湖北省华大新高考联盟2025届高三下学期3月教学质量测评物理试题 含解析

这是一份湖北省华大新高考联盟2025届高三下学期3月教学质量测评物理试题 含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共 8 小题，共 32 分。
1. 碳 14 是碳元素的一种具有放射性的同位素，被广泛应用于化学、医学、生物学及考古学等领域，某古生
物化石中碳 14 在碳原子中所占的比例是现代生物中的 。下列说法正确的是（ ）
A. 碳 14 比它的同位素碳 12 多两个质子
B. 碳 14 比结合能大于它的同位素碳 12
C. 碳 14 发生 衰变的核反应方程为
D. 该古生物化石经历了 16 个半衰期
【答案】C
【解析】
【详解】A．同位素的质子数相同，中子数不同，可知，碳 14 和碳 12 质子数相同，故 A 错误；
B．根据题意可知，碳 14 有放射性，没有碳 12 稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知，碳 14 的比结
合能小于它的同位素碳 12，故 B 错误；
C．根据质量数与电荷数守恒可知，碳 14 发生 衰变的核反应方程为
故 C 正确；
D．根据半衰期的定义可知
其中 为半衰期，根据题意有
则有
可知经过 4 个半衰期，故 D 错误。
故选 C。
2. 日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 全息投影技术利用了激光能量高的特点
B. 光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质
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C. 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D. 正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．全息投影技术利用了激光高相干性的特点，A 错误；
B．光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用光疏介质，B 正确；
C．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，C 错误；
D．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，根据多普勒效应，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变大，
D 错误。
故选 B。
3. 如图所示，物块 A 放置在物块 B 上，物块 B 与弹簧相连，它们一起在光滑固定斜面上做简谐运动，振动
过程中物块 A 和物块 B 之间始终无相对运动，下列说法正确的是（ ）
A. 振动过程中，物块 A、物块 B 组成的系统机械能守恒
B. 振动过程中，物块 A 的机械能不守恒
C. 振动过程中，物块 A 一直克服摩擦力做功
D. 研究物块 B 的运动，弹簧弹力提供了物块 B 做简谐运动的回复力
【答案】B
【解析】
【详解】A．振动过程中，物块 A、B 组成的系统机械能与弹簧的弹性势能互相转化，物块 A、物块 B 组成
的系统机械能不守恒，A 错误；
B．物块 A 受到的静摩擦力在做功，物块 A 的机械能不守恒，B 正确；
C．物块 A 从最低点向上运动的过程摩擦力做正功，C 错误；
D．研究物块 B 的运动，弹簧弹力、重力沿斜面方向的分力及静摩擦力的合力充当了物块 B 做简谐运动的
回复力，D 错误。
故选 B。
4. 甲、乙两车在同一直线车道上， 时刻均由静止开始加速运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，
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下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，甲、乙的速度大小之比为
B. 时间内，甲、乙的位移大小之比为
C. 时间内，甲的平均速度大于
D. 时间内，乙的平均速度等于
【答案】A
【解析】
【详解】A． 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，可知 时刻，乙的图线与坐标轴围成的面积
等于甲的三倍，又因为甲、乙均从静止开始运动，初速度为零，故甲、乙的速度之比为 ，故 A 正确；
B．甲、乙初速度均为零， 时刻所围面积相等，即 时刻甲、乙速度相等，均为
根据 图像画出甲、乙的 图像如下图
在 处做垂线，与甲、乙图像分别相交于 B、A 两点，可知 ，
作 、 两条辅助线，由于 图像中面积表示位移，可知 ，
可知 时间内，甲、乙的位移大小之比小于 ，故 B 错误；
CD．做辅助线 ，如下图
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表示物体做初速度为零的匀加速直线运动，平均速度为
根据甲、乙的 图像，可知 时间内， ，
故 ，
故 C、D 错误。
故选 A。
5. 2022 年 10 月 9 日，“夸父一号”太阳探测专用卫星顺利进入预定轨道，其环绕地球运行的轨道高度约为
720km。已知地球静止卫星轨道高度约为 36000km，地球半径约为 6400km， ，取重力加速度大小
，下列说法正确的是（ ）
A. “夸父一号”的运行周期约为 60 分钟
B. “夸父一号”的发射速度小于
C. “夸父一号”的加速度约为
D. “夸父一号”的运行速度小于地球静止卫星的运行速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题知，“夸父一号”轨道半径为 ，地球静止卫星轨道半径为 ，同步
卫星周期为 ，根据开普勒第三定律
“夸父一号”周期为
即 96 分钟，A 错误；
B． 为第一宇宙速度，是发射卫星的最小速度，B 错误；
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C．根据万有引力提供向心力，
在地球表面，
故加速度为
选项 C 正确；
D．由
得
可知轨道半径越大，运行速度越小，“夸父一号”的运行速度大于地球静止卫星的运行速度，D 错误。
故选 C。
6. 人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示，出水管口最下端距水平地面一定高度，出
水管口横截面是圆，不计空气阻力，假如水从管口水平喷出的速度恒定，水流在空中不会中断，则水柱落
在水平地面上的形状大致是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则
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水平方向 匀速直线运动，则水平位移为
考虑管口截面上三个点的轨迹，即最上端、最下端和圆心，如图所示
则 ，
因为
所以水柱落在地面 形状左右不对称，最下端和圆心的落地点间距 大于最上端和圆心的落地点间距
，故形状大致为 D 选项。
故选 D。
7. 如图所示，A、B 为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔 M、N，D 为理想二极管， 为
定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关 S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从 M、N 的正上方 P 点
由静止释放，小球恰好能运动至小孔 N 处。下列说法正确的是（）
A. 若仅将 B 板稍微上移，带电小球仍可以运动至 N 处
B. 若仅将 A 板稍微上移，带电小球仍可以运动至 N 处
C. 若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至 N 处
D. 断开开关 S，从 P 处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至 N 处
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【答案】C
【解析】
【详解】A．设 P 与 N 的竖直距离为 H，平行板电容器两极板间的电压为 U，距离为 d，正对面积为 s，由
题可得小球由 P 到 N 用动能定理
根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式
仅将 B 板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压 U 不变，N 到 P 的距离
变 小 为 ， 假 设 小 球 仍 可 以 运 动 到 N 点 ， 速 度 为 v， 重 新 对 小 球 由 P 点 到 N 用 动 能 定 理
得动能为负值，则带电小球不可以运动至 N 处。故 A 错误；
B．若将 A 板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不
变，则两板间电压增大，由前面分析中方程分析可得到 N 处时动能为负值，则带电小球不可以运动至 N 处，
故 B 错误；
C．若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过 的电流减小，电阻 两端电
压变小， 上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，
则带电小球仍恰好运动至 N 处。故 C 正确；
D．断开开关 S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至 N 处，故 D 错误。
故选 C。
8. 如图所示，空间立方体 的棱长为 a，O 为立方体中心，在 A 点固定电荷量为 的点电
荷，在 G 点固定电荷量为 的点电荷。下列说法正确的是（ ）
A. O 点的电场强度大小是 E 点的 2 倍
B. B 点的电势和 C 点的电势相等
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C. 将一个电子从 B 点沿着 移动到 D 点，电子的电势能先增大后减小
D. 平面 BFHD 是等势面
【答案】C
【解析】
【详解】A．如图所示
正电荷在 E 点的电场强度为
负电荷在 E 点的电场强度为
，故 A 错误；
B．如图所示
根据等量异种电荷电场线和等势面分布，可知 B 点的电势和 C 点的电势不相等，故 B 错误；
C．取平面 ABGH，电场线由 A 指向 G
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BH 在 AG 方向的投影是电势降低的方向，电子带负电，所以从 B 到 H 电子的电势能增大，根据对称性，D
点电势和 B 点相同，从 H 到 D 电势升高，电子带负电，电子的电势能降低，故 C 正确；
D．平面 BDHF 不是等量异种电荷的中垂面，故平面 BDHF 不是等势面，故 D 错误。
故选 C。
二、多选题：本大题共 2 小题，共 8 分。
9. 如图所示，在水平面内有三根相同的均匀金属棒 ab、ac 和 MN，其中 ab、ac 在 a 点接触，构成“V”字
形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场，给 MN 一个向右的初速度，从位置 a 开始计时，运动中金属棒
MN 始终与 的平分线垂直且和导轨保持良好接触，下列关于回路中电流-位移 图像和金属棒 MN
受到的安培力-位移 图像，可能正确的是（ ）
A. B.
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C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设 ，金属棒 MN 运动的位移为 x，金属棒单位长度的电阻为 ，则金属棒 MN 接
入电路中的长度为
回路电阻为
金属棒切割磁感线产生的电动势为
回路中产生的感应电流为
随着金属棒速度减小，可知感应电流随位移增加而减小，A 正确，B 错误；
C．金属棒 MN 受到的安培力为
可知 ，故 C 错误；
D．初始状态 ， ， ，最终棒会静止， ， ， ，可知安培力随距离先增
大后减小，D 正确。
故选 AD。
10. 如图甲所示，弯曲轨道与水平地面平滑连接，右侧有一与地面等高的传送带，传送带始终以速度 顺时
针匀速转动。将一滑块从轨道上高 h 处无初速度释放，当 时，滑块离开传送带时的速
度不变，当滑块从其他高度释放后，离开传送带时的速度大小 v 与高度 h 的图像为如图乙所示的曲线。已
知滑块与传送带间的动摩擦因数 ，弯曲轨道与水平地面均光滑，取重力加速度大小 ，
下列说法正确的是（ ）
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A. 传送带的长度 L 为 1m
B. 传送带运行的速度 为
C. 该滑块从 和 释放，摩擦力对滑块做功的大小相等
D. 该滑块从 释放，滑块在传送带上运动的时间为
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．根据题意，结合图乙可知，当 时，滑块始终在传送带上加速，当
时，滑块始终在传送带上减速。
设滑块滑上传送带前的速度为 v，
传送带上由运动学公式有 ，
其中 ， ，解得 ，
故 AB 正确；
C． ，设滑块和传送带共速前 位移为 ，
可得
摩擦力做功为
此后滑块与传送带共速，摩擦力不做功。 ，设滑块和传送带共速前的位移为 ，
可得
摩擦力做功为
此后滑块与传送带共速，摩擦力不做功，故 C 错误；
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D． ，滑块滑上传送带的速度 ，由图乙知末速度为 ，
故 D 正确。
故选 ABD。
三、实验题：本大题共 2 小题，共 18 分。
11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距为 d，双缝到光屏的距离为 L，实验时，
接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种红光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，若将红光改为绿光，则条纹间距将__________ 填“变
大”、“不变”或“变小” 。
（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离 ，而是先测量 n 个亮条纹的间距，再求出
。下列实验采用了类似方法的有 （双选，填标号）。
A. 用油膜法估测油酸分子的大小”实验中 1 滴油酸酒精溶液体积的测量
B. 用单摆测量重力加速度”实验中单摆周期的测量
C. 探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量
（3）如果把光源内灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是 （双选，填标
号）。
A. 滤光片 B. 单缝 C. 双缝 D. 遮光筒
【答案】（1）变小 （2）AB （3）AB
【解析】
【小问 1 详解】
根据公式
绿光的波长小于红光的波长，故条纹间距将变小。
【小问 2 详解】
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AB．亮条纹间距的测量、1 滴油酸酒精溶液体积的测量、单摆周期的测量都属于累积放大测量取平均值，
故 AB 正确；
C．合力的测量属于等效替代，故 C 错误。
故选 AB。
【小问 3 详解】
将灯泡换成激光光源，激光的单色性好，相干性好，不需要滤光片与单缝。
故选 AB。
12. 某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为 k 的弹簧，其形变量为 x 时弹性势
能的表达式为 ”，为了验证该结论，就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置设计
了以下实验，如图甲所示。已知小车的质量为 m，打点计时器的打点周期为 T。
A．水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接打点计时器的
纸带；
B．将弹簧拉伸 x 后用插销锁定，测出其伸长量
C．接通打点计时器的电源开关后，拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端；
D．选择纸带上某处的 A 点（图丙中未画出）测出其速度；
E．取不同的 x 重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 （双选，填标号）。
A. 长木板右端需要垫高以补偿阻力
B. 图乙 目的是测量弹簧的劲度系数 k
C. 实验前需要调节细绳水平
D. 测量弹簧原长时，应该将弹簧置于水平桌面上使其处于自然伸长状态
（2）如图乙所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，
部分数据如下表。由数据算得弹簧的劲度系数 __________ 。（取重力加速度大小 ，
结果保留三位有效数字）
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砝码质量 50 100 150
弹簧长度 cm
（3）测量纸带上 A 点的速度时，应该选择__________段。（填“ ”、“ ”或“ ”）
（4）若 成立，则实验中需要验证的方程为 __________。（用题中所给的物理量来表示）
【答案】（1）AB （2）
（3）
（4）
【解析】
【小问 1 详解】
A．本题中需要让弹簧弹力等于小车所受合力，故需要将长木板右端需要垫高以补偿阻力，故 A 正确；
B．图乙中根据平衡条件计算弹簧的劲度系数，故 B 正确；
C．细绳应该与长木板平行，从而使弹簧弹力为小车所受的合外力，故 C 错误。
D．测量弹簧原长时，应该将弹簧置于长木板上，使其处于自然伸长状态，故 D 错误。
【小问 2 详解】
【小问 3 详解】
由图可知，第二段小车做匀速直线运动，A 点的位置应选择 匀速运动这一段
【小问 4 详解】
根据能量守恒有
四、计算题：本大题共 3 小题，共 30 分。
13. 如图所示，一端封闭且粗细均匀的细玻璃管总长为 ，开口端竖直向上放置，用一段与管口
平齐且长为 的水银柱封闭了一段空气柱。已知大气压强为 ，管内空气初始温度为
300K。
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（1）若降低管内空气温度，将玻璃管保持开口向上做自由落体运动，且管内水银柱恰好不溢出，求管内空
气温度。（结果保留两位小数）
（2）若保持管内空气初始温度不变，再往玻璃管中缓慢注入水银，重新平衡后，求管内空气柱的最小长度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
玻璃管做自由落体运动，管内水银处于完全失重状态，管内空气压强
水银恰好不溢出，管内空气体积不变，由查理定律有
代入数据解得
【小问 2 详解】
设在管中再缓慢加入水银柱长为 ，管内空气柱长度的减小量为 。管内空气温度不变，由玻意耳定律
有
在初始状态下若能在管中再加进水银，则有
代入数据解得
管内水银柱长度
则管内空气柱的最小长度
14. 如图所示，质量 、半径 的光滑圆弧轨道与平板小车紧挨着静止在光滑水平面上，B
点为圆弧轨道最低点，A 点为圆弧轨道最高点，小车质量 ，长度 ，小车的上表面与 B 点
等高，可视为质点的物块从小车最右端 C 点以一定的初速度 向左滑动，物块质量 ，取
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重力加速度大小 。
（1）若小车与圆弧轨道始终粘连在一起，物块恰好能到达圆弧轨道最高点，求物块与小车上表面间的动摩
擦因数 。
（2）若 仍然与（1）中相同，当物块刚滑到圆弧轨道上时，小车立即与圆弧轨道分离，求物块和小车分
离瞬间各自的速度。
【答案】（1）
（2） ，
【解析】
【小问 1 详解】
物块从 C 点滑到 A 点的过程中，物块与小车及圆弧轨道系统水平方向动量守恒有
解得
由能量守恒有
解得
【小问 2 详解】
设物块和小车分离瞬间各自的速度分别为 、 ，物块从 C 点滑到 B 点的过程中，物块与小车及圆弧轨道
系统动量守恒有
由能量守恒有
解得 （另一解不符合题意，舍去），
15. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为 L 的绝缘细线一端固定于 O 点，另一端系着一
个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球，小球静止在 M 点。现给小球一垂直于 OM 的初速度，使其在竖直
面内绕 O 点沿顺时针方向恰好能做完整的圆周运动，AB 为圆的竖直直径。已知 OM 与竖直方向的夹角
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，重力加速度大小为 g。
（1）求电场强度 E 的大小。
（2）若小球第二次运动到 B 点时突然剪断细线，求剪断细线后小球速度的最小值 。
（3）在（2）中情况下，剪断细线的瞬间在空间加上垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为
，求小球之后运动过程中速度的最小值 。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
小球静止在 M 点时对小球做受力分析如图所示
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根据受力平衡有
解得
【小问 2 详解】
剪断细线前，小球在等效重力场中做圆周运动，设 N 点为等效最高点
小球通过 N 点时有
从 B 点到 N 点，由动能定理得
解得
剪断细线后，小球做匀变速曲线运动，当速度与合外力垂直时，速度最小，所以
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解得
【小问 3 详解】
设第一次动能最小时速度为 ，该位置到 B 点沿等效重力方向的距离为 h，垂直于等效重力方向由动量定理
有
其中
由动能定理有
解得
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