湖北省八市2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期3月聯(lián)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(xué)原理研制的超導(dǎo)置子計(jì)算機(jī)“祖沖之三號”是目前該領(lǐng)域的新

標(biāo)桿。量子化是量子力學(xué)的基礎(chǔ)，下列選項(xiàng)中體現(xiàn)了量子化的是（）

A.原子核式結(jié)構(gòu)模型B.氫原子能級C.結(jié)合能D

.質(zhì)量虧損

2.多模光纖在數(shù)據(jù)傳輸中起著關(guān)鍵作用，光纖絲是由折射率不同的內(nèi)芯和外套構(gòu)

成。如圖所示，若光信號a、b從光纖一端均以45。入射角進(jìn)入光纖絲中，b光折射

角為30。，a光折射角小于30。，b光在內(nèi)芯與外套界面處發(fā)生全反射。則（）

A.內(nèi)芯相對外套是光疏介質(zhì)B.內(nèi)芯對a光的折射率小于Q

C.在相同條件下，b光更容易發(fā)生全反射D.在內(nèi)芯中a光比b光的速度

小

3.如圖所示為無人機(jī)給珠峰運(yùn)送貨物時(shí)懸停的情景，設(shè)空氣對貨物的作用力方向

總是水平，繩子的重力忽略不計(jì)，且懸停時(shí)繩子與豎直方向的夾角為。，則（

A.懸停時(shí)，繩子對貨物的拉力大于對無人機(jī)的拉力

B.若懸停時(shí)繩子突然斷了，則貨物將做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.懸停時(shí)，空氣對無人機(jī)的作用力方向與豎直方向的夾角一定小于三

D.若無人機(jī)水平迎風(fēng)加速飛行，則繩子的拉力一定比懸停時(shí)要大

4.國家深空探測實(shí)驗(yàn)室預(yù)計(jì)在2030年前后實(shí)現(xiàn)載人登月并建設(shè)月球基地，為此成

功發(fā)射了天都一號、二號兩顆環(huán)月衛(wèi)星負(fù)責(zé)通信和導(dǎo)航。如圖所示，天都一號、二

號在地月轉(zhuǎn)移軌道A點(diǎn)實(shí)施“剎車”制動(dòng)，成功進(jìn)入環(huán)月圓形軌道。已知環(huán)月軌道

離月面高度為h,月球質(zhì)量為初，月球半徑為R,引力常量為G。則（）

A.月球表面重力加速度大小為（1+町2

B.環(huán)月圓形軌道上衛(wèi)星的線速度大小為

C.環(huán)月圓形軌道上衛(wèi)星的運(yùn)行周期為2肛四肛

VCM

D.進(jìn)入環(huán)月圓形軌道前衛(wèi)星在A處的速度大小等于J巫

\R+h

5.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將流動(dòng)空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。一風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

形成半徑為r的圓面，某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為v,風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的平面垂直，己知

空氣的密度為夕，若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)將此圓內(nèi)的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為"，則

A.該發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為;％乃B.該發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為:〃O"2V3

C.風(fēng)對每個(gè)扇葉的作用力為夕"2y2D.風(fēng)對每個(gè)扇葉的作用力為:0次、2

6.如圖所示，彈簧振子豎直懸掛，小球質(zhì)量為m,輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k,現(xiàn)將

小球用外力托起使彈簧剛好處于原長。t=0時(shí)刻，靜止釋放小球，小球在豎直面內(nèi)

做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。規(guī)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(shí)間圖像x-t或速度時(shí)間圖像v-t正確的是（

）

?

i

i

f

o

V2

2一

O

-V2

7.如圖所示，MN上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)場，一不計(jì)重力的帶電粒子以初速

度叫從隨場邊界MN上E點(diǎn)進(jìn)入磁場，然后從場邊界MN上F點(diǎn)射出，現(xiàn)只改變

帶電粒子的入射速度，粒子都仍從F點(diǎn)飛出磁場。則紙面內(nèi)滿足上述條件的粒子

的速度矢量圖可能是（）

B

二、多選題（本大題共3小題）

8.如圖所示，K為定值電阻、燈為滑動(dòng)變阻器，凡的最大值大于4的阻值，Vi、

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(shù)之比為n,將&的滑片從最上端向下滑動(dòng)，則（）

A.V1表的示數(shù)為U,V2表的示數(shù)為2B.A表的示數(shù)變小

n

C.原線圈輸入功率減小D.凡的電功率一直增大

9.如圖所示，完全相同的兩個(gè)斜面擺放在水平地面上，44=60°,ZABC=90°?

將小球a、b分別以不同的初速度從C點(diǎn)水平拋出，a球垂直打在AB斜面上時(shí)的

速度大小為匕，b球落在BC斜面上時(shí)的速度大小為%,且兩球落點(diǎn)M、N等高，

兩球落在斜面上不再彈起。則（）

匕二4

B.

%V13

C.BC與BN的長度之比為5:1D.a

10.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓形絕緣軌道，A、D與圓心等高，

C點(diǎn)為圓周上的最高點(diǎn)，空間有一平行于軌道平面的勻強(qiáng)電場。在圓周上的B點(diǎn),

先后以大小為V。的初速度沿圓面向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m的帶電小球，小球打在

軌道上，其中打在D點(diǎn)時(shí)小球機(jī)械能最大，打在E點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能最大。已知

ZAOB=30°,ZEOF=45°,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。則有（）

B.打到E點(diǎn)時(shí)小球的動(dòng)能大小為（1+2個(gè)+6）叫尺+1mv2

C.小球打到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能小于B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

D.若小球從B點(diǎn)以初速度大小v沿軌道內(nèi)側(cè)順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，則

v>J（3V2-l-V3）g7?

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

11.某同學(xué)用單擺驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律并測算重力加速度，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):

（1）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置（圖甲）之前，用游標(biāo)卡尺（圖乙）測得金屬球的直徑。=

mm；

（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，改變小球的高度，由靜止釋放，測得每次釋放時(shí)小球距擺

線懸點(diǎn)的豎直高度為h,小球通過光電門的時(shí)間為t,則小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度

大小為（用題中物理量符號表示）。若小球機(jī)械能守恒，下圖t與h

的函數(shù)關(guān)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(dá)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(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：圖（乙）為測量原理電路圖，Ri、

R2是由長度相同、表面涂有絕緣膜（厚度不計(jì)）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），Ri材料電阻率為p,R2由待測材料制

成，R。為滑動(dòng)變阻器，Vi、V2為已知量程的電壓表。請回答下列問題：

⑴在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)滑到（選填“左端”或“右端”）。

（2）測得Ri的螺旋長度為li，R2的螺旋長度為12，兩電阻的匝數(shù)相同，則制成電阻

Ri與R2的電阻絲的橫截面之比為=

⑶某次測量中V］、V2表的示數(shù)分別為Ui、3，則待測電阻絲的電阻率

（用Ul、U2、11、IT>P表示）o

（4）考慮Vi、V2表的內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)誤差的影響，在電路中加了一個(gè)靈敏電流計(jì)G（圖

丙）來判斷。閉合開關(guān)，靈敏電流計(jì)中有從a向b的微小電流，則（3）中測量結(jié)

果相對于真實(shí)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(nèi)密封氣體的壓強(qiáng)。在夏天某車胎內(nèi)氣體溫

度Ti=312K時(shí)，胎壓為pi=2.4atm,輪胎內(nèi)氣體體積為Vo=15L,胎內(nèi)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(nèi)氣體的溫度為T2=273K,求此時(shí)的胎壓P2；

(2)當(dāng)車胎內(nèi)氣體的溫度為T2=273K時(shí)，若要將胎壓提高Ap=0.5atm,現(xiàn)給輪胎充氣

,每次往輪胎內(nèi)緩慢打入壓強(qiáng)po=latm、溫度為273K、體積AV=L5L的理想氣體

,求打氣次數(shù)。

14.如圖所示，質(zhì)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(zhì)量為M=lkg的物塊a將左端固定在豎直墻面上的輕質(zhì)彈簧壓縮到P點(diǎn)，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(fù)原長，并與a分離

。將a換成質(zhì)量m=O.lkg的物塊b,將彈簧仍壓縮到P點(diǎn)由止釋放，從物塊b滑上

木板開始，歷時(shí)t=l.5s兩者同時(shí)停下。已知臺面、木板上表面與兩物塊間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為卬=0.5,重力加速度g取10m/s2,物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

OOT

⑴物塊a釋放前，彈簧的彈性勢能Ep；

(2)物塊b上木板時(shí)的速度大小v；

(3)木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)日2和物塊b與木板上表面因摩擦產(chǎn)生的熱量Qo

15.如圖所示，兩平行金屬直導(dǎo)軌MP、NQ的間距為L,固定在同一水平面內(nèi)，

直導(dǎo)軌左端與傾斜直導(dǎo)軌平滑連接，右端與半徑為R的;圓弧金屬導(dǎo)軌相切于P、

Q兩點(diǎn)，MN右側(cè)空間處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上勻強(qiáng)磁場中。圖中

兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體棒a、b,質(zhì)量均為m,電阻均為r,長度均為L?，F(xiàn)讓a棒

從距MN高度為h處靜止釋放，當(dāng)b棒運(yùn)動(dòng)到PQ處時(shí)，a、b恰好速度相同。此后

使a棒保持靜止，同時(shí)讓b棒在外力F作用下保持速度大小不變沿;圓弧導(dǎo)軌運(yùn)

動(dòng)到導(dǎo)軌最高處，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，己知重力加

NQ

(1)。棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，a棒兩端的電勢差。，亞；

(2)6棒在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過程中，通過a棒的電荷量4；

(3)外力F對b棒所做的功Wo

參考答案

1.【答案】B

【詳解】量子化體現(xiàn)為不連續(xù)，根據(jù)玻爾原子模型理論可知?dú)湓幽芗壊贿B續(xù)，軌

道量子化。

2.【答案】D

【詳解】光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)中發(fā)生全反射，內(nèi)芯相對外套是光密介質(zhì)，A

錯(cuò)誤；根據(jù)折射定律"=鬻可知，內(nèi)芯對b光的折射率為g，入射角相同，折

射角小，折射率較大，所以內(nèi)芯對a光的折射率大于B錯(cuò)誤；由"=一1可知

sinC

,折射率越大，臨界角越小，a光更容易發(fā)生全反射，C錯(cuò)誤；由〃=二可知，折射

V

率越大，光在介質(zhì)中的傳播速度越小，在內(nèi)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(jī)的拉力大小相等，A錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；不明確貨物與無

人機(jī)的質(zhì)量關(guān)系，夾角無法確定，C錯(cuò)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G卷M色m="g，可得月球表_面.重力加速度g=器GM，A錯(cuò)誤；由

里j=m工，可得圓形軌道上線速度丫二解^,B錯(cuò)誤；由

(R+〃)R+h\(R+八)

仔與=加02(尺+〃)，可得圓形軌道上周期7=2%四型，C正確；衛(wèi)星進(jìn)入

(R+林T-\GM

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(cuò)誤。

5.【答案】B

【詳解】在4時(shí)間內(nèi)，通過半徑為r的圓面的空氣的質(zhì)量加=夕%/口"，動(dòng)能為

2

Ek=^mv,空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為"，有/7；0"2丫.加丫2=2,加，解得

p=g1PmMA錯(cuò)誤，B正確；規(guī)定速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理

Nm(v^-v)=-FNt,得葉片對空氣的作用力

尸=包業(yè)二叁，由牛頓第三定律風(fēng)對葉片的作用力大小尸,=尸=竺匕咀，由于

AfA/

作用后的空氣的速度未知，風(fēng)對每個(gè)扇葉的作用力無法求出，CD錯(cuò)誤。

6.【答案】B

【詳解】根據(jù)題意可得，振幅為/=等，由于平衡位置處速度最大，則

（叔2=!機(jī)耳，解得%巨g,所以從t=0時(shí)刻開始彈簧振子的速度應(yīng)向下先增大

22Vk

后向下減小，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)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(cuò)誤；從t=0時(shí)刻開始彈簧振子的位移向上且不斷減小，到達(dá)平衡

位置，位移減為零，之后位移向下且不斷增大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)位移達(dá)到最大值A(chǔ),

之后位移向下減小，經(jīng)過平衡位置后位移向上且增大，AD錯(cuò)誤。

7.【答案】B

mv

【詳解】粒子在磁場中的軌道半徑為r,則有30=生二，解得廠=丁,粒子離開磁

rqb

.mv.

場時(shí)弦長為/=2rsine=2=sin。，其中8表示初速度與MN的夾角，則vsin。表示速

qB

度在垂直MN方向的分速度，此值不變。

8.【答案】BC

UU

【詳解】設(shè)副線圈兩端電壓為。2，則77=〃，得。2=一，原副線圈兩端電壓均不

變，V?表示數(shù)為定值電阻用兩端電壓，其值小于?，A錯(cuò)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(shè)此消耗功率為尸，則

U2

U]2R,/R，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值和定值電阻阻值相等時(shí)，

V22

Rt+R2區(qū)_此）2+44此

與消耗功率最大，D錯(cuò)誤。

9.【答案】BC

【詳解】由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，則〃=：g/，得;、隹,下

落高度相同，則下落時(shí)間相等，A錯(cuò)誤；由%=gf可知，兩球落到M、N時(shí)豎直方

向的速度V〉相同，又為%=」一，其中。為b的速度偏轉(zhuǎn)角，滿足

sin60sin。

tan。=2tan60°,解得」=B正確；又tan60°=」-,tan6*=2tan60°=—,聯(lián)立

v

bVI3va0vb0

可知%,=2%。，由于時(shí)間相同，則a的水平位移是b的水平位移的2倍，則N為圖

V

中a水平位移中點(diǎn)，若設(shè)b的水平位移為x,則根據(jù)幾何關(guān)系可得3N=1,

5

CN=2x,則0=*=』，N為BC五等分點(diǎn)，C正確；設(shè)b的水平位移為x,則

CN~2x~4

a的位移為2x,豎直位移為a的位移為《（瓜丫+（2建=缶,a、b兩球的位

移大小之比為4:2,D錯(cuò)誤。

10.【答案】ABD

【詳解】D處機(jī)械能最大則電場力方向沿AD方向，E處動(dòng)能最大，則E點(diǎn)為等效

最低點(diǎn)，則合力沿OE方向，所以mg=g￡,A正確；從B到E的過程中，根據(jù)動(dòng)

能定理可得zwg（：R+++'^尺）=%_；加說，解得

%=J++，mgR+；加說，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(diǎn)速度大于在B點(diǎn)速度，則小球打到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于B點(diǎn)時(shí)的

動(dòng)能，C錯(cuò)誤；小球能通過等效最高點(diǎn)（E關(guān)于O的對稱點(diǎn)）就可以通過C點(diǎn)，

則等效最高點(diǎn)有直加g=/H/,從B到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得

mg（；R_*滅）+qE（力尺一=g加一；加v2,聯(lián)立可得y=J（3五一］一g應(yīng)尺，D正

確。選ABDo

,c、kb1

11.【答案】(1)6.50；(2)A;(3)--—

【詳解】（1）由圖乙知，金屬球的直徑Z）=6mm+0.05nlmxl0=6.50mm

D

（2）小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小丫=

若小球機(jī)械能守恒，則mg（［i）=］儲(chǔ)，聯(lián)立知:=-爭打+祟

（3）由（2）知，k=書,解得重力加速度大小g=-?

12.【答案】⑴左端；（2）/；:/；；⑶爺§；（4）偏小

。［/1

【詳解】（1）在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器全部接入電路，保證電路接通時(shí)電

路電流最小，電路安全，滑到左端。

（2）根據(jù)題意可得l2=ND2,而S與直徑的平方成正比，橫截面積之比

為R:）O

（3）根據(jù)歐姆定律尺=:，可知，卷=務(wù)，根據(jù)電阻定律尺=夕《，聯(lián)立可得待測

1K?U2S

材料電阻率為"=笄輅。

R,U,

（4）由a向b的微小電流可得?。即?由此可知，測量結(jié)果相對于真實(shí)值偏小。

R?u2

13.【答案】（l）2.1atm；（2）