湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学2025届高三下学期第四次模拟考试物理试卷（Word版附解析）

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命题：王爱国 审题：方贵林
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,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分.）
1．如图甲为氢原子光谱示意图，图乙为氢原子部分能级示意图。图甲中的 、 、 、 是
氢原子在可见光区的四条谱线，这四条谱线为氢原子从 能级向 能级跃迁时产生的。已
知可见光的光子能量范围为 。下列说法正确的是（ ）
A． 对应的光子能量比 对应的光子能量大
B． 可能是氢原子从 能级向 能级跃迁时产生的
C．若氢原子从 能级向 能级跃迁，则辐射出的光属于红外线
D．若氢原子从 能级向 能级跃迁，则需要吸收 10.2eV 的能量
2．如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ）
A．图 1 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B．图 2“水流星”匀速转动过程中，水在最高处对碗底的压力小于其在最低处对碗底的压力
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C．图 3 铁路转弯处，通常外轨比内轨高，目的是利用外轨对轮缘的弹力帮助火车转弯
D．图 4 脱水桶脱水时，转速越大，紧贴在桶壁的衣服受到的摩擦力也越大
3．质量为 的玩具小汽车（可视为质点）由静止开始沿直线加速，最后减速至静止，其
合外力 F 随位移 x 的变化图像如图所示。已知玩具小汽车在位移 时恰好停下。下列关
于玩具小汽车运动的物理量描述正确的是（ ）
A．初始阶段合外力
B．速度的最大值为 2m/s
C．加速运动的时间为 1s
D．匀速运动的时间为 3s
4．如图为一定质量的理想气体在 a→b→c→a 循环过程中气体压强随体积变化关系图像。ab
的延长线过坐标原点，bc 平行于 p 轴，曲线 ca 是双曲线的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．在状态 c→状态 a 的过程中，气体内能减小
B．在状态 a→状态 b 的过程中，气体分子热运动的平均动能不变
C．在状态 b→状态 c 的过程中，气体分子数密度变大
D．在 a→b→c→a 的循环过程中，气体从外界吸收热量
5．如图所示，y 轴左侧和右侧分别存在两种不同介质，波源只完成了一次全振动，形成了一
列沿 x 轴正方向传播、只有一个波长的简谐横波，t=0 时刻的波形如图中实线所示，t=1.4s 时
刻的波形如图中虚线所示。下列说法正确的是（ ）
A．波在左侧介质中的频率为 0.8Hz
B．波在右侧介质中的周期为 0.8s
C．波在左侧介质中的传播速度为 4m/s
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D．介质中 x=-2m 处的质点经过 0.4s 时间传到 x=0 的位置
6．如图所示电路中，A、B 是构成平行板电容器的两金属极板，光敏电阻 的阻值随光照强
度的增大而减小。将开关S闭合，有一带电粒子静止在电容器中的 点，下列说法正确的是（ ）
A．仅减小光敏电阻的光照强度，灯泡 L 将变亮
B．仅将 A 板上移， 点电势升高
C．仅将 A 板上移，粒子仍保持静止不动
D．减小光敏电阻的光照强度的过程中，电阻 中有向上的电流
7．如图所示，一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块 A，另一端通过光滑滑轮连接重
物 B，此时两边细线竖直。某时刻，水平拉力 F 作用在滑块 A 上，使 A 向右移动。已知 A、B
的质量分别为 m 和 2m，滑块 A 与细杆间的动摩擦因数为 。则（ ）
A．若 A 做匀速运动，则 B 也做匀速运动
B．若 B 做匀速运动，则 A 做加速运动
C．若 A 缓慢向右运动，当细线与细杆间的夹角为 时，拉力
F 有最小值
D．若 A 缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为 时，拉力 F 一直在增大
8．如图所示，建设房屋时，保持底边 L 不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的
雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩 擦
的运动。下列说法正确的是（ ）
A．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大
B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大
C．倾角θ越大，雨滴从顶端 O 下滑至屋檐 M 时的速度越大
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D．倾角θ越大，雨滴从顶端 O 下滑至屋檐 M 时的时间越短
9．如图所示，质量为 的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的
半径为 （未知），一质量为 m 的小球以速度 水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时 M
向前走了 ，接着小球又返回小车的左端。若 ，重力加速度为 g，则（ ）
A．整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒
B．圆弧的半径为 R=
C．小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为
D．整个过程小球对小车做的功为
10．如图甲，竖直平面中有平行于该平面的匀强电场，长为 的绝缘轻绳一端固定于 点，另
一端连接质量为 、带电量为 的小球，小球绕 点在竖直面内沿顺时针方向做完整的圆周运
动。图中 为水平直径， 为竖直直径。从 A 点开始，小球动能 与转过角度 的关系如图
乙所示，已知重力加速度大小为 ，则（ ）
A． 为电场的一条等势线 B．该匀强电场的场强大小为
C．轻绳的最大拉力大小为 D．轻绳在 两点拉力的差值为
二、非选择题:本题共５小题,共６０分.
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11．（6 分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示：
(1)关于该实验，下列说法中正确的是________
A．单缝和双缝应当相互平行
B．测量过程中，把 5 个条纹间距数成 6 个，会导致波长测量值偏大
C．把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变宽
D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，该点处一定是暗条纹
(2)某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为 ，以某种单色光照
射双缝时，在离双缝 远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻
线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的读数为 ；然后同方向
转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其读
数为 mm。
(3)根据以上实验，测得的这种光的波长等于 nm（结果保留 3 位有效数字）。
12．（10 分）目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度0.8mg/mL”。一兴趣小组现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，组装
一个酒精测试仪，此传感器的电阻 R，随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。提供
的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器 ∶
B．直流电源（电动势为 6V，内阻不计）：
C．电压表（量程为 3V，内阻非常大，作为浓度表使用）：
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D．电阻箱（最大阻值为 999.9Ω）∶
E.定值电阻 （阻值为 20Ω）：
F.定值电阻 （阻值为 10Ω）：
G.单刀双掷开关一个，导线若干。
（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线 ：
（2）电路中 R 应选用定值电阻 （填 R1 或 R2）
（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为 40.0Ω，然后开关向 （填“c”或“d"）端闭合，将电压表
此时指针对应的刻度线标记为 mg/mL；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标
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为“酒精浓度”。当电阻箱调为 Ω时，电压表指针满偏，将电压表此时指针对应的刻度
线标记为 mg/mL；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
13．（12 分）小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁
场方向的轴 匀速转动。已知线圈 abcd 的匝数 ，面积 ，线圈匀速转动的角
速度 ，匀强磁场的磁感应强度大小 。输电导线的总电阻 ，降压变压
器原、副线圈的匝数比为 。用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户
区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求：
(1)输电线路上损耗的电功率 ；
(2)若升压变压器原、副线圈匝数比为 ，求发电机线圈电阻 r。
14．（14 分）如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内存在垂直于坐标平面的匀强磁场
(未画出)，第二象限存在水平向左的匀强电场。质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子从第三象
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限无初速度释放后，经电压为 U 的电场加速后从 P( ，0)点垂直 x 轴进入第二象限，然后
从 A(0，2L)点进入第一象限，又经磁场偏转后垂直 x 轴进入第四象限。不计粒子重力。
(1)求第二象限内电场强度的大小；
(2)若第一象限内的磁场方向垂直于坐标平面向里，求磁场的磁感应强度大小；
(3)若第一象限某矩形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度大小
取第（2）问计算结果，求矩形区域的最小面积。
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15．（18 分）如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的
水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容 的电容器，导轨间距为 。
在图中虚线 de 右侧区域存在磁感应强度大小 ，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒 b 静
止在磁场内水平导轨上。现断开开关 S，将金属棒 a 从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平
导轨的高度差为 。已知金属棒 a 的质量 ，金属棒 b 质量 ，两金属棒在
导轨间的电阻均为 。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电
流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度 。求：
(1)当金属棒 b 的速度为 时，金属棒 a 速度；
(2)要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒 b 到 de 的最小距离 x；
(3)若金属棒 b 的速度为 时从导轨上取走金属棒 b，同时闭合开关 S，求金属棒 a 的最小速
度。
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《高三物理周测（5.24）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B D B D D AC BCD BC
1．C
【详解】A． 谱线的波长最长，频率最小，能量最小，故 对应的光子能量
比 对应的光子能量大，A 错误；
B．由图可知，四条谱线中 谱线的波长最短，频率最大，而氢原子从高能级向
能级跃迁产生的光子中，从 能级向 能级跃迁时产生的光子能量最小，
其波长最长，频率最小，B 错误；
C．氢原子从 能级向 能级跃迁时发出的光子的能量为
此能量小于可见光的能量范围，故此光属于红外线，C 正确；
D．若氢原子从 能级向 能级跃迁，释放出能量为 10.2eV 的光子，D 错误。
故选 C。
2．B
【详解】A．图 1 汽车通过凹形桥的最低点时，加速度方向向上，汽车处于超重
状态，故 A 错误；
B．图 2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处，根据牛顿第二定律可得
可得
在最低点处，根据牛顿第二定律可得
可得
可知
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根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压
力，故 B 正确；
C．图 3 铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重
力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故 C 错误；
D．图 4 脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的
增大而增大，故 D 错误。
故选 B。
3．B
【详解】A．由题图可知，对于玩具小汽车的整个运动过程，根据动能定理有
解得
选项 A 错误；
B． 时，合力是零，可知玩具汽车的速度最大，此时有
其中
解得
选项 B 正确；
C．加速时间为
选项 C 错误；
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D．匀速运动的时间为
选项 D 错误。
故选 B。
4．D
【详解】A．曲线 ca 是双曲线的一部分，则气体温度不变，内能不变，故 A 错
误；
B．ab 延长线过原点，在 ab 过程，气体压强与体积成正比，气体温度降低，内
能减小，则气体分子热运动的平均动能减小，故 B 错误；
C．bc 过程气体体积不变，压强增大，则气体温度升高，但气体分子数密度不变，
故 C 错误；
D．在 ab 过程中气体温度降低，内能减小，压强减小，体积减小，所以外界对
气体做功，气体放出热量，ca 过程中内能不变，体积增大，气体对外做功，气
体吸收热量，bc 过程气体体积不变，压强增大，则气体温度升高，内能增大，
气体吸收热量，根据热力学第一定律可得，整个过程中气体吸收热量大于放出热
量，所以气体从外界吸收热量，故 D 正确。
故选 D。
5．B
【详解】ABC．同一列波在不同的介质中传播时，频率和周期不变，速度之比等
于波长之比，故在左、右两侧的传播速度之比为 1:2，在 0~1.4s 时间内，波形图
在左侧介质中传播的距离为 2m，在右侧介质中传播的距离为 10m，有
波在左侧介质中的传播速度为 5m/s，在右侧介质中的传播速度为 10m/s，由
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得波的周期为 0.8s，故 AC 错误，B 正确；
D．介质中的质点并不会随波迁移，故 D 错误。
故选 B。
6．D
【详解】A．由闭合电路欧姆定律可得
仅减小光敏电阻的光照强度， 增大， 减小，灯泡 L 将变暗，故 A 错误；
B．金属板 接地，则
又
仅将 板上移，电场强度减小，则 都减小，故 B 错误。
C．仅将 板上移，电容器两端电压不变，距离 d 变大，根据
可知电场强度减小，电场力减小，粒子将向下运动，故 C 错误；
D．电容器两端电压
由于 I 减小，则 U 减小，根据
可知 Q 减小，电容器放电，电阻 中有向上的电流，故 D 正确；
故选 D。
7．D
【详解】AB．对 AB 两滑块速度关系如图所示
由几何关系有
若 A 做匀速运动， 逐渐减小， 逐渐增大，则 B 的速度逐渐增大；若 B 做
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匀速运动， 逐渐减小， 逐渐增大，则 A 的速度逐渐减小，故 AB 错误；
CD ．对滑块 B 有
对滑块 A 有进行受力分析如图所示
由于滑块 A 从图示（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至 过程中
可知
则在竖直方向上有
则在水平方向有
联立解得
假设 ，
解得
则可求得
滑块 A 从图示虚线位置开始缓慢向右移动过程中， 减小，可知 F 逐渐增大，当
时
解得拉力 F 有最大值
故 C 错误，D 正确。
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故选 D。
8．AC
【详解】AB．设屋檐的底角为θ，底边长度为 L，注意底边长度是不变的，屋顶
的坡面长度为 x，雨滴下滑时加速度为 a，对雨滴受力分析，只受重力 mg 和屋
顶对雨滴的支持力 FN，垂直于屋顶方向 mgcs θ＝FN
平行于屋顶方向 ma＝mgsin θ
雨滴的加速度为 a＝gsin θ
则倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大；
雨滴对屋顶的压力大小 FN′＝FN＝mgcs θ
则倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越小，故 A 正确，B 错误；
D．根据三角关系判断，屋顶坡面的长度 x＝
由 x＝ gsin θ·t2
可得
可见当θ＝45°时，用时最短，D 错误；
C．由 v＝gsin θ·t
可得
可见θ越大，雨滴从顶端 O 下滑至 M 时的速度越大，C 正确。
故选 AC。
9．BCD
【详解】A．小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上合力不
为零，动量不守恒，没有阻力做功，机械能守恒，故 A 错误；
BC．小球达到圆弧的顶端，这个过程中水平方向动量守恒得
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解得 R= 此时 M 向前走了 0.25R，根据
即
根据几何关系
解得 t=
故 B、C 正确；
D．设小球离开小车时，小球的速度为 v1，小车的速度为 v2，选取向右为正方向，
整个过程中水平方向动量守恒得
解得
根据动能定理整个过程小球对小车做的功为
故 D 正确。
故选 BCD。
10．BC
【详解】AB．由图像知 为等效最低点， 为等效最高点，根据动能定理
可知
解得
重力和电场力的合力在等效最低点与等效最高点连线上，运动距离为 2l，则合力
大小为 mg，根据余弦定理可知
解得
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根据几何关系可知，电场强度方向和重力方向夹角为 ，方向斜向上，如图所
示
由于为匀强电场，则可知 不是电场的等势线，故 A 错误，B 正确；
C．在等效最低点拉力最大，可得
解得
故 C 正确；
D．从等效最低点到 A 点过程，根据动能定理得
在 A 点根据牛顿第二定律得
联立得
从等效最低点到 C 点过程，根据动能定理得
在 A 点根据牛顿第二定律得
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联立得
轻绳在 两点拉力的差值为
故轻绳在 两点拉力的差值为 ，故 D 错误。
故选 BC。
11．(1)AC
(2)13.699/13.700/13.701
(3)569
【详解】（1）A．为了获得清晰的干涉条纹，单缝和双缝应当相互平行，故 A 正
确；
B．根据双缝干涉条纹公式
测量过程中，把 5 个条纹间距数成 6 个，导致相邻亮条纹间距变小，会导致波长
测量值偏小，故 B 错误；
C．根据双缝干涉条纹公式
可知把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，L 变大，相邻两亮条纹中心的距离变宽，
故 C 正确；
D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，由于狭缝作用
光源、频率和相位差完全相同，该点处一定是明条纹，故 D 错误。
故选 AC。
（2）根据螺旋测微器的读数规则可知其读数为
；
（3）条纹间距
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根据双缝干涉条纹公式
联立可得测得的这种光的波长
12． 0.1 10 0.8
【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示
（2）[2]由于电压表量程为 3V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定
律可得，定值电阻两端的电压为
由图甲可知
又 ，得
则
故选 R2。
（3）①[3][4]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值代替传感器的电阻，故应先调
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节电阻箱到 40Ω，结合电路可知，开关应向 c 端闭合；结合图甲可知，此时的酒
精气体浓度为 0.1mg/mL；
②[5][6]根据
可知，电压表满偏时，电阻箱电阻为
电压表指针满偏，结合图像可知，将电压表此时指针对应的刻度线标记为
。
13．(1)
(2)
【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为 、 ，电动机恰能正常工
作，则
解得
根据理想变压器的变流规律有
解得
输电线路上损耗的电功率为
解得
（2）根据理想变压器的变压规律有
解得
升压变压器副线圈两端电压为
解得
根据理想变压器的变压规律有
解得
交流发电机产生的感应电动势的最大值为
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代入数据解得电动势有效值
根据理想变压器的变流规律有
其中
解得
根据闭合电路欧姆定律有
解得
14．(1) ；(2) ；(3)
【详解】(1)设粒子从 P 点进入电场的速度大小为 v0，根据动能定理有
粒子进入电场后做类平抛运动，有
水平方向
竖直方向有
2L=v0t
其中
联立解得
(2)粒子进入第一象限的匀强磁场后，做匀速圆周运动，如图所示
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由 得
解得
=60°
则粒子进入磁场中的速度为
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为 r，则有
解得
由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
(3)磁感应强度大小不变，粒子做匀速圆周运动的半径大小不变，即
画出粒子轨迹示意图如图所示
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由几何关系可知粒子偏转 240°，所以
矩形的长边为
宽边为
则最小面积为
15．(1)
(2)6m
(3)3m/s
【详解】（1）设金属棒 a 滑上水平导轨时速度为 ，下滑过程中由机械能守恒定
律可得：
当金属棒 b 的速度 时，设金属棒 a 的速度为 ，由动量守恒定律有：
代入数据解得：
（2）由题意可得，金属杆 a 在磁场内做减速运动，金属杆 b 在磁场内做加速运
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动。要使两金属棒在磁场中不相撞，则金属杆 a 追上金属杆 b 时恰好共速。所以
由动量守恒定律有：
从金属杆 a 进入磁场到二者共速的过程中，设通过闭合回路的电量为 q，回路中
的平均电流为 ： ， ， ，
在此过程中，对于金属杆 b 由动量定理得：
联立以上各式可得，初始时刻金属棒 b 到 de 的最小距离：
（3）由题意可得，取走金属棒 b，闭合开关 S，金属棒 a 以速度 5m/s 向右切割
磁感线，给电容器充电。当金属棒 a 产生的感应电动势和电容器电压相等时，金
属棒 a 开始匀速运动，速度达到最小。
则 ，
对于金属棒 b 由动量定理可得：
联立以上各式可得：
代入数据可得：
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