2025届第十届湖北省高三下学期4月调研模拟考试物理试卷（解析版）

这是一份2025届第十届湖北省高三下学期4月调研模拟考试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了答题前，先将自己的姓名，选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15小题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1、答题前，先将自己的姓名、准考证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指定位置。
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、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。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，请将本试卷和答题卡一并上交。
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。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（ ）
A. 恒星都是静止不动的
B. 行星绕太阳做圆周运动
C. 行星绕太阳运行的速率不变
D. 各行星绕太阳运行的周期不同
【答案】D
【解析】A．恒星都是运动的。故A错误；
B．根据开普勒第一定律可知行星绕太阳做椭圆运动。故B错误；
C．根据开普勒第二定律可知行星绕太阳运行的速率与行星和太阳的距离有关。故C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，各行星绕太阳运行的周期不同。故D正确。
故选D。
2. 如图所示，用三根轻质细绳OA、OB、OC悬挂一灯笼，A端连接一个套在水平杆上的小圆环，OB绳水平。现使OB绳沿顺时针方向缓慢转动少许，A、O两点位置不变，灯笼保持A静止，在此过程中，小圆环受到水平杆的摩擦力（ ）
A. 减小B. 增大C. 先减小后增大D. 不变
【答案】B
【解析】先对结点O受力分析，如图
三力平衡，由平行四边形定则可知，OB绳沿顺时针缓慢转动少许，细绳OA、OB的拉力均增大，再对小环受力分析可知，小环受重力、杆的弹力、细绳的拉力、杆的摩擦力，小环受到水平杆的摩擦力与细绳的拉力在水平方向的分力大小相等，由于细绳OA的拉力增大、方向不变，所以水平杆对小环的摩擦力增大。
故选B。
3. 穿衣镜是人们日常生活中的必需品，常用一块透明玻璃板单面镀银制成。如图所示，一束单色光与玻璃板表面成37°由P点射入，已知玻璃板厚度d＝4mm，该单色光从空气射入玻璃时的折射率，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，则该单色光出射点Q（未画出）与P点的距离为（ ）
A. 4mmB. 6mmC. 8mmD. 10mm
【答案】B
【解析】根据题意作出光折射与反射，如图
根据折射定律有
该单色光出射点Q与P点的距离为
代入数据解得mm，故选B。
4. 如图所示，矩形导体线框abcd绕固定轴MN逆时针（俯视）匀速转动，M、N分别为ad、bc的三等分点，转轴右侧空间存在水平向右的匀强磁场，规定dcba方向为电流正方向，从图示位置开始计时，则感应电流i随时间t变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由楞次定律可知，时刻，cd边切割磁感线，感应电流方向为dcba，即沿正方向，时刻，ab边切割磁感线，感应电流方向为abcd，即沿负方向，且感应电流的大小先增大后减小，ab边切割磁感线产生感应电流的峰值为cd边切割磁感线产生感应电流峰值的两倍。
故选A。
5. 自然界里有一些放射性元素会发生一系列连续衰变，形成放射系。如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，横坐标Z表示质子数。则图中U衰变成P的过程中经历α衰变和β衰变的次数分别为（ ）
A. 4，3B. 5，2C. 6，4D. 3，5
【答案】B
【解析】由题图得出U变为P时，U的中子数为143，质子数为92，P的中子数为131，质子数为84，设发生x次α衰变，y次β衰变，则有235＝4x＋215，92＝2x-y＋84
联立两方程得x＝5，y＝2
故选B。
6. 如图，质量为1kg的物块A放置在一个静止的木箱内，物块A与木箱之间的动摩擦因数为0.5。物块A被一轻弹簧用3N的水平拉力向右拉着而保持静止，g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A. 物块A静止时所受摩擦力大小5N
B. 木箱以加速度竖直向上做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动
C. 木箱以的加速度水平向右做匀减速直线运动时，物块A将相对木箱滑动
D. 木箱以的加速度水平向右做匀加速直线运动时，物块A将相对木箱滑动
【答案】C
【解析】A．物块A静止时，根据平衡条件可知所受摩擦力大小为
故A错误；
B．木箱以的加速度竖直向上做匀加速直线运动时，加速度方向向上，物块处于超重状态，所受支持力大于重力，则接触面与A间的最大静摩擦力增大，故此时物块不可能相对于木箱滑动，故B错误；
C．木箱以的加速度水平向右做匀减速直线运动时，其加速度方向水平向左，假设物块与木箱相对静止，则弹簧弹力不变，由牛顿第二定律可得
解得
而接触面与A间的最大静摩擦力为
由于
假设不成立，故物块将相对于木箱向右滑动，故C正确；
D．木箱以的加速度水平向右做匀加速直线运动时，其加速度方向水平向右，假设物块与木箱相对静止，则弹簧弹力不变，由牛顿第二定律可得
解得
由于
假设成立，则物块与木箱相对静止，一起向右做匀加速直线运动，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，在均匀介质中，（，）和（，）为两个波源，其振动方向垂直于xOy平面，振动的位移时间关系分别为和，形成的机械波波速为4m/s，介质中某质点P的平衡位置坐标为（，），t＝0时刻，、两波源同时开始振动，则0~5s内，质点P通过的路程为（ ）
A. 0.8cmB. 1.6cmC. 2.6cmD. 4.8cm
【答案】C
【解析】、的振动周期为
则波长为
传播至P点的时间为
传播至P点的时间为
P点与、的距离差为
故P点位振动减弱点。在内P点不动，内P点振动了，运动的路程为
在内P点振动了，运动的路程为
则内，质点P通过的路程为
故选C。
8. 在一个导热性能良好的容器中封闭有一定质量的理想气体，该气体由状态A经过状态B变为状态C的图像如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 气体从状态A到状态B的过程中气体对外界做功
B. 气体从状态B到状态C的过程中外界对气体做功
C. 气体在状态A比在状态C时的压强大
D. 气体从状态A到状态C的过程中吸收热量
【答案】AD
【解析】A．气体从状态A到状态B的过程中，气体体积增大，气体对外界做功，故A正确；
B．气体从状态B到状态C的过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，故B错误；
C．气体从状态A到状态B的过程中，由于保持不变，可知气体发生等压变化；气体从状态B到状态C的过程中，气体体积不变，温度升高，根据可知，气体压强增大，则气体在状态A比在状态C时的压强小，故C错误；
D．气体从状态A到状态C的过程中，气体体积增大，外界对气体做负功，气体温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，ABCD和CEFD是同一平面上两个相同的正方形，A点和E点固定有两个等量负点电荷，下列说法中正确的是（ ）
A. D、C两点的电场强度相同
B. B、F两点电势相同
C. 一个正点电荷由F点沿FB移动至B点，电势能先增大后减小
D. 一个负点电荷由D点沿DC移动至C点，电场力先做负功后做正功
【答案】BD
【解析】A．根据等量同种电荷电场分布特点结合对称性可知，D、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．根据等量同种电荷电场分布特点结合对称性可知，B、F两点电势相等，故B正确；
C．设与的交点为，当正点电荷由向移动时，电场力与夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，当正点电荷由向移动时，电场力与夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，故C错误；
D．当负电荷由向移动时，电场力与夹角为钝角，电场力做负功，当负电荷由向移动时，电场力与夹角为锐角，电场力做正功，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为某同学制作的电磁发射装置简化模型，MN、PQ为水平固定的相距为L且足够长的粗糙导轨，两导轨间存在磁感应强度大小可调的匀强磁场，方向竖直向下，M、P端接有电动势为E、内阻不计的恒压电源，K为开关。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒ab垂直导轨静置于导轨上，与导轨接触良好，电路中其余电阻不计。导体棒在导轨上运动时受到恒定的阻力f，当磁场的磁感应强度取某一特定值时，闭合开关K可以使导体棒最终的速度最大。在此磁感应强度下导体棒从静止开始经时间t，运动的位移大小为d。下列说法中正确的是（ ）
A. 导体棒最终的最大速度为
B. 从静止开始经时间t通过导体棒的电量为
C. 从静止开始经时间t导体棒所受安培力的冲量大小为
D. 从静止开始经时间t电流通过导体棒产生的热量为
【答案】AC
【解析】A．设磁感应强度大小为，导体棒最终最大速度为；则有，
联立可得
根据数学知识可知，当时，取最大值，为
故A正确；
B．保持不变，取，任意时刻导体棒电流
在时间内，有
故B错误；
C．导体棒所受安培力的冲量大小为
故C正确；
D．电源消耗的电能为
根据能量守恒可知电源消耗的电能转化为电流通过导体棒产生的热量、导体棒的动能、导体棒与导轨摩擦产生的热量，故D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某物理学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，轻绳两端分别系着质量为m的物块A（含遮光片）和质量为M的物块B，将遮光片的中心位置固定在物块A的中间位置。实验时，改变物块初始位置，使物块A从不同的高度由静止释放，竖直向下运动，记录下每次释放前遮光片的中心位置到光电门的高度差h以及遮光片穿过光电门的时间Δt。
（1）用游标卡尺测量遮光片宽度，如图2所示，遮光片宽度d为______mm；
（2）利用作图法处理数据，若要得到一条过原点的倾斜直线，则以h为纵坐标，以______（填“”或“”）为横坐标，若系统机械能守恒，则该直线的斜率为______（用字母m，M，g，d表示）。
【答案】（1）5.50 （2）
【解析】【小问1详解】
遮光片宽度d为5mm+0.05mm×10=5.50mm
【小问2详解】
[1]若机械能守恒则满足
可得
则利用作图法处理数据，若要得到一条过原点的倾斜直线，则以h为纵坐标，以为横坐标；
[2]若系统机械能守恒，则该直线的斜率为
12. 某物理学习小组利用压敏电阻设计制作了一个压力测量仪，能够直接读出压力的大小，其原理图如图1所示。其中是保护电阻（阻值为800Ω），是调零电阻（最大阻值为999.9Ω的电阻箱），电流表量程为10mA（内阻不计），电源电动势E＝10V（内阻不计），已知压敏电阻阻值R与所受压力大小F的关系如图2所示，要求将电流表的表盘全部刻度都赋值成压力值。
（1）电流表表盘赋值后，压力值为零的刻线对应电流表______mA刻线（填“0”或“10”）；
（2）小组同学对压力测量仪进行调零时，电阻箱阻值应为______Ω；
（3）电流表表盘赋值压力值后，相邻刻度间的压力差值______（填“相等”或“不相等”）；
（4）电池使用一段时间后，电动势降为9.8V。若此时使用此测量仪先调零、再测量，读数为1000N，对应电流为______mA，实际压力大小为______N。
【答案】（1）10 （2）100.0
（3）不相等 （4）5 980
【解析】【小问1详解】
压敏电阻的阻值随压力的增大而增加，压力为时，回路电阻最小，电流最大，故压力值为零的刻线对应电流表10 mA刻线。
【小问2详解】
压力时，压敏电阻为，此时电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
【小问3详解】
根据，
可得
可知随不是线性变化，电流表刻度均匀，故相邻刻度间的压力差值不相等。
【小问4详解】
[1][2]压力为时，对应电流表读数为，，则有
可得
电动势降为，调零后有
设实际压力，则有
解得
13. 某次实验中，甲、乙小车上安装有蓝牙设备，该设备的有效通讯距离为d＝10m。甲车在前、乙车在后沿一条直线同向运动，初始距离为。甲车由静止开始做加速度的匀加速直线运动，乙车同时开始做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，甲、乙两车大小可忽略。求：
（1）甲、乙两车间的最小距离Δx；
（2）甲、乙两车维持蓝牙通讯的时长Δt。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
设经过时间，甲乙两车达到共速，此时两车之间的距离最小，则有
解得，
则此过程中，甲车的位移
乙车的位移
故两车之间的最小距离
【小问2详解】
由于，，乙车没有追上甲车，二者之间的通讯仅中断一次，则有
解得
（为负值的解舍去）
14. 在光滑绝缘水平面内有一平面直角坐标系xOy，其俯视图如图所示，第一象限区域分布着磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，第二象限区域分布着磁感应强度大小为2B，方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。长为L的光滑空心绝缘细管MN平行y轴，M端位于坐标原点O处，管内M端有一质量为m带正电小球P（可视为质点），细管以速度沿x轴正向匀速平行移动，小球离开管口N端射入磁场时速度的大小为。求：
（1）小球从M端运动至N端过程中，细管对小球做功W；
（2）小球所带电荷量q；
（3）小球离开细管后，第二次经过y轴时与坐标原点O的距离d。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
小球从M端运动到N端的过程中，由动能定理可得
解得细管对小球所做的功
【小问2详解】
设小球沿y轴正方向做匀加速直线运动的加速度大小为，小球在N端时沿y轴方向的分速度大小为，如图所示
则有
小球受到洛伦兹力，根据牛顿第二定律则有
结合匀变速直线运动规律
联立解得，小球所带电荷量
【小问3详解】
设小球从M端运动到N端的时间为，水平位移大小为，速度与水平方向夹角为，则有，
解得
由几何知识可知
解得
设小球在右侧磁场中圆周运动的轨道半径为，左侧磁场中圆周运动的轨道半径为，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有，
解得，
由几何关系可知，小球圆周运动的圆心刚好在y轴上，则有
代入有关数据解得
15. 如图所示，固定点O处悬挂长为L的轻质细绳，细绳的末端拴接一个质量为m的小球，在O点正下方处固定一个细钉，的距离为。在O点下方的光滑水平面上有一质量为2m的凹槽，凹槽的左右挡板内侧间的距离也为L，在凹槽右侧靠近挡板处有一质量为m的小物块，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数。物块与凹槽一起以速度向左运动，将细线水平拉直，静止释放小球，当小球摆到最低点时刚好与凹槽左侧发生碰撞，小球和凹槽均被弹回，此后小球将无法绕做完整的圆周运动。已知小球与凹槽不会发生二次碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g。小球与凹槽碰撞后，求：
（1）滑块相对凹槽静止时的位置；
（2）小球脱离圆轨道时，小球和钉子的连线与方向夹角θ的余弦值csθ；
（3）滑块与凹槽达到共速所需时间t（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可）。
【答案】（1）滑块位移凹槽最右端
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
小球运动到最低点的过程中，由动能定理可得
解得小球到达最低点时的速度大小为
小球与凹槽碰撞前后，滑块的速度不变，对小球与凹槽组成的系统，取水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
联立解得碰后小球的速度
凹槽的速度
对凹槽和滑块组成的系统，由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
联立解得，滑块与凹槽相对位移的大小为
即滑块相对于凹槽静止时的位置为凹槽右边挡板处；
【小问2详解】
小球脱离圆形轨道时，所受细线的拉力为0，由牛顿第二定律可得
小球碰后到脱离轨道的过程中，由动能定理可得
联立解得
【小问3详解】
以凹槽为参考系，滑块与凹槽弹性碰撞前后，相对初速度大小不变，即为
滑块与凹槽相对加速度的大小为
根据匀变速直线运动规律可得
联立解得滑块与凹槽达到共速所需时间