2025屆湖北省省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考物理高三上期末預(yù)測(cè)試題含解析

2025屆湖北省省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考物理高三上期末預(yù)測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，正確的是()A．它最先是由奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的B．它說(shuō)明了電能生磁C．它是指變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象D．它揭示了電流受到安培力的原因2、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，當(dāng)輸入電壓增加20V時(shí)，輸出電壓（）A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V3、百余年前，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論率先對(duì)黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點(diǎn)整，天文學(xué)家召開(kāi)全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個(gè)密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長(zhǎng)度為臨界半徑，稱(chēng)為史瓦西半徑。下面說(shuō)法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為4、一個(gè)帶負(fù)電的粒子從x=0處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，加速度a隨位置變化的關(guān)系如圖所示，x2－x1=x3－x2可以得出（）A．從x1到x3過(guò)程中，電勢(shì)先升高后降低 B．在x1和x3處，電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．粒子經(jīng)x1和x3處，速度等大反向 D．粒子在x2處，電勢(shì)能最大5、如圖甲所示，將由兩根短桿組成的一個(gè)自鎖定起重吊鉤放入被吊的空罐內(nèi)，使其張開(kāi)一定的夾角壓緊在罐壁上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。當(dāng)鋼繩向上提起時(shí)，兩桿對(duì)罐壁越壓越緊，當(dāng)摩擦力足夠大時(shí)，就能將重物提升起來(lái)，且罐越重，短桿提供的壓力越大。若罐的質(zhì)量為m，短桿與豎直方向的夾角θ=60°，勻速吊起該罐時(shí)，短桿對(duì)罐壁的壓力大小為(短桿的質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g)（）A．mgB．32mgC．16、如圖所示為某大橋，圖中橋墩之間的四段距離均為110m。可視為質(zhì)點(diǎn)的一輛汽車(chē)從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始做加速度恒定的加速直線運(yùn)動(dòng)。已知該車(chē)通過(guò)bc段的時(shí)間為t，則通過(guò)ce段的時(shí)間為（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，空間中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁場(chǎng)方向與豎直面垂直，磁場(chǎng)的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場(chǎng)上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導(dǎo)線框，其邊長(zhǎng)為上下兩邊均與磁場(chǎng)邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力，則（）A．線框拋出時(shí)邊距離磁場(chǎng)上邊界的高度為B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線框某橫截面的電荷量C．線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中水平位移為D．線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中邊產(chǎn)生的熱量為8、用甲、乙兩種不同的單色光應(yīng)用同一實(shí)驗(yàn)裝置分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。比較兩次實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋圖案，甲光的干涉條紋間距大于乙光的干涉條紋間距，則（）A．甲的波長(zhǎng)大于乙的波長(zhǎng)B．甲的頻率大于乙的頻率C．玻璃對(duì)甲的折射率小于對(duì)乙的折射率D．若兩種光在玻璃中傳播，甲的速度等于乙的速度E.若兩種光從玻璃射向空氣發(fā)生全反射，甲的臨界角大于乙的臨界角9、示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它是由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成的。如圖所示，不同的帶負(fù)電粒子在電壓為U1的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，從M孔射出，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行，在滿(mǎn)足帶負(fù)電粒子能射出平行板電場(chǎng)區(qū)域的條件下，則（）A．若電荷量q相等，則帶負(fù)電粒子在板間的加速度大小相等B．若比荷相等，則帶負(fù)電粒子從M孔射出的速率相等C．若電荷量q相等，則帶負(fù)電粒子從M孔射出的動(dòng)能相等D．若不同比荷的帶負(fù)電粒子射入，偏轉(zhuǎn)角度θ相同10、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過(guò)（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點(diǎn)，圖中虛線為該曲線過(guò)點(diǎn)（0.15，3）的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能逐漸減小B．滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度逐漸增大C．x＝0.15m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.0×106N/CD．滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.5m/s三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)A點(diǎn)正下方的光電門(mén)B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時(shí)間tABD．小球的直徑d（2）小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過(guò)程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率k0=__________。（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：兩物體從靜止釋放，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_________m/s；（2）在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=_________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=_________J；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖甲所示為太陽(yáng)光射到空氣中小水珠時(shí)的部分光路圖，光通過(guò)一次折射進(jìn)入水珠，在水珠內(nèi)進(jìn)行一次反射后，再通過(guò)一次折射射出水珠．現(xiàn)有一單色光束以入射角θ1＝45°射入一圓柱形玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)通過(guò)一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃磚，如圖乙所示，已知射出光線與射入光線的夾角φ＝30°，光在真空中的速度為c，求：①該單色光的折射率；②該單色光在玻璃中傳播速度的大?。?4．（16分）兩物體A、B并排放在水平地面上，且兩物體接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上，使A、B由靜止開(kāi)始一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，如圖(a)所示，在A、B的速度達(dá)到6m/s時(shí)，撤去推力F.已知A、B質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝3kg，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，B與地面間沒(méi)有摩擦，B物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖(b)所示.g取10m/s2，求：(1)推力F的大小.(2)A物體剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A、B之間的距離.15．（12分）（1）下列說(shuō)法中正確的是__________A．如果氣體溫度升高，氣體中每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都將增加B．100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子平均動(dòng)能不變C．食鹽熔化過(guò)程中，溫度保持不變，說(shuō)明食鹽是晶體D．由于金屬的許多物理性質(zhì)具有各向同性，故金屬屬于非晶體E.若液體對(duì)某種固體是浸潤(rùn)的，其附著層里的液體分子比液體內(nèi)部更密，附著層里液體的分子力表現(xiàn)為斥力（2）如圖所示，一太陽(yáng)能空氣集熱器的底面及側(cè)面為絕熱材料，頂面為透明玻璃板。開(kāi)始時(shí)集熱器的進(jìn)氣口和出氣口閥門(mén)關(guān)閉，集熱器中密封了一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過(guò)太陽(yáng)曝曬后，集熱器中氣體的溫度由27℃升高到87℃，求：①集熱器中氣體的壓強(qiáng)升為原來(lái)的多少倍？②現(xiàn)保持集熱器中氣體溫度為87℃不變，通過(guò)出氣口緩慢放出溫度為87℃的氣體，直到集熱器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)降為放氣前壓強(qiáng)的56

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，它說(shuō)明了磁能生電的問(wèn)題，它是指變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確．2、B【解析】

根據(jù)得即解得即輸出電壓增加2V，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯(cuò)誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯(cuò)誤。故選B。4、A【解析】

AB．由圖可知，加速度方向沿x軸正方向，加速度方向沿x軸負(fù)方向，由于粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，從x1到x3過(guò)程中，電勢(shì)先升高后降低，在x1和x3處，電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；C．圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度變化量，由圖像可知，速度變化為0，則粒子經(jīng)x1和x3處，速度相同，故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，則在x2處電勢(shì)最高，負(fù)電荷的電勢(shì)能最小，故D錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】

先對(duì)罐整體受力分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件求解細(xì)線的拉力；再將細(xì)線的拉力沿著兩個(gè)短桿方向分解；最后將短桿方向分力沿著水平和豎直方向正交分解，水平分力等于短桿對(duì)罐壁的壓力。【詳解】先對(duì)罐整體受力分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，拉力等于重力，故：T=mg；再將細(xì)線的拉力沿著兩個(gè)短桿方向分解，如圖所示：解得：T1T1x=T【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，畫(huà)出受力分析圖，然后多次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析。6、A【解析】

汽車(chē)從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始做加速度恒定的加速直線運(yùn)動(dòng)，四段大小相同的位移所需要的時(shí)間之比為設(shè)通過(guò)ce段的時(shí)間為，則解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．線框下邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得A正確；B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線框某橫截面的電荷量B錯(cuò)誤；C．線框在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間水平位移解得C正確；D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯(cuò)誤。故選AC。8、ACE【解析】

A．雙縫干涉條紋間距同一實(shí)驗(yàn)裝置其相同，越大則越長(zhǎng)，則甲光的波長(zhǎng)大，A正確；B．甲光的波長(zhǎng)大于乙光，由知甲光的頻率小于乙光的頻率，B錯(cuò)誤；C．頻率越小，介質(zhì)對(duì)它的折射率越小，則玻璃對(duì)甲光的折射率小，C正確；D．根據(jù)可知甲光在玻璃中的速度大，D錯(cuò)誤；E．根據(jù)全發(fā)射的特點(diǎn)可知光在玻璃中的折射率越小，則全反射臨界角越大，則甲光臨界角大，E正確。故選ACE。9、BCD【解析】

A．設(shè)板間距離為，由牛頓第二定律得由于粒子的質(zhì)量未知，所以無(wú)法確定帶負(fù)電粒子在板間的加速度大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理得可得所以當(dāng)帶負(fù)電粒子的比荷相等時(shí)，它們從孔射出的速度相等，故B正確；C．從孔射出的動(dòng)能所以當(dāng)帶負(fù)電粒子的電荷量相等時(shí)，它們從孔射出的動(dòng)能相等，故C正確；D．如圖所示在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中有偏轉(zhuǎn)角度與粒子的比荷無(wú)關(guān)，所以不同比荷的帶負(fù)電粒子射入，偏轉(zhuǎn)角度相同，故D正確；故選BCD。10、AC【解析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，由圖可知，滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)方向不變，電場(chǎng)力始終做正功，則電勢(shì)能逐漸減小，故A正確；BC．由A可知，圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，處的場(chǎng)強(qiáng)為則此時(shí)的電場(chǎng)力大小為滑動(dòng)摩擦力大小為此時(shí)電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場(chǎng)力大于摩擦力，滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，在之后，電場(chǎng)力小于摩擦力，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大，故B錯(cuò)誤，C正確；D．滑塊加速度為零時(shí)，速度最大，由BC選項(xiàng)可知，在時(shí)，電場(chǎng)力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時(shí)滑塊的速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得由圖可知處和處的電勢(shì)差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過(guò)B點(diǎn)的速度大小，在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門(mén)利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。【詳解】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)B的距離H，故B正確；利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度；

故；

（3）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時(shí)速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時(shí)本題為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，要注意通過(guò)分析題意明確實(shí)驗(yàn)的基本原理才能正確求解。12、2.40.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒【解析】

（1)[1]在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度：（2）[2]在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增量為：[3]系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量為：（3）[4[根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，可以得到：在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)（2）【解析】

①如圖所示，設(shè)折射角為θ2，