2025_2026学年湖北宜昌市高三下学期3月调研考试物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖北宜昌市高三下学期3月调研考试物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，考试结束后，请将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
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粘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，请将答题卡上交。
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。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2025年10月，我国紧凑型聚变能实验装置（BEST）主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付。该装置发生的核反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A. X内有2个核子B. 该核反应为衰变
C. 反应后总质量数减少D. X的比结合能比的比结合能大
【答案】D
【解析】
【详解】AC．核反应遵循质量数守恒，电荷数守恒，则X质量数为，则X内有4个核子，故AC错误；
B．该核反应为核聚变，故B错误；
D．比结合能的物理意义反映原子核的稳定程度，由分析可知X为氦原子核，氦原子核比更稳定，故X的比结合能更大，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，两个质量均为m的物块A、B静置于粗糙水平面上，用一根轻质橡皮绳连接。用竖直向上的拉力F缓慢拉动橡皮绳的中点O，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内。在物块A、B相对地面滑动前（ ）
A. F可能等于2mgB. A可能仅受三个力
C. 水平面对物块的支持力变大D. A、B所受摩擦力大小始终相等
【答案】D
【解析】
【详解】B．以A为对象进行受力分析，受到重力、橡皮绳的拉力；由于橡皮绳对物块的拉力存在水平分力作用，所以A一定受到水平面的支持力和摩擦力作用，A一定受到四个力，故B错误；
A．以A、B、橡皮绳为整体，竖直方向由于水平面对A、B有支持力作用，根据平衡条件可得，故A错误；
C．设橡皮绳与水平方向的夹角为，以其中一个物块为对象，竖直方向根据平衡条件可得
由于橡皮绳拉力逐渐增大，逐渐增大，所以水平面对物块的支持力变小，故C错误；
D．根据对称性可知，橡皮绳对物块A、B的拉力的水平分力大小相等，所以A、B所受摩擦力大小始终相等，故D正确。
故选D。
3. 某同学在研究电子在匀强电场中的运动时，得到了电子由A点运动到B点的轨迹（如图中实线所示），则下列说法正确的是（ ）
A. 若虚线电场线，电子做加速运动
B. 若虚线为电场线，A点的电势低于B点的电势
C. 若虚线等势线，电子做加速运动
D. 若虚线为等势线，电场强度方向垂直等势线向下
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电子做曲线运动，受力方向指向轨迹凹侧。若虚线为电场线，电子受到的静电力方向向左，电场强度方向向右，故电子做减速运动，A点的电势高于B点的电势，A、B错误。
CD．若虚线为等势线，静电力方向垂直于等势线向下，电子做加速运动，电场强度垂直等势线向上，C正确，D错误。
故选C。
4. 磁轴键盘的按键装有磁铁与霍尔元件，通过检测磁场变化来感知按压，这种设计具有响应快、寿命长等优点。按键结构简化示意图如图，永磁铁（N极在下）固定在按键上，下方霍尔元件（载流子为自由电子）长、宽、高分别为l、b、h，元件中通有由前向后的恒定电流I。按键下压到某一位置时，下列说法正确的是（ ）
A. 沿电流方向霍尔元件左表面比右表面电势高
B. 仅增大电流I，霍尔电压增大
C. 仅增大宽度b，霍尔电压增大
D. 仅增大长度l，霍尔电压增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知，按下按键后，载流子（自由电子）向传感器左表面聚集，则传感器左表面的电势比右表面低，故A错误；
BCD．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡
电流的微观表达式
联立解得霍尔电压，故仅增大电流I，霍尔电压增大，仅增大长度l、仅增大宽度b对霍尔电压无影响，故B正确，C错误，D错误
故选B。
5. 科学研究表明，当天体的逃逸速度（逃逸速度为其第一宇宙速度的倍）大于光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的质量之比为，地球的半径为，地球的环绕速度（第一宇宙速度）为，光速为，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】天体的第一宇宙速度
根据黑洞条件，逃逸速度大于光速c，逃逸速度 ，其中 为天体质量， 为半径。
因此有
解得
已知天体质量与地球质量之比为 ，故有
地球的第一宇宙速度
即
因此
代入得
故选D。
6. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，ab端连接电压恒定的交变电流，定值电阻，。开关S闭合且电路稳定后（ ）
A. 中的电流与原线圈中的电流相等B. 变压器的输出功率与的功率相等
C. 与闭合前相比变压器的输入电压增大D. 与闭合前相比变压器的输出功率减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．变压器原、副线圈电压满足
电流满足
中的电流
原线圈中的电流
因此，故A正确；
B．变压器的输出功率
的功率
因此，故B错误；
C．令ab端电压为，变压器的输入电压
原线圈中的电流
联立推导得
开关S闭合前，
开关S闭合后，
因此与闭合前相比变压器的输入电压减小，故C错误；
D．输出功率
开关S闭合前，
开关S闭合后，
与闭合前相比变压器的输出功率增大，故D错误。
故选A。
7. 用同种材料制成两个大小相同的正方形导线框甲和乙，甲框所用导线的横截面积为30mm2，乙框所用导线的横截面积为20mm2。如图所示，水平边界MN以下存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两框在MN上方同一高度处自由下落，不计空气阻力。甲、乙导线框通过边界MN的过程中产生的热量之比为（ ）
A. 1:1B. 3:2C. 2:3D. 4:9
【答案】B
【解析】
【详解】设正方形导线框的边长为，导线横截面积为，电阻率为，密度为。线框自由下落高度进入磁场，进入时的速度
甲、乙两框进入磁场时的初速度相同。线框的电阻
质量
线框进入磁场过程中，根据牛顿第二定律有：
安培力
联立推导得
由此可见，加速度与导线的横截面积无关。由于甲、乙两框的初速度相同，且运动过程中加速度随速度的变化规律相同，因此两框通过边界的运动情况完全相同，即在任意位置的速度相同。令线框通过边界后的速度为，由能量守恒，线框通过边界过程产生的热量为
因此
故选B。
8. 某消音器的结构图如图（a）所示，噪音自入口进入后分成两部分，分别通过通道1、2传播，在右端汇聚后通过出口，图（b）为汇聚后两列波（实线和虚线）的波形图。P、Q是传播路径上两个质点的平衡位置，两点间的距离为d。下列说法正确的是（ ）
A. P点为振动加强点B. Q点为振动减弱点
C. 1、2两通道的路程差最小值为dD. 1、2两通道的路程差最小值为2d
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据波的叠加可知，P、Q点始终是振动减弱点，故A错误，B正确；
CD．由图可知，波长为，1、2两通道的路程差为
为正整数，当时，有，故C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图（a）所示，一倾角为θ的固定斜面底端装有一挡板，挡板上装有力传感器，t=0时刻一小物块在斜面上距挡板L处由静止释放，小物块沿斜面下滑并与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，忽略碰撞过程中物块所受的重力和摩擦力。挡板弹力F随时间t变化的图像如图（b）所示，图像中两阴影区域面积之比为2:1。下列说法正确的是（ ）
A. 第一次和第二次与挡板碰撞的时刻之比
B. 第一次和第二次与挡板碰撞的弹力大小之比为2:1
C. 斜面与小物块间的动摩擦因数
D. 小物块在斜面上运动的总路程为
【答案】AC
【解析】
【详解】B．图像中两阴影区域面积之比为，可知第一次和第二次与挡板碰撞的弹力的冲量大小之比为，由于两次作用时间不一定相等，所以第一次和第二次与挡板碰撞的弹力大小之比不一定为，故B错误；
C．设小物块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，小物块的质量为，则第一次碰撞过程小物块的动量变化量大小为
设小物块第二次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，则第二次碰撞过程小物块的动量变化量大小为
由于第一次和第二次与挡板碰撞的弹力的冲量大小之比为，根据动量定理可得
则有
小物块下滑过程，根据牛顿第二定律可得
小物块上滑过程，根据牛顿第二定律可得
小物块第一次碰撞后上升过程有
下滑过程有
联立解得，，，故C正确；
A．根据运动学公式可得，
又，
联立可得第一次和第二次与挡板碰撞的时刻之比，故A正确；
D．经过足够长时间，最终小物块静止在挡板处，根据能量守恒可得
解得小物块在斜面上运动的总路程为，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示直角棱镜ABC，∠C=90°，BC、AC面镀有反射膜。一束由各种不同频率组成的复色光以入射角i=60°从AB面上O点入射，经BC、AC面反射，从AB边射出。已知△ABC中以AB为底的高为h，真空光速为c。下列说法正确的是（ ）
A. 不同频率的光出射方向均与入射光平行B. 频率越大的光出射位置与O点间距越大
C. 在棱镜中传播时间最短的光折射率为D. 光在棱镜中传播的最短时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】作出光路如图所示
A．由几何关系可知，，因此从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A正确；
B．根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误；
C．根据公式可知
结合几何关系
可知
同时，
可得
当时，传播时间最短，此时的折射率
故C错误；
D．由C选项可知，当时，光传播的最短距离为
最短时间，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动，调节装置让水流稳定并水平流出，用照相机拍出水流的轨迹照片。已知物体实际尺寸与照片尺寸比例为k，重力加速度为g。
（1）为完成实验，除图中实验装置外，还需要的器材是__________（单选）
A. 游标卡尺B. 刻度尺C. 螺旋测微器
（2）甲同学测得照片中喷水口距地面的高度为h，水柱落地点到喷口的水平距离为L，则水流喷出时的初速度v0=__________。
（3）为了让水流以更大速度从喷口稳定流出，下列操作最合理的是__________（单选）
A 将左管上移且上端超出液面
B. 将左管上移且上端低于液面
C. 将左管下移且上端高于右管上端
（4）若喷水口直径不可忽略，理论上水柱在地面上的落点所构成的形状最接近图__________。
A. B. C. D.
【答案】（1）B （2） （3）B （4）C
【解析】
【分析】
【小问1详解】
实验数据需要根据图片测量得到，可知需要的器材是“刻度尺”。
故选B。
【小问2详解】
依题意得，喷水口距地面的实际高度，水柱落地点到喷水口的实际水平距离
竖直方向，根据距离公式，得
水流喷出时的速度
【小问3详解】
A．将左管上移且上端超出液面 ， 此时左管与大气相通，不再起恒压作用，伴随水位下降会导致流速减小，选项A错误；
B．将左管上移且上端低于液面，既保持了恒压特性，又增加了左管上端到喷口的高度差，从而增大了压强和流速，选项B正确；
C．将左管下移且上端高于右管上端，会减小高度差，导致流速减小，选项C错误。
故选B。
【小问4详解】
若喷水口直径不可忽略，则上、下边缘水滴因水压差异初速度大小和竖直下落高度均不同。上边缘水压低于下边缘，初速度略小于下边缘，且上边缘水滴竖直方向位移距离略长，导致靠近装置一侧落点密集、边界尖锐，远离一侧稀疏、边界圆润，接近图C所示形状。
故选C。
12. 某实验小组用如图（a）所示的电路测量定值电阻的阻值Rx、干电池电动势E和内阻r。所用器材如下：
干电池、电压表、定值电阻R0、电阻箱R、待测电阻Rx、开关、导线等。
（1）先把电阻箱的阻值调到__________（填“最大”“最小”），闭合开关S1、S2，调节电阻箱阻值，读出电压表示数U1，再断开开关S2，读出电压表示数U2；
（2）改变电阻箱的阻值R，测得多组U1、U2值，以为纵轴，以R为横轴建立直角坐标系，画出及图像如图（b）所示，图线①②的斜率均为k，纵轴截距分别为b1和b2，则待测干电池电动势E=__________，内阻r=__________，待测电阻Rx=__________。（用“k、b1、b2、R0”表示）
（3）由于电压表内阻不是无穷大，导致本实验中干电池内阻的测量值__________（填“大于”“小于”“等于”）真实值。
【答案】（1）最大 （2） ①. ②. ③.
（3）小于
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前，为保护电路，需将电阻箱阻值调到最大；
【小问2详解】
[1][2][3]当闭合时，被短路，根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
对应图线①，斜率
截距
当断开时，接入电路，根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
对应图线②，截距
联立得，，
【小问3详解】
电压表内阻不是无穷大时，与电压表并联，等效并联电阻小于，则干电池内阻的测量值小于真实值。
13. 可自由移动的导热活塞C将内壁光滑的导热汽缸分成密闭气室A、B。初始时，A室的体积为V0，气体压强为p=152cmHg，B室的体积为3V0。B室可通过阀门K与大气相通。已知外界环境温度恒为T0=300K，大气压强p0=76cmHg。
（1）若A室气体的温度保持不变，将阀门K打开，求稳定后B室剩余气体的质量和B室原有气体质量之比；
（2）打开阀门K，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度缓慢加热到750K，求稳定后A室的气体压强。
【答案】（1）1:3 （2）95cmHg
【解析】
【小问1详解】
设B室的气体压强为76cmHg时体积为，则
解得
打开阀门K后，设A室气体体积为，则
解得
打开阀门K后，B室气体体积为
稳定后B室剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为
【小问2详解】
将A室内气体温度缓慢加热到750K，假设B室气体全部排完，则
解得
假设成立。
14. 如图所示，光滑水平面上静置一小车，小车的左侧部分AB为一光滑圆弧轨道，半径R=4m，其对应的圆心角θ=53°，右侧部分为长l=3.2m的粗糙水平轨道BC，小车质量为M=2kg。现将一可视为质点、质量为m=1kg的物块P从空中某位置以v0=3m/s的初速度水平抛出，物块P恰好能从A点沿切线方向滑上圆弧轨道。已知物块从抛出到BC中点的时间为1.0s，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块抛出点距离A点的高度；
（2）物块滑到B点时速度大小；
（3）物块从抛出到BC中点的过程中，小车相对地面的位移大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
物块恰好沿A点切线进入圆弧，A点切线与水平方向夹角为
平抛运动水平速度不变
由速度方向关系可得
代入
​得竖直分速度
平抛竖直方向有
解得
【小问2详解】
物块在A点的速度大小为
A点相对于B点的高度为
系统水平方向动量守恒，机械能守恒，设物块到达B点时速度为，小车速度为，向右为正方向，水平方向根据动量守恒有
根据机械能守恒有
代入数据解得，（负号表示小车向左运动），因此物块在B点速度大小为。
【小问3详解】
平抛阶段小车静止，平抛时间为
因此物块在小车上的总运动时间
AC过程中物块相对小车水平位移为
由动量积分得
结合
得
因此物块从抛出到BC中点的过程中，小车相对地面的位移大小为。
15. 如图所示，在第一象限和第四象限中，分别存在垂直于xy平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为。x轴上P、Q两点的横坐标分别为xP=d、xQ=1.6d。位于坐标原点的粒子源可在第一象限某范围内连续发射电子，其出射速度大小为v（v0≤v≤2v0），出射方向与y轴正方向的夹角为θ（0≤θ≤60°）。所有电子仅在第一象限内偏转一次后，可到达x轴上的MN范围内（含端点）。已知电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力、电子间的相互作用和碰撞，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求MN的长度；
（2）仅通过第一象限内的磁场偏转后，求能到达Q点的电子速度大小范围；
（3）若两电子仅通过第一象限内的磁场偏转后，同时到达P、Q点，以此作为计时起点，求这两个电子第一次在x轴上相遇的时刻与位置。
【答案】（1）
（2）1.6v0≤v≤2v0
（3），
【解析】
小问1详解】
电子从原点O沿与y正方向成角射出时，到达x轴时，设其水平位移大小为s，则，
解得
当，时，s最小，电子过M点，则
当，时，s最大，电子过N点，则
MN的长度
【小问2详解】
根据，得
解得
由于v0≤v≤2v0，0≤θ≤60°，所以1.6v0≤v≤2v0
【小问3详解】
设电子过P点后，第m次到达x轴时与过Q点的电子相遇，此时过Q的电子第n次到x轴，由位移关系得
m、n取最小自然数得
两个电子第一次在x轴上相遇的位置
设过P点的电子从坐标原点射出时，速度方向与y轴正方向的夹角为θ1。设过Q点的电子从坐标原点射出时，速度方向与y轴正方向的夹角为θ2。电子在磁场中的运动周期
可见所有电子在磁场中运动周期相同，又因为两电子运动时间相同。根据公式
可知，两电子运动轨迹所对应的圆心角相等，即
显然
根据
可知，要想运动时间最短，则最大，由于0≤θ≤60°，则
两个电子第一次在x轴上相遇的时刻