g，求：(1)温度刚开始升高时，气体Ⅰ的压强；(2)当右侧活塞刚好上升至汽缸顶部时，环境的温度。解析：(1)对右侧汽缸中的活塞，由受力平衡有pS＝2mg对左侧汽缸中的活塞，由受力平衡有pS＝mg＋pS解得p＝mgS。(2)在缓慢升温过程中，两部分气体的压强均不变，均为等压变化设右侧活塞刚好上升至汽缸顶部时，左侧活塞下降x对Ⅰ气体，初态有V＝lS2，T＝T0末态有V′＝\a\vs4\al\co1(\f(l2)＋x)S由盖－吕萨克定律得V1T1＝V1′T对Ⅱ气体，初态有V＝lS，T＝T0末态有V′＝lS＋\a\vs4\al\co1(\f(l2)－x)S由盖－吕萨克定律得V2T2＝V2′T联立解得T＝43T。答案：(1)mgS(2)43T014.(15分)如图乙所示，弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块(含触点a)连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为mgL，重力加速度大小为gRab均可视为质点。(1)若自行车匀速行驶过程中气门嘴灯可以一直亮，求自行车行驶的最小速度；(2)若自行车以2gR的速度匀速行驶，求车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间。(1)只要气门嘴灯位于最高点时ab接触即可保证全程灯亮，弹簧原长时ab的距离为mgk＋L＝2L气门嘴灯位于最高点时的向心力为mv2R＝mg＋2kL＝3mg可解得满足要求的最小速度为v＝3gR。(2)速度为2gR时轮子滚动的周期为T＝2πR\r(2gR)＝πg2gR此速度下气门嘴灯所需的向心力为m\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2gR)))2R＝2mg此力恰好等于ab接触时弹簧的弹力，即无重力参与向心力，对应与圆心等高的点，故当气门嘴灯位于下半圆周时灯亮，即t＝T2＝π2g2gR。答案：(1)3gR(2)π2g2gR15.(18分)MNP平轨道MN足够长，NP为半圆形轨道。一个质量为m的物块B与轻弹簧连接，静止在水平轨道MN上；物块A向B运动，t＝0时刻与弹簧接触，到t＝2t0时AB的v-t0～t0时间内，物块B运动的距离为0.6vtAB分离后，B与静止在水平轨道MN上的物块C发生弹性正碰，此后物块C滑上半圆形竖直轨道，物块C的质量为m，且在运动过程中始终未离开轨道MNPABC过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。求：甲乙(1)半圆形竖直轨道半径R满足的条件；(2)物块A最终运动的速度；(3)A、B第一次碰撞和第二次碰撞过程中A物块的最大加速度大小之比(弹簧的弹性势能表达式为E＝12kΔx2kx为弹簧的形变量)；(4)第二次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值。解析：(1)由题图乙知2