2025届河北省石家庄市衡水市部分学校NT20名校联合体高三下学期第二次调研考试物理试卷（附答案解析）

这是一份2025届河北省石家庄市衡水市部分学校NT20名校联合体高三下学期第二次调研考试物理试卷（附答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．核潜艇反应堆通常用高浓缩铀-235作为燃料，若铀-235吸收一个中子后变为不稳定的铀-236，随后分裂成两个较轻的原子核钡-144和氪-89，并释放3个中子和大量的能量，铀-235、钡-144和氪-89中比结合能最小的是（ ）
A．铀-235B．钡-144C．氪-89D．无法确定
2．如图所示，一端用铰链固定在水平地面上的木杆搭放在质量为的光滑半球体上，木杆与地面间的夹角为。半球体在水平向右的外力（未画出）的作用下保持静止。重力加速度为，则地面对半球体的支持力大小为（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示，正四面体的四个顶点分别为A、B、、，、、、点分别为、、、中点，现将两个带相同电量的异种点电荷分别放置于A、两处，下列说法正确的是（ ）
A．、两点处的电场强度可能相同
B．、两点处的电场强度方向可能相反
C．将一电荷由点沿直线移动到点过程中电场力不做功
D．电子在点的电势能一定大于其在点的电势能
4．无人机下方通过细绳悬挂一重物由地面开始向上做匀加速直线运动，上升到距地面高处时将细绳割断，重物在空中运动时所受空气阻力恒定，取地面重力势能为零，割断细绳后重物在空中运动过程中重物的重力势能、动能关于高度的图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
5．玻璃砖截面如图所示为等腰直角三角形，截面所在平面内一束光线平行于边由边上的三等分点入射，且，恰可由顶点处射出。则该玻璃砖的折射率为（ ）
A．B．C．D．
6．中国古代所谓的“扫把星”说的是彗星，若某颗彗星绕日运动的轨道为椭圆，平均周期约为p年，近日点的速率为v1，近日点到太阳的距离约为日地距离的q倍。地球绕太阳运动的轨道为圆轨道，据此可知该彗星在远日点的速率为（ ）
A．B．C．D．
7．电阻为的单匝线圈俯视图如图甲所示为正三角形，面积为S。为中点，虚线与垂直，在右侧空间存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为。线圈绕虚线以角速度匀速转动产生交变电流。将该交变电流作为电源接入图乙的变压器中，变压器原副线圈匝数比为，电表均为理想电表，定值电阻的阻值也为，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为B．电压表的示数为
C．电流表的示数为D．电流表的示数为
二、多选题
8．同种介质中沿轴相向传播的两列机械横波A、B在时同时起振，时的图像如图所示，时B波传至原点处，则（ ）
A．两列波的波源起振方向相同
B．横波A的波速为
C．时两列波的波谷都传到平衡位置为的质点处，该处质点为振动加强点
D．时平衡位置位于处的质点的位移为
9．如图所示，空间分布有一半径为的半圆形匀强磁场，磁感应强度为，一边长为的单匝正方形金属线框（阻值分布均匀）从图示位置向右以速度匀速通过磁场区域，则关于金属线框的情况下列说法正确的是（ ）
A．金属线框穿过磁场区域的过程中，感应电流先逐渐增大后逐渐减小直至为零
B．当金属线框的位移为时，间的电势差为
C．当金属线框的位移为时，间的电势差为0
D．当金属线框的位移为时，间的电势差为
10．如图质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．若B固定，当球C释放后第一次运动到右侧最高点时，木块A再次与B相接触
B．若B固定，木块A不会再次与B相接触
C．若B不固定，当A、B将要分离时，球C的速度为
D．若B不固定，小球运动到点正下方时细线上的拉力为
三、实验题
11．向心力演示仪可以用于探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系，实验时转动手柄速度的快慢对实验结论 （选填“有”或“无”）影响；将质量相同的两个小球，分别放在挡板处和挡板处，若左右两边塔轮半径之比为2:1，理论上左右两侧的标尺露出的格数之比应为 。
12．某实验小组利用图甲所示装置测量某种单色光的波长。
(1)装置中的元件A、B、C分别为（ ）
A．滤光片、双缝、单缝B．滤光片、单缝、双缝C．单缝、双缝、滤光片
(2)若从目镜中观察到的条纹如图乙所示，应为实验时忘记加装元件（ ）
A．光源B．单缝C．双缝
(3)若将光源改为激光，实验时用不到的元件有 和 （填正确选项的字母）。
A．滤光片 B．单缝 C．双缝
13．学习过电表改装后，实验组同学想自己组装欧姆表，已选取的实验器材有：纽扣电池（电动势、内阻均未知）、微安表、定值电阻、导线若干。
(1)除上述器材外还要用到 ；
(2)组装好的欧姆表进行欧姆调零后，用一阻值为的电阻进行试测，表盘指针情况如下图所示，电流读数为 ，可知纽扣电池的电动势为 ；
(3)刻欧姆表的表盘时，上图中电流刻度为200处应标注为 ；
(4)将纽扣电池换成电动势为的电池，表盘仍用之前刻好的欧姆表盘，读取欧姆值后需再乘一系数即可， 。
四、解答题
14．如图所示，、两容器间用一长、细管道相连接，细管上的阀门可以控制容器间的通断。、两容器的容积之比为，均充满了理想气体，阀门处于关闭状态，容器中气体压强为，容器中气体压强为，温度均为，现将阀门打开使细管导通，一段时间后气体状态达到平衡，此过程中温度不变。细管中的气体可忽略。求：
(1)达到平衡时容器中气体与初始时容器中气体的质量比；
(2)保持中气体温度不变，对容器中的气体进行加热，使其温度升至，再次达到平衡时中气体的压强。
15．如图所示的平面内，轴左侧存在与轴正方向成角斜向右上方的匀强电场（未画出），电场强度大小为轴右侧有垂直平面方向的匀强磁场（未画出）。一带电量为，质量为的正离子从轴上点静止释放，由轴上某点第一次进入磁场，在磁场做匀速圆周运动且恰未曾穿过轴进入第四象限。求：
(1)轴右侧匀强磁场的磁感应强度；
(2)离子从第一次离开磁场到第二次进入磁场所需时间。
16．如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上点以下靠近斜面底端的部分光滑，点以上粗糙。物块1和物块2之间有一被压缩的轻弹簧，弹簧下端与物块2相栓接，在外力作用下静置在斜面上，物块1恰在点处，物块2与固定在斜面底端的挡板间的距离为。现在撤去外力同时释放弹簧，物块1与物块2沿斜面运动，物块2运动到斜面底端时与挡板碰撞，碰后与挡板粘在一起。已知物块1的质量为，物块2的质量为，弹簧被锁定时的弹性势能为，物块与粗糙段的动摩擦因数为，，，重力加速度取，弹簧的劲度系数足够大，且形变恢复时间极短，弹簧原长远小于，点以上斜面足够长，等比数列前项和公式为。求：
(1)物块2与挡板碰撞前的速度大小；
(2)物块1第一次返回点时的速度大小；
(3)物块1在点上方运动的总时间和总路程。
《2025届河北省石家庄市衡水市部分学校NT20名校联合体高三下学期第二次调研考试物理试卷 》参考答案
1．A
【详解】核反应中放出能量，比结合能小的原子核裂变成比结合能大的原子核，所以铀-235的比结合能最小。
故选A。
2．B
【详解】对半球体受力分析如图所示
根据平衡条件，可得在水平方向上有
在竖直方向一有
联立解得
故选B。
3．C
【详解】ABC．将平面取出如图所示
为等边三角形，且点、分别为、中点，由几何关系可知连线是连线的中垂线，两个带相同电量的异种电荷分别放置于A、，等量异种点电荷中垂线为等势线，将一电荷由点沿直线移动到点过程中电荷的电势能不变，电场力不做功；题目未给出A、中哪个点放置正电荷哪个点放置负电荷，若正电荷放置在A处场强情况如图所示
若正电荷放置在处场强情况如图所示
可知、两点处的电场强度方向一定不同，、两点处的电场强度方向一定相同，故AB错误，C正确；
D．因点到、两点的距离相同，所以处的电荷激发的电场在、两点引起的电势相同，A点到点的距离大于到点的距离，若正电荷放置在A处，点的电势低于点，则电子在点的电势能高于其在点的电势能，若负电荷放置在A处，点的电势高于点，则电子在点的电势能低于其在点的电势能，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】AB．动能关于位移的图像斜率表示合外力，绳子割断时重物具有向上的速度，在向上运动时合力为，到最高点后向下运动合力为，即向上运动时的斜率大于向下运动时的斜率，故A正确，B错误；
CD．重力势能关于位移的图像斜率表示重力，无论向上运动还是向下运动，斜率大小相同，故CD错误。
故选A。
5．C
【详解】光在玻璃砖中的光路如图所示
则折射率为
由几何关系可知入射角为；设直角边的长度为，由几何关系可知的长度为，的长度为，则的长度为
又由几何关系可知的长度为
则在中，由正弦定理有
联立解得该玻璃砖的折射率为
故选C。
6．D
【详解】根据开普勒第三定律
解得
近日点到太阳距离为
故远日点到太阳距离为
根据开普勒第二定律可得
联立解得
故选D。
7．D
【详解】交变电流的峰值为
如图甲所示位置电动势为0从该位置转过四分之一周期过程中在磁场中转动峰值为
又
解得
从四分之一周期到四分之三周期的过程中在磁场中转动峰值为
又
解得
线圈在转动一个周期内产生的电动势随时间变化的图像如图所示
根据交变电流有效值定义可知
化简得
解得电动势的有效值为
将副线圈中的电阻等效到原线圈中，则有
故等效电路中的电阻为
所以原线圈中的电流为
即为电流表的示数；
线圈内阻分压为
故原线圈接入电压有效值为
故副线圈电压有效值为
即为电压表的示数。
故选D。
8．BD
【详解】A．由同侧法可知横波A的起振方向向下，横波B的起振方向向上，故两列波的起振方向相反，故A错误；
B．在时的图像如题图所示，在时B波传至原点处，内波传播的距离为
故其波速为
又同种介质中波速相同，所以A波的波速也为，故B正确；
C．两列波波速相同，波长不同故频率不同，相遇后叠加但不会产生干涉现象，故不存在加强点，故C错误；
D．从到，两列波沿各自传播的方向传播的距离均为，横波A在处引起的位移与时平衡位置为处的位移相同为；横波B引起的位移与时平衡位置为处的位移相同，为0；故其合位移为，故D正确。
故选BD。
9．BD
【详解】A．金属线框穿过磁场区域的过程中，进入磁场时，bd边切割磁感应线，有效长度在增大，感应电流在增大；当bd边进入右侧磁场切割磁感应线时，ac边在左侧磁场切割磁感应线，根据右手定则，可知bd边切割产生逆时针电流，ac边切割产生顺时针电流，故两条边切割产生的电流相互抵消，刚开始bd边的有效长度大于ac边的有效长度，随后再等于ac边的有效长度、再小于ac边的有效长度，则电流有效值先减小到零，当bd边的有效长度小于ac边的有效长度时，电流有效值反向增大，当ac边刚好达到O点时，bd边出右侧磁场，此时电流反向达到最大值，之后ac边出磁场，其有效长度不断减小，最后为零，故感应电流先逐渐增大后减小为零，再反向增大到最大后减小到0，故A错误；
B．当金属线框的位移为时，根据几何关系，可得边的有效切割长度为
回路电动势为
根据右手定则，可知电流由b到d，此时为bd边上部分导体可以成电源内部，线框的其它部分为电源的外部，故电势
则间的电势差为
故B正确；
CD．当金属线框的位移为时， 边和边的有效切割长度相等，根据几何关系，可得
根据右手定则，可知两边产生的电流方向相反，故回路中的电流为零，但和间的电势差均为
故C错误，D正确。
故选BD。
10．BCD
【详解】AB．若B固定，球C静止释放到运动到最低点，以A、C为系统分析，动量不守恒，机械能守恒，则有
球C到最低点时A、B即将分离，后A、C组成的系统水平方向动量守恒，合动量水平向左，当C第二次运动到最低点时，类比于完成弹性碰撞，C质量小于A质量，故C速度水平向右，A速度水平向左，两者再次共速时C到达右侧最高点，水平方向合动量向左，故此时A和C的速度向左，当C第三次运动到最低点时，完成一个周期的运动，情况与初始相同，因此A离开之后不会再与B接触，故A错误，B正确；
CD．若B不固定，小球释放在向下摆动的过程中，杆对A有向右的作用力，使得A、B之间有压力，A、B不会分离，当C运动到最低点点正下方时，A、B间的压力为零，A、B将要分离。A、B、C系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，水平方向动量守恒有
机械能守恒得
解得，
对球C分析，根据牛顿第二定律有
其中是球C相对于圆心的速度，则有
解得
故CD正确。
故选BCD。
11． 无
【详解】转动速度的快慢影响标尺露出的格数，但是左右格数之比不受其影响，故对实验结论无影响；
格数之比即向心力之比，由向心力
一个放在挡板处另一个放在挡板处，圆周运动的半径之比为；质量相同即质量之比为；左右两边塔轮半径之比为，塔轮通过皮带相连接边缘的线速度相同，由，可知角速度之比为，故向心力之比为，理论上左右两侧的标尺露出的格数之比应为。
12．(1)B
(2)C
(3) A B
【详解】（1）装置中的元件A、B、C分别对应滤光片、单缝、双缝。
故选B。
（2）图乙所示条纹为衍射条纹，没有加装双缝。
故选C。
（3）[1][2]激光具有很好的单色性及相干性，所以不需要滤光片和单缝。
故选AB。
13．(1)滑动变阻器或电阻箱
(2) 160 3.2
(3)
(4)
【详解】（1）组装欧姆表还需要用到滑动变阻器或电阻箱；
（2）[1]电流表最小刻度为，本位估读，则电流读数为；
[2]欧姆调零有
用已知电阻进行测试有
联立解得
（3）电流刻度为200处刻度满足
联立以上解得
（4）换电池后欧姆调零有，
联立解得
14．(1)
(2)
【详解】（1）设容器的容积为、容器的容积为，以容器、中的气体为整体进行研究有
解得
方法一：体积相同、温度相同时，气体质量比为压强比
有，解得
方法二：压强相同、温度相同时，气体质量比为体积比
以容器中的气体为研究对象，压强为时，有
达到平衡时容器中气体与初始时容器中气体的质量比为
解得
（2）以容器、中的气体为整体进行研究有
解得
15．(1)磁感应强度方向垂直于纸面向外，
(2)
【详解】（1）离子在电场中做匀加速直线运动，由进入磁场，则位移
进入磁场时的速度为，根据动能定理有
解得
在磁场中做匀速圆周运动，离子恰未穿过轴进入第四象限，可知磁场方向垂直于纸面向外
离子恰未穿过轴进入第四象限，可知圆周运动轨迹与轴相切，由几何关系得
设磁场磁感应强度为，由牛顿第二定律有
联立解得
（2）离开磁场时速度恰与电场力方向垂直，回到电场到再次到轴过程中离子做类平抛运动，则沿速度方向有
沿电场力方向有
根据牛顿第二定律有
又
解得
16．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1）以物块1与物块2及轻弹簧为研究对象，释放弹簧前后动量守恒有
机械能守恒有
联立解得、
物块2释放后到与挡板相接触，能量守恒有
解得物块2与挡板碰撞前的速度大小
（2）物块1在点上方运动时受摩擦力作用，上行和下行的加速度分别为、，由牛顿第二定律分别有，
代入题中数据，解得、
物块1第1次下行经过点时的速度为，则有
解得
（3）设每次到达点的速度依次为、、、、、……其中、、、……表示向上到达点的速度；、、、……表示向下到达点的速度；斜面上点下方光滑故有、、
由运动过程可知，每次在点速度向上时
设物块1每次从点向上运动到最高点的时间依次为、、、……从最高点向下运动到点的时间依次为、、、……
由运动学公式有、、、；、、、
则物块1在点上方运动的总时间
整理得
解得
由能量守恒可知
联立解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
A
C
D
D
BD
BD
BCD