湖北省武汉市第二中学2025届高三下学期全真模拟物理试卷（含解析）

武汉二中2025届高三全真模拟考试物理试题
考试时间：2025年06月01日 上午 09 : 00- 10 : 15 试卷满分：100分
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项是符合题目要求，第8-10题有多个选项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图为研究光电效应的实验装置图，将滑动变阻器的滑片移到最左端，用a、b两束不同的单色光分别照射光电管K极，发现两次电流表示数相同。将滑动变阻器向右移，发现电流表的示数为零时，用单色光a照射时电压表的示数比用单色光b照射时电压表的示数大，下列说法正确的是（　　）
A．a光遏止电压比b光遏止电压大
B．a光频率比b光频率低
C．滑动变阻器向右移动过程中，从K极打出的光电子逐渐减少
D．滑动变阻器向右移动过程中，从K极打出的光电子最大初动能减小
2．2025年2月第9届亚洲冬季运动会在哈尔滨成功举行。在女子3000米短道速滑接力项目中，中国队在最后时刻完成了超越，力压韩国队获得金牌（如图）。精彩的比赛背后，往往蕴含了丰富的物理知识，在不考虑空气阻力的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．在直线起跑蹬冰过程中，冰面对冰刀的作用力大于冰刀对冰面的作用力
B．若运动员沿半径不变的圆弧匀速通过弯道时，速率越大，身体与冰面的夹角越小
C．在最后加速冲刺阶段，运动员滑行速率越大，所受冰面的摩擦阻力也越大
D．运动员冲线之后会慢慢停下来，是因为其在水平面内所受合力变为零
3．关于霓形成的原理，可用一束可见光射入水珠表示，如图为水珠内的光路图，光线均在过球心的截面内。已知可见光在水中的临界角约为48.5°到49.3°，下列说法正确的是（　　）
A．关于霓的形成，光线经历了两次折射和一次全反射
B．关于霓的形成，光线经历了两次折射和两次全反射
C．若有一束太阳光从A点射入，从D点附近射出后，从上到下出现的颜色依次为由蓝到红
D．若有一束太阳光从A点射入，从D点附近射出后，从上到下出现的颜色依次为由红到紫
4．太阳能光伏发电是利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图所示为某光伏发电站输电入户的示意图，其中输电电压的有效值恒定，输电线的电阻等效为r，变压器为理想变压器，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．若开关、、均断开，电压表、电流表的示数均为0
B．若开关、、均闭合，线路老化导致r增大，则电流表的示数减小，电压表的示数增大
C．若先让开关、、保持闭合状态，然后断开开关，则电流表的示数增大，电压表的示数减小
D．若先让开关、保持闭合状态，开关保持断开状态，然后闭合开关，则电流表的示数增大，电压表的示数减小
5．宇宙中大多数恒星系都是双星系统，如图所示，两颗远离其他星系的恒星A和B在相互之间的引力作用下绕O点做匀速圆周运动，且A星距离O点更近。轨道平面上的观测点P相对O点静止，观察发现每隔T时间，两颗恒星与O、P共线，已知引力常量为G，其中一颗恒星的质量为m，另一颗恒星的质量为3m，恒星的半径都远小于它们之间的距离。则以下说法正确的是（　　）
A．A的质量为m
B．该双星系统的运动周期为T
C．A、B相距的距离为
D．在相同时间里，A、B两颗恒星与O点连线扫过的面积之比为
6．地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波赶在更严重的地震波到达前发出预警信号，为人们争取宝贵的逃生时间，如图所示为某次地震中附近的监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km／s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是（　　）
A．地震横波的周期为
B．用于地震预警监测的是横波
C．若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为
D．若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为
7．如图所示为两个固定的均匀带电的绝缘球面，半径分别为7R和R，所带电荷量分别为Q和Q（Q>0），两球面内切于E点，球心O和O1的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面球心O，与球面相交于B、C两点。现有一质量为m、带电量为q（q>0）的小球从A点沿细管由静止开始下落，运动通过D点。已知AB两点距离和CD两点距离均为R，静电力常量为k，重力加速度为g，设无穷远处为零势能面，点电荷Q产生电势为，则（　　）
A．A点电势为
B．小球通过D点时的速度为
C．小球通过O点时的动能为
D．小球从B运动到O的过程中加速度一直在增大
8．如图甲与乙所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分裂阻尼间隔棒，图丙为其简化图。间隔棒将六根平行长直导线分别固定在正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电长直导线周围的磁感应强度B大小与电流I，距离r的关系式为（式中k为常量）。设a、b间距为L，当a、c、e三根导线通有垂直纸面向内，b、d、f三根导线通有垂直纸面向外，大小均为的电流时，其中a处导线对b处导线的安培力大小为，则（　　）
A．a导线所受安培力的合力大小为
B．a导线所受安培力的合力方向沿Oa，由O指向a
C．b、c、e、f四根导线在O处所产生磁感应强度的矢量和大小为
D．b、c、e、f四根导线在O处所产生磁感应强度的矢量和方向为垂直于ad连线向左
9．如图甲，某轻弹簧两端系着质量均为的小球A、B。小球A用细线悬挂于天花板上，系统处于静止状态。将细线烧断，并以此为计时起点，A、B两小球运动的 图线如图乙所示（ 为小球的加速度， 为时间），两图线对应纵轴最小值均为表示到时间内A的 图线与横轴所围面积大小，当地重力加速度为 。下列说法正确的是（　　）
A．从到时刻，弹簧对A球的冲量为
B．时刻，弹簧弹性势能最大
C．时刻，A、 B两小球的速度差最小
D．时刻，B物体的速度大小为
10．如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻r0，导轨的端点C、D用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面向里，已知磁感应强度B与时间t的关系为，k为大于零的比例系数。一电阻不计、质量为m的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直且接触良好。在时刻，金属杆紧靠在C、D端，在平行于导轨的外力F作用下，杆以恒定的加速度a0从静止开始向导轨的右端滑动，下列说法正确的是：
A．导线CD中感应电流的方向由D指向C
B．时刻感应电动势的大小
C．时刻导体棒所受安培力
D．在时间内，作用在金属杆上外力F的冲量
非选择题：本题共5小题，共60分
11．（6分）晓宇在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证。晓宇将注射器的下端用胶塞塞住，沿竖直方向固定在铁架台上，柱塞上端与压力表相接，现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中，已知注射器密封性以及导热性能良好。现用外力缓慢地向下压柱塞，同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积，通过所学知识回答下列问题：
(1)下列对该实验的理解正确的是________（填字母）。
A．柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性
B．处理实验数据时，、必须用国际单位制
C．实验时，不能用手握注射器
(2)实验时，如果快速地向下压柱塞，则气体的温度应 （填“升高”、“不变”或“降低”）；如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则的乘积 （填“增大”、“不变”或“减小”）；
(3)晓宇在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是________（填字母）。
A． B．
C． D．
12．（10分）某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻与定值电阻的阻值。现有的实验器材如下：
A．待测电压表（量程，未知） B．待测电阻（约为1000Ω）
C．滑动变阻器（） D．滑动变阻器（）
E．电阻箱（） F．电阻箱（）
G．电源（电动势为3V，内阻不计）； H．开关，导线若干。
(1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用 ，电阻箱应该选用 。（填器材前字母序号）
(2)该小组选定实验器材后进行了如下操作：
①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S1，调节至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为 V；
②断开开关S2；
③调节电阻箱R，记录此时电压表示数U与电阻箱示数R；
④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③；
⑤根据图像法科学分析、计算结果。
(3)该小组同学根据所测数据作出图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻 kΩ，待测电阻 kΩ。
13．（10分）由绝缘材料制成的半径为R的半球形球壳内壁光滑，固定在场强方向水平向左的匀强电场中。一质量为m、带电量为q的带电小球静止在球壳内壁，小球与球壳的球心O的连线OA与竖直方向OB的夹角为60°，如图所示。重力加速度为g，不计空气阻力，求
（1）小球的电性；
（2）电场强度的大小E；
（3）撤去电场后，晃动球壳，可以使小球在短时间内沿光滑球壳内壁在某一水平面内绕OB轴做匀速圆周运动。若某次小球在水平面内绕OB轴做的匀速圆周运动恰好过A点，则此匀速圆周运动的角速度多大？
14．（16分）如图所示，水平虚线MN的下方存在竖直向上、电场强度为（大小未知）的匀强电场，上方有一圆心为O、半径为R的半圆形区域，该区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和水平方向、电场强度为（大小未知）的匀强电场，O点正下方的S处有一粒子源，能向外释放初速度为零的带正电粒子，粒子经过O点进入半圆形区域，并沿竖直半径方向做直线运动。已知粒子在半圆形区域内运动的时间为，粒子的重力忽略不计。
（1）求电场强度的大小和方向；
（2）若仅将半圆形区域内的磁场撤去，粒子仍从S处静止释放，结果粒子在半圆形区域内运动的时间变为，求粒子的比荷以及S、O之间的电势差；
（3）若将半圆形区域内的匀强电场撤去，且将虚线下方的电场强度增大到原来的16倍，粒子仍从S处静止释放，求粒子在半圆形区域内运动的时间．
15．（18分）如图所示，足够长的光滑水平地面上，有A、B两个质量分别为、的小滑块（均可视为质点），A滑块的左右两侧各连接着一个相同的轻质弹簧，A滑块的左侧有一竖直墙面。初始时刻B滑块静止，A滑块获得水平向右的初速度。以下碰撞过程，弹簧均在弹性限度内。
(1)若，，，求A滑块右侧弹簧的最大弹性势能
(2)若，，A滑块左侧弹簧只与墙碰撞一次且右侧弹簧只与B滑块碰撞一次，求的取值范围；
(3)若，，B滑块右侧有一个小滑块C（可视为质点，质量未知），B、C滑块的碰撞是弹性碰撞。B滑块与弹簧分离的瞬间，给C滑块一个水平向右的瞬时初速度，此时B、C滑块的距离，经过时间t，B、C滑块的距离第一次为，求t。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D D C C C BC AD BD
11．(1)C (2) 升高 减小 (3)C
12．(1) C F (2)2.40 (3) 3.0 1.0
13．（1）负电；（2）；（3）
【详解】（1）小球受力平衡，根据平衡条件，小球受到的电场力水平向右，与电场方向相反，所以小球带负电；
（2）根据平衡条件 又 解得
（3）小球做圆周运动的半径为
小球受到竖直向下的重力和指向圆心的支持力的合力提供向心力
解得
14．（1）；方向水平向右；（2）；；（3）
【详解】（1）设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入半圆形区域时的速度大小为v。根据左手定则可知，粒子所受的洛伦兹力水平向左，沿竖直半径方向做匀速直线运动，说明粒子在该区域内受力平衡，因此电场力方向水平向右，即电场强度的方向水平向右。电场力与洛伦兹力平衡，有 又 解得
（2）若仅将半圆形区域内的磁场撤去，粒子在匀强电场中做类平抛运动，粒子的轨迹如下图所示。粒子在半圆形区域内竖直方向做匀速直线运动，当运动的时间变为时，在竖直方向上的位移大小为
粒子在水平方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
粒子的合位移大小为R，由几何关系可得在水平方向上的位移大小为
解得粒子的比荷为
粒子由S点到O点的过程中，由动能定理可得 联立解得
（3）若将半圆形区域内的匀强电场撤去，且将虚线下侧的电场强度增大到原来的16倍，由电场强度与电势差的关系公式可得
可知，SO两点之间的电势差增大到原来的16倍，由动能定理得
粒子在半圆形区域内的匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，根据牛顿第二定律有 联立解得
作出粒子在该区域的运动轨迹，如下图所示，粒子从半圆弧上的Q点离开磁场区域。由几何关系可得
15．(1)3J (2) (3)
【详解】（1）当A、B两滑块共速时，弹性势能最大，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有 以上方程代入数值解得
（2）从初始状态到B滑块与A滑块右侧弹簧分离瞬间由动量守恒及能量守恒有
，
联立解得 ，
A滑块左侧弹簧要与墙碰撞，则有 解得
A右侧弹簧只能与B碰撞一次，即A滑块经过墙反弹之后，追不上B滑块
则有 解得
综上所述解得
（3）由（2）易知，当，时，，根据动量守恒及能量守恒B、C滑块发生碰撞并分开有
，
移项后两式相比得
即靠近时的相对速度等于远离时的相对速度，则有，
因此t为