【物理】河北省部分重点中学2025-2026学年高三上学期12月联考试题(解析版)

河北省部分重点中学2025-2026学年高三上学期12月联考物理试题（75分钟100分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。）1.2025年8月15日，在文昌航天发射场“长十”系列运载火箭进行了系留点火试验，中国载人月球探测工程研制工作取得又一项重要阶段性突破。若神舟二十号载人飞船绕地球做匀速圆周运动。在飞船中物体处于完全失重状态，已知飞船中的弹簧振子劲度系数为7N/cm，它的振动图像如图所示，在图中G点对应的时刻（）A.振子所受的弹力大小为14N，方向指向x轴的负方向B.振子的速度方向指向x轴的负方向C.0~4s内振子完成两次全振动D.在0~4s内振子通过的路程为32cm，位移为0【答案】C【解析】A．由振动图像可知，G点位移为，根据胡克定律，，则弹力；位移为正，弹力方向指向x轴负方向，A错误；B．G点处于从最大位移处向平衡位置运动的阶段，速度方向指向x轴正方向，B错误；C．由图像可知周期，0~4s内完成全振动的次数次，C正确；D．一次全振动的路程为4A（），则2次全振动的路程为，D错误。故选C。2.“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”霓的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中甲、乙是两种不同频率的单色光，水珠为球形，则（）A.甲、乙两光经过水珠的两次反射均是全反射B.水珠对甲光的折射率小于水珠对乙光的折射率C.甲、乙两光分别照射同一狭缝，甲光通过狭缝时的衍射现象更明显D.从水中射入空气时，乙光发生全反射的临界角大于甲光发生全反射的临界角【答案】D【解析】A．甲、乙从水珠射向空气时，入射角小于全反射的临界角，所以两次反射不是全反射，故A错误；B．由光路图可知，在第一次折射时，甲、乙两光的入射角相同，可知乙光的折射角明显大于甲光折射角，由折射率公式，乙光折射率小，频率也小，故B错误；C．分别照射同一狭缝，由产生明显衍射现象的条件可知，甲、乙光相比，波长越长衍射现象越明显，因为乙光的频率小，波长大，所以乙光的衍射现象更明显，C错误；D．从水中射入空气，满足从光密介质射入光疏介质的条件，会产生全反射，根据，乙光折射率小，所以乙光发生全反射的临界角大于甲光发生全反射的临界角，故D正确。故选D。3.某空间存在一静电场，其沿x轴方向的电势随x变化的情况如图所示，且带电粒子的运动只受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（）A.在O到的范围内存在着沿x轴正方向的匀强电场B.正电荷沿x轴从移到的过程中，电势能增大C.沿x轴从移到的过程中，电场强度减小，负电荷的电势能也减小D.电荷沿x轴从移到过程中，一定不受电场力的作用【答案】D【解析】A．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，在O到的范围内存在匀强电场；根据沿着电场线的方向电势降低，结合题图可知，在O到的范围内存在着沿x轴负方向的匀强电场，故A错误；B．由图可知，正电荷沿x轴从移到的过程中，电势先增大后不变再减小，根据可知，正电荷的电势能先增大后不变再减小，故B错误；C．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，沿x轴从移到的过程中，电场强度减小；由图可知，从移到的过程中，电势降低，根据可知，负电荷的电势能增大，故C错误；D．根据图线的斜率表示电场强度的大小可知，从移到的过程中，电场强度为零，所以电荷一定不受电场力的作用，故D正确。故选D。4.2025年7月6日，全国蹦床体教融合比赛在福建建瓯举行。蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。蹦床运动可简化为如下模型：质量的运动员静止站在蹦床上，床面下沉，床面下竖直放置的轻弹簧产生的弹力大小（x为床面下沉的距离，k为常量）。某次比赛中，运动员离开床面做竖直上抛运动的腾空时间为，运动员可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小。则（）A.常量B.运动员从离开弹性网后腾空至最高点过程中始终处于超重状态C.运动员对弹性网的压力是由弹性网的形变所引起D.运动员离开床面后上升的最大高度【答案】A【解析】A．质量的运动员静止站在蹦床上，床面下沉，则有可得，故A正确；B．运动员从离开弹性网后腾空至最高点过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误；C．运动员对弹性网的压力是由运动员的形变所引起，故C错误；D．运动员离开床面做竖直上抛运动的腾空时间为，根据对称性可知上升和下降时间为则运动员离开床面后上升的最大高度，故D错误。故选A。5.2025年7月26日消息，中国国防部宣布成功实施第七次陆基中段反导拦截技术试验，这是中国在该领域的又一次突破。假设一枚导弹将在大气层外高速飞行的“来袭”弹头撞碎，产生的碎片最终将落入大气层烧毁，不会对在轨航天器造成安全威胁。已知近地卫星（轨道半径接近地球半径）的运行周期为84分钟，若有一碎片在轨道缓慢下降的过程中质量能保持不变，仍可看成在绕地球做匀速圆周运动，则（）A.碎片的机械能不变，内能减少B.碎片的动能减少，势能减少C.碎片环绕地球做匀速圆周运动的线速度大小是11.2km/sD.碎片绕行周期可能是100分钟【答案】D【解析】A．碎片轨道下降时，因有外力（如大气阻力）作用，机械能减少；同时，碎片与大气摩擦生热，内能增加，故A错误；B．碎片轨道半径减小，由线速度公式得可知线速度增大，动能增大；引力势能，随减小而减小（数值变得更负），故B错误；C．11.2km/s是第二宇宙速度（逃逸速度），而碎片做圆周运动，线速度由决定，近地轨道速度约7.9km/s，碎片速度小于11.2km/s，故C错误；D．由周期公式得知，近地卫星周期84分钟对应最小半径，碎片初始轨道更高，周期大于84分钟；下降过程中周期逐渐减小，100分钟>84分钟，故D正确。故选D。6.如图甲所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图乙记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度—时间图像，下列说法正确的是（）A.0~4s内，机器人的平均速度大小为2.4m/sB.4~12s内，机器人静止C.12~14s内，机器人的加速度大小为D.12~14s内，机器人的位移大小为16.4m【答案】C【解析】A．由题图乙可知，内机器人做匀减速直线运动，所以这段时间内的平均速度大小为，故A错误；B．由题图乙可知，内机器人以的速度做匀速直线运动，不是静止，故B错误；C．图像的斜率表示加速度，所以由题图乙可知，内机器人的加速度大小为，故C正确；D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以由题图乙可知，内机器人的位移大小为，故D错误。故选C。7.如图甲所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，电阻恒为，理想变压器输入端接入的正弦交流电如图乙所示，原、副线圈的匝数比，下列说法正确的是（）A.正弦交流电 B.电压表的示数为44VC.电流表的示数为2A D.电流表的示数为5A【答案】B【解析】A．由图乙可知，交流电的周期，角速度因此表达式应为，A错误；B．理想变压器的电压比等于匝数比，原线圈电压有效值，则副线圈电压。电压表测量副线圈电压，故示数为44V，B正确；C．副线圈电路中，电阻，通过R的电流，示数应为1A，C错误；D．理想变压器的电流比等于匝数的反比，副线圈电流，则原线圈电流，电流表示数为0.2A，D错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.在足够大的匀强磁场中，静止的铀核的同位素发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核。新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。以下观点正确的是（）A.新核为 B.释放出的粒子能穿过几毫米厚的铝板C.轨迹2是新核的径迹 D.这个现象说明铀238具有放射性【答案】ACD【解析】A．由新核与释放粒子的运动轨迹可知，释放粒子为粒子，即铀核发生衰变，根据质量数和核电荷数守恒可知，新核为，故A正确；B．根据上述分析可知，释放的粒子为粒子，粒子的穿透能力较弱，无法穿过几毫米厚的铝板，故B错误；C．由于洛伦兹力提供向心力，则有解得由于衰变过程动量守恒，因此新核与释放粒子的动量大小相等，方向相反，但新核的电荷量大于释放粒子的电荷量，因此新核圆周运动的轨道半径小于释放粒子圆周运动的轨道半径，即轨迹1为释放粒子的径迹，轨迹2是新核的径迹，故C正确；D．铀核自发地释放出粒子，说明铀238具有放射性，故D正确。故选ACD。9.以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图；图丙是多级直线加速器的原理示意图；图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（）A.图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小B.图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速C.图丙中，多级直线加速器一定比回旋加速器更有优势D.图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大【答案】AD【解析】A．图甲中，通过励磁线圈的电流越大，磁场越大，由洛伦兹力提供向心力有可得可知，磁场越大，电子的运动径迹半径越小，故A正确；B．图乙中，电场进行加速，磁场进行偏转，故B错误；C．图丙中，粒子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速器更有优势，故C错误；D．图丁中，通过速度选择器后，所有的粒子速度相同，进入磁场中，根据解得，可知，粒子打在上的位置越靠近狭缝P，半径越小，粒子的比荷越大，故D正确。故选AD。10.如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽P置于光滑的水平面上，半圆形槽的半径为R、质量为m。在槽的右侧有一个质量为m的物块Q（不与槽粘连），现让一质量为4m的小球自右侧槽口的正上方高0.5R处由静止开始下落，小球从A点与半圆形槽相切进入槽内，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小相等B.小球第一次运动到半圆槽的最低点时，物块Q向右运动的距离为C.整个过程半圆槽P对物块Q冲量大小为D.小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，小球对槽的冲量大小为【答案】BC【解析】A．由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力，故小球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒，取向左为正方向，则有解得，故A错误；B．小球在半圆槽内第一次运动到最低点的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向动量守恒，在任意时刻小球和物块的瞬时速率之比为，所以全程的平均速度之比为，进而小球和物块的位移之比，且代入数据可得物块Q向右运动的距离，故B正确；C．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，水平方向动量守恒有系统机械能守恒有联立解得，小球在半圆槽内第一次到最低点之后半圆槽P与物块Q分离，整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为，故C正确；D．小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中，以小球为研究对象，水平方向根据动量定理有则小球对槽的水平方向的冲量大小为，由于小球对槽的竖直方向也有冲量，因此小球对槽的冲量大小不等于，故D错误。故选BC。三、非选择题（本题共5小题，共54分。）11.如图甲所示，将两个不同金属电极插入水果中就可以做成一个水果电池，某同学准备测定一水果电池的电动势和内阻。（1）实验室提供的器材如下：A.待测水果电池（电动势约为1.5V，内阻为几欧姆）B.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）C.电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）D.电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）E.电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）F.滑动变阻器（总阻值约20Ω）G.开关S、及导线若干实验中电流表应选用________（填“B”或“C”）；电压表应选用______（填“D”或“E”）。（2）请在图乙所示的实物图中，用实线代替导线将器件按原理图甲连接成实验电路_______。（3）正确连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录如图丙。根据图线得到被测水果电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω（结果前空保留三位有效数字，后空保留两位有效数字）。【答案】（1）B；D（2）见解析（3）；【解析】【小问1】水果电池的电动势约为1.5V，内阻约为几欧姆，电路最大电流约为零点几安，所以电流表应选量程为0~0.6A的电流表，故选B；电压表应选量程为0~3V的电压表，故选D。【小问2】根据电路图，用实线代替导线将器件连接成实验电路如图所示【小问3】根据闭合电路欧姆定律可得根据U-I图线的纵截距得到被测水果电池的电动势E=1.45V根据图线斜率的绝对值可得内电阻12.某同学利用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度。（1）如图乙，用游标卡尺测得小钢球的直径为______mm。（2）质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较______（选填“大”或“小”）的。（3）若在实验过程中，该同学误将摆球59次全振动的时间记为60次，则重力加速度的测量值会______。（填“偏大”“偏小”或“不变”）（4）改变摆长，测量出多组周期T、摆长L数值后，画出的关系如图丙所示，则当地的重力加速度大小g＝______（用图丙中的字母M、N及表示）。【答案】（1）20.2mm（2）小（3）偏大（4）【解析】【小问1】观察图中的游标卡尺，游标尺有10小格，分度值为0.1mm，主尺的读数为20mm，游标尺上第2小格与主尺对齐，所以游标尺的读数为，总的读数为【小问2】为减小空气阻力的影响，质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的。【小问3】误将摆球59次全振动的时间记为60次，则测得单摆的周期将偏小，由，可得，所以重力加速度的测量值会偏大。【小问4】根据，公式变形可得图像的斜率，由图丙可得，联立可得13.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在电压峰值为的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为的电热丝，设电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积忽略不计，绝热容器A的容积为。A容器通过一绝热细管与一竖直的横截面积为的绝热容器C相连，容器C上有质量为m＝10kg的绝热活塞封闭，活塞与C容器间无摩擦。现有一定质量理想气体封闭在两容器中，开始时容器内气体温度为，活塞离容器底高度为，大气压强为，接通电源对电阻丝加热放出热量，使C中活塞缓慢移动，当稳定时容器内气体温度为，电阻丝加热放出热量Q＝900J。不考虑容器吸收热量，重力加速度大小。（1）求变压器的输出功率；（2）求达到平衡时容器C中活塞移动的位移；（3）若电热丝产生热量全部被气体吸收，求电阻丝加热放出Q＝900J热量所用的通电时间和容器中气体增加的内能。【答案】（1）（2）（3），【解析】【小问1】由题意可知，变压器输入电压的有效值为根据，可得，变压器的输出电压为则变压器的输出功率为【小问2】设达到平衡时容器C中活塞移动的位移为，由题意可知，容器A和C中的气体压强不变，根据，其中，，解得【小问3】通电时间为对活塞，根据平衡条件可知解得容器C中压强为则，达到平衡时容器C中活塞移动使得外界对气体做功为根据热力学第一定律14.如图所示，静止在光滑水平面上的小车C，其水平板面长度为2L，光滑且不导电，其右端有竖直挡板，车的质量为4m。今在平板车的左端放一个带正电荷量为q、质量为m的金属块A，另将一个质量为2m的绝缘小物块B放在平板车中央，在整个空间加上一个水平方向的匀强电场，金属块A由静止开始向右运动，且以速度与B发生碰撞，碰后A以的速度反弹，B以某一速度沿平板向右运动与挡板相碰。已知碰后小车的速度等于碰前物块B速度的一半，不计物块A、B的大小。求：（1）匀强电场的电场强度大小和方向；（2）A和B第一次碰撞后，B运动到C所用时间；（3）A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，电场力对A做的功。【答案】（1）；电场方向水平向右（2）（3）【解析】小问1】金属块A在电场力作用下运动，位移为L（平板车中央位置），由动能定理，解得电场方向，A向右加速，受到的电场力；A带正电，所以电场方向水平向右。【小问2】以向右为正方向，A与B碰撞过程动量守恒，解得B从碰撞位置到挡板的位移为L，时间【小问3】B向右运动位移L（到挡板），碰撞时B与小车（质量4m）动量守恒，又由题意知解得，即碰撞后B静止。从A第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内，A的位移与B的位移相同，都是L电场力对A做的功15.如图所示，导体棒P、Q的质量均为m＝1