2025届河北省部分学校高三上学期第二次质检月考物理试卷（解析版）

这是一份2025届河北省部分学校高三上学期第二次质检月考物理试卷（解析版），共18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。
（考试时间：75分钟 分值：100分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分）
1. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（ ）
A. 甲图中，手摩擦盆耳嗡嗡作响，水花飞溅，这属于多普勒效应
B. 图乙表示声源远离观察者时，声源发出的声音频率减小
C. 图丙中，频率越小的水波绕到挡板后面继续传播的现象越明显
D. 图丁中，干涉区域内振动加强的点位移不可能为零
【答案】C
【解析】A．甲图中，用手摩擦盆耳，起初频率较低，逐渐提高摩擦频率，当等于水的固有频率时会发生共振，则嗡嗡作响是因为共振产生的，此时振幅最大会水花飞溅，故A错误；
B．图乙，根据多普勒效应，表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，而声源发出的声音频率不变，故B错误；C．图丙中，频率越小的水波波长越长，则绕到挡板后面继续传播的现象越明显，故C正确；D．图丁中，干涉区域内振动加强的点振幅最大，但依然在做简谐运动，则位移可以等于零，故D错误。故选C
2. 如图甲是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，匀速拉出沙漏下方的木板，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线．经测量发现，若拉动木板1和木板2的速度大小分别为和，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】木板做匀速运动，设振动周期为T，由图乙可得
可得
故选B。
3. 如图所示，、、…是弹性绳上等距的10个点，时刻手握沿y轴方向做简谐运动，弹性绳形成简谐波，经过时间，质点第一次到达最高点，位移为10cm，开始振动，则下列说法正确的是（ ）
A. 手握做简谐运动的周期为
B. 时刻，质点第一次到达最高点
C. 时刻，质点在平衡位置向下运动
D. 时间内，质点的路程为40cm
【答案】D
【解析】A．时间内质点从平衡位置第一次到达最高点，振动了四分之一周期，所以手握做简谐运动的周期为，故A错误；
B．令相邻质点之间的距离为x，则波速
因此波传播到点的时刻为
点再经过时间到达最高点，即共经过时间，质点第一次到达最高点，故B错误；
C．根据同侧法可知，波起振方向向上，波经过时间传播到点，再经过时间，即一个周期，质点在平衡位置向上运动，故C错误；
D．结合上述可知，波经过时间传播到点，再经过时间，即一个周期，质点路程为
故D正确。故选D。
4. 如图所示，质量为m、带电量为的小球A，用长度为L的绝缘细线悬挂于天花板上的O点。在O点的正下方2L处，绝缘支架上固定有带电小球B，小球A静止时，细线与竖直方向的夹角为。已知两个带电小球都可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g，若改变小球B的位置，仍可使A球静止在原来的位置，其他条件不变，则小球B对A球的静电力的大小不可能是（ ）

A. mgB. mgC. mgD. mg
【答案】A
【解析】由力的平衡条件可知，小球A所受重力、电场力和绳子拉力构成封闭的三角形，如图所示

可知当电场力和绳子拉力垂直时，电场力最小为
所以电场力不可能等于，可能等于mg、mg或mg。
故选A。
5. 如图，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小钢球，把钢球从平衡位置O向下拉一段距离A，放手让其运动，A为振动的振幅，用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间，，就是振动的周期。弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。现把振幅减小为原来的一半，则（ ）
A. 振动周期变为原来的一半
B. 经过平衡位置的动能变为原来的一半
C. 最大加速度变为原来的一半
D. 若n的值取小一些，可以减小测量误差
【答案】C
【解析】A．弹簧振子的周期公式
可知把振幅减小为原来的一半，钢球振动周期不变，故A错误；
B．设平衡位置弹簧的形变量为，则有
开始时，钢球从释放到运动至平衡位置的过程中，根据能量守恒定律有
其中
，
联立解得
同理，振幅减小一半时，可求得
可知
即经过平衡位置的动能不会变为原来的一半，故B错误；
C．钢球在平衡位置时，则有
振幅为A时，最大加速度满足
振幅为时，最大加速度满足
联立解得
故C正确；
D．若n的值取小一些，测量误差会增大，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，+Q为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线，两电荷量相同、但质量不相等的粒子，分别从同一点A以相同的速度射入，轨迹如图中曲线，B、C为两曲线与圆的交点。、表示两粒子经过B、C时的加速度大小，、表示两粒子经过B、C时的速度大小。不计粒子重力，以下判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可知粒子均带正电，AB曲线弯曲程度较AC大，可知AB轨迹的粒子质量较小，因为B、C两点电势相等，可知
UAC=UAB
电荷量相同，由动能定理
可知
由牛顿第二定律
可知质量小的加速度大，即
故选C。
7. 如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距均为d，两板之间的电压随时间周期性变化规律如图乙所示。一不计重力的带电粒子束先后以速度从O点沿板间中线射入极板之间，若时刻进入电场的带电粒子在时刻刚好沿A板右边缘射出电场，则（ ）

A. 时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为
B. 时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为
C. 时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中的最大速度为
D. 时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中离A板的最小距离为0
【答案】B
【解析】A．依题意可知粒子带负电，由受力分析可知，时刻进入电场粒子，沿电场方向在内向上做匀加速运动，在内向上做匀减速运动，根据对称性可知，在时刻，沿电场方向的速度刚好减为0，则粒子离开电场时速度大小为，故A错误；
B．时刻进入电场的粒子，沿电场方向在内向下做匀加速运动，在内向下做匀减速运动，根据对称性可知，在时刻，沿电场方向的速度刚好减为0，则粒子离开电场时速度大小为，故B正确；
CD．时刻进入电场的粒子，沿电场方向在内向上做匀加速运动，在内向上做匀减速运动，在内向下做匀加速运动，在内向下做匀减速运动；可知粒子在时刻的速度最大，在时刻与A板的距离最小；设粒子在电场中的加速度大小为，对于时刻进入电场的粒子，在时刻刚好沿A板右边缘射出电场，则有
，
可得
对于时刻进入电场的粒子，在时刻沿电场方向的分速度为
则时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中的最大速度为
在内粒子向上运动的位移大小为
则时刻进入电场粒子在两板间运动过程中离A板的最小距离为
故CD错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6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a所示为时刻波图像，b为波在A点的振动图像，A点距离B点10米，C点距离B点2米，下列说法正确的是（ ）
A. 该波向x轴负方向传播
B. 该波的波速为
C. 0~14秒内质点A所走过的路程为
D. 再过一秒质点C在波谷位置
【答案】AC
【解析】A．由图b可知时刻，质点A沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波向x轴负方向传播，故A正确；
B．由题图可知波长为
周期为，则波速为
故B错误；
C．根据
可知0~14秒内质点A所走过的路程为
故C正确；
D．由于该波向x轴负方向传播，且质点C右侧波谷离B点距离为，则有
可知再过一秒质点C不在波谷位置，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，ABCD是边长为的正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和−Q的点电荷，则（ ）
A. M、P两点的电场强度相同
B. 将正试探电荷由P移动到N，电场力做负功
C. 将正试探电荷由C移动到M，电势能增加
D. 正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量大于由C移动到N时的电势能变化量
【答案】BC
【解析】A．根据对称性可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，综合分析可知，N点的电势高于P点的电势，正试探电荷在N点的电势能大于在P点的，正试探电荷由P到N电势能增加，电场力做负功，故B正确；
C．仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相等，正试探电荷由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，故C正确；
D．根据对称性可知M点和P点电势相等，结合B项分析可知，正试探电荷由M到N，电场力做负功，电势能增加，因此正试探电荷由C移动到M时的电势能变化量小于由C移动到N时的电势能变化量，故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，在粗糙绝缘的水平地面上，一质量m = 2kg的带负电小滑块（可视为质点）在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场（图中未画出），滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是经过x = 1m处的切线，并且AB经过（0，3）和（3，0）两点，重力加速度取g = 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. x = 3m处的电势最高
B. 滑块运动至x = 2m处时，速度可能最大
C. 向右运动过程中，电场力先做负功后做正功
D. 滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置
【答案】AB
【解析】A．滑块在x = 3m处电势能最小，根据Ep = qφ，且滑块带负电，所以x = 3m处的电势最高，故A正确；
BC．Ep—x图像斜率的绝对值
表示滑块所受电场力的大小，所以滑块在x = 1m处所受电场力大小为
滑块所受滑动摩擦力大小为f = μmg = 0.8N
所以在1—3m区间内，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，且不断减小，则滑块所受合外力方向与速度方向先相同后相反，速度先增大后减小；在x = 3m之后，滑块所受电场力与滑动摩擦力同向，且不断增大，则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中，电场力先做正功后做负功，速度先增大后减小，在x = 2m处速度可能最大，故C错误、B正确；
D．滑块在x = 1m处的电势能与在x = 4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x = 4m处，则应满足
根据题中数据可知实际情况满足上式，所以滑块一定能经过x = 4m处的位置，故D错误。
故选AB。
三、非选择题（共54分）
11. 某同学欲利用一固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图甲所示，图中虚线为圆弧面最低处，圆弧面半径约为1.5m，该同学取一小铁球进行实验。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则小铁球的直径__________cm。
（2）钟同学将小铁球从槽中虚线左侧接近虚线处由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆。当小铁球第一次经过虚线处开始用秒表计时，并计数为1，当计数为60时，所用的时间t如丁图所示，秒表的读数为__________s，则等效单摆的周期__________。（用字母t表示）
（3）更换半径不同的金属球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的图像如图丙所示，图中图线的横、纵截距均已标出，则当地的重力加速度__________。
【答案】（1）1.66 （2）96.8s （3）
【解析】【小问1详解】
[1]十分度游标卡尺的最小刻度为
故小铁球的直径
【小问2详解】
[1]秒表大表盘的读数分，小表盘读数是秒，二者加在一起，即为指示的时间，故
[2]根据题意可知，当计数为60时，小铁球完成个周期，所用的时间为t，则等效单摆的周期为
【小问3详解】
[1]根据题意摆长为
由单摆周期公式
推得
联立解得
故斜率为
推得
12. 探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源，定值电阻，电容器，单刀双置开关S。
（1）为测量电容器充放电过程电压U和电流I变化，需在①、②处接入测量仪器，位置②应该接入测__________（电流、电压）的仪器。
（2）将单刀双掷开关S与“2”端相接时，通过电阻R的电流__________（填“从a到b”或“从b到a”）。
（3）放电过程中电容器两端电压U随时间t变化关系如图乙所示。已知图线与坐标轴围成的面积为，最大电压为，根据该图像可以粗略测出实验中电容器的电容__________。（用题中已知物理量表示）
【答案】（1）电压 （2）从a到b （3）
【解析】【小问1详解】
位置②与电容器并联，为测电压仪器。
【小问2详解】
将单刀双掷开关S与“2”端相接，电容器充电时上极板带正电，通过电阻R的电流从a到b。
【小问3详解】
电容器放电时的图线与坐标轴围成的面积为表示电容器放电的电荷量
电容器的电容为
13. 如图所示，在xOy平面内有两个点波源、分别位于x轴上、m处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动，波源开始的振动方程为cm，波源开始的振动方程为cm，质点P位于x轴上m处，已知质点P在s时开始振动，求：
（1）这两列波在介质中的波长；
（2）在至s内质点P通过的路程。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意知rad/s，周期
s
波速为
m/s
波长为
m
（2）P点到两波源的路程差
所以P点是振动加强点。
0~0.1s内，P不振动；
0.1s~0.9s内，P只参与由波源产生的振动，故
cm
0.9s~1.3s内，P同时参与由波源和产生的振动且振动加强，故
cm
综上所述，在至s内质点P通过的路程cm
14. 如图所示，杆上两点固定两根绳子，两点的间距为，绳1的长度为，绳子另一端共同系一带电量为、质量为的小球，在竖直向上的匀强电场中以某一角速度绕杆做匀速圆周运动可以使绳子1、2均处于绷直状态；如果撤去电场，小球以同样的角速度绕杆做匀速圆周运动时的圆心刚好是点。重力加速度大小为，求：
（1）小球做匀速圆周运动的角速度；
（2）保持角速度大小不变，且可以使绳子1、2均处于绷直状态，求匀强电场的场强取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）撤去电场，小球以同样角速度绕杆做匀速圆周运动，如图所示

由几何关系可知轨道半径
绳1与水平方向的夹角为，则有
根据牛顿第二定律，有
在竖直方向上，有
联立解得
（2）满足题中可以使绳子1、2均处于绷直状态的最小的匀强电场是绳子2拉力为零，最大的匀强电场是绳子1拉力为零，有
解得
根据牛顿第二定律，有
在竖直方向上，有
联立解得
故匀强电场的场强大小取值范围为。
15. 人类为了开发外太空，需要模拟各种等效重力场下的逃生方式。如图所示，水平面xOy和竖直面yOz内分别固定着两个半径均为R的半圆形光滑绝缘轨道OMN和OPQ，整个空间存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，质量分别为0.5m、m的逃生球A、B套在轨道上，其中绝缘的A球不带电，B球的电荷量为。已知匀强电场的电场强度大小为（g为重力加速度），B球从OMN轨道进入OPQ轨道时无能量损失，初始时B球静止在OMN轨道的中点处，A球以大小为的初速度从N点滑上轨道，A、B两球之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞过程中B球的电荷量不变，A、B两球均可视为质点，碰后A球被锁定。求：
（1）B球到达O点的速度大小；
（2）B球在OPQ轨道上的最小动能；
（3）B球从Q点脱离轨道后，经过y轴时的坐标。
【答案】（1） （2） （3）（，，）
【解析】【小问1详解】
A、B球碰撞过程，设碰撞后A、B球的速度分别为、 ，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
从M点到O点，设B球到O点的速度为，对B球，根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
对B球，当动能最小时在图中K点
从O点到K点，根据动能定理可得
解得
【小问3详解】
设B球经过Q点时的速度为，从O点到Q点，有
解得
B球离开Q点后，设到达y轴所需要的时间为t，则有
解得
即经过y轴上时的坐标为（，，）。