重庆市名校联盟2025届高三下学期3月考第一次联合考试物理试卷（含解析）

2025届重庆市名校联盟高三下学期3月考第一次联合考试物理试题
一、单选题（本大题共7小题）
1．北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的，如图为氢原子能级图，a、b、c为氢原子能级跃迁过程中所发出的三种光，则下列说法正确的是（　　）
A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线
C．在相同条件下，a、b、c三种光中，a光最容易发生明显的衍射现象
D．用b光照射处于n=4能级的氢原子，氢原子会发生电离
2．地铁是一种“绿色”的公共交通工具，如图，某次地铁上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着的右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且处于绷紧状态，人与地铁车厢保持相对静止，下列说法正确的是（　　）
A．人对圆环的拉力大于圆环对人的拉力
B．由左侧拉绳的状态可知地铁车厢可能为静止或匀速直线运动状态
C．由右侧拉绳的状态可知地铁车厢可能正在向右加速
D．车厢地面受到人水平向左的摩擦力作用
3．“笛音雷”是某些地区春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中t0时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线，不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（　　）
A．时间内“笛音雷”的平均速度等于 B．时间内“笛音雷”的加速度逐渐减小
C．“笛音雷”在时刻上升至最高点 D．时间内“笛音雷”做自由落体运动
4．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜面AB上的B处着陆，斜面与水平方向夹角为且足够长，如图所示，测得A、B间的距离为40m，斜坡与水平面的夹角为，运动员质量，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　）
A．运动员在空中相同时间内的速度变化相同
B．运动员的质量越大，落点离A越远
C．运动员在A处的速度为
D．运动员落在B处的速度与水平方向夹角为
5．如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点。当P接a时，原、副线圈的匝数比为，线圈L上的直流电阻不计．原线圈接的交流电，则（　　）
A．当P接a时，滑动变阻器R两端的电压为
B．若将P由a向b滑动，则变压器的输入功率增大
C．若将滑片M向上滑动，则变压器输入功率增大
D．若增大电源的频率，则灯泡B将变亮
6．如图所示，餐桌中心有一个半径为r的圆盘，可绕其中心轴转动，在圆盘的边缘放置一质量为m的小物块，物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为μ，现缓慢增大圆盘的角速度，小物块将从圆盘上滑落，最终恰好停在桌面边缘，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，则下列说法正确的是（　　）
A．物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力与速度方向相反
B．小物块刚滑落时，圆盘的角速度为
C．餐桌的半径为
D．该过程中支持力的冲量为零
7．如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷-q、+q，已知O点到A、B的距离均为，下列说法正确的是（　　）
A．C、D两点电场强度大小相等，方向不同
B．O点场强大小为
C．C点电势小于D点电势
D．将一试探电荷+Q从C点沿直线移到D点，电势能先增大后减小
二、多选题（本大题共3小题）
8．2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅，已知月球半径为R，表面重力加速度大小为，引力常量为G，不考虑月球自转，则下列说法正确的是（　　）
A．在环月飞行时，嫦娥六号所受合力为零
B．月球的质量为
C．月球的密度为
D．嫦娥六号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为
9．如图所示，一广场小火车是由车头和6节车厢编组而成，假设各车厢质量均相等（含乘客），在水平地面上运行过程中阻力与车重成正比，则（　　）
A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B．当火车匀速直线运动时，第3、4节与第4、5节车厢间的拉力相等
C．做匀加速直线运动时，第3、4节与第4、5节车厢间的拉力之比为3:2
D．关闭发动机后，沿水平直线到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比
10．如图所示，间距d=1m的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，垂直于导轨的虚线AB的左、右两侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1=0.5T、B2=1T，质量m1=1kg、阻值R1=1.5Ω的金属棒a静止在虚线AB左侧足够远的位置，质量m2=1kg、阻值R2=0.5Ω的金属棒b静止在虚线AB的右侧，0时刻，金属棒a以初速度v0=2m/s、金属棒b以初速度2v0=4m/s沿导轨运动，t时刻，金属棒b达到最小速度vmin，已知a、b两棒的长度均为d，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计，则在a、b棒的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．通过金属棒a的最大电流为1.5A B．金属棒b的最小速度vmin=3.2m/s
C．0~t时间内通过金属棒a的电荷量为2.4C D．0~t时间内金属棒a上产生的焦耳热为3.6J
三、实验题（本大题共2小题）
11．某实验小组利用图（a）装置测量重力加速度．摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。

(1)实验中采用游标卡尺测得小球的直径结果如图（b）所示，则小球的直径为 cm；
(2)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并借助数表软件绘制T2-l图像如图（c）所示，利用处理结果，计算可得重力加速度g= m/s2（保留三位有效数字，π2取9.87）。
(3)若某同学将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，实验器材：待测电源（电动势约，内阻约1Ω），（R0阻值约5Ω），电阻器R，电压表V，开关S，导线若干。
(1)实验主要步骤如下：
（ⅰ）将电阻箱接入电路的阻值调到 （填最大或最小），闭合开关；
（ⅱ）逐渐改变电阻箱接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电阻箱的示数R；
（iii）以为坐标，为横坐标，作图线，如图乙所示（所有都用国际单位）；
（iv）求出图线斜率的绝对值k和纵截距b。
(2)电压表最好选用（　　）
A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ） B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
(3)选用k或b表示待测电源的电动势表达式E= 。
(4)本实验中由于电压表存在内阻导致实验有误差，若已知电压表内阻为RV，则电动势的真实值为 。
四、解答题（本大题共3小题）
13．永川中学某同学设计了一种测定液体折射率的方案，如图，取一不透明的长方形容器，高12cm、宽16cm，在容器底部平放一把刻度尺，当容器中没有液体时，眼睛在OA延长线上的E点观察，视线沿着EA斜向下看，恰能看到尺的左端零刻度，现保持眼睛的位置不变，向容器内倒某种液体至液面与容器口相平，这时眼睛仍沿EA方向观察，恰能看到尺上7cm的刻度，求：
(1)液体的折射率；
(2)上下调整观察点的位置到点，视线沿着斜向下看，能否再次观察到尺的左端零刻度O点，若能，求出的方向，若不能，请说明理由。
14．如图所示，一“”形平板静止在光滑水平面上，其上表面粗糙，右侧为竖直弹性挡板（即物体与挡板的碰撞可视为弹性碰撞）。一物块静止于平板最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧，现将细线拉直到水平位置时，静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞后，物块沿着平板运动，已知细线长L=0.8m，小球质量m=0.5kg，物块、平板质量均为M=1.5kg，平板长s=1.25m，小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)小球运动到最低点与物块碰撞前向心加速度的大小；
(2)小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小；
(3)若物块恰好不脱离平板，求物块与平板上表面的动摩擦因数。
15．现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，在真空坐标系xOy中，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的两个区域，分别分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场，调节电场和磁场大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向，现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小为v0、沿x轴正方向从坐标原点O进入x>0区域，x>0区域存在磁感应强度大小B1、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场和另一未知的匀强电场，粒子进入x>0区域后恰好做匀速直线运动，不计粒子重力，求：
(1)x>0区域中电场强度E1的大小和方向；
(2)第二象限中电场强度大小E0与磁感应强度大小B0；
(3)保持第二象限中磁感应强度大小不变，将电场强度大小增大为原来的4倍，同时左右调整入射P点的位置，使粒子仍能从O点进入x>0区域，求粒子进入x>0区域后，运动过程中距离x轴最远位置的坐标。
参考答案
1．【答案】D
【详解】氢原子从低能级向高能级跃迁时，需要吸收能量，而不是辐射光子。因此选项A错误。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以跃迁到n=3、n=2、n=1能级，形成的光谱线总共有6条（4→3、4→2、4→1、3→2、3→1、2→1）。因此选项B错误。衍射现象的明显程度与光的波长有关，波长越长，衍射现象越明显。在相同条件下，a、b、c三种光中，a光的能量最大，波长最短，因此最不容易发生明显的衍射现象。选项C错误。用b光照射处于n=4能级的氢原子，氢原子是否能发生电离取决于b光的能量是否足以使氢原子从n=4能级跃迁到电离态。b光的能量，因此能使处于n=4能级的氢原子发生电离电离。选项D正确。
2．【答案】B
【详解】根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反。因此人对圆环的拉力等于圆环对人的拉力，A错误；左侧拉绳呈竖直状态，表明车厢在水平方向上没有加速度，即车厢可能处于静止或匀速直线运动状态，B正确；右侧拉绳在人的拉力作用下与竖直方向成一定角度，这不能表明地铁车厢可能正在向右加速，C错误；人水平方向受力平衡，上方拉绳拉力对人有水平向右的分量，可知人受车厢水平向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知，车厢地面受到人水平向右的摩擦力作用，D错误。
3．【答案】B
【详解】时间内“笛音雷”的运动不是匀加速直线运动，，A错误；图像切线的斜率大小表示加速度的大小，时间内，切线的斜率逐渐减小，加速度也逐渐减小，B正确；在图像中，图线在时间轴上方，表示速度始终大于零，“笛音雷”一直在上升，时刻并不是最高点，C错误；时间内“笛音雷”的加速度大小等于，但方向为负，做竖直上抛运动，D错误。
4．【答案】A
【详解】运动员在空中只受重力，加速度恒定，单位时间内速度变化相同，A正确；
BC．根据平抛规律有，，又，，整理得，，代入数值解得，，所以在A处的速度为，在斜面上的落点到A点的距离与初速度的平方成正比，与质量无关，BC错误；竖直方向的速度，则速度与水平方向夹角的正切值，可见速度与水平方向夹角不等于，D错误。
5．【答案】B
【详解】当P接a时，原、副线圈的匝数比为，根据原副线圈的匝数比等于电压之比，则有，解得，A错误；若将P由a向b滑动，原线圈匝数减小，副线圈匝数不变，结合上述分析可知，副线圈电压增大，根据，可知副线圈的输出功率增大，则变压器的输入功率增大，B正确；若将滑片M向上滑动，原副线圈的匝数不变，电压不变，滑动变阻器的阻值增大，变压器的输入功率减小，C错误；若增大电源的频率，副线圈电流的频率随之增大，线圈L通直流，阻交流，当交流电的频率增大时，线圈L的阻碍作用增大，则小灯泡变暗，D错误。
6．【答案】C
【详解】物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力指向圆盘的圆心，A错误；小物块刚滑落时，有，得圆盘的角速度为，B错误；小物块将从圆盘上滑落后，根据动能定理有，其中，设餐桌的半径为R，根据几何关系有，联立求得，C正确；根据冲量的定义可知，该过程中支持力的冲量不为零，D错误。
7．【答案】B
【详解】C、D两点电场强度大小相等，方向相同，均平行于AB向上，A错误；A、B两点的点电荷在O点产生的场强大小均为，设、与的夹角为，则，O点场强大小为，B正确；CD上所有点到A、B两点的距离都相等，因此CD上所有点的电势均相等，将一试探电荷+Q从C点沿直线移到D点，电势能不变，CD错误。
8．【答案】BC
【详解】在环月飞行时，嫦娥六号所受合力提供向心力，不为零，A错误；在月球表面有，解得月球的质量为，根据，解得月球的密度为，BC正确；根据万有引力提供向心力可得，解得嫦娥六号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为，D错误。
9．【答案】CD
【详解】小火车启动时加速向前，车厢对乘客的推力方向即为前方，乘客感觉“向后仰”是由于惯性所致，但实际受到的作用力是向前的，A错误；设每节车厢的质量为m，匀速运动时，以4、5、6节车厢为研究对象，则有，解得，以第5、6节车厢为研究对象则有，解得，B错误；做匀加速运动时，结合上述分析，由牛顿第二定律可得， ，联立解得，C正确；火车关闭发动机后只受大小恒定的阻力，作匀减速运动，根据，可知滑行距离x与速度v的平方成正比，D正确。
10．【答案】AC
【详解】金属棒a、b刚释放时，通过回路的电流最大，由法拉第电磁感应定律得：Em=2B2dv0-B1dv0=3V，由闭合电路欧姆定律得：，A正确；金属棒b速度达到最小时，回路中的感应电动势为0，即有：0=B2dvb-B1dva，由于安培力公式：F=Bid，可知金属棒b受到的安培力为金属棒a受到的安培力的2倍，以向右为正，根据动量定理可知，运动过程中金属棒b的动量变化量的大小为金属棒a动量变化量的大小的2倍，即：m2×2v0-m2×vb=2（m1va-m1v0），联立代入解得：va=3.2m/s，vb=1.6m/s，金属棒b的最小速度vmin=1.6m/s，B错误；对金属棒a以向右为正，由动量定理得：其中
代入数据解得q=2.4C，C正确；由能量守恒定律得：，又根据焦耳定律可知：Qa∶Qb=R1∶R2=3∶1
联立代入数据解得：Qa=2.7J，D错误。
11．【答案】(1)1.84；(2)9.73（9.70~9.90之间均可）；(3)不变
【详解】（1）游标卡尺测得小球的直径1.8cm+0.1mm×4=1.84cm
（2）根据单摆的周期公式：，可得，斜率为 ，解得。
（3）若将摆线长度L误认为摆长l，有，则得到的图线为，仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，得到的重力加速度值不变。
12．【答案】(1)最大；(2)A；(3)；(4)
【详解】（1）为保护电路，将电阻箱接入电路的阻值调到最大，闭合开关。
（2）由于待测电源的电动势约3V，为了减小电压表分流的影响，电压表最好选用内阻较大的A。
（3）根据闭合电路欧姆定律，整理得，所以，解得
（4）若已知电压表内阻为RV，则根据闭合电路欧姆定律，整理得，则有，，联立解得。
13．【答案】(1)；(2)不能，见解析
【详解】（1）作出装满液体后的光路图如下
根据几何关系得，，则。
（2）由（1）知该液体的临界角，又由图知O点到A点的光线的入射角，因为，即入射角大于临界角，该光线将发生全反射，无论如何调整，都无法沿着方向再次观察到O点。
14．【答案】(1)20m/s2；(2)2m/s；(3)0.04
【详解】（1）小球运动到最低点过程中，由动能定理知，解得小球运动到最低点的速度大小，在最低点。
（2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒和机械能守恒得,，，联立解得小球与物块碰撞后瞬间，物块速度的大小为。
（3）物块恰好不脱离平板，即物块返回平板左端时恰好与平板达共速，设共同速度为v，根据动量守恒定律和能量守恒定律有，，联立解得物块与平板上表面的动摩擦因数为
15．【答案】(1)，方向沿y轴负方向；(2)，；(3)和
【详解】（1）粒子进入区域后恰好做匀速直线运动，根据平衡条件由
解得，
方向沿y轴负方向。
（2）粒子从O到P，根据动能定理有，
解得，
粒子在中做匀速圆周运动，根据几何关系有，
洛伦兹力提供向心力，
解得。
（3）将第二象限中电场强度大小增大为原来的4倍，根据动能定理有，
解得，
磁感应强度大小不变，
解得，
其运动轨迹如图
由图可知，
即粒子从O点进入区域时速度方向与y轴负方向的夹角为，
该速度沿x轴和y轴正方向的分速度大小为，，
则粒子进入区域后的运动可分解为沿x轴正方向的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动，可知，
解得，
粒子做圆周运动的周期为，
第一个周期内粒子运动和距离x轴最远，根据粒子运动的周期性，粒子运动和时距离x轴最远，最远位置的横坐标分别为，
，
纵坐标分别为，，
综上所述，最远的位置坐标为和，。