2025届河北省部分学校高三下学期4月青桐鸣大联考物理试卷（解析版）

这是一份2025届河北省部分学校高三下学期4月青桐鸣大联考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了5m等内容，欢迎下载使用。
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，只有一项符合题目要求。
1. 光电效应是指金属在光的照射下能够发射出电子的现象。关于光电效应，以下说法正确的是（ ）
A. 光电效应表明光具有粒子性
B. 光电效应中发射出的电子来源于原子核内部
C. 无论光的频率如何，只要光的强度足够大，就一定能发生光电效应
D. 用某种光照射锌板发生光电效应，若只增大该光的强度，则发射出的电子的最大动能将变大
【答案】A
【解析】A．光电效应表明光具有粒子性，A正确；
B．光电效应中发射出的电子来源于金属原子核外电子，B错误；
C．能否发生光电效应只与光的频率有关，与光的强度无关，即使光的强度再大，如果频率不够高，也无法发生光电效应，C错误；
D．用某种光照射锌板发生光电效应，发射出的电子的最大动能只与光的频率有关，若只增大该光的强度，发射出的电子的最大动能不变，D错误。
故选A。
2. 如图所示，一台压路机在水平地面以大小为v0的速度匀速直线行驶（前后轮均不打滑），已知压路机前后轮半径分别为R1和R2，且。某时刻前后轮上的N、M点同时与地面接触，N、M点下一次同时与地面接触所需时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】前后轮边缘的线速度相等，设经过时间为t，N、M点下一次同时与地面接触，此过程运动距离为v0t，v0t应为前后轮周长的最小公倍数，有
可得，故选D。
3. 已知n1和n2分别为介质1和介质2的绝对折射率（相对于真空的折射率），当光从介质1进入介质2时，满足的规律为 ，其中和分别为入射角和折射角。某光纤通信系统的光纤内芯折射率为，外层包覆材料的折射率为。当光信号在内芯中传播时，为确保发生全反射，光在内芯与外层界面处的入射角θ必须满足（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当刚好发生全反射时，，根据题意有
代入数据可知
所以θ必须满足。
故选A。
4. 如图所示，六个电荷量大小均为Q的点电荷均匀分布在一个半径为R、圆心为O的圆周上，这些电荷有正有负，正负电荷相间分布。规定无穷远处电势为零。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. 圆心O位置的场强大小为
B. 圆心O位置的电势为正
C. 若将其中任意一正点电荷撤去，则O点的场强大小为
D. 若将其中任意一负点电荷撤去，则O点的场强大小为
【答案】D
【解析】AB．根据场强叠加，电势叠加原理以及对称性可知，O点的合场强为零，电势为零，选项AB错误；
CD．因原来O点场强为零，若将其中任意一点电荷撤去，无论正负，则O点的场强均与撤掉的电荷原来在O点的场强等大反向，即大小均为
选项C错误，D正确。
故选D。
5. 如图甲所示为一匝数为N的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场垂直（匀强磁场未画出）。线圈转速为n、线圈电阻为r，外接电阻为R。现将匀强磁场改为如图乙所示的辐向磁场，线圈转动过程保证磁场与切割导线时刻垂直，且导线切割处的磁感应强度与原来匀强磁场的磁感应强度大小相同，为了保证外接电阻R 的功率不变，图乙中线圈转速应为（ ）
A. B. 2nC. D.
【答案】A
【解析】为了保证外接电阻R 的功率不变，则电动势有效值不变；当线圈在匀强磁场中转动时，其电动势的有效值为，当其在辐向磁场中转动时其电动势有效值为，根据题意可知
所以有，
因此
故选A
6. 一定质量的理想气体从状态A出发，分别经历两个不同过程：一次为等温过程到达状态B，另一次为等压过程到达状态C，且末状态的体积，p-V图像如图所示。则在这两个过程中，气体吸收的热量Q等温（从A到B）与Q等压（从A到C）的大小关系为（ ）
A. Q等温>Q等压B. Q等温< Q等压
C. Q等温=Q等压D. 无法确定
【答案】B
【解析】根据热力学第一定律，可知等温过程，内能不变，则Q等温=|W等温|
等压过程温度升高，内能增加，气体对外做功，则Q等压>|W等压|
而根据图像的面积等于气体做功可知
所以
故选B。
7. 两颗行星S和T的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度ω与轨道半径r的关系图，图中两直线的纵截距的差值b-a=lg3，已知行星S的半径是T的3倍，忽略行星自转和其他星球的影响，结合图像中的数据，下列选项正确的是（ ）

A. 行星S与T的质量之比为3：1
B. 行星S与T表面的重力加速度之比为1：3
C. 行星S与T的平均密度之比为1：1
D. 行星S的第一宇宙速度是T的倍
【答案】D
【解析】A．根据万有引力提供向心力则有
解得
取对数可得
截距差为lg3，即
解得
A错误；
B．在星球表面，万有引力大小等于重力大小，即
解得
结合题意及已知条件，解得
B 错误；
C．根据密度的公式
代入,
解得
C错误；
D．在星球表面，万有引力提供向心力，则有
解得
代入，
解得
D正确。
故选D。
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. 如图甲所示，两根完全相同的细绳一端共同连接一个可视为质点的小球，另一端分别固定于相同高度上的A、B两点，形成“V”形结构，A、B两点间距为d=0.6m。初始时小球静止在平衡位置O点。现使小球在垂直于纸面方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示。已知重力加速度g=10 m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 一根细绳的长度为0.5m
B. 小球的运动可视为单摆运动，等效摆长为0.5m
C. 若只减小A、B两点之间的距离，则小球做简谐运动的周期变大
D. 若换一个质量更大的小球，其他条件不变，则小球做简谐运动的周期变大
【答案】AC
【解析】AB．根据图乙可知，小球做简谐运动的周期为0.4πs，根据
解得l=0.4m
根据d=0.6m，可知细绳长度为0.5m，A正确，B错误；
C．若只减小A、B两点之间的距离，单摆的摆长将变长，周期增大，C正确；
D．若换一个质量更大的小球，其他条件不变，则小球做简谐运动的周期不变，D错误。
故选AC
9. 如图所示，一倾角为α斜面固定在水平面上，一束足够宽的平行光垂直斜面照射，在斜面的顶点O处，一小球以某一速度沿与斜面成β角方向斜抛，随后小球落在斜面上，从小球抛出至落在斜面上的整个过程中，关于小球在斜面上的影子，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的影子可能一直做匀速直线运动
B. 小球的影子可能一直做匀减速直线运动
C. 小球的影子可能先做匀减速直线运动后做匀加速直线运动
D. 小球的影子可能一直做匀加速直线运动
【答案】BC
【解析】将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面的两个分运动，小球沿斜面方向做匀变速直线运动，但由于未知，所以小球有可能在落在斜面之前影子一直做匀减速运动，也可能先做匀减速至速度为零反向再做匀加速直线运动。
故选BC。
10. 如图所示，“L”形的木板A置于水平面上，其质量为m，初始时刻静止，木板与地面间的动摩擦因数为μ，另一质量也为m的滑块B初始紧贴木板A的左侧面且B的下表面距平板A的上表面高度为h，滑块B与A的左侧面间的动摩擦因数也为μ。在t=0时刻，将B从静止释放，并在B上施加一水平向左、大小为mg（g为重力加速度）的恒力F，在t１时刻，物块B下落至木板的上表面后不反弹。在0~t１时间内，木板A的加速度大小为，下列选项正确的是（ ）
A. μ=0.5
B. 0~t１时间内B在竖直方向上的加速度大小为
C. t１时刻之后，整个系统将向左做加速度小于的匀加速直线运动
D. 物块B落在A的上表面前的瞬间，其速度大小为
【答案】AB
【解析】A．在水平方向上，对A、B组成的系统由牛顿第二定律有
对B，有，
可得动摩擦因数为μ=0.5
A正确；
B．对B在竖直方向上分析有mg-
可得B在竖直方向上的加速度大小
B正确；
C．t1时刻之后，μ·2mg= mg=F
整个系统水平方向受力平衡，整个系统将向左做匀速直线运动，C错误；
D．物块B落在A的上表面前的瞬间，在竖直方向有
则其竖直方向分速度大小为
B还有水平方向上的分速度，其合速度大于，D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数μ。实验步骤如下：
①将长木板一端固定在水平桌面上，另一端垫高形成有一定倾角的斜面，用量角器量出斜面的倾角θ。
②将光电门A、B固定在斜面上，记录两光电门间的距离s。
③让质量为m的滑块从斜面顶端由静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门A、B的时间分别为△t1、△t2。
已知重力加速度为g，滑块上的遮光条的宽度为d，回答以下问题：
（1）滑块通过光电门A时的瞬时速度大小v1=______，通过光电门B时的瞬时速度大小v2=______（均用d、△t1、△t2中符号表示），滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________（用g、s、θ、v1、v2表示）。
（2）若实验过程记录滑块从光电门A到光电门B的时间间隔t以及两光电门间的距离s，保证每次滑块释放位置相同，光电门A位置不变，改变光电门B的位置，重复多次实验，得到多组t和s，并画出图像如图乙所示，该图像的斜率为k，可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________（用k、g、θ表示）。
【答案】（1） tanθ-
（2）
【解析】【小问1详解】
[1]滑块通过光电门A时的速度大小
[2]通过光电门B时的速度大小
[3]滑块在斜面上的加速度为
其中2as=
联立可得
【小问2详解】
根据
图像中的斜率
又
12. 某电流表内部电路如图甲所示，已知表头G满偏电流，内阻rg未知，R1和R2阻值也未知，电流表的两个量程未知。某同学为了测量该电流表的两个量程，并测量rg、R1、R2的阻值，设计了如图乙和丙所示的电路。
（1）该电流表的表头为磁电式电流表，在运输过程中为了避免指针摆动过于剧烈，下列方式最好的为___________。
A. 将1、2接线柱用导线短接
B. 将1、3接线柱用导线短接
C. 将2、3接线柱用导线短接
D. 不用短接任何两个接线柱
（2）实验步骤如下：
①按照图乙连接实验电路，将单刀双掷开关S1闭合到接线柱2，再闭合S2，调节滑动变阻器R的滑片直至表头达到满偏电流1mA，此时电流表A的读数为10 mA，即为接1、2两端时的量程。
②断开开关S2、S1，将单刀双掷开关闭合到接线柱3，调节滑动变阻器R的滑片直至表头达到满偏电流1mA，此时电流表A的读数为5 mA，即为接1、3两端时的量程。
③保持滑动变阻器R滑片不动，用电阻箱R0替代电流表如图丙所示，闭合开关S2后调节电阻箱R0，当电流表A的示数为5 mA时，电阻箱R0的读数为12Ω。
根据实验数据，计算得出rg=______Ω， R1 =______Ω， R2=______Ω。，
【答案】（1）B （2） 60 7.5 7.5
【解析】【小问1详解】
由电流表的原理可知，接入1、3时，则有
接入1、2时则有
显然
即1、3间的等效阻值大于1、2间的等效阻值，当短接1、3接线柱时，相当于把电路中阻值相对较大的部分短路，电路中的等效阻值相对较小（2、3相当于同一接线柱，达不到应有的作用），通过表头的电流较大，电磁阻尼效果较好。
故选B。
【小问2详解】
[1][2][3] 根据欧姆定律及串并联电路特点，则有，，
联立可得
13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限内y轴与x=d虚线间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点O以初速度v0射入第一象限，初速度与y轴的夹角α=30°，粒子经磁场偏转从M点射出磁场时与虚线x=d的夹角β=60°，虚线x=d的右侧存在沿y轴负方向的匀强电场，粒子在电场力作用下运动至x轴上的N点，已知N点到虚线x=d的距离为，不计带电粒子的重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）匀强电场的场强大小E和粒子经过N点时的速度大小v。
【答案】（1）
（2），
【解析】【小问1详解】
如图所示，由几何关系可知Rcsα-Rcsβ=d
由
可得轨迹半径
联立可得
【小问2详解】
设M点到x轴的距离为l，由几何关系可知
粒子在电场中做类斜抛运动，有，
根据牛顿第二定律可得
联立可得匀强电场的场强大小
粒子在N点时有，
粒子经过N点时的速度大小
14. 如图所示，质量均为m的两物块A、B通过劲度系数为k的轻弹簧相连，物块A用细线悬挂，初始时整个系统处于静止状态。现剪断细线，经过一段时间t（t未知），弹簧第一次出现压缩量与剪断前弹簧的伸长量相等的时刻，且此时两物块速度恰好相等，均为。已知重力加速度为g，不考虑空气阻力，求：
（1）刚剪断细线时，物块A、B各自的加速度大小；
（2）时间t的值；
（3）从剪断细线开始，经过时间t的过程中，物块A下落的高度。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
在剪断细线瞬间，弹簧弹力不变，
物块B所受合力为零
则
对物块A，有
则
【小问2详解】
对系统由动量定理，有
且，得
【小问3详解】
设弹簧原长为，初始时，有
两物块速度相等时，有
且
联立可得
15. 如图所示，水平面上固定两对称导轨，两导轨左端各有一段向内侧偏折，其余部分平行且足够长，平行部分的间距为L，两导轨间存在垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。初始时导体棒a位于导轨左端，导体棒a与导轨间的夹角均为，导体棒b刚好位于两导轨弯折处。两导体棒a、b的质量均为m，导体棒a光滑且不考虑电阻，导体棒b粗糙且接入两导轨间部分的电阻为R。现在外力作用下让a棒向右做匀速直线运动，速度大小为v0，当a、b两棒间距缩至时，导体棒b由静止开始向右加速运动，当a棒运动至导轨弯折处时，导体棒b的速度大小为，此时立即撤去施加在a棒上的外力，同时给b棒施加一水平向右的外力，外力大小刚好平衡其所受滑动摩擦力，两棒在运动过程中始终平行，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计导轨电阻，已知重力加速度为g。
（1）求导体棒b与导轨间的动摩擦因数μ；
（2）求当导体棒a运动至弯折处时，a、b两棒间的距离d；
（3）若a、b棒在平行直导轨上运动过程中始终不会相碰，则速度v0需满足什么条件？（用含B、m、R、L 的式子表示）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
由几何关系可知，当a、b两棒间距缩至时，a棒接入回路部分的长度为，回路中的电流为
此时，导体棒b所受安培力为
根据平衡条件得
联立可得
【小问2详解】
对导体棒b运动距离d的过程由动量定理得
导体棒a从两棒相距运动至弯折处所用时间
且，，，
联立可得
【小问3详解】
当导体棒a运动至导轨平行部分时，两棒组成的系统动量守恒，有
对导体棒a由动量定理得
即
联立可得
若保证两棒不相碰，需满足，联立可得