2025年高考河北卷物理真题（解析版）

这是一份2025年高考河北卷物理真题（解析版），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
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. 《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图，则四点中电势最高的是（ ）

A. a点B. b点C. c点D. d点
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场线的性质：沿电场线方向，电势逐渐降低。根据图中电场线，可判断a、b、c、d四点电势分布为：，所以d点电势最高。
故选D。
2. 某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（ ）
A. 对外做功
B. 向外界传递热量
C. 分子的数密度增大
D. 每个分子的速率都增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据题意可知皮球体积变大，则气体对外界做功，故A正确。
B．根据题意可知因太阳曝晒气体温度升高，是外界对气体传热（或气体吸热），故B错误。
C．根据题意可知皮球未漏气（即分子总数不变），而气体体积变大，则分子的数密度减小，故C错误。
D．从统计力学原理来说：温度反映气体的平均动能，温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，故D错误。
故选A。
3. 1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】观察题目中给出的测量图示，可以确定：1.主尺刻度显示为17毫米；2.该游标卡尺采用50分度设计，每个分度对应0.02毫米；3.游标尺第10条刻度线与主尺对齐，因此游标尺的读数为。所以游标卡尺的读数为17mm+0.20mm=17.20mm。
故选C。
4. 如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（ ）
G
F
FN
θ
F
F
FN
A. B. C. GD.
【答案】B
【解析】
【详解】
小球的受力分析如图所示，设绳与竖直方向的夹角为θ，根据竖直方向平衡列式得：，当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F最大，则此时
故选B。
5. 某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（ ）
A. 90B. 120C. 150D. 180
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可得跳绳角速度为
所以该同学每分钟跳绳的圈数为
故选C。
6. 2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压时，输入电压保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头间和间的线圈匝数，开关S接3时输出电压的瞬时值，则S接2时的图像为（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC：根据理想变压器的特点可知：输入交流电，输出的也是交流电，且频率与输入电压相同，故S无论是接2还是接3，周期都为，所以A、C错误。
BD：设原线圈匝数为N，根据理想变压器电压比关系可知：
由于输入电压不变，可知，
根据题意可知间和间的线圈匝数，所以
即
解得；
故选D。
7. 随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】飞行器在轨道半径处的总机械能E为动能与势能之和。
1.根据题意，飞行器在轨道半径处的引力势能为
2.根据题意，飞行器在轨道上的速度 v 由万有引力提供向心力，
由在星球表面重力加速度为，有，
联立解得轨道速度，
故该飞行器的动能，
所以飞行器总机械能
而 ，解得。
故选B。
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. 如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是（ ）
A. 1B. 2C. 3D. 5
【答案】AD
【解析】
【详解】初始状态：静电力
第一次接触：两者电荷量为，
第二次接触：两则电荷量为，此时AB之间静电力大小为，
根据题意，联立解得或；
所以的绝对值可能是1或者5。
故选AD。
9. 如图，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行。此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开。弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为，不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 左侧小物块沿斜面做简谐运动
B. 细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大
C. 右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等
D. 若增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．对左侧小物块，设沿斜面向下的位移为x，则有（1）
对右侧小物块，有（2）
联立解得
则小物块受到的合外力F=ma，符合简谐运动条件：回复力 F∝−x，故小物块沿斜面做简谐运动，故A正确；
因为左右两侧的小物块都做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等。故C正确；
B．根据以上分析，（1）式-（2）式可得，绳拉力，保持不变，故B错误；
D．根据弹簧振子振动周期公式可知，与无关，故D错误。
故选AC。
10. 如图，真空中两个足够大的平行金属板水平固定，间距为板接地。M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与的夹角时，粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔。已知，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子一定带正电
B. 若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小
C. 粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为
D. 粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知粒子在磁场中的顺时针偏转，由左手定则可知粒子带负电，选项A错误；
B．根据分析可知，当粒子恰好到达N极板时速度为0时，此时电场场强最大，可列出式子：，
解得
即若间距d增大，板间所形成的最大电场强度E越小，选项B正确；
C．因为粒子当发射方向与的夹角时，粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔，根据几何关系，可得r=2L
而
所以粒子打在M板上表面的位置与O点的最大距离
选项C错误；
D．根据题意金属板厚度忽略不计，当粒子在磁场中运动轨迹的弦长仍为PQ时，粒子仍可从Q点进入两板，根据几何关系可知粒子此时从P点沿正上方运动，而进入两板间的速度方向与M板夹角为α=30°，运动轨迹如图所示，所以在两板间运动时间
已知
那么打到M板下表面距离Q点的最小距离
联立解得
选项D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5题，共54分。
11. （1）某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性。
①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断开”或“闭合”）。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线。设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻________（填“”或“”）具有相同温度特性。
（2）某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为g。
①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见。
甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离。
你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行。
②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出光使光敏管感光。当滑块经过时，遮光条把光遮住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度。实验中使用的遮光条宽度，光电门宽度。某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为，则滑块经过光电门A的速度大小为________。
【答案】（1） ①. 断开 ②.
（2） ①. 丙 ②. 0.4
【解析】
【小问1详解】
①[1]欧姆表测量电阻时需要确保被测电阻与其他电路元件隔离，避免外部电源干扰测量结果，所以开关S应该断开；
②[2]由题意可知过热保护需要电阻值随温度升高而显著增大，从而限制电流，观察图2曲线可知热敏电阻R1在温度65℃左右阻值急剧上升，符合保护需求，所以过热保护电阻与R1具有相同温度特性的热敏电阻；
【小问2详解】
①[1]根据机械能守恒验证式可知，质量m可约去。丙同学只测量滑块通过两个光电门的速度和水平距离，无法计算重力势能的变化，故丙同学的方案不可行；
②[2]极短时间内的平均速度近似瞬时速度，所以滑块经过光电门的速度
12. 自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。
某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。
（1）研究集气室内气体压强与体积的关系
①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。
②测量集气室高度、集气室内径d。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p。H和h数据如下表所示。
实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对误差较小。
③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是________
（2）研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。
【答案】（1） ①. 不会 ②. ③. 见解析
（2）乙
【解析】
【小问1详解】
①[1]集气室压强由水位高度H和进水高度h决定，遵循公式，所以压强只与高度差相关，与内径D的大小无关；
②[2]H的测量值（15.00-50.00 cm）显著大于h（0.33-0.87 cm），相同绝对误差下，较大测量值的相对误差更小，所以H的测量相对误差更小。
③[3]细管中残留气体未被计入，导致实测体积V偏小。
【小问2详解】
根据题意可知水位↑ → 气压↑ → 铁芯插入深度↑ → 自感系数L↑，根据振荡电路的频率公式可知，震荡电路的周期越大，所以图3中乙对应的水位较高。
13. 光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。
（1）若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。
（2）若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量）
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据全反射的临界角条件，可得
因此最小入射角（临界角）为
【小问2详解】
由爱因斯坦光电方程（）
可得截止频率
解得
14. 如图，一长为2m的平台，距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
（1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。
（2）若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中，所受弹力冲量的大小，以及物块弹离地面时水平速度的大小。
【答案】（1）0.6m
（2）IN = 0.1N·s；vx′ = 0
【解析】
【小问1详解】
物块在平台上的运动：初速度，平台长度：，高度
动摩擦因数，摩擦力
加速度
判断物块是否会滑出平台：滑行距离
平台长度为2m,所以会滑出平台。
滑出时的速度：由公式，带入数据解得
平抛运动：竖直方向：，解得
水平方向：
所以物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离为0.6m。
【小问2详解】
下落时的竖直速度：
弹起时的竖直速度：根据题意弹起时的最大高度为，可得
弹起后运动到最高点的时间：
物块与地面接触的时间：由题意可知离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s，则
弹力冲量：竖直方向动量变化：
弹力冲量
以水平向右为正，则水平方向有－μNΔt = m(vx′－vx),IN = NΔt
解得vx′ = －1m/s
由于vx′减小到0后无相对运动和相对运动的趋势，故vx′ = 0
15. 某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM′处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN′时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为0.5m，磁感应强度大小为1T，MM′到NN′的距离为5m，a、b质量分别为2kg、8kg，a在导轨间的电阻为0.01Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。
（1）若分离后某时刻a的速度大小为10m/s，求此时通过a的电流大小。
（2）忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为1.25m时，求b分离后的速度大小，分析其是否为b能够获得的最大速度；并求a运动过程中电容器的电压减小量。
（3）忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f = kv2（k = 0.025N·s2/m2），初始位置与（2）问一致，试估算a运行至NN′时。a分离前的速度大小能否达到（2）问中分离前速度的99%，并给出结论。（0.992 = 0.980l）
【答案】（1）500A
（2）vb1 = 25m/s，能，ΔU = 40V
（3）能
【解析】
【小问1详解】
分离后，导体棒a在磁场中切割磁感线，产生感应电动势E = BLv=5V
导体棒a的电阻R=0.01,根据欧姆定律可得通过a的电流
解得I = 500A
【小问2详解】
碰撞前运动分析：
由于超级电容器经调控系统为电路提供I0 = 1000A的恒定电流，导体棒a受到恒定的安培力
而a与b的初始间距为1.25m，根据动能定理解得a与b碰撞前的速度为
a与b碰撞与锁定：
动量守恒mava = (ma＋mb)v共，
能量守恒
a与b整体从MM′到NN′的过程：
根据动能定理
a与b分离：
动量守恒(ma＋mb)v共1 = mava1＋mbvb1
能量守恒：
联立解得vb1 = 25m/s
而a和ab组合体做匀变速直线运动，有，
那么电容器流出的电荷量为Δq = I0(t1＋t2)
而a运动过程中电容器的电压减小量
【小问3详解】
根据题意b所受空气阻力f = kv2(k = 0.025N·s2/m2），
那么a与b整体从MM′到NN′的过程中，根据牛顿第二定理有(BI0L－kv2) = (ma＋mb)a，
联立解得
而
所以a分离前的速度大小能达到（2）问中分离前速度的99%。15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
0.33
0.40
0.42
0.52
0.61
0.70
0.78
0.87