湖北省重点智学联盟2025届高三（下）4月模拟考试物理试卷（PDF版，含答案）

2024-2025学年湖北省重点智学联盟高三（下）4月模拟考试
物理试卷
一、单选题：本大题共 7小题，共 28分。
1.“嫦娥五号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控
制.“核电池”利用了23894 的衰变，衰变方程为238 234 94 → + 2 ，下列说法正确的是( )
A. 234 238 比94 的中子数少 2 个
B.在月球上23894 衰变得比在地球上快些
C.一个238 衰变为23494 释放的核能为( ) 2
D. 23894 发生的是 衰变， 射线具有极强的穿透能力可用于金属探伤
2.神舟十九号与空间站在同一圆周轨道上绕地球做匀速圆周运动，若要使后方的神舟十九号在该轨道追上
空间站，神舟十九号持续喷射燃气的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图为我国某运动品牌的气垫运动鞋，该鞋表面材质导热良好，防滑耐用，可以在运动过程中起到很好
的缓冲作用。使用过程中环境温度保持不变，气垫内气体被反复压缩、扩张，下列说法正确的是( )
A.踩下时，气垫内气体压强增大
B.踩下时，气垫内气体平均动能增大
C.踩下后抬起脚时，气垫内气体向外界放热
D.踩下后抬起脚时，气体对外做功数值大于气体吸收的热量
4.铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。假设甲乙两火车站之间铁路里
程为 360 ，甲乙之间还均匀分布了 2 个车站，列车的最高速度为 324 / 。若列车在进站和出站过程中
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做匀变速直线运动，加速度大小均为 1 / 2，其余行驶时间内保持最高速度匀速运动，列车在每个车站停
车时间均为 0 = 2min，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为( )
A. 5min B. 6min C. 7min D. 8min
5.1909 年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得 1923 年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。图
中雾状小油滴被喷到水平放置的两块平行金属板的上方空间中，油滴因 射线带上定量的微小电荷量。两间
距为 的平行金属板上板有一小孔，油滴穿过小孔进入两板之间，当两金属板间未加电压时，通过显微镜观
察到某带电油滴 以速度大小 1竖直向下匀速运动；当油滴 经过板间 点(图中未标出)时，给金属板加上
电压 ，经过一段时间，发现油滴 恰以速度大小 2竖直向上匀速经过 点。已知油滴运动时所受空气阻力
大小为 = ，其中 为比例系数， 为油滴运动速率，不计空气浮力，重力加速度为 。下列说法错误的是
( )
A.油滴 带负电
B. ( 1+ 2) 油滴 所带电荷量的值为
C.从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度先增大后减小
D.密立根通过该实验确定了电荷量的不连续性并测定了元电荷的数值为 1.602 × 10 19
6.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板 的左端，右端与小木块 连接，且 与 及 与地面间接触光滑。
开始时， 和 均静止，现同时对 、 施加等大反向的水平恒力 1和 2.从两物体开始运动以后的整个运
动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，木板足够长。对于 、 和弹簧组成的系统，下列说法正确的是( )
A.由于 1、 2 等大反向，故系统机械能守恒
B.当弹簧弹力大小与 1、 2大小相等时， 、 各自的动能最大，此时系统机械能最大
C.在运动过程中 的最大速度一定大于 的最大速度
D.在运动的过程中， 、 动能的变化量加上弹簧弹性势能的变化量等于 1、 2 做功的代数和
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7.在牛顿力学体系中，两个质量分别为 1、 2的质点相距为 时具有的势能，称为引力势能，
= 1 2 (规定无穷远处势能为零)。如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面
高度为 = 3 ， 为地球的半径，卫星质量为 ，地球表面的重力加速度为 ，椭圆轨道的长轴 = 10 。
下列说法中正确的是( )
A. 3 卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小为 3
B.卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小为 10

C.当卫星在椭圆轨道Ⅱ 6运动时，在近地点Р与在远地点 的速率之比 = 2
D. 1至少需对卫星做功40 ，才能使卫星从 轨道的Р点变轨到 轨道(不考虑卫星质量的变化和所受阻力)
二、多选题：本大题共 3小题，共 12分。
8.图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想
变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 1、 2. 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时
值大于 5000 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )
A.电压表的示数等于 5 B. 5电压表的示数等于 2
C. 实现点火的条件是 2 > 1000 D.实现点火的条件是
2
< 10001 1
9.如图所示，一小球从距平台某一高度处水平抛出后，恰好落在第 1 级台阶的右边缘处，反弹后再次下落
至第 3 级台阶的右边缘处。已知小球第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为 0.4 ，每级台阶的宽度均为 =
24 、高度均为 = 20 。小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，而竖直分量大小变为碰前的
1
3，运动过程不计空气阻力，重力加速度 = 10 /
2。下列说法正确的是( )
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A.小球水平抛出的初速度大小为 1.2 / B.小球抛出点距平台的竖直高度为 45
C.小球可以落到第 25 级台阶右边缘处 D.小球可以落到第 26 级台阶右边缘处
10.等腰梯形 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，梯形上、下底 、 长度
分别为 和 2 ，∠ = 60 ，下底 的中点 处有一个 粒子放射源，可以向 上方(各个方向)射出速率不等
的 粒子， 粒子的速度方向与磁场方向垂直，不计粒子间的相互作用力及重力，已知质子的电荷量为 ，质
量为 ，下列说法正确的是( )
A.所有从 点射出的粒子在磁场中的运动时间均相等
B. 3 若粒子可以到达 点，则其最小速度为 6
C.到达 点和到达 点的粒子一定具有相同的速率
D. ( ) 8 运动轨迹与 边相切 由 边出磁场 的速率最小的粒子在磁场中的运动时间为3
三、实验题：本大题共 2小题，共 16分。
11.利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过如图甲所示实验装置探究手机运动
的规律，实验装置如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端与手机连接，手机下方悬挂装有砝码的小桶，整个
装置处于静止状态。
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(1)剪断手机和小桶间的细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度 随时间变化的图像如图乙所示，剪断细
绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的_______(选填“ ”、“ ”或“ ”)点。
(2)如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度 为纵坐标，砝码质量
为横坐标，绘制 图像，获得一条斜率为 、截距为 的直线，若当地重力加速度为 ，则可推算出手机
的质量为_______，小桶的质量为_______。(选用 、 、 表示)
12.某物理实验小组利用实验室提供的器材测量某金属丝的电阻率。可选用的器材如下：
①.待测金属丝，(用 表示)，阻值约几十欧 ②.电流表 1:量程 60 mA，内阻 1约为 2
③.电流表 2:量程 50 mA，内阻 2为 30 ④.电压表 :量程为 15 ，内阻为 10kΩ
⑤.滑动变阻器 1:总阻值约为 3 ⑥.滑动变阻器 2:总阻值约为 300
⑦.电源 ，电动势约为 1.5 ，内阻忽略不计 ⑧.开关一个及导线若干
(1)用螺旋测微器测金属丝直径 = _____
(2)用多用电表欧姆挡粗测金属丝阻值大小，分别选择倍率“× 1”和“× 10”，经正确操作后，两次测量
中多用电表表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为____ ．
(3)同学们用伏安法进一步测量 ，为了便于实验，则滑动变阻器应选择______(填器材代号)，请在图中虚
线框内补充完整实验电路图，并标明所选器材的代号。
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(4)测出金属丝阻值 后，可算出金属丝电阻率为 =______(用含 、 、 的表达式表示)
四、计算题：本大题共 3小题，共 44分。
13.如下图所示为某兴趣小组为测试无线电发射器发出的电磁波频率而设计的装置示意图。将无线电发射器
与两个相距为 的天线相连，两个天线同时向外发送相同的信号。信号接收器装在小车上，小车沿着与两天
线连线平行、距离为 的直轨道以速度 匀速运动。发现接收器接收到的信号有规律地变化，时强时弱，相
邻两次接收到最强信号的时间间隔为 ，已知光在真空中的传播速度为 ，利用上述信息确定无线电发射器
发射的无线电波的频率。
14.列车在进站的过程中，其刹车原理可简化为如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进
入磁场时所受安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为 ，线框总电阻为 ，线框 边长为 ， 边长近似
等于车身长度 ，列车轨道上匀强磁场区域足够长，且磁感应强度的大小为 。车头刚进入磁场时速度大小
为 0，车尾进入磁场瞬间列车恰好停止，列车停止前所受所有摩擦阻力恒为 。求：
(1)列车车头进入磁场瞬间，列车加速度的大小 ；
(2)列车从进站到停止过程中，线框产生的焦耳热 ；
(3)列车从进站到停止过程中需要多长时间。
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15.一实验装置截面如图所示，光滑水平面 的左端固定一轻弹簧，光滑螺旋圆形轨道与水平面相切于 ( )
处，凹槽 底面水平光滑，上面放一质量为 无动力平板车，紧靠侧壁 ，平板车上表面与直轨道
在同一水平面上，将一质量为 滑块压紧左侧轻弹簧从静止开始释放，已知螺旋圆形轨道的半径 = 0.3 ，
平板车的长度 = 1.8 ， 的长度为 ， = 3 ， = 2 ，滑块与车的动摩擦因数 = 0.5。(车与竖直
侧壁 的碰撞为弹性碰撞，滑块视为质点，不计空气阻力)
(1)当弹簧弹性势能以 = 15 释放滑块，求滑块第一次经过圆弧 点时对轨道的压力 ；
(2)若 足够长，要使滑块不脱离圆轨道，且在车第一次与右侧壁 相撞前不会从车上掉落下来，求释放滑
块时弹簧的弹性势能范围；
(3)若 = 3.6 ，当弹簧弹性势能以 = 24 释放滑块，求滑块最终离小车左端的距离以及平板车经过的总
路程。
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参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.(1) ；(2)
12.(1)1.108(1.107 1.109 均可)
(2)30 (3) 1
(4)
2
4
13.解：将两天线类比于杨氏双缝干涉的双缝，则信号最强位置类似于明条纹，根据条纹间距的规律，水平

地面上相邻两次接收到最强信号的间距为 =
由于小车匀速运动，则有 =

根据光速与波长的关系有 = =
= 解得
14.解：(1)列车车头进入磁场瞬间， 边切割磁感线产生的电动势为 0 = 0
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则通过线框 边的电流大小为 = = 0
列车车头进入磁场瞬间，根据牛顿第二定律可得 + =
2 2
联立解得列车加速度的大小为 = 0 +
(2) 1列车从进站到停止过程中，根据功能关系可得 2
2
0 = +
1
解得线框产生的焦耳热为 = 2
2
0
(3)列车从进站到停止过程中，根据动量定理可得 = 0 0

= = = =


2 2
由以上表达式可知： = 0
15.解：(1)根据机械能守恒
=
1
2
2

根据牛顿第二定律
=
2


解得 = 130
根据牛顿第三定律 = = 130 ；
(2)要使滑块不脱离圆轨道，有
2
=
由机械能守恒有
1
= 2 + 2
2 = 22.5
使滑块在车第一次与右侧壁 相撞前不会从车上掉落下来，根据动量守恒有
1 = ( + ) 2
根据能量守恒有
= 1 2 1 22 1 2 ( + ) 2
=
1 22 1
解得 = 67.5
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故释放滑块时弹簧的弹性势能范围 22.5 ≤ ≤ 67.5 ；
(3) = 24 在 22.5 ≤ ≤ 67.5 范围内，说明平板车与竖直侧壁 的碰撞前，已与滑块共速，滑块最终
离小车左端的距离
=
解得 = 1.6
滑块与平板车第一次共速有
0 = ( + ) 3
1
21 = 0 2 3
解得 3 = 2.4 / ， 1 = 0.384
滑块与平板车第二次共速有
( ) 3 = ( + ) 4
= 0 1 22 2 4
解得 = 14 5 3

2
4
2
3 1 2
2 = 2 = 2 ( 5 )
=
2 2
故 = 3 1 2( 1) 2 2 ( 5 )
= 1 + 2 + = 0.384 × (1 +
1 + 152 54 +
1
52 2 ) = 0.4
平板车经过的总路程为 = + 2 = 2.6
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