安徽省芜湖市第一中学2025届高三下学期3月教学质量诊断测试物理试卷 含解析

这是一份安徽省芜湖市第一中学2025届高三下学期3月教学质量诊断测试物理试卷 含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分）
1. 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 能级上，下列说法正确的是（ ）
A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出 3 种频率的光子
B. 从 能级跃迁到 能级比跃迁到 能级辐射的光子频率低
C. 从 能级跃迁到 能级需吸收 的能量
D. 能级的氢原子电离至少需要吸收 的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．大量氢原子处于 能级跃迁到 最多可辐射出 种不同频率的光子，故 A 错误；
B．根据能级图可知从 能级跃迁到 能级辐射的光子能量为
根据能级图可知从 能级跃迁到 能级辐射的光子能量为
比较可知从 能级跃迁到 能级比跃迁到 能级辐射的光子频率高，故 B 错误；
C．根据能级图可知从 能级跃迁到 能级需吸收能量为
故 C 正确；
D．根据能级图可知氢原子处于 能级的能量为-0.85eV，故要使其电离至少需要吸收 0.85eV 的能量，
故 D 错误。
故选 C。
2. 一定质量的理想气体经历了 A→B→C 的状态变化过程，p→V 图像如图所示，BA 延长线通过 O 点，BC
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与 p 轴平行，则（ ）
A. A→B 过程气体吸热 B. A→B 过程气体内能减小
C. B→C 过程气体对外界做正功 D. B→C 过程气体分子的平均动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．A→B 过程，p、V 乘积变大，根据理想气体 状态方程知，T 增大，气体内能增加，即
又由于气体体积增大，气体对外界做正功，即
根据热力学第一定律
可知
即气体吸热，故 A 正确，B 错误；
C．B→C 过程，气体体积不变，气体对外界不做功，故 C 错误；
D．B→C 过程，p 增大，V 不变，根据查理定律知，T 增大，则气体分子的平均动能增大，故 D 错误。
故选 A。
3. 如图甲所示利用遥控飞机向某地运送物资，物资用细绳悬挂在飞机上。遥控飞机从地面竖直上升，物资
运动的 图像如图乙所示，其中细绳对物资拉力最大的阶段是（ ）
A. B. C. D.
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【答案】B
【解析】
【详解】由乙图可知， 阶段与 阶段，物资向上加速，加速度方向向上，故拉力大于重力，由于
阶段加速度更大，根据牛顿第二定律可知， 阶段 拉力大于 阶段的拉力， 物资加
速度方向向下，故拉力小于重力，细绳对物资拉力最大的阶段是 阶段。
故选 B。
4. 手机电磁式无线充电是基于电磁感应技术和变压器原理 应用，其简化的充电原理如图所示。发射线圈
的输入电压为 220V、匝数为 1100，接收线圈的匝数为 50。正常工作状态下，若穿过接收线圈的磁通量小
于发射线圈的磁通量，则接收线圈的电压可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若不漏磁，根据发射线圈与接收线圈的电压比与匝数比相等，即
可计算出接收线圈的电压为
根据题意穿过接收线圈的磁通量小于发射线圈的磁通量，则接收线圈的电压小于 10V。
故选 A。
5. 如图所示为某潮汐发电站的简化原理图，水坝下有通道，水流经通道即可带动水轮发电机工作。某次落
潮后开闸放水，经时间 t 水坝内外水面高度相同，此时关闭闸门。已知海湾的面积为 S，开闸放水时海湾内
外水面高度差为 h，水的密度为ρ，重力加速度为 g。若通过水轮发电机以后水的动能忽略不计，水流减少
的机械能有 50%转化为电能。在该次落潮开闸放水过程中，水轮发电机的发电功率为（ ）
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A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，经时间 t，水流减少 重力势能为
则在该次落潮开闸放水过程中，水轮发电机的发电功率为
故选 B。
6. 如图所示静止的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体 和 ， 的质量为 ，
的质量为 。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为 ， ，A、B 与盘间的动摩擦因数相
同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 与圆盘一起绕中轴线由静止缓慢转动且角速度不断增大；绳子
出现张力时角速度为 ， 与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为 。转动过程中轻绳未断，
则 为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
详解】当绳中开始出现张力时，摩擦力提供向心力且达到最大值，即
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解得
当 A、B 与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度ω2 时，对 B 有
对 A 有
解得
则有
故选 C。
7. 2025 年 2 月 28 日，国际顶级学术期刊《自然 天文学》发表了安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文
教授研究团队的一项重大科研成果。该团队发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的 X 射线准周期振荡信号，
这是天体物理学家在世界上首次发现该类现象，提供了宇宙中存在中等质量黑洞的关键证据。黑洞是一个
非常致密的天体，会形成强大的引力场，连光也无法逃脱。某黑洞中心天体的质量是太阳的 50 亿倍，太阳
质量为 ，光在真空中的传播速度 ，引力常量 ，第二宇
宙速度是第一宇宙速度的 倍，请估算该黑洞最大半径的数量级为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设“黑洞”的可能半径为 R，质量为 M，根据逃逸速度（第二宇宙速度）的定义，结合第一宇宙速度
可知，须满足
即有
所以“黑洞”的可能最大半径
故选 D。
8. 在 轴上 和 处固定两个点电荷，电荷量分别为 和 （ ），已知点电荷在空间各点
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的电势 可由 计算，其中 为各点到点电荷的距离， 为静电力常量。电子带电量为 ，质量为
，下列说法正确的是（ ）
A. 轴上 处的电场强度为零
B. 轴上 处电势为零
C. 在轴上 处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下可以沿 x 轴运动到无穷远处
D. 在轴上 处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下获得的最大速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设在坐标为 处电场强度为零，则
解得
故 A 错误；
B．设 处的电势为零，则
当 x=2m 时，解得
故 B 错误；
C．将电子由静止释放在 处时，该点电势为零，电子的初始总能量为零。x 轴上大于 的范围
内，电势随 先增加后减小，根据动能定理可知，电子最远可以到达无穷远处，故 C 正确；
D．电子获得的最大动能出现在电场强度为零的位置，即 x=2m 的位置， 处电势为
，由动能定理得
解得
故 D 错误。
故选 C。
二、多选题（本题共 2 小题，每小题 5 分，全部选对得 5 分，选不全得 3 分，错选得 0 分，
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共 10 分）
9. 如图甲所示，在 轴上有 和 两个波源分别位于 和 处，振动方向与 平面垂
直并向周围空间（介质分布均匀）传播，波速为 ， 时刻两波源同时开始振动，图像分别如
图乙、丙所示， 为 平面内一点， 。下列说法正确的是（ ）
A. （ ，0）处的质点开始振动的方向沿 轴负方向
B. 两列波相遇后，（ ，0）处的质点振动加强
C. 两列波相遇后，（ ，0）处的质点振动加强
D. 若 ，从两列波在 点相遇开始计时， 点振动方程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，（ ，0）处离波源 较近，则（ ，0）处的质点开始振动的方向与波
源 相同，由题图乙可知，波源 开始振动的方向沿 轴正方向，故 A 错误；
BC．由题图乙和题图丙可知，两列波的周期均为 ，起振方向相反，两列波的波长为
（ ，0）处的质点到两波源的路程差为
则（ ，0）处的质点振动加强；（ ，0）处的质点到两波源的路程差为
则（ ，0）处的质点振动减弱，故 B 正确，C 错误；
D．根据
可知 点为振动加强点，则 点的振幅为
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时，由平衡位置沿 轴负方向运动，则 点振动方程为
故 D 正确。
故选 BD。
10. 如图所示，在 xOy 水平面内，固定着间距为 的足够长光滑金属导轨。在 区域存在两个大
小均为 、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足 ，质量为 、边长为 的
正方形金属框 静置在导轨上，四条边的电阻均为 ， 位于 处。在沿 轴的外力 作
用下金属框沿 轴正方向以速度 做匀速直线运动，当 到达 时撤去外力。导轨电阻不计，则下
列说法正确的是（ ）
A. 运动到 过程中外力 的方向先向右后向左
B. 运动到 过程中感应电动势的最大值为
C. 运动到 的过程中通过金属框横截面的电荷量为
D. 整个过程中外力 对金属框所做的功为
【答案】BC
【解析】
【详解】A． 运动到 过程中，只有 在左边磁场中切割磁感线，根据右手定则可知，金属框
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中的电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知 受到的安培力向左，则外力 的方向向右； 从
运动到 过程中， 在右边磁场中切割磁感线， 在左边磁场中切割磁感线，根据右手定
则可知，金属框中的电流方向为顺时针方向，根据左手定则可知 、 受到的安培力均向左，则外
力 的方向向右；故 A 错误；
B． 运动到 过程中，当 处于 时， 、 切割磁感线的有效长度最大，均为
此时 和 产生的感应电动势最大，且同向叠加；则金属框中的感应电动势最大，为
故 B 正确；
C．导线框 边在 至 区间运动过程中，只有 边在切割，感应电动势的瞬时表达式为
产生正弦交流电，等效于面积为 S 的线圈在匀强磁场中匀速转动，转动角速度为
由感应电动势最大值
解得
至 区间相当于绕圈转动角度 ，磁通量变化量为
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
金属框上下两边被短路，总电阻为 ，通过金属框横截面的电荷量为
故 C 正确；
D．导线框 边在 至 区间运动过程中，产生正弦交流电，感应电动势最大值为
则有效值
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回路中产生的焦耳热
导线框 边在 至 区间运动过程中，两边切割，感应电动势的瞬时表达式
同理，回路中产生的焦耳热
分析可知导线框 边在 至 区间运动过程中，回路中产生的热量与导线框 边在 至
区间运动过程中产生的热量相等，故由功能关系可知，外力对导线框所做的功
故 D 错误。
故选 BC。
三、非选择题
11. 杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝
干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。
（1）下列说法正确的是（ ）
A. 将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B. 若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距变窄
C. 将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
D. 去掉滤光片后，干涉现象消失
（2）双缝间距为 d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为 L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的
中心刻线对齐 亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为________mm。若 两
条亮纹中央间距为 x，则所测光的波长为________（用所给物理量的字母表示）。
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（3）若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）AC （2） ①. 9.15 ②.
（3）大于
【解析】
【小问 1 详解】
A．将屏移近双缝，L 变小，根据干涉条纹间距公式
可知，条纹间距变窄，故 A 正确；
B．若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距不变，故 B 错误；
C．根据干涉条纹间距公式
将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，则干涉条纹间距变宽，故 C 正确；
D．去掉滤光片后，干涉屏上出现彩色的干涉条纹，故 D 错误。
故选 AC。
【小问 2 详解】
[1]由于游标尺为 20 分度，其精确度为 0.05mm，所以游标卡尺的示数为
[2]若 A、B 两条亮纹中央间距为 x，则条纹间距为
根据干涉条纹间距公式
解得
【小问 3 详解】
条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值
为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有
根据干涉条纹间距公式
可知波长的测量值大于实际值。
12. 某实验小组利用实验室器材，将一个量程 的微安表改装成了一个具有双量程的电流表和双
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倍率的欧姆表。
（1）首先用图甲的电路测量微安表的内阻，主要步骤如下：
①将 （总电阻 ）的滑动触头调到最左端， 调为零；
②闭合开关，调节 ，让微安表指向满偏 ；
③保持 不变，调节 ，当 的电阻为 时，微安表的示数为
④可认为微安表的内阻 ________
（2）将微安表改装成量程分别是“ ”和“ ”的电流表，电路如图乙所示；
①图中， ________
②将 置于“1”时，电流表量程为________。
（3）将微安表改装成倍率分别为“ ”和“ ”的双倍率欧姆表，电路如图乙所示。其中 ，
内阻忽略不计。
①“ ”孔内应插________表笔（选填“红”或“黑”）；
②将 S 置于“2”时，正确操作后微安表指针指在 处，则待测电阻的阻值为________ 。
【答案】（1）990.0
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（2） ①. 110.0 ②.
（3） ①. 红 ②. 3000
【解析】
【小问 1 详解】
根据题意，由电路图可知，微安表与电阻箱串联相当于电压表，保持 不变，微安表所在支路电压不变，
由欧姆定律有
解得
【小问 2 详解】
①将 S 置于“2”时，由欧姆定律有
解得
②如图乙所示可知，将 S 置于“1”时，微安表与 串联之后与 并联，由并联分流原理可知，此时 所
在支路所分电流较多，即微安表满偏时，分流支路电流扩大量程较大，则将 S 置于“1”时，电流表量程为
“ ”；
【小问 3 详解】
①根据欧姆表内部结构，要求电流由红表笔流入，从黑表笔流出。“ ”孔内应插红表笔；
②根据题意，将 S 置于“2”时，两表笔短接时电流最大值为
则有
测量电阻时有
联立解得
13. 如图所示，距离地面一定高度的水平桌面上，有两相同材料做成的物块甲、乙，质量分别为
，两物块与水平桌面间的动摩擦因数为 ，物块乙放在桌面边缘的 B 点，
物块甲放在物块乙左侧的 A 点， 。在水平地面上固定一半径为 的竖直光滑圆管轨道，
轨道与水平地面相切于 D 点，直径 DE 垂直水平面，C 为圆管的入口，其中 。质量为 的
子弹以水平向右的速度 射入物块甲并留在其中（时间极短），经过一段时间与物块乙发生碰撞，
碰后甲被反弹且物块甲、乙的速度大小之比为 ，物块乙无碰撞地进入圆管。假设两物块均可视为质点且
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碰撞时间极短，重力加速度 g 取 ， 。求：
（1）碰后物块甲、乙的速度大小；
（2） 两点的水平间距：
（3）物块乙运动到 D 点时对圆管的压力大小。
【答案】（1）
（2）
（3）94N
【解析】
【小问 1 详解】
子弹击中物块甲的过程中，子弹与物块甲组成的系统动量守恒
由动量守恒定律得
解得
物块甲从 到 的过程，由动能定理
解得
两物块碰撞的过程动量守恒，设碰后物块甲，乙的速度大小分别为 ，又由动量守恒定律得
解得
【小问 2 详解】
物块乙离开 点后做平拋运动，设运动到 点的速度为 ，由于物块乙无碰撞地进入圆管
则有
解得
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物块乙在 点的竖直分速度大小为
物块从 到 的时间为
两点间的水平距离为
【小问 3 详解】
滑块乙运动到 点的速度为 ，由 到 的过程由机械能守恒定律得
滑块乙在 点时，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律，物块乙在 点时对圆管的压力大小为 94N。
14. 近期，我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗，将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习
中，机器狗从山坡上滑下至水平面，随后跳跃过一障碍物，模型可简化为：如图所示，倾角为 斜面 AB
与水平面 BC 平滑连接，一长为 、高为 的矩形障碍物位于水平面上，距离斜面底端 B 点
有一定的距离，机器狗（可视为质点）从斜面顶端 A 点无动力地静止下滑，滑至水平面上速度为零时未到
达障碍物处，此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面 AB 长 ，机
器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为 ，不计空气阻力，重力加速度 g 取 ， ，
，求：
（1）机器狗从斜面顶端 A 点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间；
（2）机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。
【答案】（1）7s （2）
【解析】
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【小问 1 详解】
机器狗在斜坡上向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移公式有
舍去负值解得
根据速度公式有
解得
机器狗在 BC 做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
利用逆向思维，根据速度公式有
解得
则机器狗从斜面顶端 A 点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间
【小问 2 详解】
若机器狗跳起的速度为最小值，此时机器狗做斜抛运动的轨迹恰好经过矩形障碍物上侧的左右边缘，且机
器狗经过矩形障碍物上侧的左右边缘的速度也为最小值，令该速度大小为 、该速度方向与水平方向夹角
为 ，在机器狗处于障碍物上侧的斜抛运动过程有 ，
联立解得
由数学知识可知，当 时， 最小，最小值为
则机器狗起跳时水平分速度为
竖直方向上有
机器狗起跳速度
联立解得
15. 如图所示，在 平面内， 的区域 I 内仅有垂直于平面向外的匀强磁场； 的区域
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II 内仅有沿 轴负方向的匀强电场； 处垂直于 轴放置一足够大的荧光屏。处于 点的电子源，可
在 的范围内沿平行于 平面向第一、四象限各个方向均匀发射速率均为 的电子。已知电子的电荷
量为 、质量为 ，与 轴正方向夹角为 向第四象限发射的电子，进入区域 时速度方向恰与 轴正方
向相同，且打在荧光屏上点为 。忽略电子间的相互作用力。求：
（1）磁感应强度的大小及电场强度的大小；
（2）沿 轴负方向发射的电子到达荧光屏上的纵坐标；
（3）能够到达荧光屏的电子数占电子源发射总电子数的百分比。
【答案】（1） ；
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设磁感应强度的大小为 ，电子在磁场中运动的半径为
由几何关系
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由洛伦兹力提供向心力
解得
设电场强度的大小为 ，粒子在区域 II 内运动时间为 ，加速度的大小为
水平方向
竖直方向
又
解得
【小问 2 详解】
当电子沿 轴负方向射入磁场时，设该电子由 点进入电场，到达荧光屏位置为 点，电子射入电场时速
度方向与 轴间夹角为 点的纵坐标为 ，由几何关系可知
解得
其中
设 点的纵坐标为 ，电子在电场中运动时间为
解得
【小问 3 详解】
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电子只要能进入电场就能到达荧光屏，当电子到达磁场右边界的速度方向恰好与边界相切时，电子恰不能
到达荧光屏。设对应电子射入磁场时速度与 轴夹角为 ，由几何关系可知
解得：
能够到达荧光屏的电子数占发射总电子数的百分比
解得
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