2025届湖北省八校高三下学期三统联考物理试题（解析版）

第第页2025届湖北省八校高三下学期三统联考物理试题一、单项选择题：（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．如图，某汽车机舱盖的支撑杆由汽缸和活塞组成。打开机舱盖时，汽缸内密闭压缩气体膨胀，将机舱盖顶起。在此过程中，汽缸内气体可视为理想气体，忽略缸内气体与外界的热交换。对于汽缸内的气体，下列说法正确的是（）A．对外做正功，内能增大B．对外做负功，内能减小C．对外做正功，分子平均动能增大D．对外做正功，分子平均动能减小【答案】D【解析】【解答】气体体积膨胀⇒对外做正功（气体推动活塞向外移动）⇒，绝热⇒，由⇒内能减小⇒温度下降⇒分子平均动能减小。故ABC错误，D正确。故选D。

【分析】1、热力学第一定律

对于理想气体：，其中W：外界对气体做功（体积压缩时，膨胀时气体对外做功有时教材用W表示外界对气体做功2、绝热过程

题中“忽略缸内气体与外界的热交换”⇒，所以3、理想气体内能与温度的关系

内能U只与温度T有关（同种气体，分子数不变时）：2．A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（）A．汽车A的加速度大小为4m/s2B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为22C．从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远D．从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇【答案】B【解析】【解答】A．根据匀变速直线运动的速度位移关系得v2=v02B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有v得A的初速度为v0=26m/s故B正确；D．由图发现，对于B车2aB=126m/s2，得aC．当两车速度相等时，AB相距最远，有v0+aAt'=故选B。

【分析】一、核心考点1、匀变速直线运动v2公式依据：，图像为直线，斜率，纵轴截距

可直接读某位置对应的值2、追及相遇问题关键条件速度相等时→相距最远（同向运动，先快者减速，慢者加速）相遇条件：位移相等（注意其中一物体可能先停止）3、多过程运动的分析与衔接A车匀减速至0后静止，B车一直匀加速，相遇可能发生在A停止之后

二、快速判断技巧1、看到图先写出2、追及问题先算速度相等时间，再算位移3、遇到先停止的情况，用停止时间计算另一车位移，判断是否已超过3．某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则（）A．在状态a和c时气体温度TB．a→b过程，气体对外界做功、内能减少C．b→c过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量【答案】C【解析】【解答】A．据题意，结合题图可知，气体从c到d为绝热膨胀，则Qcd=0根据ΔU=W+QB．a→b过程为绝热压缩，外界对气体做功Wab>0，QabC．b→c过程中体积增大，气体对外做功，即Wbc<0，根据热力学第一定律ΔUD．根据p­V图像与V轴围成的面积表示气体做功的大小，可知一次循环过程中气体对外界做的功W>0，而一次循环过程整个过程气体内能变化为零，则整个过程Q吸故选C。

【分析】1、热力学第一定律及其应用符号约定：气体吸热，放热；气体对外做功，外界，对气体做功。2、理想气体状态方程与图像分析，在图上，等温线是双曲线；绝热线比等温线更陡。3、p-V图上的过程判断与能量分析绝热过程：，等压过程：。等容过程：，。4、循环过程的净功与净热循环⇒​。图上循环顺时针⇒对外做功()，逆时针⇒外界对气体做功。面积法：循环包围的面积=∣。4．如图，学校人工湖水面上x1=−5m和x2=A．水波遇到湖中假山时能绕过假山传播到它的后方B．x轴上x=6mC．y轴上y=1m处的质点会随水波传播到y=5D．图中方程为x2【答案】B【解析】【解答】A．假山远大于水波波长，水波遇到湖中假山时，不能绕过假山传播到它的后方，故A错误；B．两波源到x=6m位置的波程差为Δx=(6+5)C．机械波是将波源的振动形式向远处传播，质点不随波迁移，故y轴上y=1m处位置的水中某质点不会运动到y=5m处，故C错误；D．设A点坐标为（x1，y1），两波源到A点的波程差为Δ根据坐标系中满足双曲线方程有x29−故选B。

【分析】1、波的衍射条件

障碍物或孔的尺寸与波长可比（接近或小于波长）时，衍射现象明显。假山尺寸远大于波长⇒无明显绕射到后方。2、波的干涉加强/减弱条件

频率相同、相位差固定的两列波干涉，某点振动是加强还是减弱取决于波程差：加强：，减弱：

振幅叠加：加强点：合振幅（若相位完全相同）减弱点：合振幅一般情况（相位差任意）时振幅介于两者之间。3、质点不随波迁移

机械波传播的是振动形式和能量，介质质点在其平衡位置附近振动，不“随波逐流”。4、双曲线定义与波程差

到两定点距离之差为常数的轨迹是双曲线。

若波程差（m为整数），且m固定⇒干涉加强点的集合为某些双曲线分支；

若⇒减弱点的集合为某些双曲线分支。5．在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，P0为S1、S2A．亮条纹、暗条纹 B．亮条纹、亮条纹C．暗条纹、亮条纹 D．暗条纹、暗条纹【答案】C【解析】【解答】光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍，S1、S2到P0故答案为：C。

【分析】明暗条纹由总光程差（光源到缝的光程差+缝到屏的光程差）决定，满足“光程差为波长的整数倍→亮纹；半整数倍→暗纹”。6．负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值（为负值）是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t+273K，打开开关前舱内气体的温度为37℃，舱内气体压强与外界大气压强均为p0；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的n(n<1)A．−np0 B．−30n31p0【答案】C【解析】【解答】以打开开关后剩余的气体为研究对象，设舱内体积为V，根据理想气体状态方程，有p0(1−n)VT1=故选C。

【分析】1、理想气体状态方程或2、变质量问题（漏气、抽气等）的处理方法方法一：克拉珀龙方程（或物质的量守恒）方法二：选取剩余气体为研究对象，视为质量不变，体积可膨胀到充满整个容器的等效状态（本题所用方法）。3、负压值的定义与计算

负压值=舱内气压−外界大气压（值为负）。4、摄氏温标与热力学温标的换算

。7．水平墙上a、d两点栓接一多功能挂物绳，绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后，其静置状态如图所示，墙上两点e、f分别在b、c两点正上方，且ae=ef=fd，eb:fc=10:11，绳子质量忽略不计，则物体A、B的质量之比为（）A．1:2 B．2:3 C．3:4 D．4:5【答案】C【解析】【解答】如图所示，过a点做bc的平行线，与eb交于m点，过d点做bc的平行线，与fc延长线交于n点，过c点做eb的垂线，交eb的延长线于p点，则根据ae=ef=fd=pc以及几何关系可知△aem与△cpb以及△dfn为全等三角形。对结点b和c受力分析，则力构成的三角形分别相似于△abm和△cdn，又由于eb:fc=10:11可知mAgm故选C。

【分析】1、共点力平衡每个结点（b、c）受三个力平衡：两侧绳的拉力，下方悬挂重物的拉力（）三力合力为零，可构成闭合三角形。1、力三角形与几何三角形相似法结点处的三个力构成的三角形与结点周围几何边长构成的三角形相似。3、对称性与辅助线构造通过作平行线和垂线，补全几何关系（如将倾斜绳的投影与竖直方向比较），得到边长比例。4、解法技巧分别取结点b、c分析，画受力图。每个结点作力三角形，并寻找与之相似的几何三角形（利用绳方向、竖直方向、水平方向构造）。找不到直接相似时：过结点作辅助线（平行线、垂线），将已知长度（如）与绳段（如）联系起来。利用全等三角形传递边长关系（本题解析中构造了全等三角形得出）。列比例式，消去绳张力，得质量比。关键细节：重力对应竖直边，绳拉力对应绳方向边，绳间夹角对应的几何边需仔细对应。5、本题特殊点

解析中通过辅助线得到等，从而得到且与的比例确定，因此质量比可算出具体数值。实际考试中若不要求具体比例，则只需掌握“力三角形相似于几何三角形”这一核心方法即可列式求解。8．光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（）A．a图是红光，b图是蓝光B．将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹C．条纹间距之比等于波长之比D．若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小【答案】C,D【解析】【解答】ACD．根据Δx=LdB．此图的干涉现象，若将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，产生的是衍射现象，故不能得到如图所示的条纹，故B错误。故选CD。

【分析】1.薄膜等厚干涉（劈尖干涉）条纹间距公式：，条纹间距与波长成正比。改变劈尖角（通过改变垫片厚度）会影响条纹间距。2.不同色光波长对条纹的影响波长越长，条纹间距越大。红光（约700nm）>蓝光（约450nm），所以红光条纹间距大。题目中a图条纹更密→a对应蓝光。3.干涉与衍射条纹的区别劈尖干涉产生等间距的明暗相间条纹（厚度线性变化），单缝衍射产生中央宽、两侧对称且不等间距的条纹，两者现象不同，不能混淆。4.几何关系与变量分析垫片厚度增加→劈尖角增大→条纹间距变小，条纹间距比等于波长比。5、快速记忆要点劈尖条纹公式：。颜色判断：条纹疏→波长长（红光）；条纹密→波长短（蓝光）。夹角影响：垫厚→角大→条纹密。干涉≠衍射：图示为等厚干涉条纹，不是单缝衍射花样9．如图甲所示，滑雪运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上，其过程可简化为图乙。现有一运动员从跳台O处以初速度v0飞出，方向与雪道成60°，之后落在雪道的P处。运动员质量为m，倾斜雪道与水平方向的夹角为30°。重力加速度为gA．运动员在空中飞行的时间为vB．OP两点间的距离为2C．运动员在飞行过程中动能变化量的大小为2mD．运动员在飞行过程中动量变化量的大小为2m【答案】B,D【解析】【解答】A．依题意，把重力加速度沿雪道方向和垂直雪道方向分解，有g把初速度沿雪道方向和垂直雪道方向分解，有v垂直雪道方向，有0=voy-B．沿雪道方向，有xOPC．根据动能定理，可得WG=ΔEk即运动员在飞行过程中动能变化量的大小为mvD．根据IG=Δp，又IG故选BD。

【分析】一、核心考点1、斜面抛体运动的分解方法最佳解法：将重力加速度g、初速度沿斜面方向（轴）和垂直斜面方向（轴）分解。垂直斜面方向做类竖直上抛运动，可以快速得到飞行时间：沿斜面方向做匀加速直线运动，可求沿斜面位移OP。2、时间与位移公式推导垂直斜面方向位移回到零时，得到t的表达式。沿斜面位移：代入t并化简得：3、能量与动量变化的区别动能变化：用动能定理，其中ℎ是竖直方向的高度差（不是沿斜面位移），可通过或竖直方向运动求。本题若用沿斜面分解，则合外力沿斜面做功等于动能变化，得到：注意量纲：动能应为量级，C选项分母多g导致量纲错误。动量变化：动量定理，因此大小：，方向竖直向下，与斜面无关。二、易错点1、坐标系选择混乱有些同学直接用水平竖直坐标求解，会引入斜面方程联立，计算更复杂，容易出错。推荐用沿/垂直斜面分解，因为这样在垂直斜面方向运动是单方向的一维上抛，落回斜面时该方向位移为零，方程单。2、时间公式误记错误地将公式记为​或类似，因为混淆了重力分量。3、位移、高度差混淆动能变化要用竖直高度差，而不是沿斜面位移OP。如果用计算，注意这是合外力（沿斜面分量）做功，确实等于动能变化，但得到表达式后要检查量纲。10．如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B，B上连接一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度v0向静止的物体B运动。从A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为t=π2mA．弹簧的最大压缩量为vB．弹簧的最大压缩量为vC．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体A的位移为(π+1)D．从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中，物体B的位移为(π−2)【答案】B,D【解析】【解答】AB．弹簧压缩到最大时，A、B的速度相同，以A初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得mv0=2mv，根据能量守恒定律可得12mCD．由动量守恒定律可得mvA+m由AB选项分析可知xA−xB故C错误，D正确。故选BD。

【分析】1、弹簧连接的双体运动模型光滑水平面上，两质量相等物体通过弹簧相互作用。运动过程分为三个阶段：接触弹簧→压缩到最短→恢复。本题只到“最短压缩时刻”。2、动量守恒与能量守恒动量守恒：系统在水平方向不受外力，总动量守恒。能量守恒：从接触到最短压缩，动能减少转为弹性势能。3、弹簧最短压缩条件当两物体速度相等时（​），弹簧压缩（或伸长）量最大。此时可由动量守恒直接得到共同速度。4、质心运动与相对振动质心速度恒定：，相对运动为简谐振动，约化质量​，角频率：，振幅​​（即最大压缩量）。二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11．某实验兴趣小组利用如图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验时，实验操作如下：①挂上托盘和砝码，调整木板的倾角，使质量为M的小车沿木板匀速下滑；②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑。设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的x−t图像，并求出小车的加速度a；③改变砝码质量和木板的倾角，重复步骤①②，可得到多组a、F的数据，并绘制a−F图像。（1）下列说法正确的是A.实验开始前需要先补偿阻力B.调整滑轮高度使细线与木板平行C.本实验需要满足M≫mD.本实验将托盘和砝码的总重力mg的大小作为小车受到的合外力F的大小（2）若测量质量时未考虑托盘的质量，仅将砝码质量记为m，则绘制出的a−F图像应该是图乙中的（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”）；（3）某段时间内小车的x−t图像如图丙所示，根据图像可得小车的加速度大小为m/s2【答案】BD；Ⅰ；2.1【解析】【解答】（1）本实验的原理是有托盘和砝码时小车做匀速运动，受力平衡，撤去托盘和砝码，小车所受的合力就为托盘和砝码的重力，根据实验原理可知，本实验不需要平衡摩擦力，不需要满足M≫m，为保证小车所受的合力平行木板方向，需要调整滑轮高度使细线与木板平行。故选BD。（2）根据牛顿第二定律F=Ma，整理可得a=1M⋅F，设托盘质量为m0，根据实验原理可得（3）根据图像可知，给出的三个数据点中，相邻点之间的时间间隔均为T=0.30s−0.20sΔ解得a=2.1m/s2

【分析】1、实验原理与创新设计

本实验采用“挂托盘匀速下滑⇒小车所受摩擦力与重力沿斜面分量平衡”来等效消除摩擦力影响，所以无需额外平衡摩擦力。

2、细线与木板平行

调整滑轮高度保证细线平行于木板→保证合力沿木板方向，避免产生垂直木板方向的分力影响。3、是否需满足m≪M

传统用托盘+砝码拉动小车时，需满足才能使托盘重力近似等于小车所受合力。

取下托盘后，小车受到合力就是托盘+砝码的重力（因前面已平衡摩擦力）。这里不需要m≪M，因为是直接作为合外力作用于小车，而不是通过绳子拉动（已取下），所以小车和托盘系统运动不是连在一起加速，而是小车单独加速，托盘砝码只是被取下不再与小车连接，仅作为已知合外力值，小车质量M并不与m直接组成连接体。

4、系统误差分析

若未计入托盘质量，实际合外力但记录为，则导致图线斜率偏大还是偏小？实际​，记录：即a与​关系仍为线性，但有正截距（时），对应图乙中Ⅰ。5、由x−t图像求加速度根据匀变速直线运动的规律有Δx=a​​​12．某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱R（最大阻值99.9Ω），一个量程为“0~200mA”内阻是10Ω的电流表A，一个阻值为5Ω的定值电阻R0（1）同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻R0的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两表笔与电阻R0相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的45，当欧姆表两表笔与电流表A相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的（2）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻R0将该电流表进行改装，改装后的量程为（3）设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出1I，得到多组数据后描点作出R-1I图线如图所示，则该电源的电动势E＝V，内阻r＝【答案】23【解析】【解答】（1）电流表A内阻是10Ω，定值电阻R0阻值为5Ω，当欧姆表两表笔与电阻R0相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的4当欧姆表两表笔与电流表A相连时n又I解得n=连接时要注意红表笔要与电流表的负接线柱相连。

故答案为：23（2）将定值电阻R0与电流表并联进行改装，改装后的量程为I=I（3）根据电路可知，电流表读数为I时，总电流为3I，则E=I即R=由图像可知E3=解得E=6.0V，r=83Ω=2.7Ω

故答案为：6.0；2.7

【分析】（1）结合欧姆表的工作原理（闭合电路欧姆定律），推导偏转比例与表笔连接，体现欧姆表的电流流向逻辑。

（2）利用并联分流原理改装电流表，计算量程，体现电表改装的基本方法。13．某实验小组欲将内阻Rg=40ΩA．定值电阻R0B．滑动变阻器R1C．滑动变阻器R2D．电阻箱（0~9999.9ΩE．干电池（E=1.5V，r=2F．红、黑表笔各一只，开关，导线若干（1）为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选（填“R1”或“R2（2）欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器R接入电路的电阻应为Ω；电流表表盘的50μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为（3）通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上c处的电流刻度为75，则c处的电阻刻度为kΩ。（4）利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500Ω，如图（c）为他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为Ω。若用该表测量一阻值为1000Ω的电阻时，则电流表指针对应的电流是μA。【答案】R1【解析】【解答】（1）本题考查电流表的改装和电阻刻度，要求掌握电流表的改装原理和电阻刻度原理。为了保证改装后欧姆表能正常使用，欧姆调零时，有I解得欧姆调零时欧姆表内阻为R此时滑动变阻器接入电路阻值为R则滑动变阻器应选R1欧姆表黑表笔应接电源的正极，实物连线如图所示（2）每一个Rx都有一个对应的电流值I，如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。欧姆调零时，有I解得欧姆调零时欧姆表内阻为R此时滑动变阻器接入电路阻值为R设电流表表盘的50μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为RI=解得R（3）根据闭合电路欧姆定律计算表盘上电流刻度为75对应的改装后欧姆表的刻度值。表盘上c处的电流刻度为75，设此时测量电阻为R'R则c处的电阻刻度为5。（4）设改装后干路的最大电流为ImI对电路进行了改进，使中值电阻为1500Ω，则有1联立解得R'欧则图中电阻箱的阻值应调为R若用该表测量一阻值为1000Ω的电阻时，此时干路电流为I则电流表指针对应的电流是I1=R箱R箱+R14．如图所示，在xoz平面的第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小E=10V/m，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为qm=104C/kg的带正电粒子从x轴上的P点以速度v0（1）粒子速度v0（2）圆柱形磁场区域的最小横截面积Smin（结果保留两位有效数字）；（3）粒子从P点运动到M点经历的时间t（结果保留三位有效数字）。【答案】解：（1）粒子在电场中沿x轴正方向的分运动是匀速直线运动，沿z轴正方向的分运动是匀变速直线运动，沿z轴方向根据匀变速直线运动的规律可得

v0sinθ根据牛顿第二定律可得qE=ma沿x轴正方向OQ=联立可得v（2）由几何关系得MQ=r+rcos圆柱形磁场区域的最小横截面积S（3）洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得q解得B=23粒子在磁场和电场中运动的时间围为t2tt=解得t=2.55×10【解析】【分析】一、核心考点1、三维空间中带电粒子在电场与磁场中的分阶段运动，电场中可能为类平抛或匀变速直线运动的合成。2、磁场中圆周运动，圆柱形边界条件与最小截面问题。3、几何关系：在磁场中弦长、半径、圆心角与进入、出射方向的关系。4、时间计算：电场中时间、磁场中圆弧时间、出磁场后匀速直线运动时间的三段合成。二、易错点1、坐标系与方向混淆：题中“xoz平面”“电场沿x轴负方向”“磁场沿z轴正方向”容易搞错速度方向夹角所在平面，误以为速度的z分量在电场中会变化（需电场有z分量）。2、“垂直于z轴”的含义：指速度在垂直于z轴的平面内，即速度z分量为0。这就要求粒子到达磁场入口前z方向速度已减为0，必须电场在z方向有分量或初速z分量为0。3、磁场最小截面：理解成包含粒子轨迹圆的最小圆柱截面（即轨迹圆的外接圆作为磁场截面时面积最小）。4、三维运动到二维的转化：粒子在磁场中运动是三维螺旋线还是平面圆？磁场沿z轴均匀时，若进入时速度有平行B的分量，则做螺旋运动；若无平行分量（垂直于z轴进入），则做平面圆周运动，平面垂直于z轴，即水平面内。M点z坐标与Q点不同，意味着粒子在磁场中做螺旋运动，或者在磁场外还有z方向位移。15．如图所示，三维坐标系Oxyz中，在x≤0的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域Ⅰ(x<0