河北省2024-2025学年高三上学期省级联测考试 物理 试题Word版含解析

这是一份河北省2024-2025学年高三上学期省级联测考试 物理 试题Word版含解析，共13页。
班级______ 姓名______
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：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．我国自主研发的“玲珑一号”是全球首个陆上商用小型核反应堆，其中有一种核反应方程是，则Y应为（ ）
A．质子B．中子C．电子D．粒子
2．高速列车进站时可看作以某一初速度做匀减速直线运动，当通过的距离为x时其速度恰好减为零。若列车通过第一个的距离所用的时间为t，则列车整个减速过程所用的时间为（ ）
A．B．C．D．
3．水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，时刻一简谐横波沿x轴正方向恰好传播到的质点A处，时波恰好传播到的质点P处。下列说法正确的是（ ）
A．波的周期是0.4sB．波的传播速度是
C．0~0.4s内质点A通过的路程为1.6mD．时，质点A向y轴正方向运动
4．如图所示为一小型交流发电机示意图，线圈与电阻R构成闭合回路，将两磁极间的磁场视为匀强磁场，图示时刻线圈平面恰与磁场方向垂直。当线圈绕轴按图示方向匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻通过电阻R的电流最大
B．图示时刻电阻R中的电流方向由a指向b
C．从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向由a指向b
D．从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向将发生改变
5．图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（ ）
A．从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角小
B．用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄
C．若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则也一定能使a光发生明显衍射现象
D．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光比b光产生的光电子的最大初动能大
6．高空溜索因其惊险、刺激的体验，越来越受到人们的喜爱。如图甲是游客在怒江上空溜索的情况。游客通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环固定在钢索上的O点处，滑环和人均处于静止状态，段钢索和段钢索与水平方向的夹角分别为、，如图乙所示。已知该游客的质量为m，重力加速度为g，为了简化分析，忽略段和段钢索的重力，则、两段钢索的拉力大小与分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
7．如图所示，质量均为m、电荷量均为q的绝缘小球A和B均可视为质点，小球A固定在水平面上，将小球B在小球A正上方高h处由静止释放后开始向上运动。取无穷远处电势为0，电荷量为、的两点电荷相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．初始状态两小球之间的距离
B．小球B速率达到最大值时上升的高度为
C．小球B运动过程中离地面的最大高度为
D．小球B做简谐运动
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭直冲云霄，发射取得圆满成功。神舟十八号载人飞船的变轨过程可简化为如图所示，开始时神舟十八号载人飞船运行在圆轨道Ⅰ上，“天宫”空间站组合体运行在圆轨道Ⅲ上，神舟十八号载人飞船通过变轨操作，变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道Ⅱ运动到远地点B，并在B点与空间站组合体对接成功。下列说法正确的是（ ）
A飞船在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度
B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能
C．飞船在轨道Ⅱ上的运动周期大于空间站在轨道Ⅲ上的运动周期
D．飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度
9．可逆斯特林热机的工作循环如图所示，一定质量的理想气体经历完成循环过程，其中，为两个等容过程，、为两个绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程中，气体内能不变B．过程中，气体内能减少
C．过程中，气体向外放热D．过程中，气体内能增加
10．如图所示，边长为的等边三角形区域外（包含边界）存在着垂直于所在平面向外的匀强磁场，P、Q为边的三等分点。一质量为m、电荷量为的带电粒子在平面内以速度从a点垂直于边射入匀强磁场，恰好从P点第一次进入三角形区域。不计带电粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．磁场的磁感应强度大小为
B．粒子从之间（不包括b、Q点）第二次通过边
C．粒子从之间（不包括P、Q点）第二次通过边
D．粒子从a点开始到第二次通过边所用的时间为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）在探究加速度与力、质量的关系时，一实验小组设计了如图甲所示的实验装置。
（1）该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的，因此采用的研究方法是______。
A放大法B．补偿法C．控制变量法
（2）实验前要进行槽码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是______。
A．，、15g、20g、25g、30g、40g．
B．，、40g、60g、80g、100g、120g
C．，、10g、15g、20g、25g、30g
D．，、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图乙是实验中打出的众多纸带中的一条，相邻两点之间的距离分别为，，…，，时间间隔均为T。下列加速度的计算式中，最优的是______（单选，填正确答案标号）。
A．
B．
C．
D．
（4）A、B两同学各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图丙中A、B两条直线。设A、B同学用的小车质量分别为、，小车与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知，______，______。（均填“大于”“小于”或“等于”）
12．（8分）一实验小组测量干电池的电动势和内阻，所用器材如下：
电压表（量程，内阻约为）；
电流表（量程，内阻为）；
滑动变阻器（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据给出的实验器材，在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路。
（2）正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A（结果保留2位小数）。
（3）调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图丙所示的图像，则待测干电池电动势______V（结果保留2位小数），内阻______（结果保留1位小数）。
13．（8分）如图所示，水平向右的匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行，a、b为轨道水平直径的两端。一电荷量为、质量为m的小球沿轨道内侧在竖直平面内运动，经过最低点c时速度大小为v。已知a、b两点间的电势差，重力加速度大小为g。求：
（1）小球运动到b点时对轨道的压力大小；
（2）小球运动过程中的最大速度。（结果可用根号表示）
14．（14分）两根间距、足够长光滑平行导轨与水平面夹角为，导轨两端分别连接一个阻值的电阻和的电容器，整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在导轨上垂直于导轨放置一质量、电阻的导体棒，并使其固定于图示位置。闭合开关S，对导体棒施加一个大小为5.6N、沿导轨平面向上的力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动。重力加速度g取。
（1）求导体棒运动的最大速度及速度最大时电容器所带的电荷量；
（2）若开关S断开，仍对导体棒施加力F，同时解除固定，使导体棒由静止开始向上运动，经达到最大速度，求在该过程中力F做的功。
15．（16分）如图甲所示，一长度的水平传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带与左右两侧水平面等高且平滑连接。距传送带右端O点处有一固定弹性挡板，一质量的小球用不可伸长的轻质细线悬挂于P点，细线长。在P点正下方放一质量的物块，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与左侧水平面的摩擦忽略不计，物块与右侧水平面间的动摩擦因数随物块到O点的距离x按图乙所示规律变化。现将小球向左拉至细线水平时由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。已知物块与弹性挡板碰撞前后速度大小不变，重力加速度g取。求：
（1）物块刚滑上传送带时的速度大小；
（2）物块第一次通过传送带所用的时间；
（3）物块在传送带上因摩擦产生的总热量。（结果可用分式及根号表示）
2024-2025高三省级联测考试
物理参考答案
1．B 解析：由电荷数守恒与质量数守恒可得，所以Y应为中子，B正确。
2．D 解析：列车的运动可看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动，设加速度大小为a，根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式有，，解得，D正确。
3．C 解析：波的传播速度，B错误；由波形图知波长，则波的周期，A错误；由波形图知波的振幅，，则质点A通过的路程，C正确；根据波的传播方向与质点振动方向的关系，可知时质点A向y轴负方向运动，经过2个周期，时质点A仍向y轴负方向运动，D错误。
4．C 解析：图示时刻线圈位于中性面，通过电阻R的电流为零，A、B错误；线圈转过90°时，由右手定则知电阻R中的电流方向由a指向b，此时通过电阻R的电流最大，电流方向不发生改变，C正确、D错误。
5．C 解析：由图乙知在冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，由可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，A错误；因折射率，则频率，由知波长，由双缝干涉条纹间距公式可知，a光的干涉条纹比b光的宽，B错误；单缝能使b光产生明显衍射，说明单缝宽度小于或接近b光波长，由于a光波长大于b光波长，所以单缝宽度一定小于或接近a光波长，a光一定发生明显衍射，C正确；由光电效应方程可知，a光比b光产生的光电子的最大初动能小，D错误。
6．A解析：以结点O为研究对象，受力情况如图所示
由共点力平衡条件得，，联立解得，，A正确。
7．C 解析：由静止释放小球B时，小球B向上运动，有，解得，A错误；加速度为零时，小球B的速率最大，有，解得．小球B上升的高度为，B错误；设小球B离地面的最大高度为H，由能量守恒定律得，解得，C正确；小球B运动过程中受到的合力为重力与库仑力之和，大小与离开平衡位置的距离不成正比，所以其运动不是简谐运动，D错误。
8．AD 解析：由，解得，可知飞船在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度，A正确；飞船从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点点火加速，飞船从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点点火加速，所以飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能，B错误；由开普勒第三定律可知，飞船在轨道Ⅱ上的运动周期小于空间站在轨道Ⅲ上的运动周期，C错误；由，解得，可知飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度，飞船在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大于飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度，故飞船在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于地球的第一宇宙速度，D正确。
9．BCD 解析：过程为等容过程，压强增大，由查理定律知温度升高，气体内能增加，A错误；过程为绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少，B正确；为等容过程，压强减小，由查理定律知温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体向外放热，C正确；为绝热压缩过程，外界对气体做功，气体内能增加，D正确。
10．AD 解析：粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得，由洛伦兹力提供向心力可得，联立解得，A正确；由几何关系知，粒子第二次通过边时恰好过P点，B、C错误；设粒子做匀速圆周运动的周期为T，则，粒子从a点到第二次通过边所用的时间为，D正确。
11．答案：（1）C（1分） （2）C（1分） （3）D（2分） （4）小于（2分） 等于（2分）
解析：（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法，C正确。
（2）由于本实验要求槽码的质量m远小于小车的质量M，因此C最合理。
（3）根据逐差法可知，，，，联立可得小车加速度的表达式为，D正确。
（4）根据牛顿第二定律可得，解得，由图像的斜率和纵轴截距大小关系可得，，可知小于，等于。
12．答案：（1）如图所示（2分） （2）0.24（2分） （3）1.48（2分） 0.7（2分）
解析：（1）由于电流表内阻已知，采用电流表内接法，如答案图所示。
（2）电流表精度为0.02A，结果保留2位小数，所以电流表读数为0.24A。
（3）根据闭合电路欧姆定律得，变形为，根据图像可知，纵截距，斜率的绝对值为，所以待测干电池电动势，电源内阻。
13．答案：（1） （2）
解析：（1）从c点到b点，由动能定理得
在b点，由牛顿第二定律得
又
解得
由牛顿第三定律知，小球运动到b点时对轨道的压力大小为
（2）因
所以小球运动到中间位置时，速度最大，从c点到中间位置的过程，由动能定理得
解得
14．答案：（1）4m/s 0.16C （2）11.2J
解析：（1）设导体棒运动的最大速度为，则
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
对导体棒有
解得
电容器两端的电压
电容器所带的电荷量为
解得
（2）在时间内，对导体棒，由动量定理得
又
则力F做功
解得
15．答案：（1）6m/s （2）0.4s （3）
解析：（1）小球向下运动过程，由机械能守恒定律得
小球和物块碰撞过程，由动量守恒定律和能量守恒定律，得
解得
（2）假设物块在传送带上一直做匀减速运动，由动能定理得
解得
所以假设成立
由动量定理得
解得
（3）物块第一次滑上传送带向右运动的过程中，传送带的位移
在该过程中摩擦产生的热量
物块向右滑上右侧水平面到返回到传送带右端过程，根据图乙，由动能定理得
解得
物块在传送带上向左减速运动的过程，由动能定理得
解得
在此过程中摩擦产生的热量
物块再返回到O点时速度为
物块在传送带上第二次向右加速运动的过程有
在此过程中摩擦产生的热量
物块第二次滑出传送带时动能为
物块在传送带右侧水平面上往复一次损失的动能
物块恰停在传送带右端
则
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
C
C
A
C
AD
BCD
AD