河北省承德市承德第一中学等校2024-2025学年高三下学期2月检测（开学）物理试卷（解析版）

这是一份河北省承德市承德第一中学等校2024-2025学年高三下学期2月检测（开学）物理试卷（解析版），共19页。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 2024年9月，我国科研人员发表了利用放射性元素镅的衰变进行发电的核电池研究成果，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 该衰变为衰变
B. 的比结合能比小
C. 衰变过程质量数守恒，质量也守恒
D. 射线来自于核
【答案】B
【解析】A．根据质量数守恒电荷数守恒结合衰变方程可知，X为粒子，该衰变为衰变，A错误；
B．衰变的过程中释放能量，生成物更稳定，故镅核的比结合能比核小，B正确；
C．衰变过程质量数守恒，质量发生亏损，不守恒，C错误；
D．衰变过程释放的能量射线来自新核跃迁，故射线来自于核，D错误。
故选B。
2. 利用如图所示的电容器可监测导电液体液面高度h的变化，该电容器所带的电荷量保持不变，关于该电容器，下列说法正确的是（ ）
A. 电介质材料可能为铜块B. 当液面升高时，电容器的电容增大
C. 当液面升高时，电容器的电容减小 D. 当液面升高时，电容器两极板间的电压增大
【答案】B
【解析】A．电介质的材料为绝缘物质，不可能为铜块，A错误；
BC．根据可知，当液面升高时，增大，则电容器的电容增大，B正确，C错误；
D．由于不变，由可知当液面升高时，电容增大，电压减小，D错误。
故选B。
3. 图甲所示为LC振荡电路，其电流随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在增大，且M板带负电，则这段时间对应图像中（ ）
A. Oa段B. ab段C. bc段D. cd段
【答案】C
【解析】在时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合i-t图像可知，电流以逆时针方向为正方向。某段时间里，回路的磁场能在增大，是电场能向磁场能的转化过程，说明回路中的电流在增大，电容器在放电，放电完毕时电流最大，而此时M板带负电，则电流方向为顺时针方向。因此这段时间内电流为负且正在增大，综合选项分析，符合条件的只有图像中的bc段。
故选C。
4. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，该图由4段圆弧组成，图中两虚线分别与坐标轴平行，下列说法正确的是（ ）
A. 从状态a到b，气体内能减小B. 从状态b到c是等温变化
C. 从状态c到d，气体对外界做功D. 整个循环过程中，气体吸收热量
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，从状态到，气体的压强增大，体积增大，根据理想气体状态方程有
故温度升高，内能增大，故A错误；
B．根据玻意耳定律有
可知，等温变化的图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态b到状态c不是等温变化，故B错误；
C．从状态c到d，气体体积减小，外界对气体做功，故C错误；
D．整个循环过程中，从状态a经b、c、d回到状态a，气体温度不变内能不变，由于图像与横轴所围几何图形的面积表示功，从状态到状态，气体体积增大，气体对外界做功，从状态c到状态a，外界对气体做功，根据图像可知多边形abcda的面积表示对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故D正确。
故选D。
5. 某平直公路上有一酒驾检测点，嫌疑车辆匀加速闯卡时，路旁的测速仪显示车辆的速度大小为，同时检测点旁的警车立即由静止加速追赶，不计警车的反应时间，已知警车的加速度大小恒为，若从嫌疑车辆闯卡时开始计时，测得在警车与嫌疑车辆共速之前的一段时间内，嫌疑车辆与警车的速度大小之差与时间t的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 嫌疑车辆加速度大小为
B. 两车相距最远距离为50m
C. 时，警车恰好追上嫌疑车辆
D. 警车追上嫌疑车辆时，警车通过的位移大小为200m
【答案】D
【解析】A．嫌疑车辆与警车的速度大小之差
结合图像可知
即
故A错误；
B．警车追上嫌疑车辆之前，当两者的速度相等时，其间距最大，由图像可知时，两者速度相等，有
故B错误；
C．警车追上嫌疑车辆时有
可求得，故C错误；
D．警车通过的位移
故D正确。故选D。
6. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。一极地卫星在距地面h高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转，该卫星通过农田正上方的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设卫星质量为，地球质量为，根据万有引力提供向心力有
解得
卫星通过农田正上方时通过的路程为，则
解得
故选A。
7. 如图所示，水平地面的上方存在水平向左、场强大小可调的匀强电场，将一质量为m的带正电小球从O点的正上方点，以一定的初速度水平向右抛出，由于匀强电场场强大小不同，小球落地位置处于O、A之间，且小球落在A点时的速度方向与地面垂直，动能与抛出时相等，已知重力加速度为g，不计空气阻力.下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到的电场力越大，小球从抛出到落地的过程中重力的冲量越大
B. 小球受到的电场力越大，小球单位时间内动量的改变量越小
C. 小球落在A点时受到的电场力大小为
D. 小球落在O点时受到的电场力大小为2mg
【答案】D
【解析】A．不管电场强度的大小如何，小球在竖直方向均做自由落体运动，因而运动时间不变，而重力的冲量
可知重力的冲量不变，A错误；
B．小球受到的电场力越大，小球受到的合力越大，据动量定理可知，小球单位时间内动量的改变量越大，B错误；
CD．设小球的初速度大小为，因小球落到点时速度方向与地面垂直，且动能与抛出时相同，即落在点时的速度
设此时电场力大小为，则水平方向有
竖直方向有
可知
设小球落到点时对应的电场力大小为，水平方向有
解得
故C错误，D正确。故选D。
二、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，有多项符合题目要求。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. 图甲是某燃气灶点火装置的原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。开关闭合后（ ）
A. 电压表的示数约为3.5V
B. 钢针每隔时间T点火一次
C. 的最小值为
D. 将钢针替换为钢球，更容易引发电火花
【答案】AC
【解析】A．电压表的示数为交流电电压的有效值，为，故A正确；
B．由图可知半个周期内，副线圈电压的瞬时值能够大于5000V，所以放电针每隔时间点火一次，一个周期内点火两次，故B错误；
C．根据题意可知，的最小值为，故C正确；
D．若将钢针替换为钢球，不容易发生尖端放电现象，不容易引发电火花进而点燃气体，故D错误。故选AC
9. 如图所示、两喷泉喷管甲、乙匀速地喷出水流，甲中水流从P点水平喷出的同时乙中水流从M点斜向上喷出，经过一段时间后两股水流同时到达N点，曲线1和2分别为两股水流的运动轨迹，已知M点在P点正下方、M点与N点位于同一水平线上，且，不计空气阻力，则（ ）
A. 甲、乙中水流在各自最高点的速度大小之比为1：2
B. 甲、乙中水流在N点的速度大小之比为
C. 乙中水流相对于M点上升的最大高度为
D. 若仅改变乙中水流从M点喷出时的速度方向，则当其运动到MN所在水平线时，一定位于N点的左侧
【答案】BD
【解析】A．甲，乙中水流在各自最高点的速度都等于各自运动过程中水平方向的分速度，而二者整个运动过程的水平位移和时间均相同，所以水平分速度相等，即甲、乙中水流在各自最高点的速度大小之比为1：1，故A错误；
B．甲水流做平抛运动，由平抛运动规律有，
因为
解得，
乙水流做斜抛运动，乙水流上升到最大高度的时间为甲下落到点时间的一半，由斜抛运动规律有，，
因为
解得，
则
故B正确；
C．设两水流自喷出后经时间到达点，则有
对于乙，根据斜抛运动的对称性可知其从最高点（设为）到的运动时间为，QN两点之间的水平距离为，竖直距离为
故C错误；
D．当速度一定时，斜抛物体的射程为
可知当时射程最远，可知，乙喷出时速度方向与水平方向的夹角为45°，此时射程最远，则当仅改变乙从点射出的速度方向时，则其运动到MN所在水平线时，一定位于点的左侧
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，竖直平面内有两个边界水平的磁场区域，磁场I区的高度，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小；磁场II的方向垂直纸面向内，磁感应强度大小与到磁场II上边界的距离的关系为。单匝正方形导体框abcd的质量，边长，电阻，导体框从磁场上方一定高度处由静止释放，恰好能匀速进入磁场I，导体框在磁场II中运动到处时恰好处于平衡状态，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 导体框释放时ab边离磁场Ⅰ上边界的高度为0.8m
B. 导体框ab边刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小为
C. 导体框从ab边刚进入磁场Ⅱ到再次平衡的过程中通过导体框横截面的电荷量为1.25C
D. 导体框从释放到再次平衡过程中产生的焦]耳热约为6J
【答案】ACD
【解析】A．导体框匀速进入磁场I，设速度为，则，解得
导体框释放到ab边进入磁场I前过程中，A正确；
B．导体框ab边刚进入磁场II时的速度为，则
解得
设回路电流为，加速度为，则
解得
由
解得，B错误；
C．导体框中产生的电荷量，
解得，C正确；
D．导体框处于平衡状态时回路电流为，速度为，则，，
解得
由能量守恒得，解得，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出的光路如图甲所示.
（1）下列关于大头针、的位置，说法正确的是__________（填字母）.
A. 插上大头针，使挡住、的像
B. 插上大头针，使仅挡住的像
C. 插上大头针、使挡住、的像和
D. 插上大头针、使仅挡住
（2）该实验小组的同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率__________（用图中线段的字母表示）.
（3）若该组同学在正确画出两界面后，不小心将玻璃砖平移了一些，如图丙所示（虚线表示平移后玻璃砖边界），其他操作无误，则他测得的折射率将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）.
（4）下列措施能够减小实验误差的是__________（填字母）.
A. 选用两光学表面间距较大的玻璃砖
B. 选用较粗的大头针完成实验
C. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大些
【答案】（1）AC （2）
（3）不变 （4）AC
【解析】【小问1详解】
确定大头针的位置的方法是使大头针能挡住、的像，则必定在出射光线方向上，确定大头针的位置的方法是使大头针能挡住、的像和，则必定在出射光线方向上。
故选AC。
【小问2详解】
根据折射率公式可知，玻璃的折射率为
【小问3详解】
如图所示，实线表示玻璃砖平移后实际光路，虚线表示实验中得到的光路，可知实验中得到的入射角、折射角与实际的入射角、折射角分别相等，由折射定律可知，测出的折射率不变。
【小问4详解】
A．为了减小作图误差，应选用两光学表面间距较大的玻璃砖，A正确；
B．选用较粗的大头针完成实验时，容易出现观察误差，B错误；
C．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大些时，引起的角度误差会小些，C正确。
故选AC。
12. 实验室有两个电阻箱、，其“×1”倍数的刻度均磨损不清，其它功能正常，实验小组同学为了确定磨损刻度所对应的阻值，利用实验室提供的以下器材，设计了如图甲所示的电路图：
A.电源（电动势，内阻）
B.电压表（量程为0~1V，内阻）
C.电流表Ⓐ（量程为0~300mA，内阻）
D.定值电阻，
E.待测电阻箱、
F.开关一个，导线若干
（1）图中定值电阻应选择__________（填“”或“”）。
（2）实验小组连接好电路后，进行下列操作：
①调节刻度如图乙（a）所示，调节至最大阻值
②闭合开关S，多次改变，记录电压表、电流表的读数分别为、
③作出关系图如图乙（b）所示，测得待测刻度对应的阻值
④断开开关S，调节至待测刻度如图丙（a）所示，调节至最大阻值
⑤闭合开关S，多次改变，记录电压表、电流表的读数分别为、
⑥作出关系图如图丙（b）所示，测得待测刻度对应的阻值
（3）由以上操作可得，的待测刻度为__________；的待测刻度为__________。
（4）由于电表内阻的影响，的测量值__________，的测量值__________。（均填“偏大”“偏小”或“无影响”）
【答案】（1） （3）2 9 （4）无影响 偏小
【解析】（1）由于电源电动势为3V，需将电压表量程扩大为，有
故选；
（3）[1]改变，保持不变，有
故
解得
故刻度为2；
[2]保持不变，多次改变，有
整理得
故，故刻度为9；
（4）[1][2]由实验原理知，电表内阻对的测量值无影响；由于电压表分流作用，使得的测量值偏小。
13. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，振幅分别为，，波速均为，时刻两波在处相遇，波形如图所示.P、Q分别为平衡位置位于、处的两质点，求：
（1）甲波的周期；
（2）时，P偏离平衡位置的位移y；
（3）在0~7s内，Q通过的路程s。
【答案】（1）4s （2）6cm （3）16cm
【解析】（1）由图得甲、乙波的波长
（2）时，甲波使偏离平衡位置的位移
乙波使偏离平衡位置的位移
偏离平衡位置的位移
（3）甲波经传到点，则
在时间内，点回到平衡位置，走过的路程为
此时甲波在点引起的振动方向向上，乙波在点引起的振动方向向下，故振幅为
之后走过的路程为
全程通过的路程为
14. 图示为一种分离比荷不同的粒子仪器的工作原理图，正对的平行金属板连接在电源的两极上，竖直虚线右侧，倾斜虚线的下方存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直纸面向里，均匀混合的甲、乙两种带正电的粒子均匀地从平行金属板的左侧水平向右射入两板间，射出电场的粒子均垂直进入磁场，经磁场偏转后，两种粒子恰好能分开，已知甲、乙两种粒子所带电荷量均为q，质量分别为m和9m，进入两板的初速度大小分别为和，两板间距离及两板长均为d，两板内电场视为匀强电场，其电场强度大小为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，求：
（1）射出电场的粒子数与射入电场的粒子数之比；
（2）虚线与水平方向夹角的正切值；
（3）磁感应强度大小。
【答案】（1）1：2 （2）1
（3）
【解析】（1）设粒子在电场中的运动时间为，通过电场时的偏转距离为，对甲粒子有
联立可解得
同理可求得乙粒子通过电场时的偏转距离也为，故射出电场的粒子与射入电场的粒子数之比为1：2
（2）对射出电场的甲，乙两种粒子有，
表明
故
由于粒子垂直进入磁场，故与水平方向间夹角的正切值也为1
（3）粒子进入磁场时速度大小
设磁感应强度大小为，则有
解得
两种粒子进入磁场后恰能分开时的情况如图所示。
联立解得
15. 如图甲所示，倾角为45°的斜面放置在光滑水平面上，水平面右侧有一个低于水平面的光滑平台，平台左侧放置一木板（上表面与水平面齐平），右侧足够远处固定一弹性竖直挡板，一光滑小物块（可视为质点）放在斜面上，小物块由静止滑到斜面底端时斜面的位移x与小物块在斜面上释放的位置有关，设小物块释放的位置距离斜面底端的高度为h，则x-h图像如图乙所示，小物块从斜面底端滑到水平面时，水平分速度保持不变，竖直分速度减为0，随后滑上长木板，最后物块恰好不滑离木板，木板与挡板碰撞后会原速率反弹，已知小物块与长木板间的动摩擦因数，木板质量为，小物块质量为，斜面质量为M，重力加速度为.求：
（1）若斜面固定，，小物块滑至斜面底端时的速度大小；
（2）斜面的质量M；
（3）小物块滑到斜面底端时水平分速度与释放高度h的关系式；
（4）长木板的长度L与释放高度h的关系式.
【答案】（1）
（2）1kg （3）
（4）
【解析】【小问1详解】
若斜面固定，设小物块滑至斜面底端时的速度大小为，对小物块，由动能定理可得
解得
【小问2详解】
设小物块到达斜面底端时的水平速度为，斜面向左的速度为，小物块与斜面组成的系统水平方向动量守恒，有可得
其中
联立解得
结合图像可知
联立解得
【小问3详解】
设小物块到达斜面底端时的竖直速度为，由相对速度关系可得
小物块与斜面系统机械能守恒得
联立解得
【小问4详解】
小物块滑上长木板后，在到达挡板前达到共速，由动量守恒有
解得
碰撞后第二次达到共速，由动量守恒有
联立解得
以此类推，碰撞足够多次后，物块与木板静止，此过程小物块一直相对长木板向右运动，由能量守恒得
联立解得