湖北省八市2024-2025學年高三下學期3月聯考物理試卷一、單選題（本大題共7小題）1．我國基于量子力學原理研制的超導置子計算機“祖沖之三號”是目前該領域的新標桿。量子化是量子力學的基礎，下列選項中體現了量子化的是（）A．原子核式結構模型 B．氫原子能級 C．結合能 D．質量虧損2．多模光纖在數據傳輸中起著關鍵作用，光纖絲是由折射率不同的內芯和外套構成。如圖所示，若光信號a、b從光纖一端均以45°入射角進入光纖絲中，b光折射角為30°，a光折射角小于30°，b光在內芯與外套界面處發生全反射。則（）A．內芯相對外套是光疏介質 B．內芯對a光的折射率小于C．在相同條件下，b光更容易發生全反射 D．在內芯中a光比b光的速度小3．如圖所示為無人機給珠峰運送貨物時懸停的情景，設空氣對貨物的作用力方向總是水平，繩子的重力忽略不計，且懸停時繩子與豎直方向的夾角為θ，則（）A．懸停時，繩子對貨物的拉力大于對無人機的拉力B．若懸停時繩子突然斷了，則貨物將做自由落體運動C．懸停時，空氣對無人機的作用力方向與豎直方向的夾角一定小于D．若無人機水平迎風加速飛行，則繩子的拉力一定比懸停時要大4．國家深空探測實驗室預計在2030年前后實現載人登月并建設月球基地，為此成功發射了天都一號、二號兩顆環月衛星負責通信和導航。如圖所示，天都一號、二號在地月轉移軌道A點實施“剎車”制動，成功進入環月圓形軌道。已知環月軌道離月面高度為h，月球質量為，月球半徑為R，引力常量為。則（）A．月球表面重力加速度大小為B．環月圓形軌道上衛星的線速度大小為C．環月圓形軌道上衛星的運行周期為D．進入環月圓形軌道前衛星在A處的速度大小等于5．風力發電機是將流動空氣的動能轉化為電能的裝置。一風力發電機葉片轉動時形成半徑為r的圓面，某時間內風速為，風向恰好跟葉片轉動的平面垂直，已知空氣的密度為，若該風力發電機將此圓內的空氣動能轉化為電能的效率為，則（）A．該發電機的發電功率為 B．該發電機的發電功率為C．風對每個扇葉的作用力為 D．風對每個扇葉的作用力為6．如圖所示，彈簧振子豎直懸掛，小球質量為m，輕質彈簧勁度系數為k，現將小球用外力托起使彈簧剛好處于原長。t=0時刻，靜止釋放小球，小球在豎直面內做往復運動，不計空氣阻力。規定豎直向下為正方向，已知彈簧振子的最大速度vm滿足：，其中A為彈簧振子振幅；彈簧振子的周期為T。已知重力加速度為g，下圖中彈簧振子的位移時間圖像x-t或速度時間圖像v-t正確的是（）A． B．C． D．7．如圖所示，MN上方有垂直紙面向外的勻強場，一不計重力的帶電粒子以初速度從隨場邊界MN上E點進入磁場，然后從場邊界MN上F點射出，現只改變帶電粒子的入射速度，粒子都仍從F點飛出磁場。則紙面內滿足上述條件的粒子的速度矢量圖可能是（）A． B．C． D．二、多選題（本大題共3小題）8．如圖所示，為定值電阻、為滑動變阻器，的最大值大于的阻值，V1、V2、A為理想電表，理想變壓器原線圈兩端接電壓為U的交流電，變壓器原副線圈匝數之比為n，將的滑片從最上端向下滑動，則（）A．V1表的示數為U，V2表的示數為 B．A表的示數變小C．原線圈輸入功率減小 D．的電功率一直增大9．如圖所示，完全相同的兩個斜面擺放在水平地面上，，。將小球a、b分別以不同的初速度從C點水平拋出，a球垂直打在AB斜面上時的速度大小為，b球落在BC斜面上時的速度大小為，且兩球落點M、N等高，兩球落在斜面上不再彈起。則（）A．兩球在空中運動的時間 B．C．BC與BN的長度之比為 D．a、b兩球的位移大小之比為10．如圖所示，豎直平面內有一個半徑為R的圓形絕緣軌道，A、D與圓心等高，C點為圓周上的最高點，空間有一平行于軌道平面的勻強電場。在圓周上的B點，先后以大小為v0的初速度沿圓面向各個方向發射質量為m的帶電小球，小球打在軌道上，其中打在D點時小球機械能最大，打在E點時小球動能最大。已知∠AOB=30°，∠EOF=45°，重力加速度為g，小球可視為質點。則有（）A．小球受到的電場力大小等于mgB．打到E點時小球的動能大小為C．小球打到C點時的動能可能小于B點時的動能D．若小球從B點以初速度大小v沿軌道內側順時針方向運動到C點，則三、實驗題（本大題共2小題）11．某同學用單擺驗證機械能守恒定律并測算重力加速度，設計如下實驗：(1)安裝好實驗裝置（圖甲）之前，用游標卡尺（圖乙）測得金屬球的直徑；(2)安裝好實驗裝置后，改變小球的高度，由靜止釋放，測得每次釋放時小球距擺線懸點的豎直高度為h，小球通過光電門的時間為t，則小球通過最低點時的速度大小為（用題中物理量符號表示）。若小球機械能守恒，下圖t與h的函數關系圖像可能正確的是；(3)若上述圖線的斜率為k，則重力加速度表達式為（用題中物理量符號表示）。12．為測定某種材料的電阻率，設計如下實驗：圖（乙）為測量原理電路圖，R1、R2是由長度相同、表面涂有絕緣膜（厚度不計）的電阻絲并排緊密繞制在同一根圓柱形絕緣陶瓷棒上的螺旋電阻（圖甲），R1材料電阻率為ρ，R2由待測材料制成，R0為滑動變阻器，V1、V2為已知量程的電壓表。請回答下列問題：(1)在閉合開關前，滑動變阻器滑片應滑到（選填“左端”或“右端”）。(2)測得R1的螺旋長度為l1，R2的螺旋長度為l2，兩電阻的匝數相同，則制成電阻R1與R2的電阻絲的橫截面之比為。(3)某次測量中V1、V2表的示數分別為U1、U2，則待測電阻絲的電阻率（用U1、U2、l1、l2、ρ表示）。(4)考慮V1、V2表的內阻對實驗誤差的影響，在電路中加了一個靈敏電流計G（圖丙）來判斷。閉合開關，靈敏電流計中有從a向b的微小電流，則（3）中測量結果相對于真實值（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）。四、解答題（本大題共3小題）13．胎壓指的是汽車輪胎（如圖所示）內密封氣體的壓強。在夏天某車胎內氣體溫度T1=312K時，胎壓為p1=2.4atm，輪胎內氣體體積為V0=15L，胎內氣體可視為理想氣體，忽略車胎體積變化，且車胎不漏氣。(1)在冬天，若該車胎內氣體的溫度為T2=273K，求此時的胎壓p2；(2)當車胎內氣體的溫度為T2=273K時，若要將胎壓提高?p=0.5atm，現給輪胎充氣，每次往輪胎內緩慢打入壓強p0=1atm、溫度為273K、體積?V=1.5L的理想氣體，求打氣次數。14．如圖所示，質量m=0.1kg足夠長的木板緊靠水平臺面邊緣，上表面與臺面平齊，質量為M=1kg的物塊a將左端固定在豎直墻面上的輕質彈簧壓縮到P點，靜止釋放物塊a，向右滑行s=0.4m恰好停在臺面邊緣，彈簧已恢復原長，并與a分離。將a換成質量m=0.1kg的物塊b，將彈簧仍壓縮到P點由止釋放，從物塊b滑上木板開始，歷時t=1.5s兩者同時停下。已知臺面、木板上表面與兩物塊間的動摩擦因數均為μ1=0.5，重力加速度g取10m/s2，物塊均可視為質點。求：(1)物塊a釋放前，彈簧的彈性勢能Ep；(2)物塊b上木板時的速度大小v；(3)木板與地面之間的動摩擦因數μ2和物塊b與木板上表面因摩擦產生的熱量Q。15．如圖所示，兩平行金屬直導軌MP、NQ的間距為L，固定在同一水平面內，直導軌左端與傾斜直導軌平滑連接，右端與半徑為R的圓弧金屬導軌相切于P、Q兩點，MN右側空間處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上勻強磁場中。圖中兩個完全相同的導體棒a、b，質量均為m，電阻均為r，長度均為L。現讓a棒從距MN高度為h處靜止釋放，當b棒運動到PQ處時，a、b恰好速度相同。此后使a棒保持靜止，同時讓b棒在外力F作用下保持速度大小不變沿圓弧導軌運動到導軌最高處，導軌與導體棒接觸良好，不計導軌電阻及一切摩擦，已知重力加速度為g，求：(1)棒剛進入磁場時，a棒兩端的電勢差；(2)棒在水平軌道上運動過程中，通過a棒的電荷量；(3)外力F對b棒所做的功W。

參考答案1．【答案】B【詳解】量子化體現為不連續，根據玻爾原子模型理論可知氫原子能級不連續，軌道量子化。2．【答案】D【詳解】光從光密介質進入光疏介質中發生全反射，內芯相對外套是光密介質，A錯誤；根據折射定律可知，內芯對b光的折射率為，入射角相同，折射角小，折射率較大，所以內芯對a光的折射率大于，B錯誤；由可知，折射率越大，臨界角越小，a光更容易發生全反射，C錯誤；由可知，折射率越大，光在介質中的傳播速度越小，在內芯中a光比b光的速度小，D正確。3．【答案】D【詳解】繩子張力不變，對物體和對無人機的拉力大小相等，A錯誤；水平方向有空氣作用力，繩子斷后沿繩子反方向做勻加速直線運動，B錯誤；不明確貨物與無人機的質量關系，夾角無法確定，C錯誤；繩子豎直分力不變，水平分力增大，則繩子張力增大，D正確。4．【答案】C【詳解】由，可得月球表面重力加速度，A錯誤；由，可得圓形軌道上線速度，B錯誤；由，可得圓形軌道上周期，C正確；衛星進入圓形軌道前，橢圓軌道上A處的速度大于A處圓形軌道的速度，D錯誤。5．【答案】B【詳解】在時間內，通過半徑為r的圓面的空氣的質量，動能為，空氣動能轉化為電能的效率為，有，解得，A錯誤，B正確；規定速度方向為正方向，由動量定理，得葉片對空氣的作用力，由牛頓第三定律風對葉片的作用力大小，由于作用后的空氣的速度未知，風對每個扇葉的作用力無法求出，CD錯誤。6．【答案】B【詳解】根據題意可得，振幅為，由于平衡位置處速度最大，則，解得，所以從t=0時刻開始彈簧振子的速度應向下先增大后向下減小，到達最低點時速度減為零，之后彈簧振子的速度向上先增大后減小為零，B正確，C錯誤；從t=0時刻開始彈簧振子的位移向上且不斷減小，到達平衡位置，位移減為零，之后位移向下且不斷增大，到達最低點時位移達到最大值A，之后位移向下減小，經過平衡位置后位移向上且增大，AD錯誤。7．【答案】B【詳解】粒子在磁場中的軌道半徑為r，則有，解得，粒子離開磁場時弦長為，其中表示初速度與MN的夾角，則表示速度在垂直MN方向的分速度，此值不變。8．【答案】BC【詳解】設副線圈兩端電壓為，則，得，原副線圈兩端電壓均不變，表示數為定值電阻兩端電壓，其值小于，A錯誤；副線圈中電阻增大，原副線圈兩端電壓不變，則電流減小，B正確；副線圈中電阻增大，原副線圈兩端電壓不變，消耗功率減小，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，則輸入功率也減小，C正確；設消耗功率為，則，當滑動變阻器阻值和定值電阻阻值相等時，消耗功率最大，D錯誤。9．【答案】BC【詳解】由平拋運動豎直方向分運動為自由落體運動，則，得，下落高度相同，則下落時間相等，A錯誤；由可知，兩球落到M、N時豎直方向的速度相同，又，，其中為b的速度偏轉角，滿足，解得，B正確；又，，聯立可知，由于時間相同，則a的水平位移是b的水平位移的2倍，則N為圖中a水平位移中點，若設b的水平位移為x，則根據幾何關系可得，，則，N為BC五等分點，C正確；設b的水平位移為x，則a的位移為2x，豎直位移為，a的位移為，a、b兩球的位移大小之比為，D錯誤。10．【答案】ABD【詳解】D處機械能最大則電場力方向沿AD方向，E處動能最大，則E點為等效最低點，則合力沿OE方向，所以，A正確；從B到E的過程中，根據動能定理可得，解得，B正確；從B到C的過程中，重力與電場力合力做正功，小球在C點速度大于在B點速度，則小球打到C點時的動能大于B點時的動能，C錯誤；小球能通過等效最高點（E關于O的對稱點）就可以通過C點，則等效最高點有，從B到最高點的過程中，根據動能定理可得，聯立可得，D正確。選ABD。11．【答案】(1)；(2)A；(3)【詳解】（1）由圖乙知，金屬球的直徑（2）小球通過最低點時的速度大小；若小球機械能守恒，則，聯立知（3）由（2）知，，解得重力加速度大小12．【答案】(1)左端；(2)；(3)；(4)偏小【詳解】（1）在閉合開關前，應將滑動變阻器全部接入電路，保證電路接通時電路電流最小，電路安全，滑到左端。（2）根據題意可得，，而S與直徑的平方成正比，橫截面積之比為。（3）根據歐姆定律，可知，，根據電阻定律，聯立可得待測材料電阻率為。（4）由a向b的微小電流可得，由此可知，測量結果相對于真實值偏小。13．【答案】(1)2.1atm；(2)5次【詳解】（1）胎內氣體發生等容變化，有，代入數值解得。（2）對車胎內原有氣體和打入的氣體，有，解得次。14．【答案】(1)2J；(2)6m/s；(3)0.2，1.5J【詳解】（1）對物塊a和彈簧，從釋放a到a停止，由能量守恒得。（2）對物塊b，從釋放b到b剛滑上木板，由能