湖北省八校鄂南高中、華師一附中2025年高三假期自主綜合能力測試（一）物理試題含解析

湖北省八校（鄂南高中、華師一附中2025年高三假期自主綜合能力測試（一）物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．2、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負(fù)極板附近有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子B。僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，則以下說法正確的是（）A．電荷量與的比值為B．電荷量與的比值為C．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為D．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為3、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質(zhì)量為m的小滑塊。剛開始時彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運動，運動過程中彈簧未超出彈性限度。下列關(guān)于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．4、已知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點的磁感應(yīng)強度B的表達式：，其中r0是該點到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強度，μ0為比例系數(shù)（單位為N/A2）．試推斷，一個半徑為R的圓環(huán)，當(dāng)通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應(yīng)強度應(yīng)為（）A． B．C． D．5、下列說法正確的是（）A．“康普頓效應(yīng)”說明光具有能量，“光電效應(yīng)”說明光具有動量B．目前的核電站、核潛艇在利用核能時，發(fā)生的核反應(yīng)方程均是C．對于某種金屬來說，其發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率是恒定的，且與入射光的強度無關(guān)D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時，需要吸收能量6、物理學(xué)的發(fā)展離不開科學(xué)家所做出的重要貢獻。許多科學(xué)家大膽猜想，勇于質(zhì)疑，獲得了正確的科學(xué)認(rèn)知，推動了物理學(xué)的發(fā)展。下列敘述符合物理史實的是（）A．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子，并精確地測出電子的電荷量B．玻爾把量子觀念引入到原子理論中，完全否定了原子的“核式結(jié)構(gòu)”模型C．光電效應(yīng)的實驗規(guī)律與經(jīng)典電磁理論的矛盾導(dǎo)致愛因斯坦提出光子說D．康普頓受到光子理論的啟發(fā)，以類比的方法大膽提出實物粒子也具有波粒二象性二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角放置，導(dǎo)軌間距為L且電阻不計，其頂端接有一阻值為R的電阻，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0由導(dǎo)軌底端M點上滑，經(jīng)一段時間滑行距離x到達最高點N后，又返回底端M點。金屬棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，其接入電路中的電阻為r，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．金屬棒上滑過程中通過電阻R的電荷量為B．整個過程中電阻R中的電流先從b到a后從a到bC．金屬棒下滑時間大于上滑時間D．金屬棒上滑時間為8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速V0進入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為（）A．可能等于零B．可能等于C．可能等于mv02+qEL-mgLD．可能等于mv02+qEL+mgL9、下列說法正確的是（）A．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的薄膜干涉現(xiàn)象B．泊松亮斑支持了光的粒子說C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減弱玻璃表面反射光的影響D．光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理E.X射線比無線電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象10、如圖所示，均勻細(xì)桿AB質(zhì)量為M，A端裝有轉(zhuǎn)軸，B端連接細(xì)線通過滑輪和質(zhì)量為m的重物C相連，若桿AB呈水平，細(xì)線與水平方向夾角為θ時恰能保持平衡，則下面表達式中正確的是（）A．M=2msinθ B．滑輪受到的壓力為2mgC．桿對軸A的作用力大小為mg D．桿對軸A的作用力大小三、實驗題：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）某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌做“驗證機械能守恒定律“的實驗，如圖所示，用質(zhì)量為m的鉤碼通過輕繩帶動質(zhì)量為M的滑塊在水平導(dǎo)軌上，從A由靜止開始運動，測出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門的時間△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，要驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量是______，在這過程中系統(tǒng)的動能增量為______。如果實驗前忘記調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，而是導(dǎo)軌略為向左傾斜，用現(xiàn)有測量數(shù)據(jù)______（填“能”或“不能”）驗證機械能守恒定律。12．（12分）如圖甲所示，一根伸長可忽略的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪，兩個質(zhì)量相等的砝碼盤分別系于繩的兩端。甲、乙兩位同學(xué)利用該裝置探究系統(tǒng)加速度與其所受合力的關(guān)系。共有9個質(zhì)量均為m的砝碼供實驗時使用。請回答下列問題：(1)實驗中，甲將左盤拉至恰好與地面接觸，乙把5個硅碼放在右盤中，4個底碼放在左盤中。系統(tǒng)穩(wěn)定后，甲由靜止釋放左盤；(2)若要從(1)的操作中獲取計算系統(tǒng)加速度大小的數(shù)據(jù)，下列器材中必須使用的是____（填正確答案標(biāo)號）；A．米尺B．秒表C．天平D．彈簧秤(3)請說明用(2)中選擇的器材要測量本實驗中的必要物理量是：_________________；(4)由(3)中測量得到的物理量的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式________________（用所測量物理量的符號表示），可以計算岀系統(tǒng)加速度的大小：(5)依次把左盤中的砝碼逐個移到右盤中，重復(fù)(1)(3)(4)操作；獲得系統(tǒng)在受不同合力作用下加速度的大小，記錄的數(shù)據(jù)如下表，請利用表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點并作出a-F圖象___________；(6)從作出的a－F圖像能得到的實驗結(jié)論是：___________________。四、計算題：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）2019年12月以來，我國部分地區(qū)突發(fā)的新型冠狀病毒肺炎疫情威脅著人們的身體健康和生命安全，勤消毒是一種關(guān)鍵的防疫措施，如圖甲所示。圖乙是噴霧消毒桶的原理圖，消毒桶高為h。在室外從加水口加注高度為的消毒液，關(guān)閉噴霧口閥門K，密封加水口，上部封閉有壓強為p0、溫度為T0的空氣。將噴霧消毒桶移到室內(nèi)，一段時間后打開噴霧口閥門K，恰好有消毒液從噴霧口溢出。已知消毒液的密度為，大氣壓強恒為p0，噴霧管的噴霧口與噴霧消毒桶頂部等高。忽略噴霧管的體積，將空氣看作理想氣體，重力加速度為g。（1）求室內(nèi)溫度。（2）關(guān)閉K，在室內(nèi)用打氣筒向噴霧消毒桶內(nèi)充入空氣。然后，打開K，在室內(nèi)噴霧消毒。消毒完成時，發(fā)現(xiàn)桶內(nèi)消毒液的液面剛好降到桶底。求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比。(假設(shè)整個過程中氣體溫度保持不變。)14．（16分）如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑的斜面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，斜面傾角θ＝，木板受到沿斜面向上拉力F作用時，用傳感器測出長木板的加速度a與力F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，sin＝0.6，cos＝0.8。求：(1)小滑塊與木板的動摩擦因數(shù)為多少？(2)當(dāng)拉力F＝20N時，長木板的加速度大小為多大？15．（12分）如圖所示，平面鏡M放置在某液體中，液體上方靠近液面處放置毛玻璃PQ，一束激光水平照射到肘上O1點時，觀察到在O1點正上方玻璃上O點有一個光點。使平面鏡M繞垂直紙面的軸逆時針轉(zhuǎn)過θ角時。玻璃上光點恰好消失。已知真空中光速為c，求：（1）液體的折射率n；（2）光在液體中的傳播速度v。

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

由題知小球未離開圓錐表面時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細(xì)線長度，小球離開圓錐表面前，細(xì)線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。2、B【解析】

AB．設(shè)電場強度大小為E，兩粒子的運動時間相同，對正電荷A有對負(fù)電荷B有聯(lián)立解得A錯誤，B正確。CD．由動能定理得求得選項CD錯誤。故選B。3、D【解析】

小滑塊運動過程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運動的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過原點的一條傾斜直線，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。4、C【解析】根據(jù)，,μ0單位為：T?m/A；A、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故A錯誤；B、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故B錯誤；C、等式右邊單位：，左邊單位為T，相同，故C正確；D、等式右邊單位，左邊單位為T，相同，但當(dāng)r0=0時B=0，顯然不合實際，故D錯誤；故選C.【點睛】本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結(jié)合r0取最小值進行分析.結(jié)合量綱和特殊值進行判斷是解決物理問題的常見方法.5、C【解析】

A．“康普頓效應(yīng)”說明光具有動量，“光電效應(yīng)”說明光具有能量，故A錯誤；B．目前的核電站、核潛艇在利用核能時，發(fā)生的核反應(yīng)方程均是核裂變方程，故B錯誤；C．對于某種金屬來說，其發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率只和金屬本身有關(guān)，是恒定的，與入射光的強度無關(guān)。故C正確；D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時，核聚變放出能量，故D錯誤。故選C。6、C【解析】

A．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子，并求出了電子的比荷，密立根精確地測出電子的電荷量；故A錯誤；B．玻爾把量子觀念引入到原子理論中，但是沒有否定原子的“核式結(jié)構(gòu)”模型；故B錯誤；C．光電效應(yīng)的實驗規(guī)律與經(jīng)典電磁理論的矛盾導(dǎo)致愛因斯坦提出光子說，故C正確；D．德布羅意受到光子理論的啟發(fā)，以類比的方法大膽提出實物粒子也具有波粒二象性，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．金屬棒上滑過程中通過電阻R的電荷量為故A正確；B．由楞次定律，金屬棒上滑過程電阻R中電流從a到b，下滑過程電阻R中電流從b到a，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒得，除最高點外，在任何一個位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，則上滑的平均速度大于下滑的平均速度，所以t上<t下故C正確；D．上滑過程，以向上為正方向，由動量定理得兩邊求和又解得故D正確。故選ACD。8、BCD【解析】

要考慮電場方向的可能性，可能平行于AB向左或向右，也可能平行于AC向上或向下．分析重力和電場力做功情況，然后根據(jù)動能定理求解．【詳解】令正方形的四個頂點分別為ABCD，如圖所示

若電場方向平行于AC：

①電場力向上，且大于重力，小球向上偏轉(zhuǎn)，電場力做功為qEL，重力做功為-mg，根據(jù)動能定理得：Ek?mv1＝qEL?mgL，即Ek＝mv1+qEL?mgL

②電場力向上，且等于重力，小球不偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運動，則Ek=mv1．

若電場方向平行于AC，電場力向下，小球向下偏轉(zhuǎn)，電場力做功為qEL，重力做功為mgL，根據(jù)動能定理得：Ek?mv1＝qEL+mgL，即Ek＝mv1+qEL+mgL．

由上分析可知，電場方向平行于AC，粒子離開電場時的動能不可能為2．

若電場方向平行于AB：

若電場力向右，水平方向和豎直方向上都加速，粒子離開電場時的動能大于2．若電場力向右，小球從D點離開電場時，有Ek?mv1＝qEL+mgL則得Ek＝mv1+qEL+mgL

若電場力向左，水平方向減速，豎直方向上加速，粒子離開電場時的動能也大于2．故粒子離開電場時的動能都不可能為2．故BCD正確，A錯誤．故選BCD．解決本題的關(guān)鍵分析電場力可能的方向，判斷電場力與重力做功情況，再根據(jù)動能定理求解動能．9、ACD【解析】

A．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光通過前面、后面反射回來的光發(fā)生干涉現(xiàn)象的結(jié)果，故A正確；B．泊松亮斑支持了光的波動說，故B錯誤；C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，反射光的振動方向和玻璃櫥窗內(nèi)的物品光的振動方向不同，所以在鏡頭前加一個偏振片可以減弱玻璃表面反射光的影響，C項正確；D．光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，故D正確；E．波長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，而X射線比無線電波波長短，不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E錯誤。故選ACD。10、ACD【解析】

考查共點力作用下物體的平衡問題?！驹斀狻緼．由題可以知道，C物體受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力與C物體的重力大小相等，為mg；對桿AB進行受力分析如圖：設(shè)AB桿的長度為L，由圖可以知道桿的重力產(chǎn)生，的力矩是順時針方向的力矩，力臂的大小是繩子的拉力產(chǎn)生的力矩是逆時針方向的力矩，力臂的大小是，過轉(zhuǎn)軸的力不產(chǎn)生力矩，由力矩平衡得：所以：A正確；B．由題圖可以知道，兩根繩子的拉力的方向之間有夾角所以兩根繩子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑輪受到的壓力小于2mg，B錯誤；C．由受力圖可以知道軸A對桿的作用力的方向的反向延長線一定過繩子的拉力的延長線與重力的作用線的交點，因為重力的作用線過桿的中點，所以可以知道力F與繩子的拉力與水平方向之間的夾角是相等的，并且：所以F與繩子的拉力的大小也相等，即則桿對軸A的作用力大小為mg，C正確；D．聯(lián)立可得：所以桿對軸A的作用力大小也可以表達為：，D正確。故選ACD。三、實驗題：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、A、B的距離L不能【解析】

[1]要驗證機械能守恒，就需要求得動能的增加量和重力勢能的減少量，而要知道重力勢能的減少量則還需要測得A、B的距離L。[2]滑塊通過光電門B時，因光電門寬度很小，用這段平均速度代替瞬時速度可得故滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)從A到B動能的增加量為[3]如果導(dǎo)軌不水平，略微傾斜，則實驗過程中滑塊的重力勢能也要發(fā)生變化，因不知道傾角，故不能求得滑塊重力勢能的變化，則不能驗證機械能守恒定律。12、AB釋放前，用米尺測量右盤離地面的高度h，用秒表記錄右盤下落至地面的時間t系統(tǒng)質(zhì)量一定時，其加速度與所受合外力成正比【解析】

(2)[1]根據(jù)實驗原理可知，砝碼盤做勻加速直線運動，由公式可知，要得到加速度應(yīng)測量釋放前，用米尺測量右盤離地面的高度h，用秒表記錄右盤下落至地面的時間t，故AB正確。故選AB；(3)