【物理】2025届湖北省部分高中协作体高三下学期二模试题(解析版)

湖北省部分高中协作体2024--2025学年下学期四月统考高三物理试题本试卷共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。2、选择题的作答：每小题选出答案后，用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：（本题共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.为有效管控机动车通过一长度为的直隧道时的车速，以预防和减少交通事故，在此隧道入口和出口处各装有一个测速监控（测速区间）。一辆汽车车尾通过隧道入口时的速率为，汽车匀加速行驶，速率达到，接着匀速行驶，然后匀减速行驶。要使该汽车通过此隧道的平均速率不超过，则该汽车车尾通过隧道出口时的最高速率为（）A B. C. D.【答案】B【解析】汽车在隧道匀加速行驶的位移汽车在隧道匀速行驶的位移汽车在隧道匀减速行驶的位移要使该汽车通过此隧道的平均速率不超过，则该汽车车尾通过隧道出口时的最短时间汽车在隧道匀减速行驶的时间设该汽车车尾通过隧道出口时的最高速率为，则解得故选B。2.如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（）A.地球静止卫星都与c在同一个轨道上，并且它们受到的万有引力大小相等B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为C.a物体与地球的万有引力全部提供给a物体随地球自转的向心力D.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为【答案】D【解析】A．由万有引力定律可知，地球静止卫星都与c在同一个轨道上，轨道半径相等，但是卫星的质量不相等，所以它们受到的万有引力大小不相等，A错误；B．对于卫星b、c，由万有引力提供向心力解得其中所以由于卫星a、c绕地球运动的周期相等，所以其中可得所以a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为B错误；C．a物体与地球的万有引力一部分提供给a物体随地球自转的向心力，一部分为物体的重力，C错误；D．对于卫星a、c，其周期相等，所以对于卫星b、c，由万有引力提供向心力解得其中所以即a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为D正确。故选D。3.某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是（）A.a点所在的线是等势线B.b点的电场强度比c点大C.b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大D.将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功为零【答案】C【解析】A．因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜，则a点所在的线是电场线，选项A错误；B．因c处的电场线较b点密集，则c点的电场强度比b点大，选项B错误；C．因bc两处所处的线为等势线，可知b、c两点间的电势差的值比a、c两点间的大，选项C正确；D．因dg两点在同一电场线上，电势不相等，则将电荷沿图中的线从d→e→f→g移动时电场力做功不为零，选项D错误。故选C。4.在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（）测试点A、CA、DA、EA、F多用表示数00约1.5V约1.5VA.D、E间导线断路 B.B、F间导线断路 C.灯泡断路D.A、C间导线断路【答案】A【解析】A．若D、E间导线断路，则D点电势与A点电势相等，E点电势与B点电势相等，A、D间电压应为0，A、E间电压应为1.5V，故A正确；B．若F、B间导线断路，则F点电势与A点电势相等，A、F间电压应为0，故B错误；C．若灯泡断路，则E点电势与A点电势相等，F点电势与B点电势相等，A、E间电压应为0，A、F间电压应为1.5V，故C错误；D．若A、C间导线断路，则C点电势与B点电势相等，A、C间电压应为1.5V，故D错误。故选A。5.质量为2kg的物体，速度由向东的5m/s变为向西的5m/s，关于它的动量和动能下列说法正确的是（）A.动量和动能都发生了变化B.动量和动能都没有发生变化C.动量发生了变化，动能没发生变化D.动能发生了变化，动量没有发变化【答案】C【解析】动量和动能表达式分别为，由于动量是矢量，动能是标量，故物体的动量发生了变化，动能没发生变化。故选C。6.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A.，B.，C.，D.，【答案】B【解析】AD．由于两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，必须满足动量守恒定律，即可知四个选项均满足；另外碰后A的速度应该小于B的速度，否则要发生第二次碰撞，不符合实际，故AD错误；BC．同时碰撞还因该满足能量守恒定律，即C选项中两球碰后的总动能为大于碰前的总动能违背了能量守恒定律；而B项既符合实际情况，也不违背能量守恒定律，故B正确，C错误。故选B。7.上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子，即＋→X＋。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（）A.原子核X是B.核反应前后总质子数不变C.核反应前后总质量数不同D.中微子的电荷量与电子的相同【答案】A【解析】AC．根据质量数守恒和电荷数守恒有，X的质量数为7，电荷数为3，可知原子核X是，故A正确，C错误；B．由选项A可知，原子核X是，则核反应方程为+→+则反应前的总质子数为4，反应后的总质子数为3，故B错误；D．中微子不带电，则中微子的电荷量与电子的不相同，故D错误。故选A。8.A、B两质点做直线运动的位置—时间（x-t）的图像如图所示，已知A的x-t图像为开口向下的抛物线，t＝8s时图像处于顶点，B的x-t图像为直线。关于两质点0~10s内的运动，下列说法正确的是（）A.相等时间内质点A的速度变化相同B.在0~10s内两质点的平均速度相同C.t＝10s时两质点相遇，相遇时A的速度大于B的速度D.t＝10s时两质点相遇，相遇时A的速度小于B的速度【答案】ABD【解析】A．已知A的x-t图像为开口向下的抛物线，结合图像可知A质点做匀减速直线运动，即加速度a不变，根据可知相等时间内质点A的速度变化相同，故A正确；B．图像可知在0~10s内两质点的位移均为30m，根据平均速度可知在0~10s内两质点的平均速度相同，故B正确；CD．由于A质点做匀减速直线运动，根据x-t图像的切线斜率表示速度，可知A质点在末的速度为零，则有且在内A质点的位移为x=30m，则有联立解得可知t＝10s时A的速度图像可知B的速度故相遇时A的速度小于B的速度，故C错误，D正确。故选ABD。9.一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（）A.物体向上滑动的距离为B.物体向下滑动时的加速度大小为C.物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长【答案】BC【解析】AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有整理得；A错误，C正确；B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有求解得出B正确；D．物体向上滑动时根据牛顿第二定律有物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有由上式可知a上>a下由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式则可得出D错误。故选BC。10.如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为＋q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ab边射入场区，结果在bc边仅有一半的区域内有粒子射出。已知bc边的长度为L，bc和ac的夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（）A.粒子的入射速度为B.粒子的入射速度为C.粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为D.从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为【答案】AC【解析】AB．粒子进入场向上做匀速圆周运动，洛伦力提供向心力，则则因bc边只有一半区域有粒子射出，则ab中某位置的（令位e点）粒子从bc点中点（令为d点）射出，在ae点之间入射的粒子均不能从bc边射出，且ea间的粒子均不会从dc之间射出。恰好从d点射出的粒子轨迹如图1、图2中红色实线所示；图2中be'之间有粒子从dc射出，不符合要求，图1满足要求，故粒子的轨迹半径则粒子的入射速度故A正确，B错误；C．粒子在磁场中最多做半个圆周，则磁场中场中运动的最长轨迹为故C正确；D．与bc边相切恰从bc边射出的粒子轨迹如图1所示红色虚线，其对应的圆心角最大为，从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为故D错误；故选AC。二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用计算弹簧的压缩量：，，______cm，压缩量的平均值______cm；（2）上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，该弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留3位有效数字）【答案】（1）6.046.05（2）3（3）48.6【解析】（1）[1]根据压缩量变化量为[2]压缩量的平均值为（2）[3]因三个是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）[4]根据钢球平衡条件有解得12.一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约）和内阻r（小于）。图中电压表量程为，内阻：定值电阻；电阻箱R，最大阻值为；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________（填“5.0”或“15.0”）；（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；（3）根据图（a）所示电路，用R、、、E和r表示，得___________；（4）利用测量数据，做图线，如图（b）所示：（5）通过图（b）可得___________V（保留2位小数），___________（保留1位小数）；（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为___________%。【答案】（1）15.0（3）（5）1.582.0（6）5【解析】（1）[1]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，则由并联电路分压可得代入数据解得因此选。（3）[2]由闭合回路的欧姆定律可得化简可得（5）[3][4]由上面公式可得由图象计算可得代入可得将代入解析式可得解得（6）[5]如果电压表为理想电压表，则可有则此时因此误差为13.如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑，取，，。求：（1）未解锁时弹簧的弹性势能；（2）小球在点时速度的大小；（3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。【答案】（1）；（2）；（3）或【解析】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有解得弹簧的弹性势能（2）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为从A到的过程，由动能定理可得解得（3）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，轨道半径，在最高点从至最高点的过程解得设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，轨道半