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2025 年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高三第三次联合诊断检测 物理
物理测试卷共4页,满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:共10题,共43分。
(一)单项选择题:共7题,每题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. 科学家发现在月球上含有丰富的3He(氦3),它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核
2
聚变反应的方程式为
2
3He +
2
3He21
1
H + X。则下列关于该反应的说法,正确的是
A.该反应没有质量亏损 B.X为α粒子
C.X比β射线的穿透能力强 D.X的结合能小于3He
2
2. 中国高铁交通运行举世瞩目。设定某高铁运行时所受阻力大小f与车速v之间的关系为 f = kv2(k为定值),
在甲、乙两段水平轨道上匀速直线行驶的速度大小分别为300km/h、200km/h。则该高铁在甲、乙两段水
平轨道上匀速直线行驶时,其发动机的输出功率的比值为
3 9 27 81
A. B. C. D.
2 4 8 16
3. 某同学设计了如题3图所示装置:A为容积为V的导热气缸,通过阀门和细管(容积不计)与最大容积为
0.2V的导热气缸B相连。B内有一厚度不计、可上下运动的活塞,上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开,
下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开。外界大气压始终为p ,A中空气的初始压强也为p ,活塞每次上、下
0 0
运动均到达B的最高、最低处,整个过程中环境温度保持不变,空
气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提、再缓慢下压计为
1次,则5次后A中的气体压强为
A
A.1.2p B.1.4p B
0 0
b
C.2p
0
D.2.5p
0 题3图
a
4. 某同学把手机固定在身上蹦极,蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中,加速度传感器记
录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如题4图所示。忽略空气阻力,则该同学处在最低点的
时刻是 a
a
A.t 0
2
B.t O t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t
3
C.t
4 -a
1
D.t 题4图
5
5.如题5图所示电路中,直流电源电动势为E、内阻r=R,定值电阻R =R,可变电阻R 的阻值范围为0~2R。
1 2
闭合开关S,改变可变电阻R 接入电路的阻值,则R 的最大电功率为
2 2
R
2
E2 E2
A. B.
R 4R R 1
E2 E2
C. D. E r S
6R 8R 题5图
第三次联合诊断检测(物理)第1页 共9页6. 卫星甲是定点于地球赤道平面的地球同步卫星,卫星乙是地球极地卫星,甲、乙均绕地球做匀速圆周运动。
已知乙的轨道半径为r,甲的轨道半径为4r。某时刻甲位于乙的正上方,则到下一次甲位于乙的正上方所经
过的最短时间为
A.24h B.12h C.6h D.3h
7. 如题7图所示,某理想变压器的原副线圈分别接有三个阻值相同的定值电阻R 、R 和R 。正弦交流电源的
1 2 3
输出电压有效值恒为U,当开关S闭合时,两理想交流电压表的读数均为U 。则下列说法正确的是
0
A.U=2U 0 V 1
B.原副线圈匝数之比n 1 ∶n 2 =1∶2 R 1 S
U~ n 1 n 2 R 2 V 2
C.若断开开关S,则R 、R 消耗的电功率之比为4∶1 R
1 2 3
D.若断开开关S,则流过R
1
、R
2
的电流之比为1∶2
题7图
(二)多项选择题:共3题,每题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. 如题8图所示,一条含有两种单色光的细光束从水中O点射出,在水与空气的分界面上P点出射,分成a、
b两束单色光。已知OP与水面的夹角为θ,则下列说法正确的是
a
A.从O点到P点,a光经过的时间比b光经过的时间长 空气 b
B.从O点到P点,a光经过的时间比b光经过的时间短 水 θ P
C.逐渐增大OP与水面的夹角θ,水面上b光最先消失
O
D.逐渐减小OP与水面的夹角θ,水面上b光最先消失 题8图
9. 题9图是一半径为R的带正电的空心金属球壳,正电荷均匀分布在球壳上,球壳厚度不计。以球心为原点
建立O-xyz空间直角坐标系,A、B、C三点的坐标分别为(0,R,0)、(0,0,1.5R)、(0.5R,0,0)。已知
均匀带电的球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零,在球壳外部产生的电场与一个位于其球心的电荷量相
同的点电荷产生的电场相同。下列说法正确的是 z
B
A.A点的电势大于B点的电势
B.A点的电势等于C点的电势 O A
C y
C.电子在O点的电势能比在其他点的电势能都低
x
D.A、B、C三点的场强大小关系为E =E >E 题9图
A C B
10.如题10图1所示,足够长的水平地面上,一同学坐在木箱中,受到水平向右的拉力F作用从静止开始运动,
拉力F的冲量I随时间t变化的关系如题10图2所示。整个过程中,该同学和木箱始终保持相对静止。已
知该同学和木箱的总质量为50kg,木箱与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则 I/(N·s)
700
A.t=2s时刻,该同学的速度大小为8m/s
F
400
B.0~2s内,该同学的位移大小为4m
C.t=8s时刻,该同学还在继续向右运动 题10图1
0 2 8
t/s
题10图2
D.0~8s内,木箱克服地面摩擦力做功为1200J
第三次联合诊断检测(物理)第2页 共9页二、非选择题:共5题,共57分。
11.(6分)
某学习小组利用如题11图所示装置,测量当地重力加速度大小。一半径为R的光滑圆弧槽固定在水平桌面
上,O点为其圆心,圆弧两端点A、C的连线水平,B点为圆弧最低点,且∠AOB<5°。将一直径为d的光滑小
球从A点无初速度释放,小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。 O
(1)该等效单摆的摆长L= (用R、d表示)。
R
(2)从B点开始用秒表计时并计数为“0”,到小球第
“N”次经过B点的总时间为t。则该等效单摆的 A
B
C
周期T= (用N、t表示)。
题11图
(3)根据以上实验数据,计算得出当地重力加速度大小g= (用R、d、N、t表示)。
12.(10分)
某同学用题12图1所示电路,测量一组干电池的电动势和内阻。已知该干电池组的电动势约为3V,内阻
约为1Ω。为了使移动滑动变阻器的滑片时电压表的读数变化更加明显,在电路中串联了一个定值电阻R 。除待
0
测电源外,可供选择的实验器材如下:
(a)电流表(量程0~0.6A,内阻忽略不计);
(b)电压表(量程0~3V,内阻很大);
(c)定值电阻(阻值4Ω,额定功率5W);
(d)定值电阻(阻值20Ω,额定功率5W);
(e)滑动变阻器(阻值范围0~40Ω,额定电流2A);
(f)滑动变阻器(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A);
(g)开关S及导线若干。
a R U/V
2.00
A
R R 0 b c 1.80
A
V a - +
V
- + b c
R 0 E r S
S - + 0 0.06 0.10 0.18 I/A
题12图1
题12图2 题12图3
请回答下列问题:
(1)为使实验安全、操作方便并减小误差,定值电阻R 应选择 ,滑动变阻器R应选择 (选
0
填相应器材前的编号)。
(2)题12图2是该同学实际连接的实物图。移动滑动变阻器R的滑片位置,测得多组电压表读数U和对
应的电流表读数I,作出U-I图像如题12图3所示。通过对实物图的排查,发现U-I图像不是线性关
系的原因是多连接了一根导线,则题12图2中多连接的导线是 (选填“aa”“bb”或“cc”)。
通过分析发现,利用所测得的U-I图像也可以达到实验目的,则由题12图3可得,该干电池组的电动
势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留两位小数)
第三次联合诊断检测(物理)第3页 共9页13.(10分)
一粗细均匀、总电阻为R、边长为L的正方形单匝闭合金属线圈,静置于与线圈平面垂直的匀强磁场中,该
磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如题13图所示,其中B 、t B
0 0
B
0
为已知量。整个过程中,线圈无形变。求在0~3t 时间段内:
0
O t
(1)该线圈中产生的电热Q; t 0 3t 0
(2)通过该线圈截面的电量q。 -B 0
题13图
14.(13分)
某固定装置如题14图所示:AB段是半径R=0.2m的1/4光滑圆弧,BC段为粗糙水平面并在B点与圆弧平
滑连接。一质量m=0.2kg的1号物块锁定在水平固定的弹簧枪内(不计物块与枪间的摩擦),物块尺寸略小于
枪的内径。另一质量M=1kg的2号物块静止于B点,两物块形状尺寸完全相同。现解除锁定,1号物块从C
点被水平弹出后,在B点与2号物块发生弹性碰撞,碰 A R
撞时间不计。2号物块第一次被碰后恰好能滑到圆弧顶端
弹簧枪
A点,两物块均可视为质点且与BC段间的动摩擦因数均
2 1
B C
为μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,弹簧始终在弹性限
题14图
度内,不计空气阻力。求:
(1)两物块在B点发生第一次碰撞后瞬时,1号物块的速度;
(2)若两物块恰好不能发生第二次碰撞,求1号物块被锁定时弹簧枪的弹性势能。
15.(18分)
如题15图所示,平面直角坐标系xOy中,Ⅰ区域(y>3h)内充满沿-y方向的匀强电场,Ⅱ区域(0<y<3h)
内充满垂直xOy平面向外的匀强磁场,Ⅲ区域(y<0)内充满垂直xOy平面的匀强磁场,所有电磁场均未在图
中画出。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从A y
点(0,4h)沿+x 方向以大小为v 的速度射出,恰好 Ⅰ A v 0
0 N
8
经过Ⅱ区域上边界的N点( h,3h)进入Ⅱ区域,之
3 Ⅱ
15 3 - 10
后又经过x轴上C点( h,0)进入Ⅲ区域。
x
3 O C
已知sin37°=0.6,不计粒子重力,忽略边界效应。
Ⅲ
(1)求Ⅰ区域中匀强电场的场强大小E;
(2)求Ⅱ区域中匀强磁场的磁感应强度大小B;
题15图
(3)若该粒子能再次回到N点,求它相邻两次经过N点的时间间隔。
第三次联合诊断检测(物理)第4页 共9页2025 年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高三第三次联合诊断检测 物理参考答案
1~7BCCBDAD 8BD 9AB 10BD
解析:
1.B。核聚变反应会释放能量,有质量亏损,选项A错误;由质量数和电荷数守恒可知,X为4He,即α粒子,
2
选项B正确;α粒子的穿透能力比β射线的穿透能力弱,选项C错误;4He可以看作是3He再结合一个中
2 2
子形成的,故其结合能大于3He,选项D错误;故选B。
2
2.C。该高铁水平匀速直线行驶,其发动机的输出功率PFv fvkv3,因此在甲、乙两段水平轨道上匀速直
P v3 27
线行驶时,发动机的输出功率之比 甲 甲 ,选项C正确;故选C。
P v3 8
乙 乙
3.C。5次过程均为充气过程,由 pV p 50.2V pV 可得,5次后A中的气体压强 p2p ,选项C正确;
0 0 0
故选C。
4.B。由a-t图像可知,0~t 内,该同学向下加速运动,速度逐渐增大;t 时刻,速度达到最大值;t ~t 内,
2 2 2 3
继续向下运动,速度逐渐减小;t 时刻,速度减为零;t ~t 内,反向加速,向上运动。因此,t 时刻该
3 3 4 3
同学处于最低点,选项B正确,故选B。
E Rr R
5.D。R 和电源并联后可视为一个“等效电源”,新电源的电动势E 、内阻r ,此时R 的电功
1 2
2 Rr 2
R
率就是新电源的输出功率,当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,可知当R r 时R 的电
2 2 2
E R E2
功率最大,其最大功率P ( )2 ,选项D正确;故选D。
max 2R 2 8R
T R
6.A。由开普勒第三定律可知,甲、乙绕地运行的周期之比 甲 ( 甲)3 8,甲为地球同步卫星,故T 24h,
甲
T R
乙 乙
T 3h,由于甲、乙的运行轨道相互垂直,易知:经过12h,当甲第一次运动到原来位置的对面时,乙
乙
恰好回到原来的位置,此时甲不在乙的正上方,不符合题意;经过24h,当甲第一次回到原来的位置时,
乙正好也回到原来的位置,此时甲正好位于乙正上方,符合题意;可知选项A正确,故选A。
U 2U
7.D。设R R R R,开关S闭合时,通过原线圈的电流I 0 ,通过副线圈的电流I 0 ,可知原副
1 2 3 1 R 2 R
n I n
线圈匝数之比 1 2 2,选项B错误;原线圈两端电压U 1U 2U ,因此交流电源的输出电压有
n I 1 n 0 0
2 1 2
I n 1
效值U U U 3U ,选项A错误;断开开关S后,流过R 、R 的电流之比 1 2 ,选项D正确,
0 1 0 1 2 I n 2
2 1
P I2R 1
R 、R 消耗的电功率之比 1 1 ,选项C错误;故选D。
1 2
P I2R 4
2 2
第三次联合诊断检测(物理)第5页 共9页8.BD。a、b两光在水中的入射角相同,但a光在空气中的折射角较小,由折射定律易知,水对a光的折射率较
c
小,又由v 知,a光在水中传播的速度较大,因此a光从O点运动到P点经过的时间较短,选项B
n
正确,选项A错误;θ是入射角的余角,逐渐增大θ时,水面上a、b两光都不会消失,逐渐减小θ时,水
面上b光会最先消失,选项D正确,选项C错误;故选BD。
9.AB。球壳带正电,由分析知,A点的电势大于B点的电势,选项A正确;球壳内部产生的电场强度处处为零,
Q
整个球是一个等势体,A点的电势等于C点的电势,选项B正确,选项C错误;由Ek 可知,A、B、
R2
C三点的场强大小关系为E >E >E ,选项D错误;故选AB。
A B C
400
10.BD。由I-t图像和牛顿第二定律易得,0~2s内,拉力F N200N,该同学和木箱一起向右做匀加速
1 2
F mg
直线运动,加速度a 1 2m/s2,t2s时刻,速度v at4m/s,选项A错误;0~2s内,
1 m 1 1
v 700400
该同学的位移x 1t4m,选项B正确;2s后,拉力F N50N,该同学和木箱一起向
1 2 2 82
F mg
右做匀减速直线运动,加速度a
2
2
m
1m/s2,经 v/(ms1)
v 4
过t 1 4s停止运动(v-t图像如答图1),故t8s时
a
2
刻该同学静止不动,选项C错误;0~8s内,木箱的位移
t/s
v 0 2 6
x 1(tt)12m , 木 箱 克 服 地 面 摩 擦 力 做 功
2 2 答图1
W mgx 1200J,选项D正确;故选BD。
2
11.(6分)
d
(1)R (2分)
2
2t
(2) (2分)
N
d
π2N2(R )
(3) 2 (2分)
t2
解析:
d
(1)由题易知,摆长LR 。
2
T 2t
(2)由N t可得,周期T 。
2 N
d
π2N2(R )
(3)由单摆周期公式T 2π L 可得,当地重力加速度g 4π2L ,代入L、T,解得g 2 。
g T2 t2
12.(10分)
(1)c(2分) e(2分)
(2)bb(2分) 3.00(2分) 1.00(2分)
第三次联合诊断检测(物理)第6页 共9页解析:
(1)实验过程中,为了保证实验安全、方便操作并减小误差,电流表的示数应超过1/3量程但不超过量程,因
3V 3V
此 ≤R r≤ ,可得5Ω≤R r≤15Ω,因此定值电阻R 应选c,滑动变阻器R应选e。
外 外 0
0.6A 0.2A
(2)由电路图和实物图对比可知,多连接的导线是bb。实物图对应的电路图如答图2所示,结合U-I图像可知,
当电压表示数最大为U 2.00V时,滑动变阻器的滑片位于中间位 A
m
R
置,此时干路电流最小为I 20.10A0.20A,由闭合电路欧姆定
1
律可得EI (R r)U ,即E0.20(4r)2.00;当电压表示
1 0 m V
数U 1.80V时,干路电流I
2
(0.060.18)A0.24A,同理可得:
R 0 E r
S
E0.24(4r)1.80,联立解得:r1.00,E3.00V。 答图2
13.(10分)
Φ
解:(1)由法拉第电磁感应定律E 可知:
t
B B L2
0~t 时间段内,该线圈中产生的感应电动势:E S 0 (2分)
0 1 t t
0
B L2
t ~3t 时间段内,该线圈中产生的感应电动势:E 0 (2分)
0 0 2 2t
0
E2 E2 3B2L4
因此,0~3t 时间段内,该线圈中产生的电热:Q 1 t 2 2t 0 (2分)
0 R 0 R 0 2Rt
0
E E
(2)0~3t 时间段内,通过该线圈的电量:q 1t 2 2t (2分)
0 R 0 R 0
2B L2
联立解得:q 0 (2分)
R
14.(13分)
解:(1)设两物块第一次碰撞前瞬时,1号物块的速度为v ,碰撞后瞬时,1、2号物块的速度分别为v 、v
0 1 2
1
碰撞后,对2号物块有:MgR Mv2(1分),解得:v 2m/s(1分)
2 2 2
以水平向左为正方向,碰撞过程中,由动量守恒和能量守恒可得:
1 1 1
mv mv Mv (1分), mv2 mv2 Mv2(1分)
0 1 2 2 0 2 1 2 2
联立解得:v 6m/s,方向水平向左;v 4m/s(1分),方向水平向右(1分)
0 1
(2)由于两物块恰好不发生第二次碰撞,可知两物块最后都停止在同一位置。设BC段长度为L,从第一次
碰撞后到最终静止,1号物块在BC段上运动的路程为x ,2号物块在BC段上运动的路程为x
1 2
1 1
对1号物块有:mgx mv2(1分);对2号物块有:Mgx Mv2(1分)
1 2 1 2 2 2
又x x 2L(1分),联立解得:L2.5m(1分)
1 2
第三次联合诊断检测(物理)第7页 共9页1
第一次碰撞前,1号物块从C点运动到B点过程中,有:E mgL mv2(1分)
p 2 0
解得,1号物块锁定时弹簧枪的弹性势能E 4.6J(2分)
p
15.(18分)
解:(1)该粒子从A点到N点做类平抛运动,设运动时间为t
8 1 qE
平行x轴方向,有: hv t(1分);平行y轴方向,有:h t2(1分)
3 0 2 m
9mv2
联立解得:E 0 (2分)
32qh
(2)设该粒子从N点进入Ⅱ区域时的速度大小为v,速度方向与x轴正方向的夹角为θ
1 1 5
从A点到N点过程中,由动能定理有:qEh mv2 mv2,解得:v v (1分)
2 2 0 4 0
v
因此:cos 0 0.8,可得:37(1分)
v
该粒子在Ⅱ区域中运动的轨迹如答图3所示,设该粒子在Ⅱ区域中做匀速圆周运动的半径为R,从C点
y
进入Ⅲ区域时的速度方向与x轴正方向的夹角为α
Ⅰ A v 0
N
由分析和几何关系可得:
θ
15 310 8 Ⅱ θ v
RsinRsin h h(1分)
3 3 C
x
O α
R
RcosRcos3h(1分) α
Ⅲ R
v
联立解得:60,R10h(1分)
v2 mv
又由qBvm ,联立解得:B 0 (1分)
R 8qh 答图3
(3)如答图4所示,由分析可知,该粒子的运动轨迹可能为图中轨迹a、b两种情况
y
①对轨迹a:
A
Ⅰ v 0
设该粒子在Ⅲ区域中做匀速圆周运动的半径为R , N
1 θ
Ⅱ v
对应的Ⅲ区域中磁感应强度大小为B ,
1
C
x
O α
由分析和几何关系可得: Ⅲ α
R 1 R 1
15 310 8 R 2 v
R sin h h, α R 2
1 3 3
a
解得:R 2(52 3)h(1分)
1
v2
又qBvm (1分)
1 R b
1 答图4
第三次联合诊断检测(物理)第8页 共9页因此,该粒子相邻两次经过N点的时间间隔:
6037 2πm 360120 2πm
t 2 (1分)
1 360 qB 360 qB
1
92πh 32(52 3)πh (572192 3)πh
联立解得:t (1分)
1 45v 15v 45v
0 0 0
②对轨迹b:
设该粒子在Ⅲ区域中做匀速圆周运动的半径为R ,对应的Ⅲ区域中磁感应强度大小为B ,
2 2
15 310 10(92 3)
由分析和几何关系可得:R sin h,解得:R h(1分)
2 3 2 9
v2
又qB vm (1分),因此该粒子相邻两次经过N点的时间间隔:
2 R
2
6037 2πm 360120 2πm 8h
t 2 2 (1分)
2 360 qB 360 qB 3v
2 0
92πh 32(92 3)πh 16h (1716320 3)πh 16h
联立解得:t (1分)
2 45v 27v 3v 135v 3v
0 0 0 0 0
第三次联合诊断检测(物理)第9页 共9页