2025届湖北省新八校协作体高三下学期三模物理试题（含答案解析）

这是一份2025届湖北省新八校协作体高三下学期三模物理试题（含答案解析），共18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。

一、单选题(本大题共 7 小题，每小题 5 分，共 35 分)
1. 2025年3月，我国第一款碳核电池，也是全球首款基于碳化硅半导体材料的核电池“烛龙一号”工程样机研制成功，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。核电池的能量来源于衰变，已知经历一次衰变的产物中有，衰变半衰期为5730年。下列说法正确的是（ ）
2. 随着科技的不断发展和环境保护意识的增强，中国的纯电动汽车市场正迅速壮大。相比传统燃油车，纯电动汽车能将汽车制动过程中的机械能转化为电能收集起来。如图甲所示，永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生如图乙所示的感应电流i回充到蓄电系统，使永磁铁受到阻力阻碍汽车前行。关于该过程下列说法正确的是（ ）
3. 2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光（复色光）从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是（ ）
4. 随着我国航天事业的蓬勃发展，天问二号成功发射开启对小行星的探测之旅。假设天问二号在围绕某小行星做半径为的匀速圆周运动，为获取更多小行星数据，探测器在某点沿轨道切线方向短时间喷射气体，实现变轨到半径为的圆轨道。已知该小行星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
5. 地面上的水龙头按如图所示的方式向上喷水，所有水珠喷出的速率相同，设喷射方向与地面夹角为θ，θ在到范围内，若喷出后水束的最高位置距地面5m，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
6. 安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图所示。当敏感臂处于水平状态时，卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为，敏感球的质量为m，重力加速度大小为g，设小车的加速度大小达到a时，安全带刚好自动锁定。忽略敏感球受到的摩擦力。则（ ）
7. 在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波，波速为4m/s，振幅为A，M、N是平衡位置相距2m的两个质点，如图所示。时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处，已知该波的周期大于1s。下列说法正确的是（ ）
二、多选题(本大题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分)
8. 如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，O为MN的中点，A、B、C、D是MN连线及中垂线上的点，且。下列说法正确的是（ ）
9. 如图所示，水平面（纸面）内有一间距l的平行金属导轨，左端接一阻值为R的电阻。以MN为界，右侧整个空间加垂直于纸面向里匀强磁场，左侧面积为S的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场B，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨置于两磁场之间的导轨上，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体棒获得瞬时冲量向右运动，在时刻以平行导轨的速度进入右侧磁场，为使导体棒在右侧磁场中能做匀速直线运动，立即让左侧圆形区域内匀强磁场的磁感应强度B随时间t按照（k是大于0的未知常数）规律变化。导轨电阻忽略不计。导体棒在MN右侧运动过程中。下列说法正确的是（ ）
10. 如图所示，水平金属导轨左侧接电容为1F的电容器，最右侧用一段长度可忽略不计的绝缘材料与倾角为的倾斜金属导轨平滑连接，倾斜导轨上端接阻值为0.1Ω的电阻，两导轨宽均为1m。水平导轨处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，倾斜导轨也处在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度大小均为0.2T。质量为0.4kg的金属棒a静置在水平导轨上，距水平导轨右端4.32m，质量为0.8kg的金属棒b放在倾斜导轨上，控制其不动，b棒距导轨下端3.6m。对a施加水平向右的大小为2.64N的恒力，同时静止释放b。a棒运动到水平导轨最右端时恰好与b棒发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去拉力。导轨均光滑且不计导轨和a、b的电阻，重力加速度大小为。则（ ）
三、实验题(本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)
11. 雅明干涉仪可以利用光的干涉来测定气体在各种压强下的折射率，其光路图如图所示。图中S为光源，为两块完全相同的平行玻璃板，彼此平行放置，每一块玻璃板都有一个镀银面。为两个等长度的玻璃管，长度均为d。测量时，先将两管抽空，然后将气体徐徐充入玻璃管中，在E处观察干涉条纹的变化，即可测得该气体的折射率。兴趣小组成员设计了如下实验：
(1)保持温度不变，将待测气体充入管中，从开始进气至到达标准状态的过程中，在E处看到恰好移过N条干涉亮条纹，已知待测光在真空中的波长为λ，该气体在标准状态下的折射率为_______。
(2)该兴趣小组研究了波长为632.8nm的光通过气体，在温度一定的情况下气体的折射率与压强的关系，实验数据如下表：
①通过分析N-P关系，可判断折射率和压强的关系是_______（选填“线性”“非线性”“不确定”）；
②已知玻璃管长度为，当压强时，气体的折射率为_______（结果保留4位小数）。
12. 小李设计了如图甲所示的电路测量太阳能电池的电动势和内阻（电动势约为3V，内阻较小）。实验提供的器材如下：
A、电流表A（量程为3mA，内阻为）
B、电压表V（量程为3V，内阻约）
C、滑动变阻器（最大电阻）
D、定值电阻
E、导线、开关若干
(1)他的同学小明认为该电路不可行，其理由是_______。
(2)请利用上述提供的实验器材在原图甲补全改进后的实验电路。
(3)根据图甲所示设计的电路，电流表A、电压表V的示数分别为I、U，可分析推导出表达式：_______（用、I、和电源的电动势E、内阻r表示，忽略电压表分流影响）。
(4)小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压U与电流I的关系，如图乙，由图像知当输出电流时，U与I成线性关系。则电池电动势_______，在满足U与I成线性关系的条件下，该电池的内阻_______。（结果均保留两位有效数字）
(5)当电流大于1.5mA时，随着电流增大，电池的内阻_______（选填“增大”“减小”“不变”）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为_______W（结果保留两位有效数字）。
四、解答题(本大题共 3 小题，每小题 12 分，共 36 分)
13. 如图所示，某同学用内部容积为的胶头滴管吸取某溶液做实验。该同学开始把空的胶头滴管竖直插入溶液中（胶头滴管内没有空气溢出），不挤压胶帽的情况下，胶头滴管下方玻璃管内液面比外液面高度低；现在挤压胶帽吸取溶液后（胶帽恢复原状），玻璃管内内液面比外液面高度高，此时胶头滴管刻度显示吸取液体体积为。已知大气压强为，溶液密度为ρ，重力加速度大小为g，胶头滴管内空气看作理想气体，忽略温度变化。求：
(1)胶头滴管竖直插入溶液后（不挤压胶帽），进入玻璃管溶液的体积；
(2)挤压胶帽吸取溶液时，溢出的空气质量与原胶头滴管内空气总质量的比值。
14. 一工人通过传送带输送质量的货物，传送带与水平面夹角，以的速度顺时针运行，传送带与转轴无相对滑动，转轴的半径。工人将货物轻放在传动带上切点A处，货物与传送带间动摩擦因数为，货物到达传送带上切点B时恰好与传送带相对静止，随后水平抛出。货物从传送带离开后掉落到静止在光滑水平地面的小车上，立即与小车共速并一起向右运动，小车碰到弹簧后停止运动，随后工人拿走货物。已知小车质量，弹簧劲度系数为，重力加速度为，弹簧的形变量为x时，弹性势能为，货物可看成质点。求：
(1)货物在传送带上运动时，电动机多消耗的电能；
(2)货物与小车一起向右运动时的速度；
(3)小车碰到弹簧后货物不相对小车滑动，货物与小车间的动摩擦因数不能小于多少？
15. 如图所示，边长为L的正方形abcd内、外充满磁感强度为B、方向如图所示的匀强磁场。bc边中点的粒子源P不断发出速度不等，但方向均垂直于bc指向正方形内部的质子，质子电荷量为q，质量为m。若质子最终垂直于bc回到P点。
(1)质子的最大速率；
(2)若质子速度分别为，说明质子能否垂直bc回到P点，若能，求质子从P点出发第一次回到P点的时间之差；
(3)若质子的速度大小在范围内，请写出全部符合条件的速率，不要求过程。
2025届湖北省新八校协作体高三下学期三模物理试题
整体难度：适中
考试范围：近代物理、电磁学、光学、力学、物理实验
试卷题型
试卷难度
细目表分析
知识点分析
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
第14题：
第15题：
A．衰变是α衰变
B．衰变产生β射线，β射线穿透能力比α射线强
C．一个新的核电池，经过5730年，其总质量变为原来的一半
D．高温高压下的半衰期会变短
A．甲图示磁铁位置对应着乙图电流时刻
B．甲图示位置电流的方向由P指向Q
C．制动过程中永磁铁受到的阻力大小恒定不变
D．制动过程中交变电流的周期越来越大
A．在冰晶中，a光的速度比b光大
B．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大
C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小
D．单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射
A．探测器变轨时应沿速度方向喷射气体
B．若探测器在近小行星表面做圆周运动时的周期为，则该小行星的平均密度为
C．变轨后探测器的运行周期是变轨前运行周期的
D．变轨后探测器的动能增加，引力势能增加，机械能增加
A．时水束落地时的圆半径最大
B．时水束落地时的圆半径最大
C．水束落地时最大圆半径为10m
D．水束落地时最大圆半径为5m
A．小车匀速运动会触发安全带自动锁定
B．小车向右加速会触发安全带自动锁定
C．斜面倾角的正切值为
D．斜面倾角的正切值为
A．该波的周期为
B．时，N离开平衡位置的位移为
C．从时起，N点的振动方程为
D．从到，M的动能逐渐增大
A．A点电势比C点电势低
B．B点电场强度比D点电场强度大
C．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，B、C两点间电势差不变
D．若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，C点电场强度大小也变为原来的2倍
A．导体棒中的电流的方向由a到b
B．导体棒中的电流大小为
C．圆形磁场区域磁场变化的系数
D．若左侧磁场在某一时刻停止变化，则导体棒做匀减速直线运动
A．a从开始运动到第一次碰撞前所用时间为1.2s
B．a从开始运动第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为19.2J
C．两棒第一次碰撞后瞬间，a的速度大小为7.2m/s
D．两棒第一次碰撞后瞬间，b的速度大小为3.4m/s
压强
1.0
1.2
1.4
1.6
亮条纹移动数N
0
24
48
72
题型
数量
单选题
7
多选题
3
实验题
2
解答题
3
难度
题数
容易
1
较易
3
适中
8
较难
3
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.94
半衰期的概念；半衰期相关的计算；β衰变的特点、本质及其方程的写法；α和β、γ三种射线的性质
2
0.85
中性面及其性质
3
0.85
干涉条纹间距与波长的关系； 折射率的波长表达式和速度表达式；发生全反射的条件、临界角
4
0.65
卫星发射及变轨问题；计算中心天体密度；计算卫星的各个物理量；天体运动中机械能的变化
5
0.65
斜抛运动
6
0.85
细绳或弹簧相连的连接体问题
7
0.65
波长、频率和波速的关系；求波长的多解问题
二、多选题
8
0.65
电场强度的叠加法则；等量异种电荷周围电势的分布
9
0.65
作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压；楞次定律重要结论的推广应用
10
0.4
双杆在等宽导轨上运动问题
三、实验题
11
0.65
Δx=Lλ /d公式简单计算；光的折射定律
12
0.65
测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理
四、解答题
13
0.65
14
0.4
能量守恒定律与传送带结合；机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用
15
0.4
带电粒子在直边界磁场中运动
序号
知识点
对应题号
1
近代物理
1
2
电磁学
2,8,9,10,15
3
光学
3,11
4
力学
4,5,6,7,14
5
物理实验
12