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湖北省高中名校联盟2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题（Word版附解析）
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这是一份湖北省高中名校联盟2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，一列简谐横波沿x轴传播，图等内容，欢迎下载使用。
命题单位：湖北省恩施土家族苗族自治州高级中学物理备课组
审题单位：圆创教育教研中心宜昌市第一中学
本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间：2024年11月8日上午10:30—11:45
★祝考试顺利★
注音事项
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.宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为，具有放射性，发生衰变变成，的半衰期为5730年。根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A.发生衰变变成
B.100个经过5730年后将剩余50个
C.全球大气变暖，的半衰期将会发生改变
D.测量某古木样品中的零含量，如果含量是现代植物的，可推测古木的历史有11460年
2.如图所示，一只猴子单臂静止吊挂在倾斜的树枝上，某时刻用力拉树枝使身子向上运动到某个高度再次静止吊挂。以下说法正确是（ ）
A.静止吊挂时，猴子受到两个力作用
B.静止吊挂时，猴子对树枝的作用力方向垂直树枝向下
C.两次在不同高度吊挂，树枝对猴子的作用力相同
D.猴子向上运动时，树枝对猴子的作用力大于猴子对树枝的作用力
3.如图所示，一束复色光由空气射向半圆形玻璃砖的A点，在玻璃砖中分成a、b两束单色光，其出射点分别为B、C，已知A、D为玻璃砖的直径。则（ ）
A.a的波长大于b的波长
B.b的频率大于a的频率
C.在玻璃中，a的波速大于b的波速
D.a从A到B的时间等于b从A到C的时间
4.2024年6月2日6时9分，在月球上方15km的圆轨道上，嫦娥六号在轨控发动机和姿控发动机的持续作用下，着上组合体（着陆器和上升器）相对月球的速度大小从约1.6km/s逐渐减小，最终实现月面软着陆。下列说法正确的是（ ）
A.月球的第一宇宙速度小于1.6km/s
B.着上组合体下降过程中，月球引力对其做正功，着上组合体的速度逐渐增大
C.轨控发动机喷气方向与着上组合体速度方向的夹角小于90°，才能实现着上组合体减速下降
D.为了让着上组合体能够平稳降落到月球表面，着上组合体相对月面的速度逐渐减为零时，其加速度不需要减小为零
5.为了保证东部地区用电，国家采取运煤和输电两个策略。运煤1000千米费用是购煤费用的70%（相当于输电损耗42%），而用50万伏高压输电，输电损耗却高达90%。在输电功率不变的情况下，为了使1000千米距离的输电效率与运煤时相当，需要将输送电压提升到大约（ ）
A.75万伏B.100万伏C.125万伏D.150万伏
6.一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻波的图像，图（b）是m处质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A.该列横波沿x轴负方向传播
B.m处质点P在时的振动速度是10m/s
C.0～0.05s的时间内，该列横波传播的距离为0.5m
D.s时，m处的质点的y坐标为cm
7.如图所示为自激式发电机的原理图，它由一个可以绕导电轴旋转的金属圆盘和两匝固定的线圈组成，线圈通过电刷与转轴、圆盘边缘均良好接触。开始转动前圆盘有较弱的剩磁，用外力驱动圆盘顺时针转动时（从上往下看），线圈中产生感应电流，感应电流的磁场使圆盘的磁场增强，线圈中产生更大的感应电流，圆盘磁场进一步增强，如此循环往复，从而实现自激发电。设开始转动时，圆盘剩磁的磁场方向向上，下列说法正确的是（ ）
A.线圈中的感应电流是顺时针方向（从上往下看）
B.线圈中的感应电流在圆盘处激发的磁场与圆盘最初的剩磁方向相同
C.圆盘所受的磁场力的方向与圆盘转动的方向一致
D.圆盘逆时针转动也能实现可持续的自激式发电
8.甲、乙两位同学从同一地点搬相同规格的桶装水，到同一楼层的各自班级，并将桶装水缓慢放置在相同型号的饮水机上（不考虑洒出来的水以及水的晃动），已知甲的肩膀比乙高，则（ ）
A.搬水的全过程中，甲、乙对桶装水做的功一样多
B.搬水的全过程中，若甲、乙所用的时间相同，则两人对桶装水做功的平均功率相同
C.将桶装水从地面拎起，到放在肩上并站直的过程中，甲、乙对桶装水做的功相同
D.将桶装水从地面拎起，到放在肩上并站直的过程中，重力对桶装水做功的瞬时功率越来越大
9.某个物理量D的变化量△D，与发生这个变化所对应的位移△x的比值，叫做这个量D对位置x的变化率。下列说法正确的是（ ）
A.若D、x表示某质点在x轴上做匀加速直线运动的速度和位置坐标，则是恒定不变的
B.若D、x表示某质点在竖直平面内做圆周运动的竖直和水平位置坐标，则是恒定不变的
C.若D、x表示某质点在竖直平面内做平抛运动时的动量与水平位置坐标，则是恒定不变的
D.若D、x表示某点电荷沿着匀强电场中某条直线运动时的电势能和位置坐标，则是恒定不变的
10.如图所示，倾角为45°的斜面体静止放置在水平面上，将滑块从斜面体上端由静止释放，若滑块与斜面体质量相等，不计一切摩擦，则在滑块下滑过程中，滑块的加速度a1与斜面体的加速度a2的关系是（ ）
A.a1与a2的夹角为45°B.a1、a2的水平分量大小相等
C.a1、a2垂直斜面的分量相等D.a1的大小是a2的大小的倍
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（7分）某同学设计了测量一元硬币电阻率的实验。
（1）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示，则硬币的厚度d = mm，直径D = cm；
图（a） 图（b）
（2）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为R0的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为I，硬币和R0两端的总电压为U，则硬币材料的电阻率 （结果用d、D、I、U、R0表示）。
12.（10分）图（a）为用二维运动传感器研究平抛运动的实验装置图。将发射器A从倾斜轨道上某位置由静止释放后，A沿轨道下滑，并从轨道末端水平向左抛出，A在运动过程中每隔0.02s向周围空间发射一次红外线、超声波脉冲，接收器B上的两个红外线、超声波传感器B1、B2接收脉冲，并通过计算机记录脉冲到达传感器的时间。
图（a）
（1）在实验室条件下， （选填“需要”或“不需要”）考虑红外线从A到B的传播时间；
（2）A某次脉冲发出后，B接收到红外线脉冲的时刻为t0，B1、B2接收到超声波脉冲的时刻分别为t1、t2，则由这三个数据可以计算出A在 时刻到B1、B2的直线距离分别为s1= 、s1= （已知超声波在空气中传播的速度为v）；由于B1、B2的间距已知，由几何知识即可确定A在该时刻的位置；
（3）本实验有如下操作步骤，则实验操作的顺序应为 ；
A.将发射器A放置在轨道的水平部分的末端
B.将发射器A从轨道的倾斜部分上某位置由静止释放
C.在计算机软件中点击“零点设置”按钮，进行坐标调零——即设置A此时的位置坐标为（0，0）
D.在计算机软件中点击“开始记录”按钮，开始采集发射器A位置随时间变化的信息
（4）（多选）如图（b）所示为某次实验得到的A抛出后不同时刻的水平、竖直位置坐标，点击计算机软件中的“二次拟合”按钮，绘制得到A做平抛运动时的关系图像，则 。
图（b）
A.应让所有数据点都落在拟合曲线上
B.该图像为发射器A做平抛运动的实际轨迹
C.由图示数据可计算A做平抛运动的加速度
D.由图示数据可计算A做平抛运动的初速度
13.（10分）今年八九月份，我省大部分地区持续35℃以上高温天气，如果在车内放置液体打火机，它极易受热爆裂。已知某打火机内均为气体（可视为理想气体）且气体质量为m，大气压强为p0。（答案可用分式表示）
（1）长时间暴晒后，汽车内的温度由35℃上升到70℃，求打火机内气体压强变成原来的多少倍？
（2）当打火机内气体压强增大到12p0时，打火机恰好破裂漏气，求漏气完毕后打火机内剩余气体的质量（不考虑漏气时气体温度的变化）。
14.（15分）如图所示，坚直面内固定一半径R =10cm的四分之一圆弧形光滑绝缘轨道MN，轨道最低点N切线水平、离地高度H =3m。整个空间分布着电场强度大小E =100V/m、方向水平向右的匀强电场，将质量m =2×10-3kg、电荷量q =+1×10-4C的带孔小球（可视为质点）穿在轨道上，并从最高点M由静止释放。已知重力加速度大小g =10m/s2，不计空气阻力，求
（1）小球运动到N点时对轨道的压力大小；
（2）小球经过N点正下方时离地的高度。
15.（18分）图（a）为课本上的金属微观结构图，图（b）是这个模型进一步简化的结果，图中金属阳离子用竖直虚线表示，自由电子在相邻两列金属阳离子间运动的平均时间，其中为相邻金属阳离子的平均间距，为电子热运动的平均速率，其数量级为105m/s。在金属导体两端加载电压后，金属导体内部即产生恒定电场，电场力将驱动自由电子在热运动基础上叠加一个定向移动，定向移动平均速度的数量级为10-4m/s。当自由电子与金属阳离子碰撞后，其定向移动的速度就减为零（碰撞对数值的影响可忽略不计），然后在电场力驱动下重新开始定向加速移动。
图（a） 图（b）
已知电子质量为m、电荷量为e，导体长度为、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n，以及和。请利用上述模型，分析解决下述问题：
（1）已知加载在导体两端的电压U，试求自由电子在电场力驱动下获得的定向移动的加速度大小a和每次碰到金属阳离子前的定向移动的最大速度；（提示：电子定向移动速率远小于其热运动速率，不影响的数值，可认为电子在金属阳离子之间加速的时间恒定为）
（2）已知加载在导体两端的电压U，若定义为通过导体的电流，其中为△q为时间△t内通过导体横截面的电荷量，试用已知量写出电流I的表达式；若定义为导体电阻，试用已知量写出导体电阻R的表达式；（提示：电子在导体内的定向移动平均速度为）
（3）已知通过导体的电流I，试求时间t内，导体内自由电子损失的定向移动总动能（用I、m、、l、t、n、e、、S表示）；并尝试将这个表达式改写为用I、t、R表示的函数。（提示：自由电子与金属阳离子碰撞时，自由电子定向移动的动能全部损失，转化为金属阳离子热运动的动能）
湖北省高中名校联盟2025届高三第二次联合测评
物理试卷参考答案与解析
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.【答案】D
【解析】发生衰变变成，选项A错误；衰变是统计规律，选项B错误；半衰期不随温度变化，选项C错误；经过2个半衰期，古木样品中的含量变成原来的1/4，选项D正确。
2.【答案】C
【解析】静止吊挂时，猴子受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，选项错误；支持力、摩擦力的合力方向竖直向上，选项B错误；两次吊挂，树枝对猴子的作用力相同，选项C正确；树枝对猴子的作用力与猴子对树枝的作用力大小相等，选项D错误。
3.【答案】D
【解析】由图可知，a光折射率较大，波速较小，频率较大，波长较短，选项A、B、C错误；设入射角为i，折射角为，光的传播时间，而，，解得，故时间相等，选项D正确。
4.【答案】C
【解析】球的第一宇宙速度大于1.6km/s，选项A错误；着上组合体下降过程中，除月球引力对其做正功，还有其它力做负功，速度在减小，选项B错误；轨控发动机喷气方向与着上组合体速度方向成锐角，获得与速度方向成钝角的阻力，阻力大于动力则能减速，选项C正确；组合体的速度逐渐减为零过程中，加速度与速度成钝角，若速度为零时，加速度不为零，组合体将上升，与实际不符，选项D错误。
5.【答案】A
【解析】，，，，选项A正确。
6.【答案】C
【解析】由图（b）知，质点P振动方向为y轴正方方向，故波沿x轴正方向传播，选项A错误；质点振动，对时间求导，得，在时，，选项B错误（10m/s为波的传播速度）；0~0.05s时间内传播的距离，选项C正确；时，m处的质点的y坐标为cm，选项D错误。
7.【答案】B
【解析】以圆盘为参考系，则线圈逆时针转动，由右手定则可知，沿半径方向的导线切割产生的感应电流由内向外，即线圈中产生了逆时针电流，选项A错误；由安培定则可知，感应电流磁场方向与圆盘最初的剩磁方向一致，这样的磁场可以使圆盘进一步磁化，从而增强圆盘的磁性，选项B正确；圆盘中的感应电流沿半径向内，故由左手定则可知，圆盘所受线圈磁场的安培力为逆时针，与圆盘转动方向相反，选项C错误，另一方面讲，若圆盘所受安培力与圆盘转动方向相同的话，则圆盘不再需要外力驱动即可自行加速转动，这就是妥妥的永动机，C错误；由右手定则可知，圆盘逆时针转动时，线圈中产生的感应电流为顺时针，其磁场与圆盘最初的剩磁相反，将使圆盘磁性减弱，甚至消失，这将导致发电不可持续，选项D错误。
8.【答案】AB
【解析】搬水过程起点终点高度差相同，水桶质量一样，搬运用时一样，则两同学对水桶做功一样多，功率相同，选项A、B正确；由于肩高不相同，甲乙同学将水桶放肩上对水做功的大小也不相同，选项C错误；水桶初末速度都是零，初末重力做功瞬时功率都是零，所以重力做功瞬时功率先增大后减小，选项D错误。
9.【答案】CD
【解析】，故随着速度的增加，减小，选项A错误；圆周运动竖直与水平位置坐标Ar变化之比，即圆周切线的斜率，很显然，随着物体的运动，轨迹切线的斜率一直在变化，选项B错误；平抛运动动量变化，水平位置变化，则为定值，选项C正确；匀强电场中，设该直线与电场线之间夹角为，则电势能得变化，位置变化△x，则不变，选项D正确。
10.【答案】BC
【解析】滑块和斜面体的运动的末状态如图中虚线所示，由图中加速度的方向可知a1、a2夹角是钝角，选项A错误；滑块和斜面体组成的系统水平方向动量守恒，且滑块和斜面体初速度为0，所以滑块和斜面体水平方向上速度投影的大小时刻相等、方向始终相反，则滑块和斜面体的水平方向加速度投影的大小相等、方向相反，选项B正确；由面接触的物体不脱离条件可知，滑块和斜面体垂直斜面方向的速度投影时刻相等，所以垂直斜面方向的加速度投影相等，选项C正确；将前述分析的结果画成矢量图，如右图所示，由几何知识可知，a1的大小是a2的大小的倍，选项D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.【答案】（1）1.840（2分） 2500（2分） （2）（3分）
【解析】（1）螺旋测微器读数为d =1.5 mm+34.0×0.01 mm=1.840 mm，游标卡尺读数为D =2.5 cm+0×0.05 mm=2.500 cm；
（2），则。
12.【答案】（1）不需要（2分） （2）t0（1分） （1分） （1分）
（3）ACDB（3分） （4）CD（2分）
【解析】（1）光速太大，实验装置尺度太小，故不需要考虑光的传播时间；
（2）不考虑红外线传播时间，故B接收到红外线的时刻t0就是A发出红外线的时刻；超声波从t0时刻发出到t1、t2时刻被B接收，超声波传播的距离分别为，；
（3）开始释放A记录位置数据前，需要先确定抛出点的位置并进行坐标调零，将A放在轨道末端进行定位调零，释放A之前就应该打开“开始记录”按钮，否则，B有可能记录不到完整的平抛运动位置数据，故实验步骤排序为ACDB；
（4）题干说明了A发出脉冲的时间间隔为0.02 s，故可由X坐标随时间变化规律确定A的平抛初速度，由Y坐标随时间变化规律确定A的平抛加速度——即自由落体加速度。
13.【答案】（1）（或1.11） （2）（或0.083 m）
【解析】（1）对气体，由查理定律
…………（2分）
即
解得
（倍）…………（2分）
（2）对气体，由玻意耳定律
…………（2分）
即
打火机内剩余气体的质量为
…………（2分）
解得
…………（2分）
14.【答案】（1）4×10-2 N（2）2.2 m
【解析】（1）设小球经过N点时的速度为vN，轨道对球的支持力为FN，小球从M点运动到N点，根据动能定理
…………（2分）
在N点，由牛顿第二定律和向心力公式
…………（2分）
联立，解得
…………（1分）
由牛顿第三定律，小球对轨道压力大小为4×10-2 N…………（1分）
（2）设小球脱轨后再次回到N点用时为t，对小球，在水平方向
…………（2分）
…………（2分）
在竖直方向
…………（2分）
由几何关系
…………（1分）
联立，解得
…………（2分）
15.【答案】（1）， （2），
（3），
【解析】（1）导体内的电场强度为
…………（2分）
故电子定向移动的加速度为
…………（2分）
电子在阳离子间定向移动的时间为
故电子获得的最大定向移动速度为
…………（2分）
（2）时间△t内通过导体横截面的电子数为
…………（1分）
其中
…………（1分）
通过导体的电流为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
导体电阻为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
（3）由（2）可知
…………（1分）
导体内的总电子数为
…………（1分）
时间t内，平均每个电子碰撞次数为
…………（1分）
故时间t内，导体内自由电子损失的总定向移动动能为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
将代入
解得
…………（1分）
命题单位：湖北省恩施土家族苗族自治州高级中学物理备课组
审题单位：圆创教育教研中心宜昌市第一中学
本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间：2024年11月8日上午10:30—11:45
★祝考试顺利★
注音事项
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.宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为，具有放射性，发生衰变变成，的半衰期为5730年。根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A.发生衰变变成
B.100个经过5730年后将剩余50个
C.全球大气变暖，的半衰期将会发生改变
D.测量某古木样品中的零含量，如果含量是现代植物的，可推测古木的历史有11460年
2.如图所示，一只猴子单臂静止吊挂在倾斜的树枝上，某时刻用力拉树枝使身子向上运动到某个高度再次静止吊挂。以下说法正确是（ ）
A.静止吊挂时，猴子受到两个力作用
B.静止吊挂时，猴子对树枝的作用力方向垂直树枝向下
C.两次在不同高度吊挂，树枝对猴子的作用力相同
D.猴子向上运动时，树枝对猴子的作用力大于猴子对树枝的作用力
3.如图所示，一束复色光由空气射向半圆形玻璃砖的A点，在玻璃砖中分成a、b两束单色光，其出射点分别为B、C，已知A、D为玻璃砖的直径。则（ ）
A.a的波长大于b的波长
B.b的频率大于a的频率
C.在玻璃中，a的波速大于b的波速
D.a从A到B的时间等于b从A到C的时间
4.2024年6月2日6时9分，在月球上方15km的圆轨道上，嫦娥六号在轨控发动机和姿控发动机的持续作用下，着上组合体（着陆器和上升器）相对月球的速度大小从约1.6km/s逐渐减小，最终实现月面软着陆。下列说法正确的是（ ）
A.月球的第一宇宙速度小于1.6km/s
B.着上组合体下降过程中，月球引力对其做正功，着上组合体的速度逐渐增大
C.轨控发动机喷气方向与着上组合体速度方向的夹角小于90°，才能实现着上组合体减速下降
D.为了让着上组合体能够平稳降落到月球表面，着上组合体相对月面的速度逐渐减为零时，其加速度不需要减小为零
5.为了保证东部地区用电，国家采取运煤和输电两个策略。运煤1000千米费用是购煤费用的70%（相当于输电损耗42%），而用50万伏高压输电，输电损耗却高达90%。在输电功率不变的情况下，为了使1000千米距离的输电效率与运煤时相当，需要将输送电压提升到大约（ ）
A.75万伏B.100万伏C.125万伏D.150万伏
6.一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻波的图像，图（b）是m处质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A.该列横波沿x轴负方向传播
B.m处质点P在时的振动速度是10m/s
C.0～0.05s的时间内，该列横波传播的距离为0.5m
D.s时，m处的质点的y坐标为cm
7.如图所示为自激式发电机的原理图，它由一个可以绕导电轴旋转的金属圆盘和两匝固定的线圈组成，线圈通过电刷与转轴、圆盘边缘均良好接触。开始转动前圆盘有较弱的剩磁，用外力驱动圆盘顺时针转动时（从上往下看），线圈中产生感应电流，感应电流的磁场使圆盘的磁场增强，线圈中产生更大的感应电流，圆盘磁场进一步增强，如此循环往复，从而实现自激发电。设开始转动时，圆盘剩磁的磁场方向向上，下列说法正确的是（ ）
A.线圈中的感应电流是顺时针方向（从上往下看）
B.线圈中的感应电流在圆盘处激发的磁场与圆盘最初的剩磁方向相同
C.圆盘所受的磁场力的方向与圆盘转动的方向一致
D.圆盘逆时针转动也能实现可持续的自激式发电
8.甲、乙两位同学从同一地点搬相同规格的桶装水，到同一楼层的各自班级，并将桶装水缓慢放置在相同型号的饮水机上（不考虑洒出来的水以及水的晃动），已知甲的肩膀比乙高，则（ ）
A.搬水的全过程中，甲、乙对桶装水做的功一样多
B.搬水的全过程中，若甲、乙所用的时间相同，则两人对桶装水做功的平均功率相同
C.将桶装水从地面拎起，到放在肩上并站直的过程中，甲、乙对桶装水做的功相同
D.将桶装水从地面拎起，到放在肩上并站直的过程中，重力对桶装水做功的瞬时功率越来越大
9.某个物理量D的变化量△D，与发生这个变化所对应的位移△x的比值，叫做这个量D对位置x的变化率。下列说法正确的是（ ）
A.若D、x表示某质点在x轴上做匀加速直线运动的速度和位置坐标，则是恒定不变的
B.若D、x表示某质点在竖直平面内做圆周运动的竖直和水平位置坐标，则是恒定不变的
C.若D、x表示某质点在竖直平面内做平抛运动时的动量与水平位置坐标，则是恒定不变的
D.若D、x表示某点电荷沿着匀强电场中某条直线运动时的电势能和位置坐标，则是恒定不变的
10.如图所示，倾角为45°的斜面体静止放置在水平面上，将滑块从斜面体上端由静止释放，若滑块与斜面体质量相等，不计一切摩擦，则在滑块下滑过程中，滑块的加速度a1与斜面体的加速度a2的关系是（ ）
A.a1与a2的夹角为45°B.a1、a2的水平分量大小相等
C.a1、a2垂直斜面的分量相等D.a1的大小是a2的大小的倍
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（7分）某同学设计了测量一元硬币电阻率的实验。
（1）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示，则硬币的厚度d = mm，直径D = cm；
图（a） 图（b）
（2）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为R0的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为I，硬币和R0两端的总电压为U，则硬币材料的电阻率 （结果用d、D、I、U、R0表示）。
12.（10分）图（a）为用二维运动传感器研究平抛运动的实验装置图。将发射器A从倾斜轨道上某位置由静止释放后，A沿轨道下滑，并从轨道末端水平向左抛出，A在运动过程中每隔0.02s向周围空间发射一次红外线、超声波脉冲，接收器B上的两个红外线、超声波传感器B1、B2接收脉冲，并通过计算机记录脉冲到达传感器的时间。
图（a）
（1）在实验室条件下， （选填“需要”或“不需要”）考虑红外线从A到B的传播时间；
（2）A某次脉冲发出后，B接收到红外线脉冲的时刻为t0，B1、B2接收到超声波脉冲的时刻分别为t1、t2，则由这三个数据可以计算出A在 时刻到B1、B2的直线距离分别为s1= 、s1= （已知超声波在空气中传播的速度为v）；由于B1、B2的间距已知，由几何知识即可确定A在该时刻的位置；
（3）本实验有如下操作步骤，则实验操作的顺序应为 ；
A.将发射器A放置在轨道的水平部分的末端
B.将发射器A从轨道的倾斜部分上某位置由静止释放
C.在计算机软件中点击“零点设置”按钮，进行坐标调零——即设置A此时的位置坐标为（0，0）
D.在计算机软件中点击“开始记录”按钮，开始采集发射器A位置随时间变化的信息
（4）（多选）如图（b）所示为某次实验得到的A抛出后不同时刻的水平、竖直位置坐标，点击计算机软件中的“二次拟合”按钮，绘制得到A做平抛运动时的关系图像，则 。
图（b）
A.应让所有数据点都落在拟合曲线上
B.该图像为发射器A做平抛运动的实际轨迹
C.由图示数据可计算A做平抛运动的加速度
D.由图示数据可计算A做平抛运动的初速度
13.（10分）今年八九月份，我省大部分地区持续35℃以上高温天气，如果在车内放置液体打火机，它极易受热爆裂。已知某打火机内均为气体（可视为理想气体）且气体质量为m，大气压强为p0。（答案可用分式表示）
（1）长时间暴晒后，汽车内的温度由35℃上升到70℃，求打火机内气体压强变成原来的多少倍？
（2）当打火机内气体压强增大到12p0时，打火机恰好破裂漏气，求漏气完毕后打火机内剩余气体的质量（不考虑漏气时气体温度的变化）。
14.（15分）如图所示，坚直面内固定一半径R =10cm的四分之一圆弧形光滑绝缘轨道MN，轨道最低点N切线水平、离地高度H =3m。整个空间分布着电场强度大小E =100V/m、方向水平向右的匀强电场，将质量m =2×10-3kg、电荷量q =+1×10-4C的带孔小球（可视为质点）穿在轨道上，并从最高点M由静止释放。已知重力加速度大小g =10m/s2，不计空气阻力，求
（1）小球运动到N点时对轨道的压力大小；
（2）小球经过N点正下方时离地的高度。
15.（18分）图（a）为课本上的金属微观结构图，图（b）是这个模型进一步简化的结果，图中金属阳离子用竖直虚线表示，自由电子在相邻两列金属阳离子间运动的平均时间，其中为相邻金属阳离子的平均间距，为电子热运动的平均速率，其数量级为105m/s。在金属导体两端加载电压后，金属导体内部即产生恒定电场，电场力将驱动自由电子在热运动基础上叠加一个定向移动，定向移动平均速度的数量级为10-4m/s。当自由电子与金属阳离子碰撞后，其定向移动的速度就减为零（碰撞对数值的影响可忽略不计），然后在电场力驱动下重新开始定向加速移动。
图（a） 图（b）
已知电子质量为m、电荷量为e，导体长度为、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n，以及和。请利用上述模型，分析解决下述问题：
（1）已知加载在导体两端的电压U，试求自由电子在电场力驱动下获得的定向移动的加速度大小a和每次碰到金属阳离子前的定向移动的最大速度；（提示：电子定向移动速率远小于其热运动速率，不影响的数值，可认为电子在金属阳离子之间加速的时间恒定为）
（2）已知加载在导体两端的电压U，若定义为通过导体的电流，其中为△q为时间△t内通过导体横截面的电荷量，试用已知量写出电流I的表达式；若定义为导体电阻，试用已知量写出导体电阻R的表达式；（提示：电子在导体内的定向移动平均速度为）
（3）已知通过导体的电流I，试求时间t内，导体内自由电子损失的定向移动总动能（用I、m、、l、t、n、e、、S表示）；并尝试将这个表达式改写为用I、t、R表示的函数。（提示：自由电子与金属阳离子碰撞时，自由电子定向移动的动能全部损失，转化为金属阳离子热运动的动能）
湖北省高中名校联盟2025届高三第二次联合测评
物理试卷参考答案与解析
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.【答案】D
【解析】发生衰变变成，选项A错误；衰变是统计规律，选项B错误；半衰期不随温度变化，选项C错误；经过2个半衰期，古木样品中的含量变成原来的1/4，选项D正确。
2.【答案】C
【解析】静止吊挂时，猴子受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，选项错误；支持力、摩擦力的合力方向竖直向上，选项B错误；两次吊挂，树枝对猴子的作用力相同，选项C正确；树枝对猴子的作用力与猴子对树枝的作用力大小相等，选项D错误。
3.【答案】D
【解析】由图可知，a光折射率较大，波速较小，频率较大，波长较短，选项A、B、C错误；设入射角为i，折射角为，光的传播时间，而，，解得，故时间相等，选项D正确。
4.【答案】C
【解析】球的第一宇宙速度大于1.6km/s，选项A错误；着上组合体下降过程中，除月球引力对其做正功，还有其它力做负功，速度在减小，选项B错误；轨控发动机喷气方向与着上组合体速度方向成锐角，获得与速度方向成钝角的阻力，阻力大于动力则能减速，选项C正确；组合体的速度逐渐减为零过程中，加速度与速度成钝角，若速度为零时，加速度不为零，组合体将上升，与实际不符，选项D错误。
5.【答案】A
【解析】，，，，选项A正确。
6.【答案】C
【解析】由图（b）知，质点P振动方向为y轴正方方向，故波沿x轴正方向传播，选项A错误；质点振动，对时间求导，得，在时，，选项B错误（10m/s为波的传播速度）；0~0.05s时间内传播的距离，选项C正确；时，m处的质点的y坐标为cm，选项D错误。
7.【答案】B
【解析】以圆盘为参考系，则线圈逆时针转动，由右手定则可知，沿半径方向的导线切割产生的感应电流由内向外，即线圈中产生了逆时针电流，选项A错误；由安培定则可知，感应电流磁场方向与圆盘最初的剩磁方向一致，这样的磁场可以使圆盘进一步磁化，从而增强圆盘的磁性，选项B正确；圆盘中的感应电流沿半径向内，故由左手定则可知，圆盘所受线圈磁场的安培力为逆时针，与圆盘转动方向相反，选项C错误，另一方面讲，若圆盘所受安培力与圆盘转动方向相同的话，则圆盘不再需要外力驱动即可自行加速转动，这就是妥妥的永动机，C错误；由右手定则可知，圆盘逆时针转动时，线圈中产生的感应电流为顺时针，其磁场与圆盘最初的剩磁相反，将使圆盘磁性减弱，甚至消失，这将导致发电不可持续，选项D错误。
8.【答案】AB
【解析】搬水过程起点终点高度差相同，水桶质量一样，搬运用时一样，则两同学对水桶做功一样多，功率相同，选项A、B正确；由于肩高不相同，甲乙同学将水桶放肩上对水做功的大小也不相同，选项C错误；水桶初末速度都是零，初末重力做功瞬时功率都是零，所以重力做功瞬时功率先增大后减小，选项D错误。
9.【答案】CD
【解析】，故随着速度的增加，减小，选项A错误；圆周运动竖直与水平位置坐标Ar变化之比，即圆周切线的斜率，很显然，随着物体的运动，轨迹切线的斜率一直在变化，选项B错误；平抛运动动量变化，水平位置变化，则为定值，选项C正确；匀强电场中，设该直线与电场线之间夹角为，则电势能得变化，位置变化△x，则不变，选项D正确。
10.【答案】BC
【解析】滑块和斜面体的运动的末状态如图中虚线所示，由图中加速度的方向可知a1、a2夹角是钝角，选项A错误；滑块和斜面体组成的系统水平方向动量守恒，且滑块和斜面体初速度为0，所以滑块和斜面体水平方向上速度投影的大小时刻相等、方向始终相反，则滑块和斜面体的水平方向加速度投影的大小相等、方向相反，选项B正确；由面接触的物体不脱离条件可知，滑块和斜面体垂直斜面方向的速度投影时刻相等，所以垂直斜面方向的加速度投影相等，选项C正确；将前述分析的结果画成矢量图，如右图所示，由几何知识可知，a1的大小是a2的大小的倍，选项D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.【答案】（1）1.840（2分） 2500（2分） （2）（3分）
【解析】（1）螺旋测微器读数为d =1.5 mm+34.0×0.01 mm=1.840 mm，游标卡尺读数为D =2.5 cm+0×0.05 mm=2.500 cm；
（2），则。
12.【答案】（1）不需要（2分） （2）t0（1分） （1分） （1分）
（3）ACDB（3分） （4）CD（2分）
【解析】（1）光速太大，实验装置尺度太小，故不需要考虑光的传播时间；
（2）不考虑红外线传播时间，故B接收到红外线的时刻t0就是A发出红外线的时刻；超声波从t0时刻发出到t1、t2时刻被B接收，超声波传播的距离分别为，；
（3）开始释放A记录位置数据前，需要先确定抛出点的位置并进行坐标调零，将A放在轨道末端进行定位调零，释放A之前就应该打开“开始记录”按钮，否则，B有可能记录不到完整的平抛运动位置数据，故实验步骤排序为ACDB；
（4）题干说明了A发出脉冲的时间间隔为0.02 s，故可由X坐标随时间变化规律确定A的平抛初速度，由Y坐标随时间变化规律确定A的平抛加速度——即自由落体加速度。
13.【答案】（1）（或1.11） （2）（或0.083 m）
【解析】（1）对气体，由查理定律
…………（2分）
即
解得
（倍）…………（2分）
（2）对气体，由玻意耳定律
…………（2分）
即
打火机内剩余气体的质量为
…………（2分）
解得
…………（2分）
14.【答案】（1）4×10-2 N（2）2.2 m
【解析】（1）设小球经过N点时的速度为vN，轨道对球的支持力为FN，小球从M点运动到N点，根据动能定理
…………（2分）
在N点，由牛顿第二定律和向心力公式
…………（2分）
联立，解得
…………（1分）
由牛顿第三定律，小球对轨道压力大小为4×10-2 N…………（1分）
（2）设小球脱轨后再次回到N点用时为t，对小球，在水平方向
…………（2分）
…………（2分）
在竖直方向
…………（2分）
由几何关系
…………（1分）
联立，解得
…………（2分）
15.【答案】（1）， （2），
（3），
【解析】（1）导体内的电场强度为
…………（2分）
故电子定向移动的加速度为
…………（2分）
电子在阳离子间定向移动的时间为
故电子获得的最大定向移动速度为
…………（2分）
（2）时间△t内通过导体横截面的电子数为
…………（1分）
其中
…………（1分）
通过导体的电流为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
导体电阻为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
（3）由（2）可知
…………（1分）
导体内的总电子数为
…………（1分）
时间t内，平均每个电子碰撞次数为
…………（1分）
故时间t内，导体内自由电子损失的总定向移动动能为
…………（1分）
联立，解得
…………（1分）
将代入
解得
…………（1分）
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