【物理】2025届河北省部分高中高三下学期4月质量检测试题（解析版）

2024~2025学年度高三年级4月质量检测物理考生注意：1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4、本卷命题范围：高考范围。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。1.一个氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子（）A.吸收光子，能量减少 B.吸收光子，能量增加C.放出光子，能量增加 D.放出光子，能量减少【答案】B【解析】一个氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，需要吸收光子，能级能量值为又能级值为负值，所以，能级越高，能量值越大，即此时能量增加。所以B正确，ACD错误。故选B。2.举办庆祝活动经常释放气球，以增加欢庆气氛。随着气球缓慢升到高空，大气逐渐变得稀薄，大气压强变小，同时温度降低。若将气球内气体看作理想气体，下列说法正确的是（）A.外界对气球内气体做功，气体内能增加B.外界对气球内气体做功，气球内能减小C.气球内气体从外界吸收热量，气体内能增加D.气球内气体向外界放出热量，气体内能减小【答案】D【解析】由于大气压强减小，故气球体积增大，因此气球内气体对外界做功，由于外界大气温度降低，故气球内气体向外界传递热量，由热力学第一定律（ΔU=W+Q）得，气球内气体内能减小，故选D。3.某质点在多个共点力的作用下做匀速直线运动，若仅撤去其中一个恒力，关于质点之后的运动，下列说法正确的是（）A.一定做曲线运动B.不可能做匀速圆周运动C.质点的动量可能不变D.若做曲线运动，合力的瞬时功率不可能为零【答案】B【解析】A．撤去其中一个力后，若剩余力的合力与初速度共线，则做直线运动，A错误；B．因剩余力的合力恒定，故质点不可能做匀速圆周运动，B正确；C．因合力恒定，冲量不为零，故动量一定会变，C错误；D．若做曲线运动，当合力与速度方向垂直时，合力的瞬时功率为零，D错误。故选B。4.如图所示，两点是介质中间距为两个波源，它们振动起来产生在纸面内传播的波形完全相同的简谐横波。两列波的振幅均为，周期均为，波速为。则之间连线上振幅为的点有（）A.2个 B.3个 C.4个 D.5个【答案】D【解析】由题意可知，两个波源是同相位的相干波源，两列波的振幅都为，故连线之间振幅为的点必为振动加强点，波长设之间的点是加强点，则满足求得共五个振动加强点，即P、Q连线上振幅为10cm的点有5个。故选D。5.如图所示，A、B、C是孤立点电荷Q（未画出）所形成的电场中直线上的三个点，且C是AB的中点，C点也是直线上电场强度最大的点，将一个负点电荷q在该直线上移动时，发现在C点时电势能最小，则下列说法正确的是（）A.Q是正电荷 B.A、B两点的电场强度相同C.A、B、C三点中，C点电势最低 D.将负点电荷q从A移到C电场力做负功【答案】A【解析】B．由题意，C点是直线上距离Q最近的点，A、B到Q距离相等，则A、B两点的电场强度大小相等，但方向不相同，故B错误；AC．负电荷在电势高处电势能小，可见A、B、C三点中，C点电势最高，则Q是正电荷，故A正确，C错误；D．将负点电荷q从A移到C，电势能减小，根据功能关系可知电场力做正功，故D错误。故选A。6.如图所示，变压器为理想变压器，电流表为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，在、两端输入正弦交流电压，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数变大，则下列说法正确的是（）A.滑片可能是向下移动B.原线圈输入的电压可能增大C.a、D.原线圈输入的功率一定增大【答案】C【解析】A．设原线圈中电流为，则、两端电压由于电流表的示数变大，据变流比可知变大，不变则变小，滑片一定向上移动，故A错误；B．变大，两端的电压变大，因此原线圈两端的电压变小，故B错误；C．由于电流变大，因此、两端输入的功率变大，故C正确；D．由可知，不能确实原线圈输入的功率是变大还是变小，故D错误。故选C。7.如图所示，从固定斜面的顶端A以大小为v的水平速度抛出一个质量为m的小球，小球落在斜面上且不反弹。斜面的倾角为，不计空气阻力，重力加速度为g，，则小球在空中运动过程中重力做功的平均功率为（）A B. C. D.【答案】C【解析】小球做平抛运动，有解得小球做平抛运动重力做功的平均功率C正确，ABD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.如图所示，地球的两颗卫星、分别在同一平面内的圆和椭圆轨道上运行，AB是椭圆轨道的短轴，C、D分别是椭圆轨道的近地点和远地点，A、B也是两个轨道的交点，的轨道半径与轨道的半长轴相等，则下列说法正确的是（）A.在C点的速度一定比的运行速度大B.从A点运动半个椭圆到B点的时间与转半圈的时间相等C.在A点的速度与在A点的速度有可能相同D.与地心连线和与地心连线在相等时间内扫过的面积一定不相等【答案】AD【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动时，有可得可知卫星在过C点的圆轨道运行速度大于的运行速度，而从C点变轨到椭圆轨道需要点火加速，所以在C点的速度一定比的运行速度大，故A正确；B．由于的轨道半径与轨道的半长轴相等，根据开普勒第三定律可知，、的周期相等，但从A点沿顺时针运行到B点的时间大于半个周期，所以从A点运动半个椭圆到B点的时间与转半圈的时间不相等，故B错误；C．、在A点的速度方向不同，故C错误；D．设圆的半径为，则椭圆的半长轴为，半短轴为，则圆的面积为，椭圆的面积为，由于，因此与地心连线和与地心连线在相等时间内扫过的面积一定不相等，故D正确。故选AD。9.如图所示，两个质量相等的小球P、Q，用轻质细线通过一大小不计的定滑轮连接起来，P套在倾斜固定细杆上，滑轮的固定点O与细杆在同一竖直平面内，初始时P与定滑轮之间的细线水平，现由静止释放P，Q在运动过程中不会与杆和天花板碰撞，不计一切摩擦，则P由静止开始运动到第一次到最低点的过程中（）A.Q的速度先增大后减小 B.P机械能的减少量等于Q机械能的增加量C.P的机械能先增大后减小D.P速度最大时，P与定滑轮之间的细线与杆垂直【答案】BC【解析】B．系统的机械能守恒，P机械能的减少量等于Q机械能的增加量，故B正确；AC．P与定滑轮之间的细线与杆垂直时，Q下降到最低点，速度为零，Q的机械能最小，P的机械能最大，P再向下运动到最低点过程中，速度减小，机械能减小，而Q的速度向下先增大后减小，故A错误，C正确；D．P与定滑轮之间的细线与杆垂直，合力沿杆向下，处于加速状态，故最大速度在该位置下面，故D错误。故选BC。10.如图所示，形光滑金属导轨水平固定，导轨之间存在竖直方向的匀强磁场（未画出）。使不同的导体棒在导轨上均经历I、II两个运动过程，过程I：在外力作用下使金属棒向右匀速运动时间；过程II：时刻立即撤去外力，直至导体棒停止运动。已知导轨足够长，不计导轨电阻，设过程I与过程II中通过导体棒截面的电荷量分别为、，则下列说法正确的是（）A.若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成正比B.若导体棒电阻相同，则与导体棒匀速运动时的动能成反比C.若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成正比D.若导体棒匀速运动时动能相同，则与导体棒的电阻成反比【答案】AD【解析】对于过程I，根据可得对于过程II，根据动量定理有其中联立可得则有由表达式可知，若导体棒电阻相同，则与导体棒的动能成正比；若导体棒动能相同，则与导体棒的电阻成反比。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某兴趣小组用图甲所示实验装置“探究加速度与质量的关系”。（1）实验用的打点计时器如图乙所示，此打点计时器所接电源为________；（选填“约8V交流电源”“约8V直流电源”“220V交流电源”或“220V直流电源”）（2）平衡好摩擦阻力后进行实验，实验得到如图丙所示的一条纸带，已知电源的频率为50Hz，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为________（保留2位有效数字）；（3）在保持槽码质量（远小于小车和砝码总质量）不变的情况下，多次改变小车上砝码的质量，测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m，作出图像如图丁所示，若图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若满足牛顿第二定律，则小车的质量为________。【答案】（1）220V交流电源（2）（3）【解析】（1）[1]实验所用的打点计时器为电火花打点计时器，所接电源为220V交流电源；（2）[2]由于每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻计数点之间的时间间隔为根据逐差法可知加速度为（3）[3]设细线拉力为F，小车质量为M，根据牛顿第二定律有可得可知图像的斜率为纵轴上的截距为联立解得小车的质量为12.要测量两节干电池的总电动势和内阻，某同学根据实验室提供的器材连接成了如图甲所示实验电路．其中电阻箱，电流表A（量程为0~2mA，内阻）。（1）现将电流表A改装成量程为的电流表，则接入的定值电阻________（结果保留1位有效数字）；（2）将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节电阻箱，某次实验电流表的示数如图乙所示，此读数为________mA，此时流过电池的电流大小为________A；（3）多次调节电阻箱，得到多组电流表的示数I及电阻箱的阻值R，作出图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率为，由此求得电源的电动势________V，内阻________。（结果保留2位有效数字）【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）[1]根据电流表改装原理解得（2）[2]由图可知电流表的读数为；[3]此时通过电源的电流为（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有整理得由于远小于，因此有图像的斜率为图像的截距为解得，13.如图所示，等腰直角三棱镜中，，长为，为的中点，一单色光平行于照射在边的点，其折射光线刚好照射在点，将入射光线绕点在竖直平面内沿顺时针方向转动，当光线与边垂直时，入射光线在边刚好发生全反射，真空中的光速为，求：（1）三棱镜对光的折射率；（2）光从点传播到点所用的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据题意，折射光在边发生全反射的临界角为则三棱镜对光的折射率【小问2详解】如图所示当光以平行于方向入射时，入射角设折射角为，则有解得根据几何关系根据正弦定理有解得光在三棱镜中传播速度为则光从点传播到点所用时间为14.如图所示，质量为、半径为的光滑半圆弧槽静止在光滑的水平面上，其左侧紧靠固定的挡板，为圆弧槽的水平直径，质量为的小球从点的正上方高处由静止释放，从点进入圆弧槽，重力加速度为，不计空气阻力和小球的大小，求：（1）小球第一次运动到圆弧槽最低点过程中，固定挡板对圆弧槽的冲量大小；（2）小球第一次运动到圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小；（3）小球第一次离开点后，上升的最大高度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设小球第一次到圆弧槽最低点的速度大小为，根据机械能守恒有解得对整体用动量定理，固定挡板对圆弧槽的冲量大小【小问2详解】设在最低点圆弧槽对球的支持力大小为，则根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，此时球对圆弧槽的压力大小【小问3详解】设小球第一次到达点时，小球和圆弧槽沿水平方向的速度大小为，据水平方向动量守恒有解得设小球第一次到达点时沿竖直方向的速度大小为，根据系统机械能守恒有解得小球离开点后斜向上抛，设上升的最大高度为，则有解得15.如图所示，在平面直角坐标系x轴上方有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x轴下方有与x轴正方向成角斜向右上方的匀强电场．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上点沿y轴负方向以一定初速度射出，粒子连续两次都经过x轴上Q点（未画出）进出电场，当粒子第二次经过Q点时，仅将磁场方向改成垂直坐标平面向里，则粒子第四次经过x轴时还是在Q点，粒子重力不计，求：（1）粒子在P点射出的初速度的大小；（2）匀强电场的电场强度E的大小；（3）粒子从P点射出到第三次