湖北武汉市华中师范大学第一附属中学2025-2026学年高三下学期2月集中独立作业物理试卷（Word版附解析）

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时间：75 分钟 满分：100 分
一、选择题（本题包括 10 小题，其中第 1-7 题为单选题，第 8-10 题为多选题．每小题 4 分，
共 40 分．单选题有且仅有一个选项正确，选对得 4 分，选错或不答得 0 分．多选题至少有两
个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分．）
1. 下列说法正确的是（ ）
、
A. 如图甲，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，光子散射后波长变短
B. 如图乙，汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子并测定了电子的电荷量
C. 如图丙，卢瑟福分析了α粒子散射实验的数据，提出了原子的核式结构模型
D. 如图丁，德布罗意做了电子束衍射的实验，从而证实了电子的波动性
2. 时，两辆相同的轻轨列车甲、乙车头对齐，行驶在平行直轨道（足够长）上，记运动位移为 x，之
后它们在轨道上运动的 图像如图所示。何时两车速度相等（ ）
A. B. C. D.
3. 如图甲所示，一列简谐横波沿 轴传播， 时刻和 时刻的部分波形图分别如图甲中的实线和
虚线所示。已知波源的振动周期大于 0.6s， 时刻质点 N 偏离平衡位置的位移 ，平衡位置在
处的质点 M 振动的加速度 a 随时间 t 变化的 图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
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A. 该波沿 轴负方向传播 B. 该波的波长为 16m
C. 该波的传播速度大小为 12m/s D. 波源的振动周期为 2.4s
4. 图甲为氢原子的能级图，大量处于第 3 能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这
些光照射图乙中的光电管，有 2 种频率的 a、b 光可使光电管发生光电效应。图丙为 a、b 光单独照射光电
管时产生的光电流 I 与光电管两端电压 U 的关系图线。下列说法正确的是（ ）
A. 饱和光电流与 之间的电压有关
B. 图乙中滑片 P 从 O 向 N 端移动过程中，电流表示数一直增大
C. a 光光子的能量为 10.20eV
D. 光电管中金属 逸出功为 2.25eV
5. 如图甲所示，天花板上相距为 L 的 A、B 两点间悬挂长为 2L 的轻质光滑细绳，细绳上套一质量为 m 的滑
环处于静止状态，此时细绳上的张力为 ；现对滑环施加一水平方向的恒定拉力 F，使得右侧细绳与天花
板垂直，此时细绳上的张力为 ，如图乙所示；不计一切摩擦， ， ，则 与 之
比为（ ）
A. B. C. D.
6. 长征七号改运载火箭由中国航天科技集团一院研制，是我国新一代中型高轨液体运载火箭，具备一箭一
星和一箭双星发射能力；如图长征七号改运载火箭发射的两颗卫星 A、B 在同一平面内绕顺时针方向运行。
某时刻两卫星的连线与 A 卫星的轨道相切，已知 A、B 卫星的运行周期分别为 、 ，A、B 卫星的运行
半径分别为 r、2r，则（ ）
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A. 卫星 A 的机械能比 B 的小 B. 卫星 A 的角速度是 B 的 倍
C. 卫星 A 的向心加速度是 B 的 4 倍 D. 经 时间两卫星距离最近
7. 如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板 、 的间距和板长均为 d，上极板接地，下极板
不带电。一发射源从 点沿 方向以相同速度持续喷射出质量为 m、电荷量为 （q 很小）的油滴（视
为质点），第 1 滴油滴落在下极板中点 C 处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重
力加速度为 g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（ ）
A. 油滴喷射的初速度大小为
B. 最终稳定时，油滴沿 方向做匀速直线运动
C. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为
D. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少
8. 用平行红色激光束垂直照射一层透明工业薄片，观察到如图所示明暗相间的条纹。下列说法正确的是
（ ）
A. 形成明暗相间条纹 原因是光的干涉
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B. 薄片左侧厚度小，右侧厚度大
C. 从左向右薄片的厚度均匀增大
D. 改用平行紫色激光照射，观察的条纹数会增多
9. 如图甲所示，质量分别为 m、3m 的两物块 a、b 放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰
好处于原长。0 时刻给 a 向左的瞬时冲量，同时给 b 向右的瞬时冲量，以 b 的初速度方向为正，在此后的
时间内，a、b 运动的 图像如图乙所示。已知 时刻橡皮条弹性势能为 8J，图像中的阴影面积为 S，橡
皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（ ）
A. 时间内，a 运动的距离为 0.8S
B. 时间内，b 运动的距离为 0.25S
C. 从 时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对 a 做功 2J
D. 从 t0 时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对 a 做功 6J
10. 如图所示，两条足够长、电阻不计、间距为 L 的平行导轨放在同一水平面上，导轨间存在磁感应强度大
小为 B、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场。两根质量均为 m、电阻均为 r 的导体杆 a、b 与两导轨垂直
放置且接触良好，开始时两杆均静止。已知 b 杆光滑，a 杆与导轨间最大静摩擦力大小为 ，现对 b 杆施
加一与杆垂直且大小随时间按图乙所示规律变化的水平外力 F，已知在 时刻，a 杆开始运动，此时拉力大
小为 ，下列说法正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A. 当 a 杆开始运动时，b 杆的速度大小为
B. 在 这段时间内，b 杆所受安培力的冲量大小为
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C. 在 这段时间内，a、b 杆的总动量增加了
D. a、b 两杆最终速度将恒定，且两杆速度之差的大小等于 时刻 b 杆速度的大小
二、非选择题（本题包括 5 小题，共 60 分）
11. 用图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，主要步骤如下：
i.利用重垂线，记录水平槽末端在白纸上的投影点 O。
ii.取两个大小相同、质量分别为 、 的小球 A 和小球 B。
iii.使小球 A 从斜槽上某一位置由静止释放，落在地面上垫有复写纸的白纸上并留下痕迹，重复本操作多次。
iv.把小球 B 放在水平槽的末端，小球 A 从原位置由静止释放，与小球 B 碰撞后，落在白纸上留下各自的落
点痕迹，重复本操作多次。
v.在白纸上确定平均落点的位置 M、N、P。
（1）图乙中四个小球大小如图，其中玻璃球、橡胶球和钢球为实心球，为了减少误差，在这四个小球中选
择 A、B 两球，最优选择是 A 选______，B 选______（选填“玻璃球”、“橡胶球”、“钢球”或“乒乓球”）。
（2）用“画圆法”确定小球 A 在未与小球 B 碰撞时的平均落点，则图丙中圆______（选填“a”或“b”）
更合理。
（3）本实验中用于验证动量守恒定律的表达式应为：______（用 、 、 、 、 表示）。
12. 某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。
（1）利用图甲电路测量压敏电阻 R 阻值。闭合开关 S 前，滑动变阻器 R0 的滑片应位于______端（填“a”）
或“b”）；已知电流表内阻为 Rg，某次测量中电压表示数为 U、电流表示数为 I，则压敏电阻 _____（用
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所给物理量符号表示）：
（2）改变作用在压敏电阻上 压力 F，测出不同压力下压敏电阻 R 的阻值，可得到图乙所示 图像；
（3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势 ，内阻 ，理想电流表量程 ，令
压力 时，电流表刚好满偏，电阻箱 R1 的阻值应调整为______ ；
（4）在图丙电路中，保持 R1 不变，将该电流表改装为压力计，则压力 F 与电流 I 的关系式为 ______
（N）（代入各已知量的数值，单位为国际单位制，表达式中只有电流 I 未知）。
（5）若电流表的内阻不可忽略，那么按以上步骤改装压力计，得到的压力 F 与电流 I 的关系式是否发生变
化？______（选填“变化”或“不变”）
13. 如图 1 所示，导热性良好的汽缸内用光滑活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸开口向下悬挂在天花板
上并保持静止，此时汽缸内空气柱长度为 ；当汽缸按如图 2 所示开口向上静置在地面上时，汽缸内的空
气柱长度为 。已知汽缸的横截面积为 S，大气压强为 ，重力加速度为 g，环境温度保持不变。
（1）求活塞的质量；
（2）现用外力缓慢向上拉图 2 活塞（汽缸始终未离开地面），当汽缸内空气柱的长度再次变为 时，外
力做的功为 ，求汽缸内气体从环境中吸收的热量。
14. 如图所示，绝缘水平面上固定一半径为 R 的竖直光滑绝缘圆弧轨道 ，水平轨道 与轨道 相切
于 B 点，O 为圆心， 竖直， 与 成 角。过 C 点的竖直面将空间分成左右两个区域，左侧
区域有水平向右、大小未知的匀强电场 ，右侧区域有垂直于纸面向外、大小未知的匀强磁场 B 和大小、
方向均未知的匀强电场 （图中未画出）。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电绝缘小球（可视为质点）自 A
点由静止释放，经过 B、C 两点时速率相等，过 C 点后做匀速圆周运动，最终落地时与水平面的夹角为 60°。
已知 间距离为 ，小球与水平面间的动摩擦因数 ，重力加速度为 g，小球在运动过程中无电
荷转移，不计空气阻力。求：
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（1）两个匀强电场的电场强度大小之比 ；
（2）匀强磁场的磁感应强度 B 大小。
15. 如图所示，长 的水平传送带以恒定的速率 顺时针转动，右端通过光滑水平轨道与竖直
墙壁相连。质量为 的小球 B 与长度为 的轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为
的小滑块 C 相连，小滑块 C 套在光滑的水平杆上，水平杆固定且足够长。初始时轻杆竖直靠
墙，小球 B 刚好处在水平轨道的末端。现将质量为 的小滑块 A 轻放在传送带的左端，小滑块 A
在轨道的末端与小球 B 发生弹性正碰，碰后传送带停止转动。已知滑块 A 与传送带间的动摩擦因数为
，轻杆在运动过程中不会和水平杆相碰。重力加速度的大小 ，不计空气阻力。求：
（1）滑块 A 运动至水平轨道上的速度大小；
（2）滑块 A 与小球 B 碰后的瞬间，小球 B 对轻杆的作用力；
（3）轻杆第一次水平时，小球的速度（角的大小可用三角函数表示）。