河北省市级联考2024-2025学年高三上学期11月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省2025届高三年级11月阶段调研检测二物理本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。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。1.1967年我国第一颗氢弹成功爆炸，氢弹爆炸的核反应方程为，下列说法中正确的是（）A.该核反应为α衰变 B.该核反应为裂变反应C.X粒子为电子 D.的比结合能大于的比结合能【答案】D【解析】AB．该核反应为聚变反应，虽然有α粒子产生，但不是α衰变，故AB错误；C．设X粒子的质量数为A，电荷数为Z，由质量数守恒和电荷数守恒有解得，所以X粒子为中子，故C错误；D．该核反应释放核能，所以生成核的比结合能更大些，故D正确。故选D。2.如图所示，直线a和曲线b分别是A、B两架无人机在空中飞行的速度—时间图像。图线a的斜率为，时刻图线b的切线斜率为，已知。下列说法中正确的是（）A.两架无人机运动方向可能相互垂直B.在到这段时间内，两架无人机的平均速度相等C.在到这段时间内，无人机B的加速度先减小后增加D.时刻，无人机B的加速度小于无人机A的加速度【答案】C【解析】A．由速度—时间图像可知，两架无人机运动方向一定在同一直线上，不可能相互垂直，故A错误；B．速度—时间图像中面积表示位移，在到时间内，无人机A发生的位移小于无人机B发生的位移，所以这段时间内无人机A的平均速度小于无人机B的平均速度，故B错误；C．速度-时间图像的斜率表示加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，所以这段时间内无人机B的加速度先减小后增大，故C正确；D．时刻b图线的切线斜率为负，但绝对值大于图线a的斜率，所以该时刻无人机B的加速度大于无人机A的加速度，故D错误。故选C。3.某带电体产生电场的a、b、c、d等势面分布如图中实线所示，电势分别为4φ0、3φ0、2φ0、φ0（φ0>0），虚线为某带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，M、N为运动轨迹与等势面b、a的交点，已知粒子所带电荷量的大小为q，它经过M点时的动能为Ek0。下列说法中正确的是（）A.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度B.粒子带正电C.粒子从M点运动到N点的过程中，电势能先增大后减小D.粒子经过N点时的动能为【答案】C【解析】A．由题意可知四个等势面为等差等势面，N点的等势面比M点的等势面密集，所以N点的电场强度大于M点的电场强度，由于粒子仅受静电力作用，所以粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故A错误；B．由于电场线与等势线（面）垂直，结合四个等势面的电势分布情况，在M点作b等势面的垂线，如图所示由曲线运动特点可知，粒子所受电场力与电场强度方向相反，则粒子带负电，故B错误；C．由粒子运动轨迹可以判断粒子与带电体间存在斥力，粒子在运动过程中，静电力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确；D．由M到N过程中静电力对粒子做正功，由动能定理有解得故D错误。故选C。4.如图所示，一质量为2m的滑块A放在水平平台上，用一跨过光滑定滑轮的轻绳将滑块A与质量为m的小球B相连，滑轮与滑块A之间的轻绳水平，滑轮与小球之间的轻绳竖直。小球由静止释放，小球下落高度h。已知滑块A与平台间的动摩擦因数，重力加速度为g，平台离地面足够高。下列说法中正确的是（）A.小球B释放后，轻绳的拉力为mg B.小球B释放后，小球的加速度大小为0.25gC.小球B释放后，小球处于超重状态D.小球下落h高度时，滑块的速度大小为【答案】B【解析】AB．小球B释放后，对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有对小球受力分析并结合牛顿第二定律有解得a=0.25g故A错误，B正确；C．小球B释放后，小球的加速度竖直向下，所以小球处于失重状态，故C错误；D．小球下落h高度时，由解得故D错误。故选B。5.如图所示，某次军事演习中，在A、B两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹，两炮弹同时击中目标且上升的最大高度相同。空气阻力忽略不计。下列说法中正确的是（）A.从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等B.A处发射的炮弹的初速度较小C.A处的炮弹先发射D.击中目标时从A、B处发射的炮弹速度相等【答案】A【解析】A．从A、B处发射的炮弹上升的最大高度相同，所以炮弹发射时初速度的竖直方向分量相同，而炮弹同时击中O点的目标，所以竖直方向的位移相同，炮弹发射后在竖直方向上做竖直上抛运动，有所以从A、B处发射的炮弹在空中飞行的时间相等，故A正确；B．由于时间相同，而A处发射的炮弹的水平位移较大，所以A处发射炮弹的初速度的水平分量较大，所以从A处发射炮弹的初速度较大，故B错误；C．由于炮弹在空中飞行的时间相同，且要求同时击中目标，所以A、B处的炮弹应该同时发射，故C错误；D．击中目标时炮弹的竖直方向速度相同，而从A处发射炮弹的水平方向速度较大，所以击中目标时从A处发射的炮弹速度较大，故D错误。故选A。6.如图所示，质量为3m的物体A放在水平面上，轻绳通过固定在天花板上的光滑定滑轮O将物体A和质量为m的小球B连在一起。已知定滑轮O和物体A间的轻绳与水平方向的夹角为30°，物体A和小球B均处于静止状态，物体A与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A.轻绳对滑轮的作用力大小为mgB.地面对物体A的摩擦力大小为C.物体A对地面的压力大小为D.物体A与地面之间的动摩擦因数至少为【答案】D【解析】A．对小球B受力分析可知，轻绳的拉力大小为所以轻绳给滑轮的两个拉力大小均为mg，夹角为60°，所以这两个力的合力大小为故A错误；BC．对物体A受力分析，有解得，由牛顿第三定律有故BC错误；D．由题意可知解得故D正确｡故选D。7.如图甲所示，一个质量为m的小弹丸以v0的速度水平射入一个原来静止的单摆摆球并停留在里面，此后某段时间内摆球的速度—时间图像如图乙所示（曲线为正弦函数）。已知摆球的质量为小弹丸质量的5倍。重力加速度为g取9.8m/s2，π=3.15。下列说法中正确的是（）A.小弹丸的初速度大小为0.5m/sB.摆球偏离平衡位置的最大高度为0.45mC.摆线的长度为5.0mD.摆线的拉力的变化周期为4.5s【答案】C【解析】A．在弹丸射入摆球过程中动量守恒，所以有由图乙可知v=0.5m/s解得故A错误；B．摆球上摆过程机械能守恒，有解得h=0.0125m故B错误；C．由图乙可知单摆的周期为4.5s，由单摆周期公式有解得L=5m故C正确；D．当摆球运动起来后，拉力变化的周期为单摆周期的一半，即2.25s，故D错误｡故选C。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.理想变压器原、副线圈匝数比为11：1，原线圈与理想电流表、副线圈与理想电压表以及负载电阻R开关S连接成如图甲所示的闭合回路，原线圈所接交流电源电压随时间变化的规律如图乙所示，两个定值电阻R=10Ω。下列说法中正确的是（）A.当S断开时，t=0.01s时电流表的示数为0B.当S断开时，电流表的示数为0.18AC.当S闭合后，电压表的示数减小D.当S闭合后，变压器的输入功率为80W【答案】BD【解析】AB．由变压器电压规律有由题意有而当开关断开时，副线圈的电流由电流关系方程联立解得，理想电流表测量的是电流的有效值，不随着时间变化，故A错误，B正确；C．开关S闭合不影响副线圈的输出电压，电压表示数不变，故C错误；D．当S闭合后，副线圈的总电阻所以副线圈的功率故D正确。故选BD。9.一个体积为1的气泡从深为25m的湖底部缓慢上浮到湖面，气泡内的气体对湖水做功0.3J，气体可视为理想气体，湖底温度为7℃，湖面温度为27℃。已知湖水的密度为，g取10，大气压强为Pa．下列说法中正确的是（）A.气泡在湖底时，气泡内的气体压强为PaB.在上升过程中，气泡内每个气体分子的平均速度都变大C.气泡上升过程中，气体从湖水中吸收的热量等于气体对湖水做的功D.上升到接近湖面时，气泡的体积变为3.75【答案】AD【解析】A．由压强关系可知故A正确；B．气泡内气体上升过程中，气泡的温度逐渐升高，气泡内气体的分子平均动能增大，但不是每个气体分子的速度都增大，故B错误；C．由题意可知气泡内气体的内能增大，同时对外做功，由热力学第二定律有△U=W＋Q，所以气体从湖水中吸收的热量大于气体对湖水做的功，故C错误；D．气泡上升到湖面时压强温度由，升高到，由理想气体状态方程有解得故D正确｡故选AD。10.如图所示，回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度可调，所加高频交变电源电压的频率为f．质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程，达到最大动能后由导向板处射出，忽略质子在狭缝加速运动的时间。粒子的质量为4m、电荷量为2q。下列说法中正确的是（）A.加速质子时，磁场的磁感应强度为B.质子被加速的最大动能为C.用该加速器加速粒子时，需要将磁场的磁感应强度调为D.用该加速器加速粒子时，粒子被加速的最大动能为【答案】BC【解析】A．由题意可知质子在磁场中运动的周期质子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有粒子运动周期为联立解得故A错误；B．当质子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有所以此时质子的动能故B正确；C．由题意可知粒子在磁场中运动的周期粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有粒子运动周期为联立解得故C正确；D．当粒子的运动半径为R时速度最大，即动能最大，有所以此时粒子的动能故D错误｡故选BC。三、实验题：本题共2小题，共16分。11.某同学用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。（1）测弹簧原长时，正确的操作是（）A.将弹簧自由放在水平桌面上，用刻度尺测此时弹簧的长度B.将弹簧自由悬挂在水平横杆上，弹簧静止时用刻度尺测此时弹簧的长度（2）将若干个质量相同的钩码依次挂在弹簧下端，并记录所挂钩码的个数N和对应弹簧的长度L，将实验数据描点连线后得到如图乙所示的图像，已知每个钩码的质量为25g，g取9.8m/s2，由图可知弹簧的原长L0=_____cm（结果保留两位有效数字），劲度系数k=_____N/cm（结果保留三位小数）。【答案】（1）B（2）①.10②.0.245【解析】【小问1详析】测弹簧原长时为了避免弹簧自身重力的影响，要将弹簧悬挂在水平横杆上，在弹簧静止时测量弹簧的长度。故选B。【小问2详析】[1]由图乙可知，在不悬挂钩码时弹簧的长度为弹簧的原长，所以该弹簧的原长为10cm；[2]由图乙可知，弹簧的劲度系数为12.某同学做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验装置如图甲所示，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。（1）关于本实验，下列说法正确是_____；A.电火花计时器的工作电压应为交流8VB.为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）C.图示情境可能正在进行“补偿阻力”的实验操作D.实验时小车应从靠近打点计时器处由静止释放（2）他在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带。已知打点计时器的打点周期为，相邻计数点间还有四个点未画出，小车做匀加速直线运动的加速度大小_____（结果保留三位有效数字）；（3）他在保持小车质量不变的前提下，改变槽码的质量，记录多组槽码质量m和对应的小车加速度a，通过描点、连线后得到了如图丙所示的图像，图线没有过原点的原因是_____，图线右侧弯曲的原因是_____。【答案】（1）D（2）0.820（3）平衡摩擦力不足不再满足槽码质量远小于小车质量【解析】【小问1详析】A．电火花打点计时器的工作电压为220V，故A错误；B．为完成实验，除图甲中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）、刻度尺，故B错误；C．进行“补偿阻力”的实验操作时，不能挂着槽码，故C错误；D．小车从靠近打点计时器处释放，可以充分利用纸带，故D正确；故选D。【小问2详析】由题意可知计数点间的时间间隔由图乙可知此过程中小车的加速度【小问3详析】[1]当质量达到一定值时，小车才有加速度，产生原因为平衡摩擦力时长木板倾角过小；故平衡摩擦力不足；[2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得以槽码为对象，根据牛顿第二定律可得联立可得，可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力可以近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量；13.某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材：A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω）C．滑动变阻器（0～30Ω）D．电阻箱（0～99.9Ω）E．开关和导线若干（1）他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为_____Ω后与灵敏电流计_____（填“串联”或“并联”），改装后电流表的电阻_____Ω。（2）他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择_____（填“甲”或“乙”）。（3）他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U-I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）3.0并联2.75（2）乙（3）1.501.25【解析】【小问1详析】[1][2][3]将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有解得此时电流表的内阻【小问2详析】由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图｡【小问3详析】[1][2]由闭合电路欧姆定律有结合图乙可知E=1.50V，解得r=1.25Ω四、解答题：本题共3小题，共38分。14.如图所示为某透明介质材料制成的直角三角形柱体的截面，其中∠B=90°，∠BAC=60°，一细光束由AB的中点O斜射入介质，与AB边成30°角，该细光束在O点的折射光线与AC边平行。已知AB的边长为L，真空中的光速为c．求：（1）透明介质对该细光束的折射率；（2）细光束在柱体内的传播时间（不考虑细光束在AC边上的反射）。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】光束在O点的光路如图所示，光束交BC于D点，由几何关系可知光束在O点的入射角在O点的折射角由折射定律有【小问2详析】由几何关系可知光束在D点的入射角所以光束在D点发生全反射光束与AC交于E点，光路如图所示，由几何关系可知光线从E点射出柱体，OD=2OB=L由折射定律有所以光束在柱体中传播的时间15.如图所示，长L=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端拴小球A，锁定在水平面上的木板C左端静置一滑块B，右端N固定一水平放置的自由轻弹簧，弹簧左端位于M点。木板上表面M点左侧粗糙，与滑块B之间的动摩擦因数为，M点右侧光滑，M点与木板左端的距离d=1.0m，将轻绳伸直，在与O点等高处给小球A一个竖直向下且大小为的初速度，小球A在最低点与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞过程中没有机械能损失，碰后小球A即被取走，滑块B恰好未脱离木板C．已知小球A的质量，滑块B的质量，木板C的质量，滑块B可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，g取10，忽略空气阻力。（1）求A球与滑块B碰撞前瞬间轻绳的拉力大小；（2）求弹簧弹性势能的最大值；（3）若将长木板C解锁，且不计木板C与水平面间的摩擦力，求弹簧的最大弹性势能和滑块B最终与木板C左端的距离。【答案】（1）（2）（3），【解析】【小问1详析】小球A下摆过程由动能定理有在小球A与滑块B碰撞前瞬间，对小球A受力分析有解得【小问2详析】小球A与滑块B碰撞过程有解得滑块B在木板C上滑行的过程中由动能定理有解得当弹簧压缩量最大时弹性势能最大，此过程由能量守恒有解得【小问3详析】将C释放后且不计木板与水平面间的摩擦力，当滑块B在木板C上滑行过程中动量守恒，当滑块B与木板C速度相同时，弹簧的弹性势能最大，此过程有解得由能量守恒有解得最后滑块B与木板C共速，所以动量守恒有能量守恒有解得16.如图所示，绝缘部分P、Q将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来，在导轨的左侧接有电动势为E、内阻为r的电源和电容为C的