河南省通义名校联盟2025届高三下学期3月大联考 物理试卷（含解析）

这是一份河南省通义名校联盟2025届高三下学期3月大联考 物理试卷（含解析），共11页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上，并于考试结束后提交答题卡；
3. 本次联考范围：高考范围；考试时间75分钟，满分100分.
一、选择题：本题共10小题。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n＝3、4、5、6的能级向量子数为n＝2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm～700nm之间，下列说法正确的是（ ）
A．该谱线由氢原子的原子核能级跃迁产生
B．四条光谱线中，能量最大的光子对应的Hα谱线对应的可见光是红光
C．Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.25eV的金属，可使该金属发生光电效应
D．氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
2. 在创新立体节奏游戏《ARCAEA》中，玩家需要根据光棱音符的下落节奏进行触击判定。下列相关物理现象的描述正确的是（ ）
A. 光棱音符的触发频率始终与歌曲节奏的驱动频率相同，触击稳定后其频率严格等于驱动频率。
B. 若光棱音符的下落轨迹为简谐运动，其位移与时间的关系可能不满足正弦函数规律。
C. 游玩时3D效果类似于3D眼镜。3D眼镜和游戏中的触击界面的增透光膜均利用了薄膜干涉原理。
D. 游戏中的搭档通过光轨狭缝观察游戏背景光源时出现的彩色条纹，是光的色散现象。
3. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（ ）
A. 线圈1中有顺时针方向的感应电流，静止不动
B. 线圈2中有顺时针方向的感应电流，沿着对角线向内运动
C. 线圈3中有磁通量但无感应电流，静止不动
D. 线圈4中有逆时针方向感应电流，沿着对角线向外运动
4. 太空电梯的原理与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“索道”将其与地面相连。如图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步卫星轨道上的空间站a，整个太空电梯相对地面静止。卫星b与空间站a的运行方向相同，某时刻二者距离最近，已知地球半径为R，自转周期为T，下列说法错误的是（ ）
A．太空电梯A点向心力全部由万有引力提供，处于完全失重状态
B．太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成反比
C．太空电梯靠近地球一端的角速度等于空间站a的角速度
D．若经过时间t之后，a、b第一次相距最远，则卫星b的周期为
5. 如图所示，长度均为L的两平行金属板沿水平方向放置，两极板的间距为d＝L。两极板带有等量异种电荷，其中上极板带正电。带电粒子1由左侧正中央沿平行于极板的速度v1射入电场，同时另一完全相同的粒子2，由上极板的正中央以垂直于极板的速度v2射入电场，经过一段时间两粒子同时到达下极板正中央的O点。粒子的质量为m，电荷量为+q，两极板之间的电压恒为U，忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，两极板之间的电场可看作匀强电场。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子1到达O点时的速度v＝
B．粒子2射入电场时的速度v2＝
C．若将粒子1射入电场时的速度变为2v1，两粒子将在O点上方相遇
D．若将粒子1射入电场时的速度变为2v1，两粒子仍可同时到边O点
6. 有一种精神叫“女排精神”，中国女排能始终屹立在世界之颠，与她们科学而又刻苦的训练是分不开的。当女排运动员进行原地起跳拦网训练时，某质量为60kg的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为2.10m，在训练中，该运动员先下蹲使重心下降0.5m，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为2.90m。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取g＝10m/s2，则（ ）
A. 运动员起跳过程属于先失重后超重状态
B. 起跳过程中加速度大小为16m/s2
C. 从开始起跳到离地上升到最高点需要0.4s
D. 起跳过程中运动员对地面的压力为960N
7. 在如下图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中，导体棒和导轨间的摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的运动状态是（ ）
A. 甲图中，棒做加速度减小的减速运动至静止
B. 乙图中，棒匀减速运动直到最终静止
C. 丙图中，棒最终做匀速运动
D. 甲、乙、丙中，棒最终都静止
8. 下列几种关于运动情况的描述，说法正确的是（ ）
A．一物体在速度正交分解的两个方向受到恒力作用，合运动可能做直线运动
B．一物体即使受到恒力作用也不可能做圆周运动
C．在等量异种电荷的电场中，一带电粒子只在电场力作用下可能做匀速圆周运动
D．不忽略重力，在匀强磁场中，一带电小球不可能做平抛运动
9. 如图所示，一定质量的某种理想气体在状态A时的体积为V0。从状态A到状态C，该气体从外界放出的热量为Q，在P﹣T图像中图线AC反向延长线通过坐标原点O，从状态C到状态B温度不变，从状态B到状态A，该气体对外界做的功为W。用N表示气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数。则下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态B时的体积为2T03P0
B. 从状态B到状态A，气体与外界交换的热量为W+Q
C. 从状态B到状态C，气体对外放热，内能减少
D. 状态C与状态A相比，NC＜2NA
10. 如图所示，光滑水平地面上有一光滑薄木板AB，薄木板右侧连接一光滑半圆细管轨道BCD，轨道半径为R，C点与轨道圆心O点等高，半圆轨道最高点D左侧连接一内壁光滑的细管DE，在细管的E端固定一轻质弹簧，整个装置质量为2m。一半径略小于细管半径、质量为m的小球，以初速度v0从薄木板A端滑上木板。已知重力加速度为g，小球可以看作质点。则（ ）
A．整个轨道装置获得的最大速度大小为
B．小球第一次运动到半圆细管轨道B点时对轨道的压力大小为109mg
C．当弹簧恰好处于原长状态时小球与轨道共速
D．轻质弹簧获得的最大弹性势能为mgR
二、非选择题
11. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹:
A.通过调节使斜槽的末端保持水平;
B.每次释放小球的位置必须相同;
C.每次必须由 释放小球(选填“运动”或者“静止”);
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E.将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。
(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10 m/s2，根据图象，可知小球的初速度为 m/s;小球抛出点的位置O的坐标为 。
12. 用如图所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为）。其中为滑线变阻器，电流表的内电阻约为，电压表的内电阻约为。

利用图中甲图实验电路测电源的电动势和内电阻，所测得的实际是图中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻，若电源的电动势为、内电阻为、电流表内电阻为，则所测得的__________，=_____________。（请用、、表示）
（2）如图所示为某次测量时电流表表盘指针位置，则此时的电流读数为_______A。
（3）某同学利用图像，分析甲、乙两种方法由于电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是该电源的路端电压随电流变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图中，对应图乙电路分析的图像是______，并据此分析可得电源电动势和内阻的真实值、与测量值、的大小关系为______、______（填“”、“”、“”）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图中的______（填“甲”或“乙”）。
B．C．D．
（4）实验小组利用测量出的电动势和内阻的装置进行连接，以测量某金属丝的电阻率：先将滑动变阻器的滑片滑到电路图中 端（填“a”或“b”），闭合电键，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数R1电流表的读数I1。改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数R2和电流表的读数I2。重复上述步骤，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数为纵坐标建立直角坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，可知电阻丝电阻为 （用U、b、RA表示）；由电阻定律可得到电阻丝的电阻率为 （用U、b、RA、L、d表示）。

13. 如图所示，圆柱形绝热汽缸固定在倾角为的斜面上，汽缸深度为H，汽缸口有固定卡槽。汽缸内用质量为m、横截面积为S的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞到汽缸底部的距离为，汽缸内气体温度为T。现缓慢对气体加热，一直到气体温度升高到3T，加热过程中电热丝产生热量Q。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，大气压强恒为p，不计活塞及固定卡槽的厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。重力加速度为g，求：
i．气体温度升高到3T时的压强。
ii．气体温度从T升高到3T的过程中增加的内能。
14. 如图所示，质量为M＝2m的小木船静止在湖边附近的水面上，船身垂直于湖岸，船面可看作水平面，并且比湖岸高出h。在船尾处有一质量为m的铁块，将弹簧压缩后再用细线将铁块拴住，此时铁块到船头的距离为L，船头到湖岸的水平距离x＝L，弹簧原长远小于L。将细线烧断后该铁块恰好能落到湖岸上，忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其它一切摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）小木船最终的速度大小；
（2）弹簧释放的弹性势能.
15.如图所示，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，第四象限内存在沿x轴正方向，大小为E的匀强电场。一带电粒子从y轴上的M（OM=a）点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后从N（图中未画出）点垂直穿过x轴进入匀强电场，其运动轨迹与y轴交于P（图中未画出）点。已知，粒子电荷量为，质量为m，重力不计。求：
（1）粒子的速度大小；
（2）P点与O点的距离。
参考答案
C【解答】解：A、该谱线由氢原子的原子能级跃迁产生，并非原子核能级跃迁产生，故A错误；B、四条光谱线中，Hα谱线对应的光子波长最大，频率最小，能量最小，故B错误；
C、Hγ谱线对应的光，是从n＝5到n＝2能级跃迁产生的，能量为E＝﹣0.54eV﹣（﹣3.40eV）＝2.86eV，照射逸出功为2.25eV的金属，可使该金属发生光电效应，故C正确；
D、氢原子从n=2的能级向n=1的能级辐射光子的能为
红外线的能量小于可见光光子的能量，因此不会辐射红外线，故D错误；故选：C。
2.A【解答】解：选项A正确。光棱音符的触发本质是受迫振动。根据受迫振动规律，稳定后振动频率等于驱动力频率（即歌曲节奏频率），与音符固有频率无关。此描述完全符合物理规律。 选项B错误。简谐运动的定义是位移随时间按正弦（或余弦）规律变化。若光棱音符的运动被定义为简谐运动，则其轨迹必然严格遵循正弦函数规律，不存在例外。
选项C错误。3D眼镜利用的是光的偏振原理（通过左右镜片过滤不同偏振方向的光），而增透膜的原理是薄膜干涉（通过反射光相消减少反射）。两者物理原理不同，因此此选项错误。选项D错误。通过狭缝观察光源产生的彩色条纹是光的衍射现象（光绕过障碍物发生干涉），而色散现象是光因波长不同导致折射率差异产生的分光现象（如棱镜分光）。此处混淆了衍射与色散的物理本质。
3.D【答案】AC．根据安培定则，判断线圈1、3中磁通量始终为零，所以无感应电流，静止不动。故AC错误；BD．根据安培定则，判断线圈2、4中磁通量均增加，由楞次定律可知，线圈2中有顺针方向的感应电流，线圈4中有逆针方向的感应电流，两线圈均沿着对角线向外运动。故B错误；D正确。故选D。
4.A【解答】解：A、对地球卫星有：＝mrω2，解得：ω＝可知，卫星轨道半径越大，角速度越小，由于太空电梯上（除a点）各质点的角速度与同步卫星的角速度相同，即“太空电梯”各质点的角速度小于与其处于同一轨道半径上卫星的角速度，则“太空电梯”上各质点做圆周运动所需的向心加速度小于该轨道卫星的向心加速度，卫星的向心力是全部由万有引力题供，但是太空电梯上各质点的向心力小于其万有引力，所以处于失重状态，但不是处于完全失重状态，故A错误；C、根据ω＝可知，卫星轨道半径越大，角速度越小，由于太空电梯上各质点的角速度与同步卫星的角速度相同，所以太空电梯靠近地球一端的角速度等于空间站a的角速度，故C正确；D、若经过时间t之后，a、b第一次相距最远，则有：ωat﹣ωbt＝π，即，解得：Tb＝，故D正确。故选：A。
5.【解答】解：A、粒子1做类平抛运动，设粒子1达到O点的时间为t，根据运动学公式，水平方向有：＝v1t竖直方向有：＝＝L联立解得：vy＝v1
粒子1到达O点时的速度v＝＝v1由动能定理得：q×＝mv2﹣
联立解得：v1＝v＝t＝故A错误；B、粒子2做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移—时间公式得：d＝L＝v2t+at2，由牛顿第二定律得：q＝ma联立解得：v2＝故B正确；C、粒子水平方向做匀速直线运动，若将粒子1射入电场时的速度变为2v1，粒子1到达O点所在竖直面的时间为t，粒子2做匀加速直线运动，t内的位移一定小于总位移的一半，则在粒子1初速度平面的上方，故两粒子不能相遇，故C错误；D、粒子1做类平抛运动，若水平方向的速度变为2倍，竖直方向的运动不变，到达下级板的时间为t，水平方向做匀速直线运动，水平位移变为原来的两倍，则不能到达O点，故D错误。故选：B。
6.B【详解】A．运动员起跳过程先向上加速后减速，则先超重后失重，选项A错误；
B．离地速度
起跳过程中加速度大小为选项B正确；
C．从开始起跳到离地上升到最高点需要选项C错误；
D．起跳过程中根据牛顿第二定律
运动员对地面压力为
根据牛顿第三定律可知，起跳过程中运动员对地面的压力为1560N，选项D错误。故选B
7.C【答案】见笔记
8.ACD【解答】解：A、近似看成直线运动故A错误；B、物体受恒力作用时，恒力不能提供始终指向圆心的力，故物体不可能做圆周运动，故B正确；D、将一个物体沿水平方向抛出，在空气阻力忽略不计的情况下，物体所做的运动叫平抛运动，所以带电小球在磁场中运动时，除重力外还受洛伦兹力作用，其运动不能成为平抛运动，故D正确。故选：D。
9.BCD【解答】解：A. 由题意，可知AC线为等容线，根据查理定律，有解得pC＝2p0
根据理想气体状态方程，有解得 B. 由图像可知从状态A到状态C，气体等容变化。根据热力学第一定律可得ΔUAC＝Q， 从状态C到状态B，气体等温变化，内能不变，UB＝UC＝UA-Q所以从状态B到状态A，ΔUBA＝UA﹣UB＝Q， 从状态B到状态A，气体与外界交换的热量为Q′，根据热力学第一定律可知Q＝﹣W+Q′则气体与外界交换的热量Q′＝W＋Q ; C.理想气体的等压压缩过程，外界对气体做功，但对外放热，气体温度降低使气体的内能减小。D. 因p1=2p2，A、C状态下的体积相等，C状态下的温度高，分子平均动能大，分子对器壁的碰撞力较大，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数。故D正确。
10.AD【解答】解：A. 当小球再次返回运动到B点时，整个轨道装置的速度v1最大，此时小球速度为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得mv0＝mv1+2mv2,由机械能守恒定律得解得：B. 小球刚到B点时速度为v0，设管道对小球的支持力为N，根据牛顿第二定律有，代入数据解得：N＝2mg，根据牛顿第三定律得小球对管道的压力大小为N′＝N＝2mg; C. 弹簧压缩到最短时弹性势能最大，此时小球与整个轨道装置共速，设共同速度为v，取水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒得mv0＝3mv由系统的机械能守恒可得解得弹簧最大的弹性势能EP＝mgR，故C错误D正确。
11.（1）静止（1分） （2）2（1分） ； (-20,5) （2分）
12.【答案】 ①. ； ② ③. ； ； ④. a ；Ub﹣RA ；
【详解】(1)[1][2]“等效电源”的电动势还是E，等效内阻变为。
(3)[3]图乙中通过电源的真实电流比测量值多一个电压表的电流，电流表示数为零时，通过电源的真实电流不为零，因此故选A。[4]通过图线斜率等于电源内阻，可知电源内阻的真实值大于测量值。
[5]通过纵截距可知电动势的真实值大于测量值。[6]由于电源内阻较小，图甲的电动势尽管更精确，但是电源内阻测量值误差较大，为了减小电表内阻造成的误差，因此选择乙图方案进行试验。
（4）为保证电压表和电流表安全，要求电表示的示数从零开始变化，因此滑动变阻器的滑片滑到电路图中a端，根据部分电路欧姆定律可知，U＝IR+IRA+IR电，整理得＝，即b＝，解得R电＝Ub﹣RA；根据电阻定律R电＝＝Ub﹣RAS＝联立解得ρ＝；
13.【答案】i．；ii．
【详解】i．初始时活塞受力平衡，有解得
活塞达到卡槽前压强恒为P1，由盖-吕萨克定律得解得T1=2T0
活塞达到卡槽后体积不变，由查理定律得解得
ii.电热丝产生的热量为Q，气体对外做功
由热力学第一定律知，气体增加的内能 解得
14.【解答】解：设铁块脱离木船时的速度为v1，木船的速度为v2，从烧断细线到铁块离开小船的过程中，对木船和铁块组成的系统由动能定理得：mv1＝Mv2已知M＝2m则v1＝2v2 铁块和木船均做匀加速直线运动，铁块的位移为x1＝（0+v1）t木船的位移为x2＝（0+v2）t则x1＝2x2由几何关系得：x1+x2＝L
联立解得：x1＝Lx2＝L铁块脱离木船后在空中运动的水平距离为x3＝L+x﹣x1＝L+L﹣L＝L
铁块离开木船后做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，位移为x3＝v1t竖直方向为自由落体运动，位移为h＝gt2联立解得：v1＝ 小木块最终的速度大小为v2＝v1＝由能量守恒定律得，弹簧释放的弹性势能Ep＝+ 解得：Ep＝
15.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）粒子的运动轨迹如下图所示
由于，根据几何关系可知，
则粒子运动的轨道半径为
根据洛伦兹力提供向心力可得联立解得
（2）如图所示，由几何关系可知，粒子垂直x轴进入匀强电场，轨迹与x轴交于N，则
粒子进入匀强电场后做类平抛运动，可得， 联立解得