重庆市西南大学附属中学2025届高三下学期二诊模拟考试物理试卷 含解析

这是一份重庆市西南大学附属中学2025届高三下学期二诊模拟考试物理试卷 含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
是符合题目要求的。
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 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，b 光最容易发生明显的衍射现象
D. 用 b 光照射处于 能级的氢原子，氢原子会发生电离
【答案】C
【解析】
【详解】A．氢原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，故 A 错误；
B．大量处于 能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有 条亮线，故 B 错误；
C．根据公式
可知，在相同条件下，a、b、c 三种光中，b 光的波长最长，最容易发生明显的衍射现象，故 C 正确；
D．用 b 光照射处于 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
能级跃迁到电离态。b 光的能量
因此不能使处于 能级的氢原子发生电离电离，故 D 错误。
故选 C。
2. 如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并
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与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时，振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动，与
基板距离减小的过程中（ ）
A. 电容器的电容减小 B. 振动膜所带的电荷量增大
C. 电容器的板间电场强度不变 D. 图中 a 点电势低于 b 点电势
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
振动膜随声波向右振动，与基板距离减小时，即 减小，则电容器的电容增大，故 A 错误；
B．根据电容的定义式有
结合上述，电容器的电容增大，极板电压一定，则振动膜所带的电荷量增大，故 B 正确；
C．根据电场强度与电势差的关系
电压一定， 减小，则电容器的板间电场强度增大，故 C 错误；
D．振动膜与电源负极连接，振动膜带负电，结合上述可知，电容器所带电荷量增大，电容器处于充电状态，
即振动膜将得电子，电阻中的电流由 ，则图中 a 点电势高于 b 点电势，故 D 错误。
故选 B。
3. 平行太阳光透过大气中整齐的六角形冰晶时，中间的光线是由太阳直射过来的，是“真正的太阳”；左右
两条光线是折射而来，沿水平方向朝左右折射约 是“假太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成
“双太阳”的示意图，图乙为 a、b 两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则（ ）
A. 冰晶对 a 的折射率比对 b 的折射率大
B. 真空中 a 比 b 的速度大
C. a 光光子能量比 b 光大
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D. 用 a、b 光在相同实验条件下做双缝干涉实验，a 的条纹间距大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，由图乙可知，相同入射角时， 光的折射角小于 光折射角，由折射定律
可知，冰晶对 a 的折射率比对 b 的折射率小，故 A 错误；
B．真空中 a 光和 b 光的速度相等，故 B 错误；
C．冰晶对 a 的折射率比对 b 的折射率小， 光的频率小，由 可知，a 光光子能量比 b 光小，故 C 错
误；
D．冰晶对 a 的折射率比对 b 的折射率小， 光的波长较大，由公式 可知，用 a、b 光在相同实验
条件下做双缝干涉实验，a 的条纹间距大，故 D 正确。
故选 D。
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逐渐增大
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
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，运动员在空中做平抛运动，加速度为重力加速度，由 可知，运动员在
空中相同时间内的速度变化相同，故 A 错误；
BC．根据平抛运动规律有 ，
又有 ，
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整理可得 ，
代入数据解得 ，
可知，运动员在 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，故 B 错误，C 正确；
D．运动员落在 B 处的竖直速度为
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 ，故 D 错误。
故选 C。
5. 如图所示，载人飞船先后在环绕地球的圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行并最终与“天和”核
心舱成功对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为 、 ，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于 A、B 两点，则飞船
（ ）
A. 在轨道Ⅲ上的线速度大于宇宙第一速度
B. 在轨道Ⅰ上 A 点应减速才能进入轨道Ⅱ
C. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为
D. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上运行的周期之比为
【答案】D
【解析】
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【详解】A．根据万有引力提供向心力，有
解得第一宇宙速度为
因为轨道Ⅲ的半径大于地球半径所以在轨道Ⅲ上的线速度小于宇宙第一速度，故 A 错误；
B．载人飞船在轨道Ⅰ上 A 点应加速离心才能进入轨道Ⅱ，故 B 错误；
C．由万有引力提供向心力得
解得
可知在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为
故 C 错误；
D．轨道Ⅱ的半长轴为 ，根据开普勒第三定律
知在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上运行的周期之比 是 ，故 D 正确。
故选 D。
6. 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减小
C. 若将滑片 M 向下滑动，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
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【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知，原线圈输入电压的有效值为
当 P 接 a 时 ， 原 、 副 线 圈 的 匝 数 比 为 ， 滑 动 变 阻 器 R 两 端 的 电 压 等 于 副 线 圈 输 出 电 压 为
故 A 错误；
B．若将 P 由 a 向 b 滑动，原、副线圈的匝数比减小，副线圈输出电压增大，副线圈输出功率变大，则变压
器的输入功率增大，故 B 错误；
C．若将滑片 M 向下滑动，滑动变阻器阻值减小，副线圈输出功率变大，则变压器输入功率增大，故 C 正
确；
D．若增大电源 频率，线圈 L 上电流频率增大，由 可知，线圈的感抗增大，则灯泡 B 将变暗，
故 D 错误。
故选 C。
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 、 ，已
知 O 点到 A、B 的距离均为 ，下列说法正确的是（ ）
A. C 点电势小于 D 点电势
B. 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
C. C、D 两点电场强度大小相等，方向不同
D. O 点场强大小为
【答案】D
【解析】
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【详解】AB．根据几何关系可知， 连线上所有点到 A、B 点距离相等，则 连线是一条等势线，C 点
电势等于 D 点电势，将一试探电荷+Q 从 C 点沿直线移到 D 点，电势能不变，故 AB 错误；
C．根据题意，由对称性可知，C、D 两点电场强度大小相等，方向相同，均平行于 AB 向上，故 C 错误；
D．A、B 两点的点电荷在 O 点产生的场强大小均为
设 、 与 夹角为 ，则有
O 点场强大小为
故 D 正确
故选 D。
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8. 在一次海洋观测中，研究人员将浮标放置在海面上，用以观测水波的传播特性。某时刻一个浮漂位于波
峰，另一浮漂恰好位于波谷，两浮漂之间还有一个波峰，两浮漂相距 3m，两浮漂在 1min 内都上下振动了
15 个周期。所有浮漂和波源在同一竖直平面内，其波可视为简谐波，下列说法正确的是（ ）
A. 该列水波的波长是 2m
B. 该列水波的传播速度为 30m/s
C. 该列水波的频率是 15Hz
D. 两个浮漂的速度始终大小相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据题意可以知道 ，解得 ，故 A 答案正确；
B．两浮漂在 1min 内都上下振动了 15 个周期，可以得出浮漂振动的周期为
又由
解得
故 B 答案错误；
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C．据前分析可以知道 ,故 C 答案错误；
D．两浮漂的距离为半长轴的奇数倍，故两者步调总是相反，所以两者速度大小相等，故 D 答案正确；
故选 AD。
9. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，原线圈接在电压峰值为 的正弦交变电源
上，副线圈的回路中接有阻值为 的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气
体。接通电路开始加热，加热前气体温度为 ，已知该容器内的气体吸收的热量 与其温度变化量 成
正比，即 ，其中 已知，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，当容器内气体压强达到加热前的
2 倍时，则下列说法正确的是（ ）
A. 变压器的输出电压为 B. 变压器的输出功率为
C. 容器内气体吸收的热量为 D. 电热丝通电的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为
设变压器副线圈的输出电压为 U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有
联立解得
A 错误；
B．理想变压器的输出功率等于 R 的热功率，即
B 正确；
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C．设加热前容器内气体的压强为 p0，则加热后气体的压强为 2p0，温度为 T2，容器内的气体做等容变化，
则有
由
解得气体吸收的热量
C 错误；
D．根据热力学第一定律
气体的体积不变，所以
容器是绝热容器，则
电热丝产生的热量全部被气体吸收
联立整理得
解得
D 正确。
故选 BD。
10. 某种弹跳杆的结构如图甲所示。一质量为 m 的小朋友站在该种弹跳杆的脚踏板上静止时，其重心处于
空中 O 点，然后小朋友双手抓住横杆开始弹跳，小朋友从地面上升、下落，与地面作用，再弹起，往复运
动，如图乙所示。以 O 点为坐标原点，在竖直方向建立小朋友重心位置数轴，如图丙。某次，小朋友从最
高点开始下落到重心运动到最低点，此过程中加速度 以向下为正方向 随重心位置变化的关系如图丁。假
设小朋友运动中始终保持站立状态，不计空气阻力和弹跳杆的重力，重力加速度大小为 g，则（ ）
A. 从 到 过程，小朋友做简谐运动
B. 在 O 点处，小朋友的速度大小为
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C. 在 处，小朋友的加速度大小可表示为
D. 、 和 大小满足
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由丁图可知，根据 ，
可判断，从 到 过程，小朋友做的不是简谐运动，故 A 错误；
BCD．由丁图可知，小朋友重心在 点时速度最大，在 和 时速度为零。根据速度时间关系可
得
可得
故 图像的面积大小
由丁图可得
联立解得 ，
故 C 错误，BD 正确。
故选 BD。
三、实验题：共 15 分。
11. 某同学在探究加速度与力、质量的关系实验中，设计了如图甲所示的装置，小车的总质量用 表示，
重物的质量用 表示，各滑轮均光滑。
（1）实验中将木板左端适当垫高以平衡摩擦，所挂重物的质量 _____（填“需要”或“不需要”）远小
于小车的总质量 。
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（2）当重物的质量 一定时，画出小车的 图像如图乙所示，图像为过原点的直线，末端略微弯曲，
图像弯曲的原因是_____；已知当地的重力加速度大小 ，则悬挂重物的质量 _____ （保
留两位有效数字）。
【答案】（1）需要 （2） ①. 见解析 ②. 25
【解析】
【小问 1 详解】
整体受力分析，根据牛顿第二定律可得
对小车受力分析则有
联立解得
当 时，小车受到的外力才等于重物的重力，故该实验需要满足所挂重物的质量 远小于小车的总质
量 。
【小问 2 详解】
[1]图像弯曲的原因就是由于没有满足挂重物的质量 远小于小车的总质量 导致的。
[2]根据牛顿第二定律可得
解得
故在 图像中，其斜率为
又因为
解得
12. 某同学用普通的干电池（电动势 ，内阻 ）、直流电流表（量程 ，内阻
）、定值电阻 和电阻箱 、 等组装成一个简单的欧姆表，电路如图甲所示，通过
控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“ ”和“ ”两种倍率。
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（1）图甲中 b 表笔为________（选填“红表笔”或“黑表笔”）
（2）当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 ，使电流表达到满偏。再在 ab 表笔间接入待测
电阻 ，电流表指针指向如图乙所示的位置，则待测电阻 的阻值为________ 。
（3）闭合开关 S，调节电阻箱 R2 和 R3，当 ________ 且 ________ 时，将红黑表笔短接，电
流表再次满偏，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表。
（4）若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到 ，内阻变为 ，当开关 S 闭合时，短接调零时仍能
实现指针指到零欧姆刻度处（指针指电流满刻度）。若用该欧姆表测出的电阻值 ，这个电阻的真实值
是________ 。（保留两位有效数字）
【答案】（1）红表笔 （2）1000
（3） ①. 78 ②. 83
（4）93
【解析】
【小问 1 详解】
由“红入黑出”可知，b 端应与红表笔连接。
【小问 2 详解】
满偏时有
解得欧姆表的内阻
表盘的中值电阻为 ，电流表指针指向如图乙所示的位置时的读数为 ，根据闭合电路的欧姆
定律有
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解得
【小问 3 详解】
[1][2]闭合开关 S，欧姆表的内阻变小，倍率变小至“×10”，调节电阻箱 R2 和 R3，使电流表满偏时欧姆表内
阻为 ，电路总电流为
根据欧姆定律，有
表的内阻为
解得
【小问 4 详解】
设电流表满偏电流 ，欧姆调零时
则
当电动势变小、内阻变大时，由于欧姆表重新调零，内阻的变化不影响，由于满偏电流 不变，由
知，欧姆表的内阻变小，用欧姆表测电阻时
解得
四、计算题：共 42 分。
13. 如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为 d，左端连接阻值为 R 的定值
电阻，一质量为 m、有效电阻为 r 的导体棒 ab 垂直导轨放置，空间存在竖直向上、磁感应强度大小为 B 的
匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度 v0，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不
计，求：
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（1）整个过程导体棒产生的热量 Q；
（2）导体棒向右运动的最大距离 x。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
根据能量守恒可知，整个过程回路产生的焦耳热为
则整个过程导体棒产生的热量为
可得
【小问 2 详解】
对导体棒根据动量定理可得
又
联立解得导体棒向右运动的最大距离为
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；
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（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。
【答案】（1）20m/s2
（2）2m/s （3）0.04
【解析】
【小问 1 详解】
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
【小问 2 详解】
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
【小问 3 详解】
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 动摩擦因数为
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：
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（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。
【答案】（1） ，方向沿 y 轴负方向
（2） ，
（3） 和
【解析】
【小问 1 详解】
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
【小问 2 详解】
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
【小问 3 详解】
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
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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 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
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纵坐标分别为 ，
综上所述，最远的位置坐标为 和 ，
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