湖北省武汉市2025届高三下学期四月调研考试物理试卷（Word版附解析）

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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。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. 2024 年 6 月 25 日，嫦娥六号返回器准确着陆于预定区域，实现世界首次月球背面采样返回。相关研究表
明，月壤中氦-3 储量极为丰富，每 100 吨氦-3 原料足可以解决全球一年的电力供应。氦-3 常见的一种核反
应为： ，对于该反应，下列说法正确的是（ ）
A. X 是中子 B. 该反应为裂变反应
C. 该反应需在高温下才能进行 D. 的比结合能大于 的比结合能
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据核反应方程的两个守恒，可得 X 的质量数为 1，电荷数为 1，因此 X 是质子，故 A 错误。
BC．该反应属于核聚变，需要在高温下才能进行，故 B 错误，C 正确。
D．反应物的稳定性小于生成物的稳定性，因此 的比结合能小于 的比结合能，故 D 错误。
故选 C。
2. 《考工记》中记载：“马力既竭，辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动一
段距离。若马拉着车以速度 在平直路面上匀速行驶，车受到的阻力大小为车重的 倍，重力加速度大小
为 。则马对车不施加拉力后，车运动的位移大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
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【解析】
【详解】根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
联立解得
故选 B。
3. 发光二极管的发光帽由透明环氧树脂制成，它由半径为 的半球体与半径为 的圆柱体组成，如图为过
半球球心 的竖直截面图。当用平行单色光垂直于圆柱体底面入射，经过半径 上 点的光线恰好在圆弧
面上发生全反射，已知 ，则该透明环氧树脂材料的折射率为（ ）
A. B. C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
根据全反射临界角公式可知
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解得
故选 A。
4. 如图所示，地球从外到内分为地壳、地幔、地核三部分，其中地核质量约为地球总质量的 0.32 倍，半径
约为地球半径的 0.55 倍。地壳、地幔、地核视其质量均匀分布，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的万
有引力为零，则地幔和地核交界处的重力加速度大小与地球表面的重力加速度大小之比为（ ）
A. 1.06 B. 0.95 C. 0.58 D. 0.55
【答案】A
【解析】
【详解】设地球质量为 M，半径为 R，则地球表面的重力加速度大小
地幔和地核交界处的重力加速度大小
则有
故选 A。
5. 某水电站发电机的输出功率为 ，发电机的输出电压为 。通过升压变压器升压后向远处输电，
输电线的总电阻为 ，在用户端用降压变压器把电压降为 。要求在输电线上损失的功率控制在
，则（ ）
A. 输电线上通过的电流为 B. 降压变压器原线圈的电压为
C. 升压变压器匝数比 D. 降压变压器匝数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．输电线上损失的功率为 ，根据
可得输电线通过的电流
故 A 错误；
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BCD．升压变压器为理想变压器，有
又
可得
输电线上损失的电压
升压变压器原、副线圈的匝数比
可得
降压变压器原线圈两端电压
降压变压器原、副线圈的匝数比
可得
故 C 正确，BD 错误。
故选 C。
6. 2025 年 3 月 21 日，在自由式滑雪和单板滑雪世锦赛男子单板滑雪坡面障碍技巧决赛中，中国选手苏翊鸣
获得银牌。如图所示，某次训练中，运动员从左侧高坡的 点滑下，再从斜坡上的 点，以 的
初速度沿与斜坡成 方向飞出，在空中完成规定动作后落在斜坡上的 点。不计空气阻力，重力加速度
大小 ，下列说法正确的是（ ）
A. 在研究运动员空中姿态时可将其视为质点
B. 运动员在空中飞行时，相同时间内速度变化量不同
C. 运动员在空中飞行的时间为
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D. 运动员落到 点时的速度方向与 方向垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A．在研究运动员空中姿态时，运动员的大小和形状不能忽略，因此不能将其视为质点，A 错误；
B．运动员在空中飞行时，仅受重力作用，加速度为重力加速度，则相同时间内速度变化量
可见相同时间内速度变化量相同，B 错误；
C．由题意可知，将运动的运动情况分解，如图所示
从 B 点到离斜面最远点过程中，运动员在垂直斜面方向上有
又
联立代入数据可得
由对称性可知，运动员在空中飞行的时间为
C 错误；
D．运动员落到 点时的垂直斜面方向的速度
沿斜面方向的速度
运动员落到 点时的速度与斜面的夹角
所以运动员落到 点时的速度与斜面的夹角为 30°，而初速度 与斜面的夹角为 60°，所以速度方向与
方向垂直，D 正确。
故选 D。
7. 如图所示，直角三角形 中 ， ，其区域内存在磁感应强度大小为 、方向垂直纸面向
外的匀强磁场， 点处的粒子源可向磁场区域各个方向发射速度大小为 （ 为粒子的比荷）的带正电
的粒子。不考虑粒子的重力和相互间作用力，下列说法正确的是（ ）
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A. 边上有粒子到达区域的长度为
B. 边上有粒子到达区域的长度为
C. 从 边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 从 边射出的粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得
解得
如图所示
由几何关系可得 边上有粒子到达区域的长度为
由几何关系可得 边上有粒子到达区域的长度为
故 AB 错误；
C．如图所示
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粒子从 边上 点射出时，对应 圆心角最小，所用时间最短，由几何关系可知，最小圆心角为 ，则
最短时间为
故 C 正确；
D．如图所示
粒子从 边上 点射出时，对应的圆心角最大，所用时间最长，由几何关系可知，最大圆心角为 ，
则最长时间为
故 D 错误。
故选 C。
8. 如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面 4 个过程组成： 为等压过程， 为绝热过程，
为等压过程， 为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程中，气体内能增加
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B. 过程中，气体内能不变
C. 过程中，气体吸收热量
D. 整个过程中，气体从外界吸收的总热量可以用 所围的面积表示
【答案】AD
【解析】
【详解】A． 为等压过程，体积增大，根据 可知温度升高，气体内能增加，A 正确；
B． 为绝热过程，由图可知体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律 可知内能
减小，B 错误；
C． 为等压过程，体积减小，外界对气体做功；根据 可知温度降低，内能减少，根据热力学
第一定律 可知气体放出热量，C 错误；
D． 图像与 V 轴围成的面积代表功，而整个过程回到 a 状态时气体与初态相比温度不变，内能不变，
可知整个过程气体从外界吸收的总热量与做的总功相同，所以整个过程中，气体从外界吸收的总热量可以
用 所围的面积表示，D 正确。
故选 AD。
9. 如图所示，水面上有两个相距 、频率均为 的波源 和 ，水面上 点到 的距离为 ，到
的距离为 。 时刻，两波源同时由平衡位置开始向下简谐振动， 时， 点开始振动。已知
两波源的振幅均为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 该水波的波长为
B. 内， 点运动的路程为
C. 点与 的连线之间（不含 两点）有 2 个振动减弱点
D. 与 的连线之间（不含 、 两点）有 8 个振动加强点
【答案】AC
【解析】
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【详解】A． 时， 点开始振动，可知波速
周期为
则水波的波长
故 A 正确；
B．波源 传播到 P 点的时间
则波源 传播到 P 点之前 P 点振幅为 ，振动了
所以波源 传播到 P 点之前 P 点的路程为
两波源到 P 点的波程差
所以波源 传播到 P 点后 P 点为振动加强点，振幅为
波源 传播到 P 点后 P 点又振动了
波源 传播到 P 点后 P 点的路程为
则 内， 点运动的路程为
故 B 错误；
C．设振动减弱点距离 的距离为 ，则距离 点的距离为
则应满足
可求得
即两列波叠加后 与 的连线之间（不含 、 两点）共有 2 个振动减弱点，故 C 正确；
D．设振动加强点距离 的距离为 ，则距离 的距离为
则应满足
可求得
即两列波叠加后 与 的连线之间（不含 、 两点）共有 5 个振动加强点，故 D 错误。
故选 AC。
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10. 如图所示，两根足够长的平行金属光滑导轨 、 固定在倾角为 的斜面上，导轨电阻
不计。 与 间距为 ， 与 间距为 。在 与 区域有方向垂直斜面向下的匀强磁
场，在 与 区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为 。在 与
区域中，将质量为 ，电阻为 ，长度为 的导体棒 置于导轨上，且被两立柱挡住。 与 区域中
将质量为 ，电阻为 ，长度为 的导体棒 置于导轨上。 由静止下滑，经时间 恰好离开立柱， 、
始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为 。则（ ）
A 两导体棒最终做匀速直线运动
B. 时刻， 的速度大小为
C. 内， 下滑的距离为
D. 中电流的最大值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．若 a 棒最终做匀速直线运动，则有
此时对 b 棒则有
可见两导体棒最终不会都做匀速直线运动，A 错误；
B．设 时刻， 的速度大小为 v，a 棒产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律
分析 b 受力
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解得
B 正确；
C．在时间 t 内，对 a 棒由动量定理有
解得
C 错误；
D．由闭合电路欧姆定律，a 棒中的电流满足
对 b 棒，由牛顿第二定律
对 a 棒，由牛顿第二定律
显然，当电流最大时， 最大，有
即
解得
D 正确。
故选 BD
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11. 某实验小组利用手机物理工坊（Phyphx）探究圆周运动向心加速度的影响因素。该小组先探究向心加
速度与角速度的关系，实验装置如图（a）所示，步骤如下：
①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上；
②打开手机物理工坊，选择向心加速度测量功能，转动后轮；
③改变手机在自行车后轮上固定的位置，重复上述实验；
④利用手机物理工坊得到向心加速度与角速度的关系如图（b）和图（c）所示。
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（1）探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是_____；
A. 等效替代 B. 控制变量 C. 微小量放大
（2）作 图像，得到图（b），可以初步得到结论：转动半径一定时，_____；
（3）改变自变量，作 图像，得到图（c），图中 A、B 两次实验中，转动半径 _____ （选填“>”
“=”或“