河北省承德市2025届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份河北省承德市2025届高三上学期期中考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．国际单位制中，选定7个基本物理量的单位作为基本单位，导出量的单位可以由基本量的单位组合而得到。例如，力的单位可以由牛顿第二定律导出，。根据所学知识判断，电阻的单位“欧姆”用国际单位制下的基本单位组合后，可以表示为( )
A.B.
C.D.
2．雨滴从高空由静止下落，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则在此过程中雨滴的运动图像最接近下图中的( )
A.B.
C.D.
3．如图所示，、均为定值电阻，电源的电动势和内阻不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片从a端缓慢地移动到b端的过程中，下列说法正确的是( )
A.电容器所带的电荷量逐渐减少
B.定值电阻消耗的电功率一直增大
C.滑动变阻器消耗的电功率先减小后增大
D.电源内阻消耗的电功率一直减小
4．一带负电的粒子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，图线刚好是半个周期正弦曲线，下列说法正确的是( )
A.电场力先做负功后做正功
B.、处的电场强度相同
C.粒子在处的加速度小于在处的加速度
D.处的电势比处的电势高
5．木星的卫星中有四颗是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为，木卫二的质量为，绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为，木星的质量为，半径为，忽略木星的自转，木星表面的重力加速度大小为，G取。下列说法正确的是( )
A.三个卫星的线速度大小之比为
B.木卫二绕木星做匀速圆周运动的向心加速度大小是
C.根据题目中所给的已知数据不能求出木卫二的周期
D.根据题目中所给的已知数据可以验证木星表面物体所受木星的引力与木卫二所受木星的引力为同种性质的力
6．酒精测试仪的工作原理主要基于气体传感器技术，通过检测呼出气体中的酒精浓度来推断血液中的酒精含量。图示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中R、为定值电阻，电压表为理想电压表，电源的内阻不计，酒精气体传感器的阻值与其周围酒精气体浓度成反比，因此，电压表的读数与酒精气体浓度就有了对应关系。下列说法正确的是( )
A.呼气酒精浓度与电压表示数成正比
B.当醉酒人员对传感器呼气时，通过R的电流变小
C.当醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大
D.当醉酒人员对传感器呼气时，酒精气体传感器两端的电压变大
7．某医用氧气瓶的容积为40L，瓶内装有7kg的氧气。使用前，瓶内氧气的压强为，温度为27℃。当患者消耗该氧气瓶内4kg的氧气时，瓶内氧气的压强变为，则此时瓶内气体的温度为( )
A.7℃B.10℃C.14℃D.17℃
二、多选题
8．放射性同位素热电机（RTG）是一种利用放射性同位素衰变产生的热能转化为电能的设备。RTG使用的放射性同位素通常是钚238（），RTG可以连续工作多年甚至数十年，钚238的半衰期为87年，其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.的质子数为94B.核反应方程中的X为
C.的中子数为92D.10g钚238经174年，剩余钚238的质量为2.5g
9．理解绳波的传播、干涉和衍射等现象，有助于深入学习和应用波动理论。某人拿着绳子左侧上下做简谐运动，时刻，绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是( )
A.该绳波为纵波B.a质点的振动速度正在增大
C.b质点正在向平衡位置运动D.若波源振动加快，则波长将增大
10．如图所示，光滑绝缘水平面上固定着两个带电量不相等的正点电荷，带电荷量+q，质量为m的小球置于A点时，仅在电场力作用下恰好保持静止状态。现小球从M点以初速度，沿着两点电荷连线运动，恰好能运动至B点，其中M、N两点关于A点对称。已知距离电量为Q的孤立点电荷r处的电势为（无穷远电势为零）。则下列说法正确的是( )
A.小球运动至N点时，速度仍是
B.M、B两点间的电势差为
C.小球运动到A点时动能最大
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，小球不能到达B点
三、实验题
11．同学们在做“验证机械能守恒定律”实验时，设计了两种方案，实验装置如图甲所示。
(1)设计方案1的同学，除了图上所示器材，还必须选取的有_________（选填“天平”“0~12V交流电源”“220V交流电源”“刻度尺”）。
(2)关于方案2，设计方案的同学认为实验时需要先平衡摩擦力再进行实验可以验证系统机械能守恒，但是其他同学觉得并不可行，你觉得该方案是否可以验证系统机械能守恒定律，若觉得可以请说明需要测量的物理量，若觉得不可以请给出理由_________。
(3)进行方案3的实验时，有两个规格的遮光条可供选择，用螺旋测微器测量它们的宽度，其示数如图乙所示，则应选择的遮光条的宽度为d=_________mm；数字计时器测得遮光条通过光电门的时间为，托盘和砝码总质量为，滑块与遮光条总质量为，则在实验误差允许范围内，滑块静止释放的位置到光电门的距离l=_________（已知重力加速度为g，用题目中给出的物理量符号表示），即可认为机械能守恒。
12．某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。
所用器材如下：
待测小灯泡一只，额定电压为2.5V，电阻约为几欧；
电压表一个，量程0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器一个，干电池两节，开关一个，
导线若干。
(1)请在图甲中补全实验的实物图；
(2)图甲中开关闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于_________（填“左端”或“右端”）；
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为_________Ω；（结果保留2位有效数字）将小灯泡与一电源直接相连，则小灯泡实际消耗功率为_________W。（结果保留2位有效数字）
四、计算题
13．如图所示，一只长方体空铁箱在水平拉力的作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数，铁箱内一个质量的木块（可视为质点）恰好能相对铁箱左侧壁静止，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数，且处处相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）铁箱对木块的支持力的大小；
（2）空铁箱的质量M的大小。
14．如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，第二象限存在竖直向上的匀强电场，第一象限存在平行于xOy平面且方向未知的匀强电场。质量为m、电荷量为+q的带电小球从点以初速度（g为重力加速度大小）进入第二象限，后经y轴上的点水平向右进入第一象限，落在x轴上的点时速度大小为。、的大小均未知，不计空气阻力，小球重力不可忽略。求：
（1）电场强度的大小；
（2）电场强度的大小。
15．如图所示，质量为M的轨道乙放置在光滑的水平面上，其由两个相同的光滑的四分之一圆弧轨道AB、CD和水平轨道BC组成，圆弧轨道的半径为R，水平轨道BC的长度为L，质量为m的物块甲放置在轨道上的B点。现将物块甲拿到A点后静止释放，物块甲第一次冲上圆弧轨道CD后返回B点时速度刚好减为零。已知，重力加速度为g。
（1）求上述过程中轨道乙的位移大小和物块甲与轨道乙BC部分的动摩擦因数μ；
（2）若将物块甲放置在B点，给其一个水平向右的速度，物块甲从B点开始到第一次返回C点的时间为t，求：
①物块甲第一次运动到D点的速度大小；
②在时间t内，轨道乙的位移大小。
参考答案
1．答案：C
解析：根据公式可知，电阻单位满足用基本单位表示后故选C.
2．答案：C
解析：速度增大，阻力增大，根据牛顿第二定律有则加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，位移时间图线切线斜率表示速度，速度时间图线切线斜率表示加速度。故选C。
3．答案：B
解析：A.在滑动变阻器的滑片从a端缓慢地移动到b端的过程中，电阻变小，电路电流变大，定值电阻两端电压变大，则电容器并联在其两端，表示电容器电压也增大，根据公式可知电容器电容不变，电压增大，所以电容器所带的电荷量逐渐增大，故A错误；B.在滑动变阻器的滑片从a端缓慢地移动到b端的过程中，电阻变小，电路电流变大，根据公式可知定值电阻消耗的电功率一直增大，故B正确;C.把和电源等效为新的电源，因不知道滑动变阻器阻值与等效内阻阻值大小关系，所以无法判断滑动变阻器消耗的电功率如何变化，故C错误;D.在滑动变阻器的滑片从a端缓慢地移动到b端的过程中，电阻变小，电路电流变大，根据公式可知电源内阻消耗的电功率一直增大，故D错误。故选B。
4．答案：A
解析：A.由图像可知，粒子的电势能先增大后减小，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，电场力先做负功后做正功。故A正确；B.根据可知图像中图线的切线斜率绝对值表示电场力大小，结合对称性可知，粒子在处受到的电场力大小相等，方向相反，则处的电场强度大小相等，方向相反。故B错误;C.同理，可知粒子在处受到的电场力大于在处受到的电场力，由则粒子在处的加速度大于在处的加速度。故C错误;D.由图像可知，粒子在处的电势能大于在处的电势能，根据由于粒子带负电，则处的电势小于处的电势。故D错误。故选A。
5．答案：D
解析：AC.对卫星，万有引力提供向心力，有得因为知道木卫二的轨道半径和木星的质量，所以可以求出木卫二的周期。又由题有木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为1:2:4，所以木卫一、木卫二与木卫三的轨道半径比为.由公式可知三个卫星的线速度大小之比，故AC错误；B.对木卫二，万有引力提供向心力，有得故B错误；D.对木星表面物体，假设其重力等于万有引力，有得此值与题目给出的木星表面的重力加速度大小一致，可见木星表面物体所受木星的引力与木卫二所受木星的引力为同种性质的力，故D正确。故选D。
6．答案：C
解析：BCD.由闭合电路欧姆定律，可知回路电流电压表示数酒精浓度升高时，减小，I增大，U增大，酒精气体传感器两端的电压可知变小。故BD错误；C正确；A.设酒精浓度为C，有联立，解得可知U与C并非成正比。故A错误。故选C。
7．答案：A
解析：根据理想气体状态方程可得当瓶内装有7kg的氧气时，有当患者消耗该氧气瓶内4kg的氧气时，瓶内剩下氧气的质量为3kg，有可得则此时瓶内气体的温度为,故选A。
8．答案：AD
解析：A.的质子数为94，选项A正确；B.根据质量数和电荷数守恒可知，核反应方程中的X质量数为4，电荷数为2，为，选项B错误；C.的中子数为，选项C错误；D.10g钚238经174年，即2个半衰期，剩余钚238的质量为选项D正确。故选AD。
9．答案：BC
解析：A.该绳波质点振动方向与波的传播方向垂直，可知为横波，选项A错误；BC.根据“同侧法”可知，a质点此时向下振动，则振动速度正在增大，b质点向上振动，即正在向平衡位置运动，选项BC正确；D.若波源振动加快，则周期减小，而波速不变，根据可知，波长将减小，选项D错误。故选BC。
10．答案：CD
解析：A.由题意可知，A点电场强度为0，两个点电荷电荷量不等，所以关于A点对称的M、N两点电势不相等，动能不相等，故A错误；B.由M到B点列动能定理解得故B错误；C.由于A点电场强度为0，所以A点的电势最低，带正电的小球在A点的电势能最小，动能最大，故C正确；D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，由可知，M、B点电势均变为原来的2倍，电势差也变为原来的2倍，小球不能到达B点，故D正确。故选CD。
11．答案：(1)220V交流电源、刻度尺
(2)不可以，存在摩擦力，摩擦力做功，系统机械能不守恒
(3)1.750；
解析：（1）方案1验证机械能守恒即验证
或
质量可以约去，故不需要天平，电火花打点计时器用220V交流电源，测量下落高度需用到刻度尺。
（2）方案2不可行，该装置中只是平衡了摩擦力，但是系统仍要克服摩擦阻力做功，机械能不守恒，也就无法验证系统的机械能守恒。
（3）遮光条越窄误差越小，故应选择遮光条a，它的宽度为
若机械能守恒成立，有
整理有
12．答案：(1)
(2)右端
(3)5.8/5.6/6.0/5.7/5.9;0.40—0.50
解析：（1）小灯泡电阻较小，应采用外接；描绘完整的图线要从零开始，所以要用分压，所以实物图如图所示
（2）小灯泡与滑动变阻器右侧相并联，电压要从零开始调节，所以滑片初位置应在右端。
（3）由图乙可知，正常发光时小灯泡两端电压是2.5V，电流为0.43A，则小灯泡正常工作时的电阻为
将电源的图线描绘到图乙中，如图所示
与小灯泡图线的交点表示此小灯泡接到电源两端时小灯泡的实际电压和电流，所以功率为
13．答案：（1）25N（2）3kg
解析：（1）木块在竖直方向上有
又因
解得。
（2）在水平方向上，由牛顿第二定律可知
以整体为对象，水平方向上由牛顿第二定律可知
解得。
14．答案：（1）（2）
解析：（1）设小球在A点的初速度与x轴正方向的夹角为θ，
水平方向有
竖直方向有，
解得，，。
（2）小球经过B点时的速度
设第一象限匀强电场的水平分量为，竖直分量为，则，
设C点的水平分速度为，竖直分速度为，则
且，
解得，，
，
，
则。
15．答案：（1）（2）见解析
解析：（1）物块甲和轨道乙在水平方向动量守恒，则
则二者水平位移大小满足
其中
解得
对物块甲与轨道乙，由能量守恒定律可得
解得。
（2）①物块甲与轨道乙在水平方向动量守恒，则
对物块甲与轨道乙，由能量守恒可得
解得。
②在时间t内，物块甲与轨道乙在水平方向动量守恒，则
对其求和可得
可得
且二者位移关系满足
解得。