2025年河北省普通高中高三下学期学业水平选择性考试冲刺卷（二）物理试卷（解析版）

这是一份2025年河北省普通高中高三下学期学业水平选择性考试冲刺卷（二）物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了2eV等内容，欢迎下载使用。
本试卷共100分考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，只有一个选项是符合题目要求的。
1. 氢原子能级图如图所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中，发现有两种频率的光子能使金属P发生光电效应，则下列说法正确的是（ ）
A. 金属P的逸出功一定大于10.2eV
B. 辐射出的光子一共有5种频率
C. 辐射出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级对应的波长最短
D. 氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量增大
【答案】A
【解析】B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子一共有种频率，故B错误；
A．6种频率的光子的能量对应着6种跃迁的能级差，即对应的能量分别为、、、、、，有两种频率的光子能使金属发生光电效应，一定对应的光子能量为和，金属的逸出功一定大于，故A正确；
CD．由知，辐射出的光子中，从能级跃迁到能级对应的波长最长，根据波尔理论，氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量降低，故CD错误。
故选A。
2. 如图所示，边长为L的正方形相框ABCD用a、b两轻绳悬挂于水平天花板上，相框静止时，相框AB边水平，a、b两绳与天花板之间的夹角分别为45°和53°，，，则相框的重心到BC边的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】相框的重心在重力和两个拉力的交点处，如图，相框的重心到BC边的距离为x，由，解得故选D 。
3. 如图所示，一可视为质点的滑块从光滑斜面底端以某一初速度冲上斜面，滑块沿斜面向上依次经过A、B、C、D四点，已知滑块经过AB、BC、CD的时间分别为T、、T，其中AB长度为，CD长度为，则BC长度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设滑块沿斜面向上运动A点为计时0时刻，则根据匀变速运动推论可得，，则加速度大小为，则可得，，BC长度为。故选B 。
4. 若“旅行者1号”探测器在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗密度均匀的球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，不考虑天体自转的影响，则天体A、B表面的重力加速度大小之比等于（ ）
A. 天体A、B半径的倒数之比
B. 天体A、B半径二次方的倒数之比
C. 靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比
D. 靠近它们表面飞行的卫星的速度二次方之比
【答案】C
【解析】AB．根据万有引力提供向心力，对靠近天体表面飞行的卫星有，可得
两颗卫星的周期相等，可知天体A、B表面的重力加速度大小之比等于天体、B半径之比，故AB项错误；
CD．由可得天体、B表面的重力加速度大小之比等于靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比，故C正确，D错误。故选C。
5. 街头变压器通过降压给用户供电的示意图如图所示。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为，滑动变阻器接入电路的电阻代表用户端接入的总电阻，当用电器增加时，用户端总电阻减小。变压器上的能量损耗可以忽略，图中电表均为理想交流电表。当用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A1示数变小
B. 电压表V1示数变大
C. 电压表V3示数变小
D. 电压表V3示数的变化量与电流表A2示数的变化量之比变小
【答案】C
【解析】AB．当用电器增加时，用户端总电阻变小，总电流I2变大，根据理想变压器电流与匝数成反比，有
可知电流表A1示数变大，电压表V1的示数为输入电压，所以电压表V1示数为保持不变，故AB错误；
CD．输入U1电压不变，根据理想变压器电压与匝数成正比，有
可知不变，则电压表V2示数不变，又因为电流表A2示数变大，又
则电压表V3示数变小，由此可知
所以电压表V3示数的变化量与电流表A2示数的变化量之比不变，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端连在固定于斜面的挡板上，上端与质量为m的物块B连接，质量为2m的物块A紧靠B放置，A、B均处于静止状态，斜面光滑，斜面倾角为30°。现对物块A施加平行于斜面向上的拉力F，使A以大小为0.5g（g为重力加速度）的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动直至与B分离，则从开始运动到物块A、B分离经历的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】初始时A、B均处于静止状态，对A、B整体受力分析
物块A、B分离时
对A分离时分析，解得
从开始运动到物块A、B分离经历的位移为
解得。故选 D。
7. 如图甲所示，两根水平放置的平行粗糙金属导轨左侧接有阻值的定值电阻，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小，导轨间距。一阻值、长度也为的金属棒放置在导轨上，在水平向右的拉力作用下由静止从处开始运动。金属棒运动的图像如图乙所示，导轨电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒做匀加速直线运动
B. 运动过程中，拉力做的功等于金属棒产生的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和
C. 运动到处时，金属棒所受安培力的大小为
D. 金属棒从起点运动到处的过程中，回路产生的焦耳热为
【答案】D
【解析】A．由题图乙可知金属棒的速度随位移均匀变化，图线斜率
即金属棒做加速度增大的加速运动，A项错误；
B．运动过程中金属棒受拉力、安培力及摩擦力作用，金属棒做加速运动，动能增加，故拉力做的功大于金属棒克服安培力和摩擦力所做的功之和，B项错误；
C．由题图乙可知当时，金属棒的速度为，则金属棒产生的感应电动势，对应的感应电流所受安培力的大小
C项错误；
D．由功能关系可知金属棒从起点运动到处的过程中，回路产生的焦耳热等于金属棒克服安培力所做的功，即
从题图乙中图线与轴围成的面积的物理意义可知
解得该过程回路产生的总焦耳热D项正确。
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，匀强电场内有一长为、宽为的矩形，电场强度的方向与矩形平面平行，把一带电荷量为的粒子从点分别移到点和点，静电力做的功分别为和，下列说法正确的是（ ）
A. 、间电势差
B. 、间电势差
C. 该粒子在电场中所受静电力大小
D. 该粒子在电场中所受静电力大小
【答案】BD
【解析】AB．由匀强电场的特点可得
带电荷量为的粒子从点移到点，静电力做功为，故
故A错误，B正确；
CD．带电荷量为的粒子从点移到点，静电力在方向的分力
从点移到点，静电力做功为，静电力在方向的分力
、相互垂直，静电力大小
故C错误，D正确。故选BD
9. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为2cm。已知t＝0时刻平衡位置在x＝5m处的质点a的位移cm且沿y轴正方向运动，平衡位置在x＝13m处的质点b的位移cm，也沿y轴正方向运动，此时a、b两质点间只有一个波谷，波的传播速度为4m/s。下列说法正确的是（ ）
A. 质点a的振动周期为1.5s
B. 质点a的振动周期为2s
C. 运动过程中质点a、b的加速度相同时位移大小均为1cm
D. 运动过程中质点a、b的加速度相同时位移大小均为cm
【答案】AC
【解析】AB．由题意可知，a、b两质点偏离平衡位置的距离相同，且运动方向相同，简谐横波沿x轴的正方向传播，且a、b两质点间只有一个波谷，则a、b两质点平衡位置间的距离为，解得，根据
解得周期，故A正确，B错误；
CD．当平衡位置在a、b两质点的平衡位置中点的质点处在波峰或者波谷时，a、b两质点的位移相同，则加速度相同，位移大小均为1cm，故C正确，D错误。故选AC。
10. 如图所示，在游乐场中的“磨盘”娱乐设施中，人就地坐在转动的水平大圆盘上，当大圆盘转速增加时，人就会自动滑向盘边缘，为了增加转动时的稳定性，两位小朋友a和c（均可视为质点）分居圆盘圆心两侧，分别抓住经过圆心且刚好拉直的水平轻绳的一端。a的质量为3m，c的质量为m，a、c与圆心间的距离分别为、。小朋友a、c与盘间的动摩擦因数均为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为g。圆盘从静止开始绕经过圆心的竖直转轴缓慢地加速旋转（先有摩擦力后有绳子的拉力），小朋友和圆盘始终保持相对静止，当圆盘转速稳定，且两小朋友与盘间摩擦力均达到最大静摩擦力时，轻绳上的拉力大小可能为（ ）
A. 10B. 9C. 4D. 3
【答案】BD
【解析】由题可知，当圆盘的角速度较小时，和随圆盘转动的向心力较小，对分析可知，解得
对分析可知，解得
故，当角速度缓慢增加时，先达到最大静摩擦。
当圆盘的角速度较小时，对受力分析有，对受力分析有，解得，
当圆盘的角速度较大时，对受力分析有，对受力分析有，解得，，故BD符合题意 ，AC不符合题意。故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 一正方体玻璃砖内部中心位置有一个球形真空泡，实验小组想测出玻璃砖最薄处的厚度，设计了如下实验，实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量玻璃砖的棱长，示数如图所示，则玻璃砖的棱长a＝_________mm。
（2）如图，一束宽度可调的激光垂直射入玻璃砖，下边界的激光恰好经过球心O点，当上边界的激光恰好在玻璃砖内的球形真空泡表面发生全反射时，测得激光宽度为L。
（3）若玻璃砖对该激光的折射率为n，玻璃砖最薄处的厚度表达式d＝__________（用a、L、n表示）。
【答案】 （1）12.24 （3）
【解析】（1）游标卡尺为50分度，每一分度为，由图可知棱长
（3）作出激光在玻璃砖中传播的光路图，如图所示：
由题意以及几何关系可知
根据临界角公式，解得
由几何关系可知，玻璃砖最薄处的厚度表达式
12. 在验证牛顿第二定律的实验中：
（1）某同学根据实验要求安装实验装置，图丙为已接通电源、刚要释放纸带的情况，请指出该同学的三个操作错误。小车和电磁打点计时器的位置__________；滑轮的位置__________；长木板__________。
（2）正确安装实验装置后，保持托盘和托盘中砝码的总质量m不变，研究小车和小车中砝码的总质量M与其加速度a的关弥系，完成实验操作后，用图像法处理数据，下列关于小车加速度的倒数与小车和小车中砝码的总质量M的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】（1）应靠近桌面右端 ；应适当提高，使细绳平行于长木板 ；应适当垫高右端以平衡摩擦力 （2）C
【解析】【小问1】小车和电磁打点计时器要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠近桌面右端，给小车留出一定的运动空间；滑轮的位置应适当提高，使细绳平行于木板，确保绳的拉力是不变的接；长木板应适当垫高右端以平衡摩擦力，以保证绳对小车的拉力为小车受到的合力。
【小问2】根据牛顿第二定律有，化简有
则以为纵坐标，以总质量为横坐标，做出的图像为一条倾斜的直线，且纵坐标不为零，C正确。故选C。
13. 某实验小组把表头改装成一个有“”与“”挡的电阻表，实验器材如下：
A.表头G（量程为，内阻为）
B.定值电阻、
C.电源（电动势为，内阻不计）
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.单刀双掷开关、导线若干
（1）该小组先设计如图甲所示的电路图，将表头改装成量程分别为和的电流表，则________，________。
（2）该小组再按图乙电路将电流表改装成电阻表，接线柱A应接________（选填“红”或“黑”）表笔。
（3）改装后电阻表表盘的中值刻度为“15”，则选择电阻“”挡时，单刀双掷开关应拨到________（选填“1”或“2”）处，此时调零电阻接入电路的阻值是________。
【答案】（1） 1 ；9 （2）红 （3） 1 ；14.01
【解析】（1）由题图甲可知当开关接在1处时，电流表量程
当开关接在2处时，电流表的量程
显然有，可得，
（2）接线柱与电源的正极连接，故应接黑表笔，则应接红表笔。
（3）由第（1）问可知，当开关接在1处时，电流表的量程应为，接在2处时电流表的量程为，电阻表的内阻
中值电阻分别为、，可知单刀双掷开关应接在1处，此时电流表总电阻，故调零电阻接入电路的阻值为。
14. 如图所示，一可自由移动的绝热活塞M将一横截面积为的水平固定的绝热汽缸分为A、B两个空间，A空间装有体积为、压强为、温度为23℃的理想气体，A的左侧是一导热活塞，的左边与大气相通；B空间中理想气体的温度为27℃，体积为。现增大左边活塞N受到的水平向右的推力，使缓慢向右移动，同时给B中气体加热，此过程A中的气体温度保持不变，活塞保持原位置不动。已知阿伏加德罗常数，标准状态下（压强为，温度为0℃）任何气体的体积为，外界大气压强。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，绝对零度取值为-273℃。求：
（1）B中气体的分子数（结果保留两位有效数字）；
（2）当推力增加时，活塞N向右移动的距离。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】初状态时，根据平衡条件可知，A和B中的气体压强相同，此时若将中气体状态变化到压强为，温度为0℃，根据理想气体状态方程有
解得标准状态下B中气体的体积
所以B中气体的分子个数
【小问2】对中气体，初状态有，，
推力增加后，活塞向右移动，此时气体压强，，根据等温变化规律有，解得
所以活塞N向右移动的距离
15. 如图所示，倾角为斜面与水平面在点平滑连接，点左侧水平面粗糙，右侧水平面及斜面光滑。甲从斜面上处由静止滑下，与静止在处的乙相碰并互相推对方（作用时间极短）。甲恰能返回到斜面上中点处，乙恰好能运动到点处。已知、、三段长度均为，甲、乙（含滑板）的质量之比为，重力加速度为，空气阻力不计。求：
（1）甲与乙相碰前瞬间，甲的速度大小；
（2）乙（含滑板）在点左侧水平面上运动时所受水平面的阻力与其重力的比值（结果可保留根式）。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】甲从斜面上的点由静止滑下，斜面光滑，只有重力做功，设滑到斜面底端时甲的速率为，由机械能守恒定律有
解得，则甲与乙碰前瞬间，甲的速度大小为。
【小问2】甲与乙碰后，设甲的速率为，碰后甲恰能返回斜面的中点，有，解得
设碰后乙的速率为，碰撞过程动量守恒，则有
又，乙碰后刚好能停在处，由功能关系有，解得
16. 如图所示，平面内轴右侧直线上方存在方向沿轴负方向的匀强电场，下方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，轴左侧存在电场和磁场组成的复合场，电场强度与磁感应强度分别与右侧电场和磁场的相同。从轴负半轴上的处以大小为的速度发射质量为、带电荷量为的甲粒子，甲粒子沿轴匀速运动至坐标原点处，与静止在坐标原点的质量为的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半的电荷量转移给乙粒子，碰撞后乙粒子第一次穿越直线时，经点从磁场进入电场区域，不计粒子重力及碰后粒子间的作用力。
（1）求磁场的磁感应强度大小和电场的电场强度大小；
（2）求碰撞后乙粒子第二次穿越直线时速度的大小与方向；
（3）从乙粒子第二次穿越直线后开始，再经过多长时间甲粒子第二次穿越该直线？
【答案】（1）； （2）；速度方向与直线成角斜向右下方 （3）
【解析】【小问1】甲粒子做匀速直线运动，有
由动量守恒定律，有
两粒子发生弹性正碰，根据能量守恒，有
解得，
粒子运动轨迹如图所示
由几何关系知乙粒子在磁场中做圆周运动的半径
对乙粒子，根据牛顿第二定律，有
联立解得磁感应强度为
电场强度为
【小问2】乙粒子第一次穿越直线后在电场中运动，平行直线方向的分速度
加速度大小
乙粒子垂直直线方向的分速度
加速度大小
乙粒子在电场中运动的时间
第二次穿越直线时，平行于直线方向的速度
垂直于直线方向的速度大小不变，方向与第一次穿越直线时的相反，即大小仍为，所求速度大小
解得
速度方向与直线的夹角，即速度方向与直线成角斜向右下方。
【小问3】乙粒子碰后在磁场中运动的时间
甲粒子碰后在磁场中运动时，有
解得
甲碰后在磁场中运动的时间
甲在电场中运动的时间
由牛顿第二定律，有
所求时间间隔
解得。