2025届湖北省武汉市黄陂区第六中学高三下学期模拟考试物理试题（含答案）

2025届湖北省武汉市黄陂区第六中学高三下学期模拟考试物理试题（含答案）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．2025年1月20日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。核聚变的核反应方程为12A．轻核聚变释放出17.6MeV能量，说明核反应过程中质量守恒B．轻核聚变时24He核的结合能大于13C．轻核聚变过程中平均每个核子放出的能量为3.52MeVD．轻核聚变时生成的242．如图，物块P位于纬度为θ的地球表面上，与地球保持相对静止，人造地球卫星Q、R均做匀速圆周运动，卫星R为地球静止卫星。若某时刻P、Q、R与地心O在同一平面内，其中O、P、Q在一条直线上，且∠OQR=90°，已知地球半径为R，卫星R的轨道半径为rRA．Q、P的周期之比为cosB．Q、R的线速度之比为cosC．物块P的角速度大于卫星Q的角速度D．物块P的向心加速度大于卫星Q的向心加速度3．如图所示，14圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道末端A切线水平。套在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由最低点A运动到最高点B。已知拉力F始终沿轨道的切线方向，轨道对小球的弹力大小为FA．F增大，FN增大B．F减小，FC．F先增大后减小，FN减小D．F先减小后增大，F4．下列说法不正确的是（）A．由图甲（分子平均速率分布图像）可知，状态①的温度比状态②的温度高B．由图乙（p-V图像）可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大C．由图丙（分子间作用力与距离关系图像）可知，当分子间的距离r>rD．由图丁（分子势能与距离关系图像）可知，在r由r1变到r5．如图所示，长为L的水平板AB的B端固定在竖直墙面上，板离水平地面高为2L，某人在离地面高为0.5L、离墙面的距离为1.5L的C点斜向上抛出一个小球（大小忽略不计），小球恰好经过板的边缘A落在板的B端，不计空气阻力，则小球在空中运动过程中的最高点离AB板的高度为（）A．14LB．136．小车内一根不可伸长的轻绳固定于小车顶上的A、B两点，悬挂有物块的光滑轻滑轮跨在轻绳上。小车沿水平面运动时，物块相对小车静止，轻绳状态如图所示，AO段竖直，OB段与水平方向成37°角，已知物块质量为m，重力加速度为g，sin⁡37∘A．小车一定做匀加速运动B．小车可能向右减速C．小车加速度大小为0.5gD．轻绳拉力大小为mg7．如图1所示，真空中x轴原点O处固定一点电荷a，其电荷量Q未知，另一试探点电荷b，其电荷量为q（q>0），以初动能Ek0自x2位置沿x轴负方向直线运动，该过程粒子动能EkA．x1、x2B．点电荷a的电荷量Q为负C．试探电荷b从x2运动到x1D．试探电荷b在x1位置时，受到的库仑力大小为8．如图所示，在水平地面上有一倾角为θ的光滑斜面，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧上端与质量为m的物块A连接，物块A与质量也为m的物块B通过轻绳连接，两物块均静止在斜面上，此时弹簧处于压缩状态。现剪断轻绳，两物块运动过程中始终未分离斜面，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．剪断轻绳瞬间，物块A的加速度大小为1B．剪断轻绳后，物块B的加速度大小为gC．剪断轻绳后，物块A、B的机械能均守恒D．剪断轻绳后，弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为零9．如图所示，一圆柱形油桶置于水平地面上，桶高为H，桶底中心有一点P，桶口边缘有一点Q，PQ连线与竖直方向夹角为α。一束平行于PQ的单色光从Q点射入桶内，在桶壁上发生一次反射后，照射到桶底上的光斑为M。保持入射方向不变，往桶内均匀注油，油的深度匀速增加。当油的深度等于桶高的一半时，光斑移至桶底N点，且PN=4PM，不计反射光的能量损失，下列说法正确的是（）A．光在油中的折射率为10B．光在油中的折射率为3C．桶底的光斑匀速移动D．桶底的光斑加速移动10．如图所示，轻质弹簧（未与水平面接触）的左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为1kg的小物块连接。已知弹簧的劲度系数为20N/m，且弹簧处于原长时，其右端位于O点，物块与水平面之间的动摩擦因数为0.3。现将物块水平向右拉至距O点0.9m处的A点后，由静止释放。已知弹簧弹性势能EpA．物块做简谐运动B．物块释放瞬间的加速度大小为18m/s²C．物块的最大动能为5.625JD．物块最终静止在O点二、实验题：本题共2小题，共17分。11．（8分）某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，实验中使用的打点计时器为电磁打点计时器，电源频率为50Hz。（1）实验前，需调整木板的倾角，目的是________________________；实验中，为了使砝码和砝码盘的总重力近似等于小车所受的拉力，需满足的条件是________________________。（2）某次实验中，打出的一条纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，计数点1、2、3、4到计数点0的距离分别为1.20cm、2.70cm、4.50cm、6.60cm，则小车的加速度大小为________m/s²（结果保留两位有效数字）。（3）若实验中发现，当砝码和砝码盘的总质量增大时，小车的加速度增大，但加速度与拉力的关系图线不过原点，且在横轴上有截距，其原因可能是________________________。12．（9分）某同学要测量一个未知电阻RxA．电源（电动势E=3V，内阻不计）B．电流表（量程0~10mA，内阻RAC．电压表（量程0~3V，内阻RVD．滑动变阻器（量程0~100Ω，额定电流1A）E．开关、导线若干（1）该同学设计了如图所示的两种电路（甲为电流表内接法，乙为电流表外接法），为了减小测量误差，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。（2）实验中，该同学先将滑动变阻器滑片移至最左端，闭合开关后，缓慢移动滑片，记录多组电流表和电压表的示数，根据数据绘制出U-I图像，若图像的斜率为k，则未知电阻Rx=________（用k、RA、（3）若该同学在实验中误将电流表外接法接成了内接法，会导致测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值；若滑动变阻器采用限流接法，当滑片移动时，发现电压表示数变化不明显，其原因可能是________________________。三、计算题：本题共4小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体被封闭在导热良好的气缸内，气缸放在水平桌面上，活塞质量为m=1kg，横截面积为S=100cm2，大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s214．（10分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，x轴下方存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从原点O出发，以初速度v0（1）粒子在磁场中运动的半径r；（2）粒子再次进入磁场时的速度大小和方向。15．（11分）如图所示，物块A、B用一根平行桌面的轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数为k，物块A、B的质量均为m，物块B通过不可伸长的轻绳（平行桌面）跨过光滑轻质滑轮，连在质量为2m的物块C上。用外力控制B使弹簧处于原长，此时物块A、B静止在水平桌面上，撤去外力，BC由静止开始运动，已知A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B不会与滑轮碰撞，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep（1）释放瞬间，C的加速度大小；（2）C的最大速度大小。16．（12分）如图所示，长为L=2m的水平轨道AB的右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内半径R=0.5m的半圆轨道在B点平滑连接；长为d=1m的水平挡板CD与半圆轨道的圆心O等高，且左端与圆心O相距x=0.5m。将质量m=0.1kg的弹珠挤压弹簧后由静止释放，弹珠在水平轨道上受到的阻力f=0.2N，其余位置阻力不计，弹珠可视为质点，g取10m/s（1）若弹珠经过B点时对轨道的压力是其重力的9倍，求弹珠在B点时的速度大小；（2）求第（1）问中弹珠释放时弹簧的弹性势能；（3）若弹珠经半圆轨道最高点C飞出后能击中水平挡板CD，求弹珠释放时弹簧弹性势能的取值范围。四、答案与解析一、选择题（40分）1．C【解析】A．核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，但轻核聚变释放能量，存在质量亏损，质量不守恒，A错误；B．结合能等于比结合能乘以核子数，轻核聚变后比结合能增大，但24He核的核子数为4，13H与12H核子数之和为5，故2．A【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，GMmr2=m4π2T2r，解得T=2πr3GM，由几何关系知rQ=Rcos⁡θ，卫星R为地球静止卫星，周期TR=TP，rR=Rcosθ，则3．C【解析】设小球与圆心连线与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析，切线方向平衡：F=mgsin⁡θ+μFN，法线方向平衡：FN+mgcos⁡θ=mv2r（缓慢运动，v≈0，可简化为FN4．B【解析】A．温度越高，分子平均速率越大，图甲中状态①的平均速率大于状态②，故状态①温度更高，A正确；B．由理想气体状态方程pVT=C，图乙中A、B两点pV相等，故温度相等，气体由A到B过程中pV先增大后减小，温度先升高后降低，分子平均动能先增大后减小，B错误；C．图丙中，r>r0时，分子间作用力为引力，随距离增大先增大后减小，C正确；D．图丁中，r15．C【解析】将小球运动逆向视为平抛运动，设小球从A到B的水平位移为L，竖直位移为0.5L（AB板高2L，C点高0.5L，故A到B竖直下落1.5L，逆向为上升1.5L），设逆向平抛的初速度为v0，运动时间为t1，则L=v0t1，1.5L=16．C【解析】对物块受力分析，轻绳拉力T处处相等，竖直方向：T+Tsin⁡37°=mg，解得T=mg1+sin7．C【解析】A．x1位置动能最小，速度为0，库仑力为0，电场强度为0，A错误；B．试探电荷q>0，从x2到x1动能减小，电场力做负功，故点电荷a带正电，B错误；C．由能量守恒，动能减少量等于电势能增加量，即Δ8．ABD【解析】剪断轻绳前，对AB整体：2mgsin⁡θ=F弹；剪断瞬间，对A：F弹−mgsin9．AC【解析】设桶底半径为r，由几何关系知tan⁡α=rH，注油前，光在空气中传播，光斑M满足PM=r−rtan⁡2α；油深为H2时，设光在油中的折射角为β，由折射定律10．BC【解析】A．物块受摩擦力，合力与位移不是线性关系，不做简谐运动，A错误；B．释放瞬间，弹簧弹力F=kx=20×0.9N=18N，摩擦力f=μmg=3N，由牛顿第二定律F−f=ma，解得a=15m/s²？修正：F=20×0.9=18N，f=0.3×1×10=3N，a=18−31=15m/s²，原解析错误，正确应为：当弹簧弹力等于摩擦力时，速度最大，此时kx0=μmg，二、实验题（17分）11．（8分）（1）平衡摩擦力；砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量（每空2分）（2）1.5（2分）（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（2分）【解析】（2）由逐差法Δx=aT2，Δx=(4.50−1.20)−(2.70−0)=0.018m，12．（9分）（1）乙（2分）（2）k−R【解析】（1）RxRARV≈1，待测电阻为小电阻，应采用电流表外接法（乙）；（2）内接法中，U-I图像斜率k=三、计算题（43分）13．（10分）解：初始时，活塞静止，气体压强p1拉活塞后，气体压强p2气体做等压变化？修正：导热良好，温度变化，由理想气体状态方程p1代入数据：1.1×105×214．（10分）解：（1）粒子在磁场中受洛伦兹力提供向心力，qv0B=m（2）粒子在电场中做类竖直上抛运动，竖直方向加速度a=qEm，再次进入磁场时，竖直速度合速度v=