2025届湖北省武汉市江岸区高三上学期元月调考（期末）物理试题（解析版）

这是一份2025届湖北省武汉市江岸区高三上学期元月调考（期末）物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物理试卷
本试题卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★
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.在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是( )
A.牛顿确立了许多用于描述物体运动的基本概念，也创造了实验和逻辑推理结合的科学方法
B.安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C.法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 D.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并精确测出了电子的电荷量
2.钍是一种潜在的核燃料，自然界中存在着大量具有天然放射性的钍3Th 。 已知同位素钍232经 过多次α、β衰变，其衰变方程为2Th→2Rn+ xa+yβ, 则下列说法正确的是( )
A.22Th 的比结合能比2Rn 大
B.对 3Th 加热，它衰变生成新核2配Rn 的速度会变快
C.1kg 的 3Th 经过两个半衰期，则2Th 的衰变量为0.25kg D.x=3,y=2,α 粒子是氦原子核，它具有很强的电离能力
3.2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭， 成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进人预定轨道。假设卫 星发射简化过程如图所示，先将卫星送人圆形轨道I, 在 a 点发动机点 火加速，卫星由轨道I 进人椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b 点 再次变轨进入圆轨道Ⅲ,已知卫星在轨道I 和轨道Ⅲ上运行速度的大
小之比为v₁:va=√3:1, 在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a 时速度大小为v.、远地点b 时速度 大小为vb, 则下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅱ上运行过b 点的加速度大于轨道Ⅲ上运行过b 点的加速度 ·I ·
B.卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，经过a 点 和b 点的速度大小之比v:v=2:1
C.若卫星在轨道I 和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为T₁ 、T₂, 则 有T₂=2√2T,
D.卫星在轨道Ⅱ上从a 运动到b 的过程中，其线速度、加速度、机械能均减小
4.空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化 模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为 理想气体的空气，初始气体压强为p。、温度为T。,现启动加热模式使气
体温度升高到 ·,此过程中气体吸收的热量为Q, 内胆中气体体积不
变，则( )
A.升温后内胆中每一个气体分子的动量都增大
B.此过程内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数增多
C.升温后内胆中气体的压强为
D.此过程中由于气体对外界做功小于气体吸收的热量，则气体内能增加量小于Q
5.中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置正式启动，静电分析器是其重要组成部分。静电分析器 的两电极之间存在如图所示的静电场，静电场中任意一点场强方向均沿半径方向指向圆心，大小
均满足
为与装置有关的常数，r 为该点到圆心O 的距离)。某次实验中四个不同的带
电粒子分别以相同的速度射入静电分析器，仅在电场力作用下，甲、乙粒子由入射口P₁ 垂直射人， 分别从Q₁、Q₂ 射出，丙、丁粒子由入射口P₂ 垂直射人，分别从Q₂、Q₃ 射出。已知P,和Q₁、P₂ 和
Q₂ 关于圆心O 对称，且Q₁Q₂=Q₂Qs。 下列说法正确的是( )
电极
电极
PM 0 eàe
A.甲和丙粒子带正电、乙和丁粒子带负电
B.甲、丙两粒子的比荷相同
C.甲、乙、丙、丁四粒子均垂直了 ·端面射出
D.若乙、丁两粒子电荷量相等，则它们经过静电分析器的动能变化量相等
图 (a)
6.如图(a) 所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界(图中虚线)的匀 强磁场中，绕中轴线OO'按图示方向匀速转动产生交流电，00'与磁场边界 重合。图(b)所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁 芯上，P₃ 是可转动的滑动触头，A、B 端与滑动变阻器R, 串联后，接人图 (a) 中线圈产生的交流电。输出端接灯泡L 和滑动变阻器R₂,P₁ 、P₂ 为滑
动变阻器的滑片。当开关S 闭合，P₁ 、P₂ 、P₃处于如图所示的位 置时，灯泡L 能正常发光。下列说法正确的是( )
A.若保持P₂ 和 Ps 不变，仅将P, 向左移动，灯泡L 将变亮
图(b) R₂
B.若将P₁ 移至最右端，仅顺时针转动P₃, 灯泡L 亮度可能保持 不变
C.图(a) 线圈运动一周内一半时间有电流，一半时间无电流
D.线圈匀速转动的频率小于自耦变压器输出端交流电的频率
7.如图所示，光滑轻质滑轮固定在天花板上，一根不可伸长的轻绳跨过滑轮分别系着物块A 和小 球B, 物块A 放置在水平地面上，小球B 静止在空中，A、B质量分别为4m 、m,物块A 与水平面 间的动摩擦因数为0.5,滑轮左侧轻绳与水平面间夹角为53°,现施加水平拉力F 作用在小球B 上使其缓慢转动至物块A 即将发生滑动为止，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为 g,sin53°=0.8,cs53°=0.6,以下说法正确的是( )
A.轻绳对定滑轮的作用力逐渐增大，方向不变
B.拉力F 最大值为 √/2mg
C.A 即将滑动时，突然撤去拉力F 的瞬间，小球B 的加速度大小
D.在A 即将滑动时，撤去拉力F 后，物块A 仍可以始终保持静止
8.如图所示，一个半圆形折射率为 √3的玻璃砖可在纸面内绕过圆心() 点的轴转动，一束单色光沿半径方向射入。当玻璃砖底面与光屏平 行时，光束经玻璃砖射到光屏上的P 点，初始时测出入射光在(O点
与法线间的夹角θ=30°,0点到光屏的垂直距离h-10cm。 现保持入射光线不变，使玻璃砖绕0 点转动，则( )
A.初始时P 点距玻璃砖圆心O 的距离OP=20cm
B.玻璃砖绕O 点转动时，光透过玻璃砖射到光屏上的点不动
C.若玻璃砖绕O 点逆时针转动30°,则光点较初始位置向左移动了10 √3cm
D.若玻璃砖绕0点顺时针转动15°,则光屏上没有透过玻璃砖折射出的光点
9.直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到安培力的作用而运动。如图所示为使用直流电 动机提升重物的示意图，间距为L 的平行导轨固定在水平面内，导轨左端接有电动势为E、内阻 为r 的直流电源，导轨电阻不计，质量为M、电阻为R、长 为L 的导体棒ab 垂直导轨放置，其中心 通过绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后与静止在地面上的质量为m 的重物相连，此时细线恰好伸 直且无拉力，导体棒ab 与滑轮间的细线水平。整个装置处
于方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。已知 导体棒ab 距离导轨左端足够远，重物上升过程中不会碰到 定滑轮，重力加速度为g, 不计一切摩擦。闭合开关S 后，导 体棒ab 向左运动的过程中，下列说法正确的是( )
A.闭合开关S 瞬间细线中的拉力大小为
B. 导体棒最终的速度大小为
C.导体棒匀速运动时直流电源的输出功率为
D.重物从静止出发到刚好做匀速运动的过程中，安培力对导体棒所做的功等于系统增加的机械能
10.如图所示，水平面上放置着半径为R、圆心角为60°的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度
v=5m/s 冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量和小球质量均为m=1kg, 重力加速度g=10m/s²,
不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度 方向恰好跟水平方向成30°角，则( )
A.圆弧半径R=0.9m
B.小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度大小均为2.5m/s
C.若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为.则小球在轨道上运动时间
D.若固定圆弧轨道，调节轨道对应的圆心角0和半径R, 保持轨道最高点与地面间高度差 h=0.45m 不变，则小滑块运动至轨道最高点沿切线方向飞出后，落回水平地面的最大水平射 程S=2m
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. (6分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。 用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电 动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转 一周就在钢柱表面画上一条痕迹，电动机的转速为n( 单 位：r/s) 。如图乙，在钢柱上从痕迹起点O 开始选取5条连 续的痕迹A、B 、C、D、E,测得它们到痕迹O 的距离分别为 hA、hs、hc、hp、hE。已知当地重力加速度为g。
(1)关于本实验操作，下列说法正确的是 -0
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 C.本次实验必须要测量钢柱的质量
(2)画出痕迹D 时，钢柱下落的速度vp= 。(用题中所给物理量的字母表示)
(3)设各条痕迹到O 的距离为h, 对应钢柱的下落速度为v, 某同学画出h-v² 的图像，并求得
该图线的斜率为k,则重力加速度g=
12. (12分)新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪某 型号电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪刀片电池技术.已知该车内的整块电池是由10块 刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成.现将一块电芯拆解出来，测量 其电动势E 和内阻r.
(1)实验前利用1A 恒流电源对一块电芯进行充电，充满的时间要 h.
(2)为了能较准确的测量一块电芯的电动势E 和内阻r, 该同学设计了一个可以排除电流表A
比亚迪汽车有限公司 制造 品牌 比亚迪 制造国中国
整车型号BYD6470ST6HEV2 乘坐人数5
制造年月2021年03月 发动机排量1498mL
发动机型号BYD472QA 发动机最大净功率78W
驱动电机型号TZ220XYF 驱动电机峰值功率132kW
动力电池系统额定电压320V动力电池系统额定容量26Ah 最大允许总质量1875g
和电压表V 内阻影响的实验方案，如图1所示，除电芯、开关、导线外，可供选择使用的实验 器材还有：
图 1 图 2
电流表A,(量程0.6A);电流表A₂ (量程3A) 电压表V₁(量程3V); 电压表V₂(量程15V)
定值电阻R (阻值5Ω,额定功率5W)
定值电阻R₂(阻值50Ω,额定功率50W)
滑动变阻器Rp₁(阻值10Ω);滑动变阻器Rp₂(阻值1002)
刀片电池电芯的内阻较小，为了器材的安全、测量的准确和操作的方便，本实验中电流表、电 压表、定值电阻R。、滑动变阻器Rp 分别应选 。(填对应选项)
A.A、V₂、R、RpL B.A、V₁、R。、RpI
C.A₂ 、V₁、R。、Rpi D.A、V₁、R、Rpz
(3)记录单刀双掷开关S₂ 分别接1、2对应的多组电压表的示数U 和电流表的示数I, 根据实验 记录的数据绘制如图2中所示的A、B 两 条U-I 图线，由图线A 得出的电动势测量值 真实值(选填“大于”或“小于"或“等于”)。综合A 、B两条图线，此电芯的电动势 为E= ,内阻r= (用图1和图2中的字母表示)。
(4)两个实验小组分别完成了上述的实验后，发现甲、乙两刀片电池的电动势相等，内阻有较大
的差异。同学们进一步探究电池内阻的热功率P 随路端电压U 变化的关系，画出了下图所 示的图像。已知甲电池的内阻较大，则下列各图中可能正确的是 _。
c.0
D.0
·6 ·
13. (10分)在2024年巴黎奥运会上，中国皮划艇队在男子500米双人划艇项日中再创辉煌。由刘 浩和季博文组成的强强组合，以1分39秒48的成绩斩获金牌。这不仅是中国皮划艇队在巴黎 奥运会上的首金，也是中国皮划艇项目在奥运会历史上的乂一次突破。在日常单人皮艇训练 中，运动员采用单桨划水使皮艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段， 假设划水阶段用时1.2s, 空中运桨用时为1.0s,若皮艇(含运动员和桨)质量为80kg, 运动过程中 受到的阻力恒定，划水时桨产生的动力大小为皮艇所受阻力的2.5倍。设某次训练中桨刚入水 时皮艇的速度为0,运动员紧接着完成1次划水和运桨动作，此过程皮艇前进4.76m, 求：
(1)划水和空中运桨两阶段皮艇的加速度大小之比；
(2)该过程中皮艇所受阻力的大小。
14. (14分)如图所示，一倾角θ=37°(sin37°=0.6)的光滑固定斜面上，一质量为M=3kg 的滑块与 劲度系数为k=600N/m 的轻弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端，开始时滑块处于 静止状态。质量为m=1kg 的泥团以v的速度沿斜面从滑块下方与滑块发生碰撞并立即与滑 块粘合在一起，两者一起在斜面上向上运动△x=0.04m 至最高点，之后继续沿斜面做上下振
动。已知弹簧的弹性势能E, 与劲度系数k 和形变量x 的关系为 ,重力加速度g 取
10 m/s²。求 ：
(1)碰撞后泥团与滑块组合体的最大加速度am和组合体做简谐运动的振幅A;
(2)碰撞之前泥团的初速度v。的大小；
(3)当滑块与泥团到达最低点的瞬间，将一质址为m。1kg 的小泥闭轻置于滑块上，使其立即与 组合体粘在一起，求新的组合体的最大动能E
15. (18分)如图所示，在平面直角坐标系x:Oy的 y 轴和虚线x=8L 之间有垂直于坐标平面向里的 匀强磁场区I, 在虚线右侧(x>8L) 有垂直于坐标平面向外的匀强磁场区Ⅱ,在y 轴左侧有沿
x 轴正方向的匀强电场、一个质量为m、电荷量为q 的带正电粒子从坐标为 的 P 点
以初速度3v沿y 轴负方向射出，该粒子恰好从坐标原点O 射出电场进入磁场区I, 第一次在 磁场区I 中的运动轨迹与虚线x=8L 相切，不计粒子重力。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8, 求：
(1)匀强电场的电场强度大小；
(2)磁场区I 的磁感应强度大小B₁ 和粒子第n 次经过y 轴位置的纵坐标y;
(3)减小磁场区I 的磁感应强度，使粒子第一次在磁场区I 中运动时，从O 点进人磁场区I, 从
坐标为(8L,0)的M 点离开磁场区I, 要使粒子能经过坐标为(8L,-3L) 的 N 点(图中未标 出),磁场区Ⅱ的磁感应强度B₂ 大小。
2024~2025学年度高三元月调考 物理试题参考答案
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
C
B
B
A
C
AD
BD
ACD
二 、非 选 择 题：本题共5小题，共60分。
11. (6分)【答案】(1)A;(2) ;(3)
12. (12分)【答案】(1)0.26;(2) B; (3) 相等
13. (10分)【答案】(1)3:2 (2)160 N
【详解】(1)(4分)划水阶段：F-f=ma₁ 空中运浆阶段：f=ma₂
又因为F=2.5f 联立得：
(2)(6分)划水阶段： 加速的最大速度：Vm=a₁t₁
空中运浆阶段：
x₁+X₂=4.76m
联立得：a₂=2m/s²
空中运浆阶段：f=ma₂; 得 ：f=160N
14. (14分)【答案】(1)am=7.5m/s²,A=0.05m
【详解】(1)(4分)滑块M 原位置弹簧拉伸量为x₀,
EA
(4)C
……………1分
……………1分
…………1分
…………1分
… ……1分
…………1分
…………1分
……………1分
…………….1分
……………1分
(2)v=2.4m/s (3)Ekm=0.48J
则：Mg sin37°=kx₀,解 得 ：x=0.03m
则上升△x=0.04m 后弹簧压缩量x₁= △x-x=0.01m 分
对组合体在最高点列牛顿第二定律方程有：
kx₁+(m+M)g sin37°=(m+M)am;得 ：am=7.5m/s²….……1 分
组合体在平衡位置时拉伸量为x₂;
则有：(m+M)g sin37°=kx₂; 得x₂=0.04m ……………1分
有：A=x₁+x₂=0.05m ……………1分
试卷第1页，共3页
(2)(5分)设碰撞后组合体的速度为V共，碰撞后至最高点的过程中能量守恒有：
解得：V共=0.6m/s …………1分
泥团与滑块碰撞过程中动量守恒有：
mv=(m+M)v 共，得D共=2.4m/s ……………2分
(3)(5分)因原来组合体振幅为0.05m,
则原组合体在最低点拉伸量为x₄=x₂+A=0.09m;………1 分
设新组合体到达新的平衡位置的拉升量为x₃, 则有：
(m₀+m+M)g sin37°=kx₃;得 x₃=0.05m … ……1分
由系统机械能守恒可得：
得：Ekm=0.48J ……………1分
15. (18分)
(2)
(3)
取何数)
【详解】(1)(4分)由题意知，粒子在电场中做类平抛运动，由类平抛规律得：
L=3v₀t
Eq=ma
联立解得：
………………1分
……………1分
……………1分
………………1分
(2)(8分)设粒子从0点进入磁场区I 时速度大小为v,
由第(1)问得粒子在0点y轴负方向速度大小为3v,x 轴正方向速度大小为4v; 则v=5v (算出v得1分，在(1)中算出也是1分))
可知，粒子进磁场区I 时速度方向与y 轴负方向夹角为α=53°如图所示 设粒子在磁场区I 中做圆周运动的半径为r₁, 根据几何关系
r₁sin37°+r₁=8L, 解 得 ：r₁=5L … ……1分
,解得： ………………2分
甲粒子第二次经过y 轴的位置A点离0点的距离； LA=2r cs37°,得LA=8L
由类平抛运动规律可得粒子在电场中沿y 轴负方向运动的距离LAB=2L, 则粒子第三次经过y 轴时坐标为：(0,6L)
在磁场中每偏转一次，沿y 轴正方向运动8L, 在电场中每运动一次，沿y 轴负方向运动2L, 则粒子第五次经过y 轴时坐标为(0,12L)
试卷第2页，共3页
由规律可得：当n取奇数时，粒子第n次经过y 轴位置的纵坐标 y= 分
当n取偶数时，粒子第n次经过y 轴位置的纵坐标 y=(3n+2)L ………2分
(3)(6分)经过分析，粒子能到达N点有三种情况：
丙
第一种运动轨迹如图乙所示：
粒子从M点进入磁场区Ⅱ,若偏转后直接到达N 点，设粒子在磁场区Ⅱ中做圆周运动的半径r₂,
根据几何关系：2r₂cs37°=3L, 解得：………………1分
设磁场区Ⅱ的磁感应强度大小为B₁, 据牛顿第二定律有：
得：……………1分
第二种运动轨迹如图丙所示：
粒子经磁场区Ⅱ偏转后再进入磁场区I 、 电场，再回到磁场区I 到达N点，根据运动对称性知AN间 距离为2L, 则MA间距离为L, 设粒子在磁场区Ⅱ中做圆周运动的半径r2, 根据几何关系
2r₂cs37°=L, 解得：……………1分
同理可得：… ……1分
第三种运动轨迹如图丁所示
粒子经磁场区Ⅱ偏转后再进入磁场区I, 电场、再回到磁场区I, 再进入磁场区Ⅱ偏转后到达N点， 根据运动对称性知AD间距离为2L, 则 MA间距离等于DN间距离为
设粒子在磁场区Ⅱ中做圆周运动的半径r2, 根据几何关系
解得：
……………
1分
同理可得： ……
1 分
试卷第3页，共3页