2025年河北物理高考真题带答案带解析

（网络收集）2025年河北物理高考真题带答案带解析带分值文字版一、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，只有一项是符合题目要求的．1．《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现象．若带电长矛尖端附近某条电场线如图，则四点中电势最高的是（）A．a点 B．b点 C．c点 D．d点【答案】D【解析】本题考察电场电势与电场线的关系，沿电场线电势降低，d点电势最高【分值】42．某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大．在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（）A．对外做功 B．向外界传递热量 C．分子的数密度增大 D．每个分子的速率都增大【答案】A【解析】本题考察分子理论知识，球内气体变大膨胀，对外做功，皮球温度升高，气体吸热，体积变大，气体分子数不变，分子的数密度减小，根据分子动理论，当气体温度升高时，并不代表每个分子的速率都增大。【分值】43．1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具．用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（）A． B． C． D．【答案】C【解析】本题考查游标卡尺的使用游标卡尺的精度是0.02mm，主尺部分读数为17mm，游标尺的刻度10和主尺上刻度线对齐，则游标卡尺的读数d=17mm+10×0.02mm=17.20mm。【分值】44．如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高．该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F．小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G．若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（）A． B． C．G D．【答案】B【解析】本题考察共点力平衡和力得分解问题，可对小球进行受力分析，根据力的合成与平衡条件，结合几何关系来求解F的最大值。步骤一：对小球进行受力分析小球受到重力G（竖直向下）、凹槽的支持力N（垂直凹槽内壁向上，即沿半径方向向上）、以及绳子两端的拉力（因为绳子不可伸长且绕过小球，两端拉力大小均为F）。由于小球始终处于内壁最低点，处于平衡状态，合力为0。步骤二：根据力的平衡和几何关系分析设绳子与竖直方向的夹角为θ，将两个拉力F沿水平和竖直方向分解。根据平衡条件，在竖直方向上有2Fcosθ=G，则F=。当拉力F最大时，cosθ应最小。因为小球始终在最低点，结合凹槽是半圆形，当绳子右端拉到最右且沿水平方向时（极限情况），θ=45o（此时从几何关系看，绳子与竖直方向夹角最大），cosθ=cos45o=。将cosθ=代入F=，可得Fmax==。答案选B。【分值】45．某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图．彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（）A．90 B．120 C．150 D．180【答案】C【解析】本题考察圆周运动知识，可先根据圆心角求出曝光时间内彩灯转过的角度占一圈的比例，进而求出转动一圈的时间，最后根据一分钟的时间求出每分钟跳绳的圈数。步骤一：计算曝光时间内彩灯转过的角度占一圈的比例因为圆周角为360o，已知圆弧对应的圆心角约为30o，则曝光时间内彩灯转过的角度占一圈的比例为=步骤二：计算转动一圈的时间T已知曝光时间t=s，且t时间内转过的角度是一圈的，根据比例关系可知，转动一圈的时间T满足t=T，则T=12t=12×s=0.4s。步骤三：计算每分钟跳绳的圈数n因为1分钟=60s，根据圈数n=，将T=0.4s代入可得：n==150（圈）所以，该同学每分钟跳绳的圈数约为150圈，答案选C。【分值】46．2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电．如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压时，输入电压保持不变．已知副线圈总匝数为n，分接头间和间的线圈匝数，开关S接3时输出电压的瞬时值，则S接2时的图像为（）A． B．C． D．【答案】D【解析】本题考察理想变压器的原理，交流电的有效值和图像知识，根据理想变压器的变压比公式=，结合开关S不同位置时副线圈匝数的变化，分析输出电压的变化。步骤一：分析开关S接3时的情况设原线圈匝数为n1，当开关S接3时，副线圈匝数n3=n-=（因为分接头2、3间匝数n23=），此时输出电压瞬时值u3=Umsint，其有效值U3=。根据理想变压器变压比=①。分析开关S接2时的情况当开关S接2时，副线圈匝数n2=n-=（因为分接头1、2和分接头2、3间匝数均为），此时输出电压瞬时值U2，根据理想变压器变压比=②。联立求解输出电压有效值关系由①②联立，因为U1不变，可得=，已知U3对应的最大值为Um，则U2对应的最大值U2m=Um（因为正弦交流电最大值与有效值成正比，U=，比值关系中可约去）。又因为变压器不改变交流电的频率，角频率不变，所以S接2时u2-t图像的最大值为Um，角频率为。所以，答案选D。【分值】47．随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器．从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为．质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为．要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（）A． B． C． D．【答案】B【解析】本题考察万有引力和能量守恒问题根据万有引力提供向心力求出飞行器在轨道上的动能，再结合引力势能公式，根据机械能守恒求出发射初速度。求飞行器在距星球表面高度为R0轨道上的速度v飞行器在距星球表面高度为R0的轨道上做匀速圆周运动，此时轨道半径r=2R0。根据万有引力提供向心力G=m，又因为在星球表面G=mg0（黄金代换式），即GM=g0R。将GM=g0R和r=2R0代入G=m,可得：=m，化简得v=，此时飞行器的动能Ek=mv2=mg0R0。求飞行器在距星球表面高度为R0轨道上的引力势能Ep已知引力势能为Ep=，r=2R0，代入可得：Ep==mg0R0。设发射初速度为v0，发射时飞行器在星球表面，引力势能Ep0==0，动能Ek0=mv。根据机械能守恒Ek0+Ep0=Ek+Ep，即mv=mg0R0+mg0R0，化简得：mv=mg0R0，两边同时约去m，再乘以2得v=g0R0，解得v0=。综上，答案选B。【分值】4二、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．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，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F．用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是（）A．1 B．2 C．3 D．5【答案】AD【解析】本题考察库仑定律和电荷守恒。根据库仑定律以及电荷接触后平分的规律来求解Q:q的绝对值。先分析初始状态下A、B间的静电力，初始时A、B带有等量同种电荷，电荷量为q，则初始静电力F=k=k。分类讨论分情况讨论Q的正负，分析C与A、B接触后A、B的电荷量①Q与q同种C与A接触后，A、C的电荷量平分，A的电荷量qA=。C再与B接触后，B、C的电荷量平分，B的电荷量qB==。移走C后，A、B间静电力F=k，结合初始F=k，可得=q2，解得Q=q（舍去，因为若Q=q，接触后静电力会变化）或Q=-5q，=5。②Q与q异种电荷小球C先与A接触，A、C电荷平分，A的电荷量变为qA2=（Q为负，实际是平分）。C再与B接触，B、C电荷平分，B的电荷量变为qB2=（需考虑Q+q的正负），假设Q为负且>q，则qA2=（负），C与B接触后qB2==。由F=k=k，因为Q与q异种，设Q=-nq(n>0)，代入得=q2，即=q2，整理化简得(n+1)(n+3)=8，解得n=1或n=-5（舍去负的）。所以可能为1或5，答案选AD。【分值】69．如图，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行．此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长．将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开．弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为，不计摩擦和空气阻力．在两物块运动过程中，下列说法正确的是（）A．左侧小物块沿斜面做简谐运动B．细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大C．右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等D．若增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长【答案】AC【解析】本题主要考察简谐运动的回复力特征、牛顿第二定律、简谐运动的对称性以及周期公式。选项A、设左侧小物块的位移为x，左侧弹簧的形变量为x，右侧弹簧的形变量也为x（因为细绳不可伸长）。左侧小物块受到的合力F=，又因为初始时两物块静止，T=mgsinθ，化简可得F=-2kx，满足简谐运动的回复力F=-kx（这里等效劲度系数为2k）的特征，所以左侧小物块沿斜面做简谐运动，A正确。选项B、对左侧小物块，根据牛顿第二定律F合=ma，F合=(x左、x右为左右弹簧形变量），由于系统对称，x左=x右时，合力与T关系复杂，且加速度增大时，拉力不是随加速度增大而增大，B错误。选项C、根据简谐运动的对称性，右侧小物块在最高位置和最低位置相对平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，根据F=ma，质量不变，所以加速度大小相等，C正确。选项D、系统的等效劲度系数和重力沿斜面分力等因素决定周期，θ增大，分析可知系统做简谐运动的周期T=2（周期与θ），右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用时间为，周期不变，所以时间不变，D错误。综上，答案是AC。【分值】610．如图，真空中两个足够大的平行金属板水平固定，间距为板接地．M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场．M板O点处正上方P点有一粒子源，可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子．当发射方向与的夹角时，粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔．已知，初始时两板均不带电，粒子碰到金属板后立即被吸收，电荷在金属板上均匀分布，金属板电量可视为连续变化，不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用，忽略边缘效应．下列说法正确的是（）A．粒子一定带正电B．若间距d增大，则板间所形成的最大电场强度减小C．粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为D．粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为【答案】AC【解析】本题主要考察带电粒子在磁场与电场组合场中的运动，需结合左手定则、圆周运动规律、电场强度相关知识分析。选项A、根据粒子运动轨迹，结合左手定则（让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向，大拇指指向洛伦兹力方向），粒子垂直穿过Q点，可判断粒子带正电，A正确。选项B、粒子打到金属板被吸收，电荷均匀分布，最终静电平衡时板间电场为匀强电场。电场强度E=（为面电荷密度，为常量），粒子总电量一定，金属板面积不变，不变，故E与间距d无关，间距d增大，板间最大电场强度不变，B错误。选项C、当发射方向与OP夹角θ=60o时，粒子垂直穿过Q点，OQ=3L。由几何关系知粒子做圆周运动的半径R满足Rcos60o=3L，解得R=6L。根据临界轨迹，粒子能到达M板上表面的最远距离，结合已知OQ=3L和半径R=6L，最大距离为7L（具体几何关系：粒子从P点发射，当轨迹圆与M板相切于最远端时，通过几何计算可得距离O点最大为7L），C正确。选项D、粒子打到M板下表面时，受板间电场和磁场作用，经分析其与Q点的最小距离不是d。通过轨迹和电场、磁场的综合作用分析，该选项错误，D错误。综上，答案选AC。【分值】6三、非选择题：本题共5题，共54分．11．（8分）（1）某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研究热敏电阻的温度特性．①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变．定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断开”或“闭合”）．②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值．电阻与温度t的关系分别对应图2中曲线．设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用．这种热敏电阻与电阻________（填“”或“”）具有相同温度特性．（2）某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为g．①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见．甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差．乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差．丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离．你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行．②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出的光使光敏管感光．当滑块经过时，遮光条把光遮住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度．实验中使用的遮光条宽度，光电门宽度．某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为，则滑块经过光电门A的速度大小为________．【答案】（1）①断开②（2）①甲②0.4【解析】本题考查热敏电阻特性研究实验和验证机械能守恒定律实验，需结合实验原理、操作规范及相关物理规律分析，具体如下：（1）研究热敏电阻的温度特性①欧姆表测量热敏电阻阻值时开关状态用欧姆表测量热敏电阻阻值时，为避免电路中电源影响测量结果，开关S应断开。因为欧姆表内部有电源，若电路中电源不断开，会影响欧姆表的测量电流，导致测量不准确。②过热保护用热敏电阻的选择要起到过热保护作用，即温度过高时，热敏电阻应增大，限制电流。由图2可知，曲线I（对应R1）随温度升高电阻减小，曲线II（对应R2）随温度升高电阻先减小后增大？不，重新看曲线：曲线I电阻随温度升高而减小，曲线II电阻随温度升高而减小但幅度不同？不对，过热保护需要温度过高时电阻增大来限制电流，图中曲线I（R1）在温度升高到一定值后电阻急剧增大，符合过热保护需求（温度过高时，R1阻值增大，电路总电阻增大，电流减小）；曲线II（R2）随温度升高阻值持续减小，不能用于过热保护。所以应选与R1具有相同温度特性的热敏电阻，即填R1。（2）验证机械能守恒定律实验①方案可行性分析验证机械能守恒定律，需要验证重力势能的减少量=mgh与动能的增加量=是否相等，质量m可约去，所以不需要测量质量。甲同学：需测量质量，方案不可行。乙同学：测量速度和竖直高度差h，可验证mgh=（约去m），方案可行。丙同学：测量速度和两光电门间距离L，结合导轨倾角θ，竖直高度差h=Lsinθ，也可验证，方案可行。故甲同学的方案不可行。②滑块经过光电门A的速度计算滑块经过光电门的速度用遮光条通过光电门的平均速度表示，即v=，已知d1=10.0mm=0.01m，遮光时间t=25.0ms=0.025s，则v=m/s=0.4m/s，填0.4。【分值】812．（8分）自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级．某款洗衣机水位检测结构如图1所示．洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数．洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度．某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究．（1）研究集气室内气体压强与体积的关系①洗衣桶内水位H一定时，其内径D的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小．②测量集气室高度、集气室内径d．然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度H和集气室进水高度，同时使用气压传感器测量集气室内气体压强p．H和h数据如下表所示．15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.000.330.400.420.520.610.700.780.87实验中使用同一把刻度尺对H和h进行测量，根据数据判断，测量________（填“H”或“h”）产生的相对误差较小．③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积V与的关系曲线，如图2所示．图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是________（2）研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图3是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，u的频率即为振荡电路的频率．振荡电路的频率f与线圈自感系数L、电容C的关系是，则图3中________（填“甲”或“乙”）对应的水位较高．【答案】（1）①不会②H③集气室内气体压强测量时未包含大气压（或实验中压强计算未考虑大气压）。（2）乙【解析】（1）本题考查封闭气体压强与体积关系的实验探究，需结合实验原理、误差分析及理想气体状态方程等知识分析，研究集气室内气体压强与体积的关系①洗衣桶内径D对集气室内气体压强的影响洗衣桶内水位H一定时，集气室内气体压强由水的压强和大气压决定，内径D不影响集气室内气体压强（集气室气体压强p=，△h是集气室与外界水位差，与D无关），故内径D的大小不会影响集气室内气体压强的大小。②测量相对误差分析相对误差=，使用同一把刻度尺测量H和h，H的测量值大，h的测量值小。由表格数据，H变化量相对其测量值的比例小，h变化量相对其测量值的比例大，所以测量H产生的相对误差较小。③拟合直线不过原点的原因根据理想气体状态方程pV=nRT（恒温下nRT为定值），若测量的气体体积包含了集气室中原有气体外的其他气体（或集气室中存在不能被压缩的气体等），但更合理的原因是：集气室内气体压强p的测量中，未考虑大气压p0，实际压强应为p实=p+p0，若以p为测量压强，则pV=(p实-p0)V，导致V-拟合直线不过原点，主要原因是集气室内气体压强测量时未包含大气压（或实验中压强计算未考虑大气压）。（2）本题考察根据u-t图像判断频率大小，结合LC振荡电路频率公式分析自感系数L，进而根据水位与自感系数的关系确定水位高低。由u-t图像可知，甲、乙的周期关系T甲<T乙。根据频率f=(T为周期)，可得频率关系f甲>f乙。已知LC振荡电路的频率f=，在洗衣桶中，电容C不变，频率f与成反比。因为f甲>f乙，所以L甲<L乙。洗衣桶中，水位越高，线圈的自感系数L越大（可理解为水位高时，对线圈的影响使自感系数增大）。由于L甲<L乙，所以乙对应的水位较高。答案为乙。【分值】813．（8分）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示．待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器．（1）若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角．（2）若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率．（普朗克常量）【答案】（1）30o（2）Hz【解析】本题考查全反射临界角及光电效应截止频率的计算（1）求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角步骤一：明确全反射临界角公式光从光密介质射向光疏介质时，发生全反射的临界角C满足sinC=，而光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角i与临界角C互余，即i=90o-C。步骤二：计算临界角C的正弦值已知玻璃丝折射率n=，根据sinC=，代入数据可得sinC==，则C=60o。步骤三：计算最小入射角i因为i=90o-C，把C=60o代入，可得i=30o（2）求材料的截止频率根据光电效应，逸出功W0与截止频率的关系为W0=h(h是普朗克常量)，变形可得=。已知W0=9.939×10-20J，h=6.626×10-34J·s，将其代入=，可得=Hz=1.5×1014Hz。综上，（1）光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角为30o；（2）材料的截止频率为1.5×1014Hz。【分值】814．（14分）如图，一长为的平台，距水平地面高度为．质量为的小物块以的初速度从平台左端水平向右运动．物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2．物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度g取．（1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离．（2）若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计．求物块第一次与地面接触过程中，所受弹力冲量的大小，以及物块弹离地面时水平速度的大小．【答案】（1）0.6m；（2）0.1N·s，1m/s【解析】本题考查平抛运动、动能定理、动量定理的综合应用，需分阶段分析物块的运动过程，结合相应规律求解，（1）求解物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离①分析物块在平台上的运动：物块在平台上受摩擦力，根据牛顿第二定律μmg=ma，可得加速度a=μg=2m/s2（匀减速）。由运动学公式=-2aL，解得v=1m/s。②分析平抛运动：物块竖直方向h=，得t1===0.6s。水平方向匀速，距离x=vt1=1×0.6m=0.6m。（2）求解弹力冲量和弹离地面时水平速度①分析竖直方向运动：弹起最大高度h2=0.45m，上升时间t2===0.3s，下落时间也为0.3s。总时间t总=1s，平抛时间t1=0.6s，则物块第一次与地面接触时间△t=1-0.6-0.3=0.1s。②用动量定理求弹力冲量：接触地面时竖直速度=gt1=6m/s（向下），弹起竖直速度==3m/s（向上）。由动量定理IN-mg△t=m[-(-)]（合冲量等于动量变化，向下为正变向上）。代入数据解得IN=0.1N·s。③分析水平速度：水平方向摩擦力冲量小，可认为水平速度不变，弹离地面时水平速度等于平抛到地面时的水平速度1m/s。综上，（1）水平距离为0.6m；（2）弹力冲量大小为0.1N·s，弹离地面时水平速度大小为1m/s。【分值】1415．（16分）某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机．初始时a静止于处，b静止于a右侧某处．现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能．当a运行至时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离．已知电容器电容C为，导轨间距为，磁感应强度大小为到的距离为质量分别为在导轨间的电阻为．碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响．（1）若分离后某时刻a的速度大小为，求此时通过a的电流大小．（2）忽略所受空气阻力，当a与b的初始间距为时，求b分离后的速度大小，分析其是否为b能够获得的最大速度；并求a运动过程中电容器的电压减小量．（3）忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为，初始位置与（2）问一致，试估算a运行至时．a分离前的速度大小能否达到（2）问中分离前速度的，