2025年湖北省省實(shí)驗(yàn)學(xué)校、武漢一中等六校普通高中教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測考試（1月）物理試題含解析

2025年湖北省省實(shí)驗(yàn)學(xué)校、武漢一中等六校普通高中教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測考試（1月）物理試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學(xué)家也參與其中做出了巨大貢獻(xiàn)。經(jīng)典的“黑洞”理論認(rèn)為，當(dāng)恒星收縮到一定程度時(shí)，會變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過時(shí)都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時(shí)該天體就變成了一個(gè)黑洞。若太陽演變成一個(gè)黑洞后的密度為、半徑為，設(shè)光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．2、“黑洞”是密度超大的星球，吸納一切，光也逃不了。科學(xué)界已經(jīng)證實(shí)了宇宙中“黑洞”的存在，某同學(xué)思考若把地球看作“黑洞”，那么月球的環(huán)繞周期最接近下列哪個(gè)數(shù)值（假設(shè)地球半徑和月、地間距離不變）（）A．10h B．10minC．10s D．1min3、下列說法正確的是（）A．射線是高速電子流，它的穿透能力比射線和射線都弱B．在核反應(yīng)中，比結(jié)合能小的原子核變成比結(jié)合能大的原子核時(shí)，會釋放核能C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，核外電子的動能減小D．當(dāng)紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)改為紅光照射時(shí)，也能發(fā)生光電效應(yīng)，但從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能減小4、如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上，細(xì)線另一端跨過定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢向上移動一小段距離，斜面體始終靜止．移動過程中（）A．細(xì)線對小球的拉力變小B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變小5、某同學(xué)釆用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為v1和v2的單色光照射陰極，測量到的反向截止電壓分別為U1和U2設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是A．頻率為的單色光照射陰極K時(shí)光電子的最大初速度B．陰極K金屬的極限頻率C．普朗克常量D．陰極K金屬的逸出功6、如圖所示，“共享單車”極大地方便了老百姓的出行，某高檔“共享單車”通過變速器調(diào)整鏈條在輪盤和飛輪的掛入位置，改變行駛速度。輪盤和飛輪的齒數(shù)如下表所示：名稱輪盤飛輪A輪B輪C輪D輪E輪齒數(shù)N/個(gè)4839241813則下列說法正確的是()A．當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪的轉(zhuǎn)速之比為1∶1B．當(dāng)A輪與C輪組合時(shí)，兩輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小之比為1∶2C．當(dāng)B輪與E輪組合時(shí)，兩輪角速度之比為1∶3D．當(dāng)B輪與E輪組合時(shí)，兩輪邊緣上的點(diǎn)的向心加速度大小之比為3∶1二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、我國成功研制了世界最高水平的“”石墨烯超級電容器。超級電容器充電時(shí)，電極表面將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附著于電極表面上形成相距小于、相互絕緣的等量異種電荷層，石墨烯電極結(jié)構(gòu)使得該異種電荷層的面積成萬倍增加。下列有關(guān)說法正確的是（）A．該電容器充滿電后的帶電荷量為B．該電容器最多能儲存的電能C．超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大、板間距離小D．當(dāng)該電容器放電至兩端電壓為時(shí)，其電容變?yōu)?、如圖所示，用細(xì)線懸掛一塊橡皮于O點(diǎn)，用鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)從O點(diǎn)開始沿與水平方向成30°的直線斜向上緩慢運(yùn)動s＝1m，運(yùn)動過程中，始終保持細(xì)線豎直。下列說法正確的是（）A．該過程中細(xì)線中的張力逐漸增大 B．該過程中鉛筆受到細(xì)線的作用力保持不變C．該過程中橡皮的位移為m D．該過程中橡皮的位移為m9、如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平地面上，小車的右端固定著豎直擋板，擋板與彈簧右端相連，彈簧的左端連接質(zhì)量為m的木塊。彈簧處于原長狀態(tài)，木塊與小車間的滑動摩擦因數(shù)為μ。從某時(shí)刻開始給小車施加水平向右的外力F，外力F從零開始緩慢均勻增大，當(dāng)F增大到2μ(m+M)g時(shí)保持大小不變。彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，木塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列各種說法中正確的是（）A．木塊所受的摩擦力先均勻增大，后保持不變B．當(dāng)彈簧產(chǎn)生彈力時(shí)，外力F的大小為μ(m+M)gC．在外力F從零達(dá)最大的過程中，靜摩擦力和彈簧對木塊所做的功相等D．在外力F從零達(dá)最大的過程中，彈簧獲得的彈性勢能等于系統(tǒng)獲得的內(nèi)能10、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長且間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)做場中，磁場方向垂直于斜面向下。有兩根質(zhì)量分別為m1和m2的金屬棒a、b，先將a棒垂直于導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直于導(dǎo)軌放置，此刻起a、c做勻速運(yùn)動而b靜止，a棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（）A．物塊c的質(zhì)量是m1sinθB．b棒放上導(dǎo)軌后，b棒中電流大小是C．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的電能之和三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究做功與動能變化的關(guān)系，在該實(shí)驗(yàn)中______(需要/不需要)平衡摩擦力。若實(shí)驗(yàn)中不要求滿足小沙桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，則所選擇的研究對象是___________。圖乙所示是實(shí)驗(yàn)所得的一條紙帶，在紙帶上取了O、A、B、C、D、E六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，x1=1.42cm，x2=l.84cm，x3=2.25cm，x4=2.67cm，x5=3.10cm，用天平測得沙桶和沙的質(zhì)量m=24g，滑塊質(zhì)量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根據(jù)以上信息，從A點(diǎn)到D點(diǎn)拉力對滑塊做的功為_______J，滑塊動能增加了_________J。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)合外力做功等于物體動能的變化。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）某同學(xué)在“測勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz，即每打一個(gè)點(diǎn)）記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出．其中、、、、、，小車運(yùn)動的加速度為___，在F時(shí)刻的瞬時(shí)速度為____保留2位有效數(shù)字。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量為1kg的長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為0.5kg的物塊B放在長木板上表面的右端，現(xiàn)對長木板施加大小為6N的水平恒力F，使長木板A和物塊B一起由靜止開始向左做加速運(yùn)動，物塊B相對于長木板A恰好不滑動，重力加速度為g=10m/s2，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)物塊B與長木板A間的動摩擦因數(shù)；(2)若F作用2s時(shí)，立即將F水平反向，大小增大為原來的2倍，結(jié)果當(dāng)物塊B的速度為零時(shí)，剛好從木板的左端滑離，求長木板的長度。14．（16分）如圖所示，一足夠長木板在水平粗糙面上向右運(yùn)動。某時(shí)刻速度為v0＝2m/s，此時(shí)一質(zhì)量與木板相等的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v1＝4m/s的速度從右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，試求：（1）木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1（2）木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2（3）從滑塊滑上木板，到最終兩者靜止的過程中，滑塊相對木板的位移大小。15．（12分）如圖所示，臨界角C為45°的液面上有一點(diǎn)光源S發(fā)出一束光垂直入射到水平放置于液體中且距液面為d的平面鏡M上，當(dāng)平面鏡M繞垂直于紙面的軸O以角速度ω做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，觀察者發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過，則觀察者們觀察到的光斑在液面上掠過的最大速度為多少？

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、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

設(shè)地球的半徑為R，月、地間的距離為r，地球的第一宇宙速度為7.9km/s，可有7900=月球的周期約為30天，可有30×24×3600=2π若把地球看作“黑洞”，上面兩種關(guān)系變?yōu)?×108=T=2π聯(lián)立解得故選D。3、B【解析】

A．射線是高速電子流，它的穿透能力比射線強(qiáng)，比射線弱，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比稱做比結(jié)合能，比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。在核反應(yīng)中，比結(jié)合能小的原子核變成比結(jié)合能大的原子核時(shí)，會釋放核能，故B項(xiàng)正確；C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，電子躍遷到離核較近的軌道上運(yùn)動，據(jù)可得，核外電子的動能增加，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．當(dāng)紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)改為紅光照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，因?yàn)榧t光的頻率小于鋅板的極限頻率，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】

此題是力學(xué)分析中的動態(tài)變化題型，其中球的重力以及支持力方向都沒變，故可畫動態(tài)三角形，如圖，可知T慢慢增大，N減小，故AB錯(cuò)；可由隔離法分析斜面與地面之間力的作用，已知球給斜面的壓力減小，故斜面對地面壓力減小，對地面摩擦力f=Nsin5、C【解析】

A.光電子在電場中做減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理得：則得光電子的最大初速度：故A不符題意；BCD.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：聯(lián)立可得普朗克常量為：代入可得金屬的逸出功：陰極金屬的極限頻率為：故C符合題意，B、D不符題意。6、C【解析】

AB．A輪與C輪通過鏈條連接，輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小相等，齒數(shù)之比為2∶1，轉(zhuǎn)速之比為1∶2，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；CD．B輪與E輪通過鏈條連接，輪邊緣上的點(diǎn)的線速度大小相等，齒數(shù)之比為3∶1，轉(zhuǎn)速之比為1∶3，角速度之比為1∶3，輪邊緣上的點(diǎn)的向心加速度之比為1∶3，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．根據(jù)超級電容器“”，結(jié)合可知該電容器充滿電后的帶電荷量C=36000C故A正確；B．電容器是一種儲能元件，該電容器充滿電最多能儲存的電能為J=54000J故B錯(cuò)誤；C．借助平行板電容器的決定式分析可知，超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大，板間距離小，故C正確；D．電容器的電容只與電容器本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與電容器帶電荷量和兩極板間電壓無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選AC。8、BC【解析】

AB．鉛筆緩慢移動，則橡皮塊處于平衡狀態(tài)，則細(xì)繩的拉力等于橡皮塊的重力不變，鉛筆受到的細(xì)繩的作用力等于兩邊細(xì)繩拉力的矢量和，由于兩邊拉力不變，兩力所成的角度也不變，可知合力不變，即鉛筆受到細(xì)線的作用力保持不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．由幾何關(guān)系可知橡皮塊的位移選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。9、AB【解析】

A．當(dāng)F較小時(shí)，木塊和小車相對靜止，由牛頓第二定律有F=(m+M)aFf=ma得Ff=Ff與F成正比，當(dāng)Ff增大到等于μmg后，木塊與小車間緩慢相對移動，F(xiàn)f保持不變，故A正確；B．當(dāng)彈簧產(chǎn)生彈力時(shí)，摩擦力達(dá)最大Ff=μmg可得F=μ(m+M)g故B正確；C．當(dāng)F達(dá)最大時(shí)，有2μ(m+M)g=(m+M)a′μmg+F′=ma′得F′=μmg所以靜摩擦力和彈簧彈力都是由零增大到μmg，但由于靜摩擦力產(chǎn)生在先，彈簧彈力產(chǎn)生在后，木塊的速度不相同，木塊的位移不相同，所以兩力做功不相等，故C錯(cuò)誤；D．彈簧的彈性勢能等于彈簧的彈力做功，相對應(yīng)的位移為木塊在小車上滑動的距離，系統(tǒng)的內(nèi)能等于滑動摩擦力與木塊在小車上滑動的距離的乘積，但由于兩力并不相等，所以彈簧獲得的彈性勢能與系統(tǒng)獲得的內(nèi)能不相等，故D錯(cuò)誤。故選AB。10、BD【解析】

A．由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知聯(lián)立解得物塊c的質(zhì)量為A錯(cuò)誤；B．b棒放上導(dǎo)軌后，根據(jù)b棒的平衡可知又因?yàn)榭傻胋棒中電流大小是B正確；C．b放上導(dǎo)軌之前，根據(jù)能量守恒知物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能與a增加的重力勢能之和，C錯(cuò)誤；D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒克服安培力所做的功轉(zhuǎn)化為全電路的電能，即等于a、b兩棒上消耗的電能之和，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、需要滑塊、沙桶和沙子構(gòu)成的整體0.0160.014【解析】

[1]平衡摩擦力，讓小車所受合外力為繩子的拉力；[2]對小沙桶和沙子應(yīng)用牛頓第二定律：對小滑塊：兩式相比：，若實(shí)驗(yàn)中不要求滿足小沙桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，小沙桶和沙子的總重量不能視為合外力，所以需要選擇滑塊、沙桶和沙子構(gòu)成的整體研究合外力做功與動能變化量的關(guān)系；[3]滿足，繩子拉力近似等于沙桶和沙子的總重量，從A點(diǎn)到D點(diǎn)拉力做功：；[4]勻變速運(yùn)動中某段時(shí)間內(nèi)，平均速度和中間時(shí)刻速度相等，A、D點(diǎn)速度：動能變化量：。12、0.620.98【解析】

[1]．相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。在紙帶中，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=0.62cm，根據(jù)△x=aT2得[2]．F點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于EG段的平均速度，則四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.4（2）12m【解析】

(1)設(shè)在F作用下，A、B一起運(yùn)動的加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律有對物塊B研究有：解得：μ=0.4(2)A、B一起加速的加速度大小為a1=4m/s2，F(xiàn)作用2s時(shí)，AB一起運(yùn)動的速度大小v=a1t1=8m/s將F水平反向