2025届河北省新时代NT教育高三上学期12月阶段测试物理试题及答案

2024-2025学年第一学期12月高三阶段性测试卷物理注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。一、单选题：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的。1.扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是A.纸盆中心振动的周期为4sB.纸盆中心振动的回复力与位移不成正比C.在1×10-3s时刻纸盆中心的速度方向发生改变D.纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.0×10-4cos(50πt）m2.如图所示是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，卫星均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，关于各物理量的关系，下列说法正确的是A.三颗卫星的环绕速度VA＜VB＜VCB.三颗卫星的发射速度VA＞VB＞VCC.三颗卫星的角速度ωA＞ωB＞ωCD.三颗卫星的机械能EA＞EB＞EC平投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹。手榴弹从投出的位置到落地点的高度差均为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是A.战士对甲、乙两颗手榴弹做的功相同B.在空中飞行过程中，甲手榴弹速度的变化量大于乙手榴弹速度的变化量C.在空中飞行过程中，甲、乙两颗手榴弹重力的瞬时功率随时间变化规律相同D.在空中飞行过程中，甲、乙两颗手榴弹动量对时间的变化率不同4.如图所示，光滑的冰面上有一质量为m的小车处于静止状态，小车上表面为一半径为R的光滑圆弧曲面，圆弧的最低点切线水平。某一时刻，一质量也为m的小球自左端以水平速度V0冲上小车，下列说法正确的是A.如果小球从小车上端离开小车，小球将不会回到小车上B.小球与小车相互作用的过程中，小球和小车组成的系统机械能不守恒C.小球与小车相互作用的过程中，小球和小车组成的系统动量守恒D.小球最终将会从小车左端离开小车，之后小球做自由落体运动5.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站C绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R，忽略月球自转。下列说法正确的是A.月球的平均密度为B.航天飞机沿椭圆轨道到达B处的线速度小于空间站的环绕线速度C.航天飞机从A处到B处运行过程中速度增大，机械能也增加D.月球表面的重力加速度为42R6.如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在水平地面上，从t=0时刻开始物体受到竖直向上的拉力F作用，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示，重力加速法正确的是A.0~6s拉力F的冲量为12N·sB.3s末物体的动量为3kg·m/sC.6s末合力的瞬时功率为20WD.6s末物体的动能为30J7.如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极YY′之间电势差如图乙所示的规律变化，水平偏转电极XX′之间的电势差如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是二、多选题：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，有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。8.电容器是一种重要的电子器件，通过充、放电过程来传输交流信息。某同学利用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势为E，内阻不计，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i－t曲线如图乙所示。下列说法正确的是A.图像阴影部分的面积S1和S2一定相等B.R1阻值大于R2C.若想快速充电，需要减小R1阻值，若想均匀充电需要增大R1的阻值D.计算机测得S1=S0,则该电容器的电容为9.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，木板左端O处固定轻质弹簧，弹簧自由端在A点，木板右侧用不可伸长的细绳连接于竖直墙上（细绳无拉力细绳所能承受的最大拉力为F。质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达到最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未从木板上掉落。忽略物块的大小，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。下列说法正确的是FA.细绳被拉断后瞬间物块的加速度大小为mB.细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为C.滑块与木板AB间的动摩擦因数为D.整个过程木板对地的位移大小为10.一列横波在某介质中沿x轴传播，t=0.75s时的波形图如图甲所示，x=1.5m处的质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是A.波沿x轴负向传播B.如果以图甲中质点L和N为相干波源，使质点L和N按图甲的振动规律振动，则距离波源L和N距离相等的点为振动加强点C.该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为2m的球，能够发生明显的衍射现象D.从图甲时刻开始再经过t=4.25s，质点P通过的路程约为174cm三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。11.（6分）如图甲，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，已知每根轻细线长度为L0，两悬点间相距s。当小球通过光电门（平衡位置）时，光电计数器计数1次，同时计时器开始计时。请回答下列问题：（1）如图乙，用游标卡尺测得小球直径d=mm。若计数器显示的计数次数为n时，所用时间为t，则双线摆的振动周期T双线摆的等效摆长L用题中所给字母表示双线摆和单线摆相比，双线摆的主要优点是。（2）如图丙，是根据实验测得多种不同摆长的振动周期作出的T2—L图像。图线的斜率为k，图线未过原点，其原因可能是，则当地的重力加速度g＝。12.（10分）某同学设计出如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过相同的光电门1和光电门2，光电计时Δt2，已知当地的重力加速度为g。（1）该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图乙所示，则其直径d= （2）小球通过光电门2时的瞬时速度℃2=（用第（1）问和题干中字母表示）。℃2与小球球心到达光电门2的（3）保持光电门2位置不变，上下调节光电门1，测出光电门1和2之间的距离h，多次实验记录多组数据，作出2随h变化的图像如图丙所示，若该图线的斜率k近似等于，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。（4）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值13.(10分）如图所示，用长R为1m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球C悬挂于。点，小球C静止。质量为1kg的物块A放在质量也为1kg的木板B的右端，以共同的速度℃0=2m/s,沿着光滑水平面向着小球滑去，小球与物块发生弹性正碰，物块与小球均可视为质点，且小球C返回过程不会碰到物块A，不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2。求：(1)碰后小球C上升的高度h；(2)若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,木板B至少要多长，物块A才不会从长木板的上表面滑出。14.(12分）两波源分别处于x1=-4m和x2=14m处，两波源激起的平面简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，0时刻的波形图如x3=0和x4=10m的P、Q两质点刚开始振动，之后P、Q点的振动方程分别为YP=2sin(2πt+π)cm,YQ=4sin(2πt）cm。质点M的平衡位置位于x=5m(1)从t=0时刻开始再经11.5s质点M运动的路程，11.5s时刻M点的位置坐标；(2)在P与Q之间（P、Q除外）振动加强点的个数以及它们平衡位置的横坐标。15.(16分）如图所示，水平绝缘桌面B点右侧粗糙，左侧光滑，轻质弹簧左端固定在挡板A上，弹簧自然伸长时右端处于B点，B与D之间有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E1=200N/C,水平桌面右侧区域有图示光滑圆弧轨道PLQ，LQ为竖直直径，竖直边界MN右侧有水平向右的匀强电场，场强大小为E2=750N/C,B与D之间距离圆弧半径R=1m,OP与竖直方向夹角θ=53o。将质量为m=1kg,带电量为q=+10-2C的小物块靠在弹簧右端，与弹簧不连接，向左推物块压缩弹簧到C点由静止释放，物块离开桌面后，在空中平抛运动一段时间后由圆弧轨道的P点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，已知B与C之间距离为x0=1m,g=10m/s2,忽略空气阻力和物块的大小，物块与桌面之间的动摩擦因数μ=0.5,弹簧的劲度系数k=100N/m,弹簧弹性势能满足公式kx2,x为弹簧的形变量，物块的带电量始终不变，sin53o=0.8,求：(1)物块离开桌面的速度VD；(2)D与P之间的竖直高度h，水平距离x2;(3)物块对圆弧轨道的最大压力的大小Fm和最小压力的大小Fmin。1时刻纸盆中心振动的速度方向改变，C选项正确。纸盆中心做简谐运动的方程为，C选项正确；卫星运行的轨道距离地球越远，需要的发射速度越大，所以，三颗卫星的发射速度vA<vB<vC，B选半径越大具有的机械能越大，所以三颗卫星的机械能关系是EA<EB<EC，D选项错误。3.C【解析】由图可知甲手榴弹抛出时的初速度较大，战士对甲手榴弹做的功多，A选项错误。速度的变化量Δv=gt，甲、乙两颗手榴弹空中飞行时间相同，加速度相同，所以速度4.D【解析】小球在小车曲面上滑动过程中，系统合外力不为零，所以系统动滑到小车底端时，对小球和小车系统由能量守恒0=mv1+mv2，解得v1=0，v2=v020~2s，F≤mg，物体静止不动，2s后物体开始向上运动，2s~3s对物体由动量定理得6s末物体的动能为mv2=×0.2×202J=40J，D选项错误。7.D【解析】据YY'偏转板和XX'偏转板所加电压的变化规律，可得示波管屏幕上呈现的图9.ABC【解析】细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA段光滑，没有摩擦力，在水平方向3得选项正确；滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速s=×4×20cm+×20cm=160cm+10s2cm≈174cm，D选项正确。2t2tn1（1分22sL042s(2)计算摆长时漏加摆球半径（1分1分）【解析】(1)由题图乙可知小球直径为d=12mm+0.1×6mm=12.6mm,双线摆的振动周期(2)如果计算摆长时漏加小球的半径，将会导致图线不过原点，而交到纵轴正半轴上。由4【解析】(1)该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如题图乙所示,则其直径d=6.0mm+20.0×0.01mm=6.200(2)小球通过光电门2时的瞬时速度球心到达光电门的瞬时速度为球心下降位移d的位移中点的瞬时速度，为球心下降位移d的平均速度，即中间时刻的瞬时速度，中间时刻瞬时速度小于位移中点的瞬时速度，所以v2<v该图线的斜率k近似等于-2g，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。(4)考虑到实际存在空气阻力,设小球在下落过程中平均阻力大小为f，根据动能定理mgh-fh=整理得因为131）h=0.2m2）0.5mmAv0＝mAv1＋mCv2