2025届湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学高三下学期5月限时训练（月考）物理试卷（含解析）

这是一份2025届湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学高三下学期5月限时训练（月考）物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为T，则（ ）
A．衰变时释放的粒子X是
B．比的比结合能小
C．随着全球变暖，的半衰期变短
D．若枯死植物含量为大气中含量的，则死亡时间为
2．某同学把手机固定在身上蹦极，蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中，加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力，则该同学处在最低点的时刻是（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，一表面光滑的半球体B静止放在粗糙水平面上，现用一始终沿球面切线方向的拉力F使另一光滑小球A沿球体表面缓慢上滑，则在小球上滑到最高点的过程中（半球体B始终保持静止），下列说法正确的是（ ）
A．拉力F先变大后变小
B．拉力F一直变小
C．地面对半球体B的支持力先减小后增大
D．地面对半球体B的摩擦力先减小后增大
4．如图所示，足够大的金属板A、B平行放置，在两板间放置一不带电的金属球壳，O为球心，a、b为球壳外表面上的两点。闭合开关S，稳定后（ ）
A．a点的电势比b点的高B．a点的电场强度比O点的大
C．向右移动滑片P，a点的电势降低D．断开开关S，a点的电场强度减小
5．如图所示，两物块M和m用一根绕过定滑轮的轻绳相连。在一定距离内，物块M在某一外力作用下能沿平台向左做匀速直线运动，并保持其速度为。与此同时，物块m随之上升。在此过程中，当物块M依次经过A、B两点时，其轻绳与水平线所成夹角各为：， ，已物块m的质量为1kg，滑轮离台面高为，重力加速度，且物块M、m皆可视为质点。则对于物块M途经A、B两点的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．轻绳对物块m做功122J
B．物块m做匀速直线运动
C．轻绳对物块m做功的平均功率约为174.6W
D．无法求出轻绳对物块m的冲量大小
6．如图所示，在某行星表面上有一倾斜的圆盘，面与水平面的夹角为，盘面上离转轴距离处有小物体与圆盘保持相对静止，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动角速度为时，小物块刚要滑动，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．这个行星的质量
B．这个行星的第一宇宙速度
C．这个行星的密度是
D．离行星表面距离为的地方的重力加速度为
7．光学仪器“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。其由发光图片、棱镜和光屏构成，发光图片的中心、棱镜左右侧面的中心以及毛玻璃光屏的中心都处于轴上，如图所示。其中棱镜的横截面为底角的等腰梯形，棱镜材料对绿光的折射率。已知平行于轴入射到左侧界面的绿光穿过棱镜时，只与下底面发生一次反射，下列说法正确的是（ ）
A．平行于轴入射到左侧界面的绿光折射时偏折了
B．平行于轴入射到左侧界面不同位置的绿光在棱镜内通过的路程不同
C．若从图示视角观察，图片以轴旋转，则光屏上的像与图片旋转方向相同
D．若棱镜以轴旋转的角速度为，则光屏上的像旋转周期为
二、多选题
8．波源P、Q分别位于x＝0和x＝12m处，如图所示，t＝0时刻分别恰好传到2m和6m处，图中箭头分别为两列波的传播方向，波速为2m/s，振幅均为5cm，则（ ）
A．t＝1s后，x＝4m处的质点做振幅为10cm的简谐运动
B．波源间质点位移大小第1次达到10cm是由于两列波的波峰相遇
C．波源间质点位移大小第1次和第2次达到10cm的两质点相距2.5m
D．t＝3s时，两波源间（不含波源）有4个质点位移为零
9．空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面中，取竖直向下为正方向，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕其中心轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示，则（ ）
A．图甲情况中时刻线框中无电流
B．图甲情况下内线框内电流方向不变
C．两种情况下线框产生的感应电流最大值之比为
D．两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为
10．在倾角为30°的光滑斜面上存在与斜面垂直向上的条状匀强磁场，磁场的宽度为L，两个条状磁场间的距离为L，一质量为m、边长为L的正方形线圈以与斜面底边平行的初速度水平抛出，线框的一组边与磁场边界平行，线圈与斜面、磁场的关系如图乙所示。已知斜面的宽度足够大、斜面足够长和磁场的数量足够多。重力加速度为g，线圈电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．线圈刚进磁场时线圈中的电流方向为顺时针方向
B．线圈刚进入第二个条状磁场区域时，水平方向的加速度大小为
C．线圈最多穿过6个条状磁场区域
D．线圈产生的热量大于
三、实验题
11．验证机械能守恒
用如图（甲）所示的装置，验证小球在空中运动时机械能守恒。将小球从斜面上某位置处释放，利用频闪相机连续得到小球离开桌面后下落经过的若干位置，如图（乙）所示。按比例尺，得到图中位置1与2、2与3、3与4、4与5之间对应的实际水平距离均为x，位置1与3、2与4、3与5之间对应的实际竖直高度分别为h1、h2、h3。已知频闪照相的频率为f。
(1)小球经过位置2时，速度的水平分量大小为 ，竖直分量大小为 。
(2)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒，须满足表达式 =8gh2（式中g为重力加速度大小）。
(3)（多选）若小球在离开桌面后的飞行过程中机械能守恒，则飞行过程中小球的动能Ek随时间t的变化率与时间t的关系图像可能为（ ）
A．B．C．D．
12．某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势和内阻，又能同时测量未知电阻的阻值。器材如下：
A．电池组（四节干电池）
B．待测电阻（约）
C．电压表（量程、内阻很大）
D．电压表（量程、内阻很大）
E．电阻箱R（最大阻值）
F．开关一只，导线若干
实验步骤如下：
（1）将实验器材连接成如图甲所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表接近满偏，逐渐增加电阻箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数。
（2）根据记录的电压表的读数和电压表的读数，以为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值为横坐标，得到的实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为 ，待测电阻 （保留两位有效数字）。
（3）图丙分别是以两电压表的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势 V，内阻 ，两图线的交点的横坐标为 ，纵坐标为 （结果均保留两位有效数字）。
四、解答题
13．如图所示，一个底面积的柱形导热光滑汽缸与足够长的U形细管连接，U形细管右端封闭，其中有一定量的水银，细管体积可忽略。外界温度时，从汽缸开口处缓慢放入一个质量为的活塞（密封效果良好），稳定时活塞底距离汽缸底高度，大气压强为。
(1)从放入活塞到稳定的过程中，汽缸内气体 。（选填“向外界放热”或“从外界吸热”）
(2)求稳定后汽缸内气体的压强和U形管中水银液面的高度差（结果保留1位小数）。
(3)求汽缸的总高度（结果保留整数）。
14．某娱乐节目中设计了一水上闯关轨道，其简化模型如图所示，半径的光滑圆弧轨道与一传送带平滑连接，两轨道相切于点，A点与圆心点等高。传送带长，与水平方向夹角传送带以的速度顺时针方向转动，距点水平距离为，高为处设置一水平平台，闯关者从A点静止下滑，最后要从点飞出并落入平台，某次闯关时，闯关者质量，闯关者与传送带的动摩擦因数，不计空气阻力和轨道连接处的能量损失，不考虑传送带滑轮大小，，求：
(1)闯关者在圆弧轨道上的点时的速度大小以及对圆弧轨道的压力大小。
(2)为了使闯关者能恰好水平进入平台，求平台距点的水平距离。
(3)求这次闯关时，传送带和闯关者之间因摩擦而产生的热量。
15．如图甲，一质量为m足够长的绝缘板静止在光滑水平面上，板的左端有一个质量也为m的带电小物块，其电荷量为。距绝缘板左端到之间存在电场和磁场，匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下。现让带电小物块在水平恒力的作用下从静止开始向右运动。小物块到达电、磁场区域的左边界时刻，撤去水平恒力，此时绝缘板的速度大小为。带电小物块从开始运动到前进的过程中，速度随位移变化的图像如图乙，其中段为直线，重力加速度为g。求：
（1）带电小物块从开始运动到电磁场左边界的时间t；
（2）小物块与绝缘板的动摩擦因数和水平恒力F的大小；
（3）从开始运动到小物块前进过程，系统克服摩擦力所做的功；
（4）电场强度E和磁感应强度B的大小。
参考答案
1．D【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有14-14=0，6-7=-1可知，X是，故A错误；
B．衰变反应释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知，比的比结合能大，故B错误；
C．半衰期与物理、化学性质无关，可知，随着全球变暖，的半衰期不变，故C错误；
D．根据半衰期的规律有根据题意有解得故D正确。故选D。
2．B【详解】由a-t图像可知，内，该同学向下加速运动，速度逐渐增大；时刻，速度达到最大值；内，继续向下运动，速度逐渐减小；时刻，速度减为零；内，反向加速，向上运动。因此，时刻该同学处于最低点。故选B。
3．B【详解】AB．如图所示，小球上拉至某位置时，由图可知
，则变大时，减小，变大，A错误，B正确；
CD．对B进行受力分析，则由正交分解法可知，则变大时，支持力逐渐增加，地面对半球体的摩擦力先增大后减小，CD错误。
故选B。
4．B【详解】A．金属球壳在两极板间的电场中处于静电平衡状态，金属壳为一等势体，电势处处相等，故A错误；
B．处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，所以O点的电场强度为零，而a点的电场强度不为零，故B正确；
C．由于电容器保持与电源连接，所以向右移动滑片P时，金属板A、B之间的电势差保持不变，a点的电势不变，故C错误；
D．断开开关S，金属板A、B所带电荷量不变，且电容器的结构未发生改变不变，则金属板A、B之间的电势差不变，根据可知，a点的电场强度不变，故D错误。故选B。
5．C【详解】B．根据速度分解得；
物块m做加速直线运动，B错误；
A．物块m上升的高度为 轻绳对物块m做功为
A错误；C．运动时间为
轻绳对物块m做功的平均功率为 C正确；
D．根据动量定理得 解得 能求出轻绳对物块m的冲量大小，D错误。故选C。
6．C【详解】A．小物块刚要滑动时，处于最低点位置，根据牛顿第二定律得
解得在天体表面满足
联立解得这个行星的质量为故A错误；
B．根据牛顿第二定律得解得这个行星的第一宇宙速度为故B错误；
C．根据；
联立解得这个行星的密度为故C正确；
D．设离行星表面距离为R的地方的重力加速度为，则有；解得
故D错误。故选C。
7．D【详解】A．光线在棱镜中传播时光路图如图
平行于轴入射到左侧界面的绿光折射角为可知r=30°
可知折射时偏折了，选项A错误；
B．由几何关系可知，平行于轴入射到左侧界面不同位置的绿光在棱镜内通过的路程相同，选项B错误；
C．若从图示视角观察，图片以轴旋转，则根据光路图可知，入射到左侧面的光线和从右侧面的出射光线上下位置颠倒，则光屏上的像与图片旋转方向相反，选项C错误；
D．若棱镜以轴旋转的角速度为，则周期，因棱镜旋转一周，则屏上的像转2周，则光屏上的像旋转周期为，选项D正确。故选D。
8．BC【详解】A．题图可知两波的波长不同，因为同种介质波速相同，因而两波频率不同，不能形成稳定干涉，振幅周期性变化，故A错误；
BC．由题意知，
t＝0.5s时，波源P达到第1次波峰，此时距波源Q第1个波峰出现在x=6.5m，故再经两波峰第一次相遇，即在时波峰相遇，质点坐标x＝3.25m；同理，可以求得两波谷第一次相遇为t＝2.375s，质点坐标x＝5.75m，两个波峰相遇使质点位移大小第1次达到10cm，第1次和第2次位移达到10cm的两质点相距2.5m，故B、C正确；
D．由图形知，t＝3s时，P波传到8m处，Q波传到0m处，波形如下（红线为P波，蓝线为Q波）
根据叠加原理可知，两波源间（不含波源）有5个质点位移为零，故D错误。故选BC。
9．BC【详解】A．图甲所示情况中，时，虽然穿过线框的磁通量为零，但由于磁通量均匀变化，即磁通量的变化率不等于0，且为一个恒定值，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势不等于0，即有感应电流，且感应电流大小与方向恒定，故A错误；
B．结合上述可知，图甲所示情况中感应电流方向不发生变化，故B正确；
C．令线框电阻为 R，结合上述可知，图甲所示情况产生的感应电流大小恒定为
图乙所示情况线框转动的角速度为
则其产生的感应电流最大值为
故两种情况下线框产生的感应电流最大值之比为，故C正确；
D．图乙所示情况电流的有效值为
两种情况下线框产生焦耳热的功率分别为，
结合上述可以解得两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为，故D错误。故选BC。
10．AC
【详解】A．线圈刚进入磁场时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针，故A正确；
B．线圈在进入第一个条状匀强磁场的过程中对线圈水平分析，由动量定理有
其中代入解得
所以线圈进入磁场或离开磁场过程中安培力的冲量为
所以线圈刚进入第二个条状磁场时的速度为
此时线圈中的电流为
对线圈在水平方向受力分析并结合牛顿第二定律有
联立解得线圈刚进入第二个条状磁场区域时，水平方向的加速度大小为故B错误；
C．由题意可知，线圈每通过一个条状磁场，水平方向动量减小，所以线圈能够穿过条状磁场的个数为所以线圈最多穿过6个条状磁场区域，故C正确；
D．水平方向的速度最终减为0，由功能关系可知，水平方向速度的减小是由于安培力作用的结果，沿斜面方向的运动不产生感应电流，所以线圈产生的热量为故D错误。故选AC。
11．(1) fx (2)(3)BD
【详解】（1）[1]根据平抛运动特点可知，小球在水平方向做匀速直线运动，故小球经过位置2时，速度的水平分量大小为
[2]根据匀变速直线运动推论可知，中间时刻的竖直速度等于该段的平均速度，即小球经过位置2时，竖直分量大小为同理，小球经过位置2时，竖直分量大小为
（2）小球在位置2的速度
小球在位置4的速度根据机械能守恒定律有
联立以上，整理得
（3）根据动能定理有整理得
若抛出时竖直速度，则图像是过原点的倾斜直线，若抛出时竖直速度，则图像是不过原点的倾斜直线。故选BD。
12． 1.0 8.0 6.0 4.0 0.5 4.0
【详解】（2）[1][2]串联电路电流处处相等，由图（甲）所示电路图可知
整理得
则图像的纵轴截距
斜率解得
（3）[3][4]由图（甲）所示电路图可知
则过原点的直线表示电阻的伏安特性直线，函数关系为
倾斜直线表示电源的图像，由图示图像可知，电源电动势
电源内阻
电源路端电压与干路电流的关系为
两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况，交点的横坐标
纵坐标
13．(1)向外界放热(2)，(3)
【详解】（1）放入活塞后，气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，又由于稳定后气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热。
（2）对活塞进行分析，根据平衡条件有解得
U形管两侧水银液面的高度差为
（3）气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
即有解得
14．(1)，1440N(2)0.768m(3)180J【详解】（1）从A点到点，根据动能定理有解得
在点，根据牛顿第二定律解得
根据牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力大小为1440N。
（2）由于，闯关者先做匀减速运动，在传送带上，根据牛顿第二定律有
解得
若全程匀减速，根据解得
假设成立，故到达点时的速度为。从到，根据平抛运动规律有，
解得
（3）在传送带上运动时，闯关者的位移
运动时间
故传送带位移
摩擦生热
15．（1）；（2），；（3）；（4），
【详解】（1）带电小物块在恒力作用下做匀加速运动，根据运动学公式解得
（2）带电小物块运动过程，根据动量定理对绝缘板解得
对小物块解得
（3）撤力后，系统动量守恒，设小物块前进时，绝缘板的速度大小为，则有
小物块前进过程，系统由功能关系有联立解得
（4）撤去恒力后，带电小物块在电、磁场区域时，竖直方向
水平方向，小物块所受摩擦力为
根据动量定理，得化简得
依题意可知解得
由图乙可知解得