湖北省武漢市江漢區(qū)2024-2025學年高三上學期新起點摸底考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1武漢市江漢區(qū)2025屆高三新起點考試物理試卷注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將答題卡上交。一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.關于分子動理論，下列說法正確的是（）A.給自行車打氣越打越困難，主要是因為車胎內氣體分子之間的相互排斥作用B.隨著溫度的升高，所有氣體分子熱運動的速率都增大C.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小D.向一鍋水中撒點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中胡椒粉在翻滾，說明溫度越高布朗運動越劇烈〖答案〗C〖解析〗A．自行車打氣越打越困難，主要是因為胎內氣體壓強增大，導致輪胎內外的壓強差增大的原因，與分子之間的作用力無關。故A錯誤；B．隨著溫度的升高，氣體分子的平均速率增大，并不是所有氣體分子熱運動的速率都增大。故B錯誤；C．當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離的增大過程中，分子力做正功，分子勢能減小。故C正確；D．胡椒粉的運動是由于水的對流形成的，不是布朗運動。故D錯誤。故選C。2.下列關于固體、液體的說法正確的是（）A.毛細管中出現(xiàn)毛細現(xiàn)象時，液體一定浸潤該毛細管B.航天員在太空中會因為毛筆無法吸墨而寫不成毛筆字C.晶體沿不同方向的導熱性質一定不同D.液體的表面張力方向總是與液面相切〖答案〗D〖解析〗A．浸潤液體在細管中上升，不浸潤液體在細管中下降，都屬于毛細現(xiàn)象，故A錯誤；B．毛筆書寫過程中，在毛細現(xiàn)象作用下，墨汁與可以被浸潤毛筆材料發(fā)生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛筆材料中，并牢牢“困”在毛筆內部；而當毛筆尖與紙張接觸時，留在毛筆表面的墨汁，同樣在毛細作用下，被吸附到紙上，其間根本無須重力作用。故B錯誤；C．晶體具有各向異性，有些晶體沿不同方向的的導熱性質不相同，有些晶體沿不同方向的導電性能不相同，但導熱性能可能是相同的。故C錯誤；D．表面張力使液體表面有收縮的趨勢，它的方向跟液面相切。故D正確。故選D。3.1977年發(fā)射的旅行者探測器到現(xiàn)在還可以與地球保持聯(lián)絡，該探測器使用了Pu元素制造的核動力電池。據(jù)悉，的半衰期約為88年，其衰變方程為＋X，則（）A.宇宙寒冷的溫度會使的半衰期變長B.發(fā)生的是α衰變，α射線具有極強的穿透能力，可用于金屬探傷C.2g的核經(jīng)過264年，還剩余約0.5g沒有衰變D.的比結合能大于的比結合能〖答案〗D〖解析〗A．半衰期由原子核內部自身的因素決定，與環(huán)境溫度沒有關系。故A錯誤；B．根據(jù)核反應中電荷數(shù)與質量數(shù)守恒，可知X的電荷數(shù)為2質量數(shù)為4，為α粒子。所以發(fā)生的是α衰變，α射線具有極強的電離能力，不可用于金屬探傷。故B錯誤；C．2g的核經(jīng)過264年，未衰變的質量為故C錯誤；D．核反應中生成物的比結合能大于反應物的比結合能，所以的比結合能大于的比結合能。故D正確。故選D。4.如圖甲所示為LC振蕩電路，圖乙的圖像表示LC振蕩電路中，電容器上極板電荷量隨時間變化的關系，下列說法正確的是（）A.時間內，線圈中磁場能在減少B.兩時刻電路中電流最大C.時間內，電容器內的場強在增大D.增大電路的振蕩周期，可以使該電路更有效地發(fā)射電磁波〖答案〗A〖解析〗A．從圖像可知，時間內，電容器的電荷量在增大，故電容器的電場能在增大，線圈中的磁場能在減少，故A正確；B．從圖像可知，兩時刻電容器的電荷量最大，故電場能最大，磁場能最小，電路中的電流最小，故B錯誤；C．從圖像可知，時間內，電容器的電荷量在減少，電容器內的場強在減小，故C錯誤；D．根據(jù)電磁波發(fā)射的特點可知，要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須要有足夠高的振蕩頻率，需要減小電路的振蕩周期，故D錯誤。故選A。5.一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始，發(fā)生如圖所示的一系列變化，最終回到狀態(tài)A。其中，從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中氣體對外界做功為W0（W0＞0）。下列說法錯誤的是（）A.A→B過程中外界對氣體不做功，氣體從外界吸熱B.B→C過程中氣體從外界吸熱，且吸收的熱量等于W0C.狀態(tài)A與C相比，氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力更大D.A→B→C→A整個過程中，氣體總體從外界吸熱〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程由圖像可知A→B過程中氣體體積不變，外界對氣體不做功；氣體溫度升高，則氣體內能增大，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A正確，不滿足題意要求；B．由圖像可知B→C過程中氣體的溫度不變，則氣體的內能不變，根據(jù)熱力學第一定律可得可得可知氣體從外界吸熱，且吸收的熱量等于W0，故B正確，不滿足題意要求；C．狀態(tài)A與C相比，氣體壓強相等，根據(jù)可知氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力一樣大，故C錯誤，滿足題意要求；D．將A→B→C→A整個過程中變化轉化為圖像，如圖所示根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示做功，由圖像可知，B→C過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，所以整個過程氣體對外做的功，而內能變化為0，根據(jù)熱力學第一定律可知，整個過程氣體總體從外界吸熱，故D正確，不滿足題意要求。故選C。6.圖甲為某種橋式整流器的電路圖，它是利用二極管單向導通性進行整流的常用電路。已知交流電源的輸出電壓如圖乙所示，燈泡L的額定電壓為10V，假設四個二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，電壓表V為理想電壓表，下列說法正確的是（）A.t＝0.01s時，電壓表示數(shù)為0B.電壓表的示數(shù)始終為5VC.每個周期內通過燈泡的電流方向變化兩次D.每個周期內通過燈泡的電流方向始終不變〖答案〗D〖解析〗CD．由圖甲電路可知，電流從整流電路上端流入經(jīng)右上二極管、燈泡、左下二極管形成回路，電流從整流電路下端流入經(jīng)右下二極管、燈泡、左上二極管形成回路，即每個周期內通過燈泡的電流方向始終不變。故C錯誤；D正確；AB．由CD選項分析可知，經(jīng)整流電路后，流經(jīng)燈泡的電流方向不再改變，電流大小仍按正弦規(guī)律變化，所以電壓表示數(shù)即交流電源的輸出電壓有效值為故AB錯誤。故選D。7.有一種科普玩具由一枚強磁鐵和一根厚鋁管組成，鋁管豎直放置，磁鐵從鋁管上端口由靜止釋放，在鋁管內下落很慢。小明同學認為鋁管可以等效成多個鋁環(huán)疊放，所以用套在長玻璃管外的線圈代替鋁環(huán)，結合傳感器進行研究，如圖甲所示。現(xiàn)將連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃管上，如圖甲所示。將強磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內下落并穿過線圈。如圖乙所示是實驗中觀察到的線圈中電流隨時間變化的圖像，則（）A.該科普玩具的原理是電流的磁效應B.若上下翻轉磁鐵，電流先負向后正向C.線圈匝數(shù)加倍后重復實驗，電流峰值將加倍D.h加倍后重復實驗，電流峰值將加倍〖答案〗B〖解析〗A．該科普玩具的原理是電磁感應，故A錯誤；B．磁鐵上下翻轉后重復實驗，穿過圓環(huán)過程中，磁通量方向相反，根據(jù)楞次定律可知，將會產生負向電流后產生正向電流，故B正確；C．若將線圈匝數(shù)加倍后，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，線圈中感應電動勢也加倍，由電阻定律可知，線圈匝數(shù)加倍，長度也加倍，電阻加倍，由歐姆定律可知，線圈中感應電流的峰值不會加倍，故C錯誤；D．若沒有磁場力，則由機械能守恒定律可得若將h加倍，速度并非變?yōu)樵瓉淼?倍，實際中存在磁場力做負功，速度也不是原來的2倍，則線圈中產生的電流峰值不會加倍，故D錯誤。故選B。8.我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星已成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于探測波長為121.6nm的氫原子譜線（對應的光子能量為10.2eV），右圖為氫原子的能級簡圖，已知可見光的光子能量范圍約為1.62eV~3.11eV，下列說法正確的是（）A.大量處于n=4能級的氫原子躍遷時，輻射出6種不同頻率的光，其中有2種在可見光區(qū)B.大量處于n=3能級的氫原子躍遷時，輻射出3種不同波長的光，且有，則三者之間滿足關系C.太陽望遠鏡探測到的譜線來源于太陽中氫原子n=3和n=1能級之間的躍遷D.用大量電子轟擊一群處于基態(tài)的氫原子，可以使之發(fā)生躍遷并觀測到不同頻率的譜線，調高電子能量后觀測到的譜線數(shù)目比原來多了4條，調高前電子的能量可能為13eV〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)數(shù)學知識有故能輻射出6種不同頻率的光子，其中從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子的能量從n=4能級躍遷到n=2能級放出的光子的能量從n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子的能量從n=3能級躍遷到n=1能級放出的光子的能量從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子的能量從n=2能級躍遷到n=1能級放出的光子的能量由題意可知從n=4能級躍遷到n=2能級和從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子的能量在可見光能量范圍內，故A正確；B．根據(jù)數(shù)學知識有大量氫原子從n=3能級向下躍遷發(fā)出了3種不同波長的光，其能量關系滿足則波長關系應為故B錯誤。C．根據(jù)可知太陽望遠鏡探測到的譜線來源于太陽中氫原子n=2和n=1能級之間的躍遷，故C錯誤；D．用大量能量范圍為的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，最高可以躍遷到n=4能級，根據(jù)數(shù)學知識調高后轟擊基態(tài)氫原子到n=5時，根據(jù)數(shù)學知識有可知恰好多四條，可知調高前電子的能量可能為13eV，故D正確。故選AD。9.某種光電煙霧報警器的結構原理圖如圖甲所示，S為光源，可以向外發(fā)射某一頻率的平行光束，C為光電管，光電管的結構原理圖如圖乙所示，無煙霧時S發(fā)出的平行光束不會進入光電管C，發(fā)生火情時如果有煙霧進入報警器內，S發(fā)射的光會被煙霧散射而改變方向進入光電管C，光照射到光電管的K極后若能發(fā)生光電效應，就會有電子從K極射向A極，報警系統(tǒng)在光電流作用下報警。當光電管K極為金屬鉀時，恰好發(fā)生光電效應。下列說法正確的是（）A.光電煙霧報警器中換用發(fā)出任一頻率光的光源均能正常工作B.若將K極換成逸出功更大的金屬鈣，可以通過減小光的波長的方式使報警器正常工作C報警器報警時，將滑片P向右移動后，警報有可能會被解除D.為提高光電煙霧報警器的靈敏度，可以將滑片P向右移動〖答案〗BD〖解析〗A．光電煙霧報警器要正常工作，光源S發(fā)出光子的能量必須大于金屬的逸出功，光子的能量為所以換用低于金屬極限頻率的光時就不會發(fā)生光電效應，故A錯誤；B．換上逸出功大于金屬鉀的金屬鈣時，光源S發(fā)出光子的能量小于金屬鈣的逸出功，就不會發(fā)生光電效應，光子的能量為所以應減小光源S發(fā)出光的波長才能使金屬鈣發(fā)生光電效應，光電煙霧報警器才能正常工作，故B正確；C．報警器報警時，說明光電管已經(jīng)發(fā)生了光電效應，將滑片P向右移動后，光電管兩端的正向電壓增大，導致通過報警系統(tǒng)的電流增加，警報不會被解除，故C錯誤；D．觸發(fā)報警系統(tǒng)的報警光電流臨界值等于光電管中形成的光電流，光電管中形成的光電流取決于從K極打到A極的光電子數(shù)n，報警光電流臨界值為定值，則n為定值，要提高煙霧報警器的靈敏度，就是當更少的煙霧進入報警器時就會報警，則要增大光的強度，或增大從K極打到A極的光電子數(shù)占產生總光電子數(shù)的比例，則滑片P需要向右滑動，增大兩極間的電壓，從而增大從K極打到A極的光電子數(shù)，故D正確。故選BD。10.小明同學自制了如圖所示的理想自耦變壓器，接在正弦交流電源上，原線圈Ⅰ鐵芯上只繞一組線圈，P為線圈的滑動觸頭，初始時位于中間位置，副線圈Ⅱ、Ⅲ可通過移動觸頭P各取其中一部分，Ⅱ、Ⅲ部分的線圈匝數(shù)之和等于原線圈Ⅰ的匝數(shù)，副線圈Ⅱ接一滑動變阻器R，最大阻值為2R0，其滑片開始時置于中間位置，副線圈Ⅲ接一定值電阻R0，圖中A1、A2、V1、V2均為理想電表，不計導線電阻，則（）A.僅將滑動變阻器滑片向上移動，電壓表V1的示數(shù)不變B.僅將滑動變阻器滑片向上移動，電壓表V2的示數(shù)變大C.僅將線圈觸頭P向下移動，電流表A1的示數(shù)變大，電壓表V1的示數(shù)變大D.僅將線圈觸頭P向上移動，電流表A1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大〖答案〗AC〖解析〗AB．僅將滑動變阻器滑片向上移動，Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ線圈匝數(shù)比不變，所以電壓比均不變，電壓表V1的示數(shù)和電壓表V2的示數(shù)均不變。故AB錯誤；D．僅將線圈觸頭P向上移動，n1不變，n2變小，n3變大，根據(jù)變壓比有，可知，電壓表V1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大，因，又則由數(shù)學知識可知，當時，電流表A1的示數(shù)最小，即線圈觸頭P初始在中間位置時電流表A1的示數(shù)最小，僅將線圈觸頭P向上移動，電流表A1的示數(shù)變大。故D錯誤；C．同理，僅將線圈觸頭P向下移動，電流表A1的示數(shù)變大，電壓表V1的示數(shù)變大。故C正確。故選AC。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，小明同學的實驗步驟如下：①取油酸1.0mL注入容量瓶內，然后向瓶中加入酒精，直到液面到達250mL的刻度線為止，得到油酸酒精混合溶液；②用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒內溶液達到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；③取一滴混合溶液滴在淺盤內的水面上（已撒爽身粉），待油膜穩(wěn)定后，數(shù)得油膜占面積為1cm2小格子120格。（1）請估算油酸分子的直徑為________m（結果保留2位有效數(shù)字）。（2）該實驗中的理想化假設是______。A.將油膜看成單分子層油膜B.不考慮各油酸分子間的間隙C.考慮各油酸分子間的相互作用力D.將油酸分子看成球形（3）利用單分子油膜法可以粗測阿伏加德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴純油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油酸的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏加德羅常數(shù)的表達式為NA=__________(用題中給出的物理量符號表示，可能用到π)。（4）小明查閱資料后發(fā)現(xiàn)，計算結果明顯偏小，可能由于________。A.爽身粉撒得太厚了B.將上述油酸酒精溶液置于一個敞口容器中放置一段時間C.求每滴體積時，的溶液的滴數(shù)少記了10滴D.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格〖答案〗（1）（2）ABD（3）（4）B〖解析〗【小問1詳析】油膜面積約占120格，面積約為一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為油酸分子的直徑約等于油膜的厚度【小問2詳析】該實驗中的理想化假設是：將油膜看成單分子層油膜、不考慮各油酸分子間的間隙、將油酸分子看成球形。故選ABD?！拘?詳析】設一個油酸分子體積為V，則則阿伏加德羅常數(shù)【小問4詳析】A．油酸分子直徑其中V是純油酸的體積，S是油膜的面積爽身粉撒得太厚油膜不容易散開，則S取值偏小，導致d偏大，故A錯誤；B．油酸酒精溶液置于一個敞口容器中放置一段時間，酒精揮發(fā)使溶液濃度增大，則V取值偏小，導致d偏小，故B正確；C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)少記了10滴，由可知，一滴油酸溶液的體積偏大，則純油酸的體積將偏大，導致d偏大，故C錯誤；D．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則S取值偏小，導致d偏大，故D錯誤。故選B。12.小明同學利用如圖甲所示裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間的相互轉化，螺線管的內阻r＝120Ω，初始時滑動變阻器的滑片位于正中間60Ω的位置，打開傳感器，將質量為m的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放，磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落中受到的電磁阻力遠小于磁鐵重力，不發(fā)生轉動），釋放點到海綿墊的高度差為h。計算機屏幕上顯示出如圖乙所示的UI－t曲線。（1）磁鐵穿過螺線管的過程中，產生第二個峰值時線圈中的感應電動勢約為________V（保留兩位有效數(shù)字）。（2）圖像中UI出現(xiàn)前后兩個峰值，對此實驗過程發(fā)現(xiàn)，這兩個峰值是磁鐵剛進入螺線管內部和剛從內部出來時產生的，對這一現(xiàn)象相關說法正確的是。A.磁鐵從靜止下落到穿過螺線管掉落到海綿墊上的過程中，線圈中的磁通量變化率先增大后減小B.如果僅將滑動變阻器的滑片從中間向左移動，坐標系中的兩個峰值都會減小C.磁鐵在穿過線圈過程中加速度始終小于重力加速度gD.如果僅略減小h，兩個峰值都會減?。?）在磁鐵下降h的過程中，可估算由機械能轉化的電能的大小約為_______J（保留兩位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）1.8（2）BD（3）（均可）〖解析〗【小問1詳析】由UI－t曲線可知，產生第一峰值時滑動變阻器功率為線圈輸出功率表達式為根據(jù)閉合電路歐姆定律得其中、聯(lián)立解得E=1.8V【小問2詳析】A．由UI－t曲線可知，產生的感應電動勢先增大后減小，再增大再減小，因此線圈中的磁通量的變化率先增大后減小，再增大再減小，A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當外電阻等于內電阻時，電源的輸出功率最大，本題中滑動變阻器的最大阻值與內阻相等，因此滑片從中間向左滑動時，兩個峰值都會減小，B正確；C．當磁鐵全部在線圈中時，磁通量的變化率為零，此時的感應電流為零，只受重力，加速度等于g，C錯誤；D．如果僅略減小h，磁鐵進入線圈的速度減小，導致線圈中磁通量的變化率減小，因此兩個峰值都會減小，D正確。故選BD?！拘?詳析】根據(jù)UI－t圖像的物理意義可知，圖像與橫軸圍成面積大小等于下落過程中電源輸出的電能，圖像與橫軸圍成的面積可由圖像與橫軸圍成的虛線小方框的個數(shù)乘以每個小方框的面積求得，則由圖像可得在磁鐵下降h的過程中電源輸出的電能則由機械能轉化的總電能為（均可）13.如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產生的磁場可近似為勻強磁場，發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸OO?勻速轉動。為了便于觀察，圖中發(fā)電機的線圈只畫了其中的1匝，用以說明線圈兩端的連接情況。線圈在轉動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=20cm，bc邊和ad邊的長度L2=30cm，匝數(shù)匝，線圈轉動的角速度，勻強磁場的磁感應強度。線圈的總電阻，外電路的定值電阻，其余電阻不計。電流表和電壓表均為理想電表，圖示位置線圈平面和磁場方向垂直。求：（1）線圈從圖示位置開始轉過30°時的瞬時感應電動勢e；（2）電流表的示數(shù)I；（3）線圈從圖示位置轉過180°的過程中流過電阻R的電荷量q?！即鸢浮剑?）120V（2）（3）0.12C〖解析〗（1）由題意，根據(jù)法拉第電磁感應定律可得線圈轉動產生感應電動勢最大值為瞬時感應電動勢線圈從圖示位置開始轉過時此時瞬時感應電動勢（2）線圈勻速轉動過程中，電流表的示數(shù)為有效值，則有則電流表的示數(shù)為（3）線圈由如圖位置轉過的過程中，通過的電量為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，密封良好的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，其頂部固定且導熱良好，其他部分絕熱。質量為0.5kg的絕熱活塞將理想氣體分為A和B兩部分，活塞橫截面積為0.01，厚度不計，能無摩擦地滑動，活塞上表面和容器頂部與輕彈簧連接。初始時容器內兩部分氣體的溫度相同，氣柱的高度均為0.5，氣體A的壓強為，彈簧處于原長狀態(tài)。加熱氣體B一段時間（加熱裝置未畫出