2025届湖北省黄石二中高三下学期适应性考试(一)物理试题及答案

物理试卷（共8页）第1页黄石二中2025届高三下学期适应性考试（一）本试卷共8页，15题。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，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题（1-7题为单选题，8-10题为多选题，每题4分，共40分）1.关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是()A．电量（库仑）电流（安培）频率（法拉）B．电势（伏特）电容（韦伯）转速（弧度每秒）C．电压（伏特）电阻（库仑）电流（安培）D．电感（亨利）磁通量（韦伯）磁感应强度（特斯拉）2.“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。某原子钟工作的四能级体系如图所示，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出频率为v1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为v3的光子回到基态。已知该原子钟在时间t内产生的钟激光光子的个数为n，光在真空中的速度为c，普朗克常量为h，则()A．该原子钟产生的钟激光光子的波长为B．该原子钟产生的钟激光光子的动量为C．该原子钟产生的钟激光光子的能量为h(v0+v1-v3)D．该原子钟产生钟激光光子的功率为物理试卷（共8页）第2页3.如图所示，某理想变压器的原副线圈分别接有三个阻值相同的定值电阻R1、R2和R3。正弦交流电源的输出电压有效值恒为U，当开关S闭合时，两理想交流电压表的读数均为U0。则下列说法正确的是()C．若断开开关S，则R1、R2消耗的电功率之比为4∶1D．若断开开关S，则流过R1、R2的电流之比为1∶24.如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角θ=30O，一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用，恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动，重力加速度为A．物体与斜面间的动摩擦因数为B．物体与斜面间的动摩擦因数为C．恒力F的大小为mgD．恒力F的大小为mg5.如图所示，A、B两颗卫星在同一平面内沿顺时针方向绕地球做匀速圆周运动，图示时刻A、B连线与A的轨道相切，B与地心的连线与AB夹角为30°,A做圆周运动的周期为T，则从图示时刻至A、B间的距离最小所用的最短时间为()物理试卷（共8页）第3页6.随着低空经济的发展，小型电动飞机将成为人们的通勤选择。现有某款新型号电动飞机，工程技术人员通过研究空气阻力对飞机运动的影响，验证飞机气动布局性能。如图所示，在平直跑道上，技术人员调整飞机动力输出单元，使飞机在大小为F0的恒定牵引力作用下由静止开始加速运动，发现经时间t0飞机的速度不再增加。已知飞机的质量为m，飞机所受阻力大小f=kv，其中k为常数，不计飞机轮胎与地面间的滚动摩擦，下列说法正确的是()A．t0时间内飞机滑行的距离B．驱动飞机的电机输出功率随时间线性增大C．若t0时刻飞机刚好达到额定功率，则k=D．t0时间内飞机克服阻力所做的功7.一列简谐横波在介质传播过程中依次经过P、Q两个质点，两个质点平衡位置之间的距离为1m，P、Q两个质点的振动图像如图所示，其中实线为P点的振动图线，虚线为Q点的振动图线，则下列说法中正确的是()A．Q点的振动方程为y=4sinB．该波的波长可能为7.2mC．该波的传播速度可能为m/sD．该波的传播速度可能为m/s8.如图甲所示，在医学领域的内窥镜检查中，常利用光导纤维将光传输到人体内部进行照明，并通过另一细管中的微型摄像机来进行观察。如图乙所示，某内窥镜所用光导纤维由折射率为n1的内芯和折射率为n2的外套组成。一束光从空气以入射角θ射向平直的光导纤维内芯的左端面并在内芯与外套的界面发生全反射。已知光导纤维长度为L，真空中光速为c。下列说法正确的是()物理试卷（共8页）第4页D．光在光导纤维中传播的时间为9.如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是()A．开关S闭合瞬间，流经灯D1和D2的电流相等B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯D2的电流保持不变C．开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭D．根据题中信息，可以推算出图乙中u1∶u2=3∶410.如图所示，已知纸面内的一条直线上有相距为L的A、B两点，现有一个重力不计的质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从A点以初速度v0射入，方向与AB之间的夹角为30°,可以通过适当的场去控制粒子的运动，为使粒子能到达B点且速度大小仍为v0，可以在该区域加一匀强电场或垂直纸面的匀强磁场（不同时存在下列判断正确的是()A．该空间存在的可以是电场或磁场，但是因洛伦兹力的方向在变化，所以从A到B的过程中电场力冲量和洛伦兹力冲量不相等B．无论该区域存在的是电场还是磁场，其经过B点时的速度方向一定相同C．加适当的匀强电场或匀强磁场均可以，其从A到B的过程中，在电场中运动的时间比在磁场中长D．加适当的匀强电场或匀强磁场均可以，且所加磁场和电场的场强大小满足物理试卷（共8页）第5页二、实验题（8+9=17分：11题每空2分，共8分；12题前三空每空2分，第四空3分，共9分）11.学习小组利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值（如图1将自行车架起，手机固定在自行车后轮轮毂上（如图（2轮胎厚度不计转动踏板，后轮带动手机在竖直面内做圆周运动。(1)若加速转动踏板，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零？______A．x、y方向的加速度值B．x、z方向的加速度值C．y、z方向的加速度值(2)利用Phyphox软件可以直接作出向心加速度an与角速度ω的关系图象，为了直观判断它们的关系，应让软件作出an−（选填“ω”或“ω2”）图像。(3)若由（2）所作图像测出斜率为k，已知自行车后轮半径为R，则手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为（用题中符号表示查阅相关资料得知该手机使用的加速度传感器质量为m，当后轮角速度为ω0时，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=（用物理试卷（共8页）第6页12.某同学通过实验研究LED灯的伏安特性曲线，可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的LED灯两组、电键、导线。(1)该同学将灯L1连接成如图甲所示的实验电路。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的端（填“左”或“右”）。经检查各元件正常，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现电压表有示数，而电流表始终无示数，且灯L1不亮，则一定断路的导线是（选(2)更换故障导线后，移动滑动变阻器滑片，得到灯L1的I-U图像如图乙中的图线L1；换灯L2重做实验，得到图线L2；从该图像可得，两灯并联时，灯（填“L1”或“L2”）实际功率大。(3)若将12盏灯L1并联后接在电源电动势为3V，内阻为1.25Ω的电源两端，则电源输出功率为 W（计算结果保留3位有效数字）。物理试卷（共8页）第7页三、解答题（10+15+18=43分）13.在A地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2，只考虑地磁场。已知某同学用手机测得A地的地磁场分布情况如下（x轴指向南方，y轴指向东方求：(1)线框在位置2时，cd边内感应电流的方向；(2)从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值；(3)从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小。14.如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。(1)求活塞在B处时的气体温度T2；(2)求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？(3)保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。物理试卷（共8页）第8页15.如图（a质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的λ倍(λH+h为常数且0<λ<H+h速度大小为g。(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；(2)若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处，力F随高度y的变化如图（b）所示，其中h0已知，求F0的大小；(3)篮球从H高度处由静止下落后，每次反弹至最高点时，运动员拍击一次篮球（拍击时间极短瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，经过N次拍击后篮球恰好反弹至H高度处，求冲量I的大小。答案第1页，共6页《黄石二中2025届高三下学期适应性考试（一）》参考答案题号123456789答案DDDBADDACADBC【详解】ABC．原子吸收频率为的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ时有EⅡ一EI=hv0得该原子钟产生的钟激光光子的波长为该原子钟产生的钟激光光子的动量为故ABC错误；D．已知该原子钟在时间t内产生的钟激光光子的个数为n，有P=故D正确。故选D。【详解】B．设R1=R2=R3=R，开关S闭合时，通过原线圈的电流I1=，通过副线圈的电流可知原副线圈匝数之比2，故B错误；A．原线圈两端电压U1=U0=2U0，因此交流电源的输出电压有效值U=U0+U1=3U0，故A错误D．断开开关S后，流过R1、R2的电流之比故D正确；C．R1、R2消耗的电功率之比，故C错误。故选D。【详解】CD．物块受摩擦力方向与速度方向相反，即沿CA方向，重力的分力沿斜面向下，则由平衡可知AB．根据f=μmgcos30。=F=mg，可得6，故B正确，A错误。故选B。【详解】由题意及几何关系可知，A、B的轨道半径之比为rA:rB=1:2，图示时刻，A、B与地心连线的夹角为60°,设B做圆周运动的周期为TB，最短经过t时间A、B间的距离最小，则有一根据开普勒第三定律有则TB=2T，解得T，故选A。【详解】AD．飞机到达最大速度时有=kv，解得v=根据动量定理有F0t0一ft0=mv答案第2页，共6页解得，故A错误，D正确；B．飞机受力不断变化，则加速度改变，由P=F0v=F0at，可知驱动飞机的电机输出功率不随时间线性增大，故B错误；C．若t0时刻飞机刚好达到额定功率P0，则P0=F0v=，解得，故C错误；故选D。【详解】A．由图可知波的周期为0.4s，Q点的振动方程为y=Asin(|(t+φ),|=一4sin(5πt)cm，故A当该波的传播速度为m/s时，n不是整数，故该波的传播速度不可能为m/s，当n=2时，该波的传播速度为m/s，故C错误；D正确；B．该波的波长为λ=vT=当该波的波长为7.2m时，n不是整数，故当该波的波长不可能为7.2m，故B错误。故选D。【详解】AB．发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质，所以n1>n2，故A正确，B错误；CD．当入射 角为θ时，设光的折射角为r，根据折射定律有由数学知识可知cosr=nin2θ,根据几何关系可D错误。故选AC。【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯D3没有电流通过，灯D1和D2串联，流经灯D1和D2的电流相等，设每个灯泡的电阻为R，故I1=，稳定后灯D2和D3并联再与D1串联，流过D2的电流为,故A正确，B错误；C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯D2和D3提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯D2和D3的电流相等，所以灯D2逐渐熄灭，故C错误；D．开关S闭合瞬间，灯D1和D2串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律u1=，电路稳定答案第3页，共6页后，流过D3的电流为，开关S断开瞬间，电感线圈能够为D2和D3提供与之前等大电流，故其两端电压为u2=I.2R=所以，故D正确。【详解】A．若粒子仅受电场力作用，从A到B速度大小不变，由动能定理知电场力做功为零，这表明A、B两点电势相等，电场线垂直于AB连线，粒子带正电荷，其电场力垂直AB向下，则粒子做类斜抛运动，根据运动对称性可知粒子运动到B点的速度大小为v0，方向与AB夹角为30O，根据平行四边形定则可知粒子从A到B的 过程中速度变化量Δv=v0（方向垂直AB向下由动量定理得电场力冲量ΔIE=mΔv=mv0，方向垂直AB向下；若粒子仅受磁场力作用，在磁场中做匀速圆周运动，通过几何关系知粒子从A点以与AB夹角30O的速度v0射入，要到达B点且速度大小仍为v0，其运动轨迹关于AB的中垂线对称，圆心角为60O，则粒子在B点速度与AB夹角为30O，故粒子从A到B的过程中速度变化量Δv=v0，磁场力冲量ΔIB=mv0（方向垂直AB向下）由此可知从A到B的过程中电场力冲量和洛伦兹力冲量相等，故A错误；B．由A选项分析可知无论该区域存在的是电场还是磁场，其经过B点时的速度方向都与AB夹角为30O，方向相同，故B正确；C．由A选项分析知粒子在电场中做类斜抛运动，沿AB方向以v0cos30O做匀速直线运动，则有v0cos30O·tE=L，解得tE=粒子在磁场中匀速圆周运动，圆心角为60O，由几何关系可得其运动半径r=L，则有v0tB=解得故故C正确；D．粒子在电场中垂直AB方向以v0sin30O为初速度做匀减速直线运动，由C选项分析可得v0sin30O=a解得粒子在磁场中做匀速圆周运动，由qv0B=m解得则，故D错误。故选BC。11．(1)A(2)ω2(3)R−kmω02k【详解】（1）后轮带动手机在竖直面内做圆周运动，加速度在竖直平面内，故x、y方向的加速度值不为零，z方向的加速度值为零。故选A。（2）根据an=ω2R可知，an−ω2图像为直线，an−ω为曲线，应让软件作出an−ω2图像能直观地判断它们的关系。（3）[1]若由（2）所作图像测出斜率为k等于手机到后轮圆心的距离，故手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为R−k；[2]若由（2）所作图像测出斜率为k等于手机到后轮圆心的距离，即手机做圆周运动的半径，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=mω02k。答案第4页，共6页12．左6L10.342（0.340～0.344）【详解】（1）图中滑动变阻器采用分压接法，为电路安全，开关闭合前，滑片应置于最左端。故障为电压表有示数，但灯不亮，且电流表无示数，各元件正常，那么一定是导线6断路。（2）两灯并联后，两灯电压相等，从两灯的I−U曲线可知I1>I2，根据P=UI，L1的实际功率大。（3）将12只L1并联后，设每个灯的电压为U，电流为I，根据闭合电路欧姆定律有E=U+12Ir将此直线画在图乙中如图所示它跟L1的I−U图象相交于（2.85V，10.0mA所以每一个灯的实际功率P0=UI=2.85×0.01W=0.0285W，【详解】（1）根据楞次定律，感应电流的方向为c→d 场的大小为B=·B+B=·x，则可得从位置1转动到位置2的过程d6Wb（3）从位置1转动到位置2的过程，线框中磁通量的变化量为2Φ1552Wb=0根据法拉第电磁感应定律，可得线框中产生 141）390K2）增加了28J3）【详解】（1）依题意，活塞缓慢移动过程，受力平衡，可知封闭气体为等压过程，可得即=（2）活塞从A处到B处的过程中，对活塞受力分析，可得mg+pS=p0S，气体对外界做功W=pS(h2一h1)即气体内能增加了28J。（3）打开阀门前活塞在B处，有p2=p=6×104Pa，V2=h2S，悬挂m'后m'g+p3S=p0S，解得p3=3×104Pa若不打开阀门，气体体积设为V3=h3S，该等温过程p2h2S=p3h3S，解得h3=0.52m，放出气体的质量与原来汽缸答案第5页，共6页【详解】（1）篮球下降过程中根据牛顿第二定律有mg—λmg=ma下，再根据匀变速直线运动的公式，下落的过程中有v=2a下H，篮球反弹后上升过程中根据牛顿第二定律有mg+λmg=ma上，再根据匀变速直线运动的公式，上升的过程中有v=2a上h，则篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比k==—（2）若篮球反弹至最高处h时，运动员对篮球施加一个向下的压力F，则篮球下落过程中根据动能定理有mgh+F0λmgh=mv下’2，篮球反弹后上升过程中根据动能定理有—mghλmgh联立解得F0=—（3）方法一：由（1）问可知篮球上升和下降过程中的加速度分别为a下=(1—λ)g（方向向下a上=(1+λ)g（方向向下）由题知运动员拍击一次篮球（拍击时间极短瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量I，由于拍击时间极短，则重力的冲量可忽略不计，则根据动量定理有I=mv，即每拍击一次篮球将给它一个速度v。拍击第1次下降过程有v—v2=2(1—λ)gh0，上升过程有(kv1)2=2(1+λ)gh1，代入k后，下降过程有v—