2025届河北省二校高三上学期9月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省2025届高三年级9月阶段测试物理注意事项：1.答卷前，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2B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，再选涂其它〖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.如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热沸腾，又加热一段时间后，橡胶塞被推出。下列说法正确的是（）A.水沸腾前加热过程中试管内每个气体分子的速率都变大B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加C.水被加热的过程中，其内能是通过吸热的方式改变的D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，可以实现将吸收的热量全部转化为橡胶塞的机械能而不引起其他变化〖答案〗C〖解析〗A．水沸腾前加热过程中,温度升高,不是每个分子的速率都变大，而是速率大的占的百分比变大。故A错误；B．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小，故B错误；C．水被火焰加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C正确；D．不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故D错误。故选C。2.如图所示是氢原子的能级示意图。当大量处于能级氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）A.总共可以辐射6种不同频率的光子B.从能级跃迁到能级时释放的光子的波长最大C.从能级跃迁到能级时释放的光子的频率最大D.能量最大的光子能量比能量最小的光子能量大13.04eV〖答案〗B〖解析〗A．大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射种不同频率的光子，故A错误；B．从n=5能级跃迁到n=4能级时释放的光子能量最小，由可知该光子的频率最小，由可知该光子的波长最大，故B正确；C．从n=5能级跃迁到n=1能级时释放的光子的能量最大，由可知该光子的频率最大，故C错误；D．从n=5能级跃迁到n=4能级时释放的光子能量最小，光子能量从n=5能跃迁到n=1能级时释放的光子的能量最大，光子能量所以故D错误。故选B3.2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥六号被月球捕获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点A第一次变轨进入椭圆轨道I，运行一段时间后，又在A点第二次变轨进入圆轨道II。圆轨道II的半径为r，嫦娥六号在该轨道的运行周期为T，线速度为v，椭圆轨道I的长轴为kr，月球的半径为R。下列说法中正确的是（）A.月球表面的重力加速度为B.月球的平均密度为C.嫦娥六号两次变轨都是加速变轨D.嫦娥六号在椭圆轨道上的运行的周期为〖答案〗D〖解析〗A．嫦娥六号在圆轨道II上运行的向心加速度但圆轨道II并不是月球表面的轨道，所以月球表面的重力加速度故A错误；B．嫦娥六号在圆轨道上运行时有解得月球的平均密度故B错误；C．由于两次变轨是离月球越来越近，所以两次变轨均为减速变轨，故C错误；D．由开普勒第三定律解得故D正确。故选D。4.如图所示，在倾角为的斜面上叠放着滑块A和木板B、C，用与斜面平行的力F斜向上拉木板B，三个物体都处于静止状态。A、B间的摩擦力大小为，B、C间的摩擦力大小为，C与斜面间的摩擦力大小为。下列说法正确的是（  ）A.可能等于0 B.不可能等于0C.可能等于0 D.和可能同时等于0〖答案〗C〖解析〗A．若等于0，则A不能保持平衡状态，所以不可能等于0，故A错误；B．把A、B作为一个整体，当时=0故B错误；C．把A、B、C作为一个整体，当时=0故C正确；D．若和同时等于0，有得不可能，故D错误。故选C。5.用图甲同一实验装置研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为。下列说法正确的是（）A.逃逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.B光的频率最大C.A光与C光的波长相等，但A光的强度比较弱D.仅换波长更短的光照射阴极K，电流表的示数可能为0〖答案〗B〖解析〗A．由爱因斯坦光电效应方程有可知，逃逸出的光电子的最大初动能与入射的频率有关，但不成正比，故A错误；B．当光电管加反向电压电流表示数刚好为0时有所以因为，所以，故B正确；C．由前面分析可知A光与C光频率相等，由可知A光与C光的波长相等，由于A光照射时饱和电流大，所以A光的强度比较强，故C错误；D．仅换波长更短的光照射阴极K，波长更短，入射光的频率更大，一定能够发生光电效应，而图中所加电压为正向电压，所以电流表示数一定不为0，故D错误。故选B。6.某无人机时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，其最初一段时间内运动的a-t图像如图所示。下列说法正确的是（  ）A.无人机第1s内处于超重状态B.前4s内无人机的最大速度为3m/sC.无人机第2s内的位移为2mD.前4s内无人机机械能一直增大〖答案〗C〖解析〗A．无人机时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，初始时加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；B．无人机先加速后减速，3s时加速度为0，速度最大，图像与时间轴围成的面积代表速度，则最大速度为故B错误；C．无人机第1s末速度第2s内的位移为故C正确；D．前4s内无人机的加速度一直小于重力加速度，可知除重力做功外，还有其他力做负功，机械能减小，故D错误。故选C。7.如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中速度的最小值为（  ）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗当冲锋舟在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时，冲锋舟在静水中的速度最小，则即利用几何关系可知联立代入数据可得故选A。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的。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.玉兔二号月球车的设计质量是135千克，其能源主要来自于太阳能，同时为了应对在月球的漫长黑夜，玉兔二号月球车还携带有基于钚238的同位素温差发电机（也称为“核电池”或“原子能电池”）。核电池中钚238的衰变方程为。下列说法正确的是（）A.衰变过程中核内有中子转变成质子B.该衰变产生中的U核内有142个中子C.该衰变反应吸收能量D.核反应生成物中U的比结合能大于反应物钚的比结合能〖答案〗BD〖解析〗A．由题知，可知该衰变反应为衰变，是原来原子核中的两个质子和两个中子以氦核的形式逃逸出来，并不是中子转变成质子，故A错误；B．钚238的衰变满足质量数守恒和电荷数守恒，则有238=A+4，94=Z+2解得A=234，Z=92所以U核的中子数N=A-Z=142故B正确；C．钚238的衰变中释放核能，该电池就是将释放的核能转变为电能的，故C错误；D．由于该衰变中释放了核能，所以U核的稳定性强于钚的稳定性，也就是U核的比结合能更大些，故D正确。故选BD。9.如图甲所示，长为L轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球。在小球静止时给小球一个瞬时速度v，此时轻绳拉力为，图像如图乙所示。已知重力加速度g取，小球可视为质点，不计一切阻力。下列说法正确的是（）A.小球的质量为1kgB.小球做圆周运动的半径为1.0mC.当时，小球能做完整的圆周运动D.当时，小球通过最高点时受到轻绳拉力的大小为10N〖答案〗ACD〖解析〗A．由乙图可知，当时，小球处于静止状态，可得解得故A正确；B．由乙图可知，当时，根据牛顿第二定律，可得解得故B错误；C．小球做完整的圆周运动时，在最高点的临界速度满足解得小球从最低点运动至最高点过程，由机械能守恒可知解得故C正确；D．当时，根据机械能守恒又联立，解得即小球通过最高点时受到轻绳拉力的大小为10N。故D正确。故选ACD。10.如图所示，两个倾角的斜面体P、Q放在水平面上，两个轻质、光滑定滑轮分别固定在斜面体的顶端，质量均为m的物体A、B通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮与质量为3m的小物体C连接，连接物体A、B的轻绳与斜面平行，连接小物体C的轻绳竖直。同时由静止释放A、B两个物体，两个物体始终在同一水平面上，两个斜面体始终静止不动。物体A、B与斜面体间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g，，。下列说法中正确的是（  ）A.小物体C的加速度为0.2gB.物体A受到的轻绳的拉力大小为0.8mgC.小滑轮受到轻绳的作用力的大小为D.斜面体P对地面的摩擦力大小为，方向水平向右〖答案〗AC〖解析〗AB．设物体A受到的轻绳的拉力大小为T，对A，根据牛顿第二定律对C得故A正确，B错误；C．绳子张力处处相等，根据平行四边形法则，小滑轮受到轻绳的作用力的大小为故C正确；D．斜面体P受到A的摩擦力方向沿斜面向上，水平方向的分力根据平衡条件，斜面体P受到地面的摩擦力大小为，方向水平向左，根据牛顿第三定律，斜面体P对地面的摩擦力大小为，方向水平向右，故D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共16分。11.某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，打点计时器的工作频率。纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。（1）下列操作中正确的有___________；A.必须将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力B.钩码质量要远小于小车的质量C.应先接通电源，后释放小车（2）计数点3对应的瞬时速度大小___________，为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为___________（上面两个结果用题目中的符号表示）。〖答案〗（1）C（2）〖解析〗【小问1详析】AB．本实验研究小车匀变速直线运动规律，只需保证小车所受合外力为恒力即可，没有必要平衡摩擦力，也没有必要保证钩码质量远小于小车的质量。故AB错误；C．为了减小实验误差，实验时应先接通电源，打点计时器稳定工作后，再释放小车。故C正确。故选C。【小问2详析】[1]依题意，相邻计数点的时间间隔为计数点3对应的瞬时速度大小[2]由逐差法可知小车加速度大小的计算式为12.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知将1mL纯油酸配制成2500mL酒精油酸溶液供实验室时使用，用注射器将油酸酒精溶液滴入量筒中，每滴115滴溶液，溶液的体积增加1mL。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为1cm的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示）。1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为___________（保留2位有效数字），由实验数据测得的油酸分子直径约为___________m（保留1位有效数字）。〖答案〗〖解析〗[1]由题意可知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积[2]由图可知面积超过正方形一半的正方形的个数为70个，则油酸膜的面积约为所以油酸分子的直径13.某物理实验小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。（1）他们在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是（）A.所用两球的质量必须相等B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动C.若地面不平，而是一个斜面，两球一定同时落地（2）他们在图乙所示的装置实验前___________（填“必须”或“不必”）将轨道末端调成水平，实验时，小球___________（填“必须”或“不必”）从OP轨道的同一位置由静止释放，准备实验时___________（填“必须”或“不必”）保证轨道光滑。他们记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，已知实验时所用方格纸的每个格的边长，取，则该小球做平抛运动的初速度大小___________m/s（计算结果取三位有效数字），图中O点___________（填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。〖答案〗（1）B（2）必须必须不必是〖解析〗【小问1详析】AC根据自由落体运动规律有下落时间与球质量无关，与高度有关，故两球质量可以不等，所用两球的质量没有必要相等，但若地面不平，是一个斜面时，不同，下落时间不同，故A错误，C错误；B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动：若两球同时落地，表明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故B正确。故选B。【小问2详析】[1][2][3]为了研究小球水平方向的运动是否为匀速直线运动，需要保证小球开始做平抛运动的初速度水平，故他们在图乙所示的装置实验前必须将轨道末端调成水平，实验时，只需要保证小球开始做平抛运动的初速度相同即可，故小球必须从OP轨道的同一位置由静止释放，但准备实验时不必保证轨道光滑。[4每两个竖直方向根据解得水平方向根据解得该小球做平抛运动的初速度大小为[5]水平方向每相邻两个点之间的距离都相等，为，竖直方向根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球在B点的竖直速度大小为假设小球经过图中的O点，且O点的竖直分速度大小为，则从O点到B点过程，竖直方向有解得故O点是小球做平抛运动的抛出点。四、解答题：本题共3小题，共38分。14.如图所示，一汽缸缸导热性能良好，汽缸内用质量为0.2kg、横截面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积，将汽缸竖直放置于恒为47℃的水池中，稳定后封闭气体的体积。已知室内大气，g取，不计活塞与缸壁间的摩擦，封闭气体内能U与温度T满足。求：（1）室温是多少；（2）将汽缸放入恒温水池后，封闭气体从水中吸收的热量Q。〖答案〗（1）7℃（2）3.93J〖解析〗【小问1详析】由题意，封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可得式子中，代入相关已知数据求得可得室温为【小问2详析】由题意，可得未将汽缸放入水池时，封闭气体的内能为将汽缸放入恒温水池后，封闭气体的内能为则封闭气体内能的改变量为该过程中，封闭气体等压变化，对活塞根据平衡条件可得外界对气体所做的功为代入相关已知数据求得根据热力学第一定律可得，封闭气体从水中吸收的热量15.如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球（视为质点），初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒以加速度a竖直向下做匀加速运动，持续一段时间后制动，球筒快速停止运动并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为，滑动摩擦力为。已知重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。（1）若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，求球筒加速度a的范围；（2）若，球筒向下加速的时间为，减速的时间为，球刚好离开球筒。求羽毛球离筒的下端距离。〖答案〗（1）（2）〖解析〗【小问1详析】依题意，对羽毛球受力分析，根据牛顿第二定律可知解得则若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，球筒加速度a的范围为【小问2详析】若则球筒加速过程，羽毛球与球筒相对静止，有球筒减速