2024-2025學(xué)年河北省衡水市中學(xué)高三下學(xué)期第一次大聯(lián)考物理試題含解析

2024-2025學(xué)年河北省衡水市中學(xué)高三下學(xué)期第一次大聯(lián)考物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩行星和各有一顆衛(wèi)星和，衛(wèi)星的圓軌道接近各自的行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比，兩行星半徑之比則兩個(gè)衛(wèi)星周期之比為（）A． B． C． D．2、如圖所示，汽車以的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線處時(shí)，綠燈還有熄滅。由于有人橫向進(jìn)入路口，該汽車在綠燈熄滅前要停在停車線處，則汽車運(yùn)動(dòng)的圖象可能是（）A． B． C． D．3、關(guān)于近代物理學(xué)，下列說法正確的是（）A．α射線、β射線和γ射線中，γ射線的電離能力最強(qiáng)B．根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時(shí)，軌道也在連續(xù)地減小C．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，揭示了原子核的組成D．對于某種金屬，超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大4、光滑絕緣水平面內(nèi)有一電場，其一條電場線沿x軸方向且電勢隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，一質(zhì)量為m,帶電荷量為q（q>0）的小球在該電場線上O點(diǎn)以一定速度向x軸正向釋放且能過點(diǎn)。小球沿該電場線做直線運(yùn)動(dòng)。則（）A．小球在間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．小球在處動(dòng)能最小，電勢能最大C．小球在和處加速度相同D．小球在處時(shí)的速度是在處時(shí)的二倍5、關(guān)于核能，下述正確的是A．它是可再生能源B．它只能通過重核裂變獲得C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)放出的能量D．重核裂變的反應(yīng)速度無法控制6、一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖（甲）是t=0時(shí)刻的波形圖，圖（乙）是x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A．該波的波長為2.0m B．該波的周期為1sC．該波向x軸正方向傳播 D．該波的波速為2.0m/s二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)探究小球在接觸彈簧后向下的運(yùn)動(dòng)過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是A．當(dāng)x=h+x0時(shí)，重力勢能與彈性勢能之和最小 B．最低點(diǎn)的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mg D．小球動(dòng)能的最大值為8、一定質(zhì)量的理想氣體沿圖示狀態(tài)變化方向從狀態(tài)a到狀態(tài)b，到狀態(tài)c再回到狀態(tài)a．三個(gè)狀態(tài)的體積分別為va、vb、vc，則它們的關(guān)系正確的是（）A．va=vbB．va=vcC．vb=vcD．vc=va9、如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則（）A．當(dāng)F＜2μmg時(shí)，A、B都相對地面靜止B．當(dāng)F＝時(shí)，A的加速度為C．當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對B滑動(dòng)D．無論F為何值，B的加速度不會超過10、如圖為一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是_______．A．這列波的波長是8m，周期是0.2s，振幅是10cmB．在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C．從t=0.1到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t=0.1到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下列器材做“研究合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：A．一端帶有滑輪和刻度尺的軌道B．兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器C．安裝有擋光片的小車（質(zhì)量為M）D．拴有細(xì)線的托盤（質(zhì)量為m0）E.可以調(diào)節(jié)高度的平衡支架F.一定數(shù)量的鉤碼某小組選用上述器材安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，軌道上安裝了兩個(gè)光電門A、B。實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)兩個(gè)光電門中心的距離，記為L；②調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車后，使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速經(jīng)過光電門A、B，鉤碼的質(zhì)量記為m；③撤去托盤和鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經(jīng)過光電門A、B，光電計(jì)時(shí)器記錄小車通過A、B的時(shí)間分別為△t1和△t2；④利用測得的數(shù)據(jù)求得合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，滑輪的摩擦力不計(jì)，回答以下問題(1)圖乙是用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度d，則d=______cm。(2)小車加速從A到B過程中合外力做的功W=________；小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式△Ek=___（用測得的物理量的字母符號表示）。通過實(shí)驗(yàn)可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)合外力所做的功等于小車動(dòng)能的增量。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d。開始時(shí)讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t。則：(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______。(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________。(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_______。A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出滑動(dòng)摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)取得勝利，即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn)，到底線附近進(jìn)行傳中．如圖所示，某足球場長90m、寬60m．現(xiàn)一攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為8m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為m/s1．試求：（1）足球從開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到底線需要多長時(shí)間；（1）足球開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，該前鋒隊(duì)員在邊線中點(diǎn)處沿邊線向前追趕足球，他的啟動(dòng)過程可以視為從靜止出發(fā)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所能達(dá)到的[最大速度為6m/s，并能以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)，若該前鋒隊(duì)員要在足球越過底線前追上足球，他加速時(shí)的加速度應(yīng)滿足什么條件?14．（16分）如圖所示，空中固定一粗糙的水平直桿，將質(zhì)量為的小環(huán)靜止套在固定的水平直桿上環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，小環(huán)和直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)對小環(huán)施加一位于豎直面內(nèi)斜向上，與桿的夾角為的拉力F，使小環(huán)以的加速度沿桿運(yùn)動(dòng)，求拉力F的大?。阎亓铀俣?，，15．（12分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個(gè)繞在圓柱上的閉合金屬線圈當(dāng)該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細(xì)金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個(gè)很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時(shí)刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時(shí)間后：請計(jì)算每匝線圈中的電流強(qiáng)度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有得所以兩衛(wèi)星運(yùn)行周期之比為故A正確、BCD錯(cuò)誤。

故選A。2、C【解析】

要使汽車停在停車線處，則圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積應(yīng)剛好等于35m。A、B選項(xiàng)的面積明顯均小于30m，D選項(xiàng)的面積為25m，而C選項(xiàng)的面積介于20m到40m之間。根據(jù)排除法，只有C正確。故選C。3、D【解析】

A．α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透本領(lǐng)比較強(qiáng)，而電離能力最強(qiáng)是α射線，故A錯(cuò)誤；B．玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的，故氫原子在輻射光子的同時(shí)，軌道不是連續(xù)地減小，故B錯(cuò)誤；C．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程知，超過極限頻率的入射頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大，故D正確。故選D。4、B【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，帶正電的小球從到逆著電場線運(yùn)動(dòng)，做減速運(yùn)動(dòng)，從之后做加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．小球運(yùn)動(dòng)過程中僅有電場力做功，電勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)電勢能可知帶正電的小球在處電勢能最大，動(dòng)能最小，B正確；C．圖像斜率的物理意義為場強(qiáng)，即小球在和處圖像斜率不同，所以場強(qiáng)大小不同，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合A選項(xiàng)分析可知小球在和處加速度大小、方向均不同，C錯(cuò)誤；D．小球的初動(dòng)能不為零，在和位置的速度比例關(guān)系無法求解，D錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

A．核能是新能源，但不是再生能源，A錯(cuò)誤；B．輕核的聚變也能產(chǎn)生核能，比如氫彈，B錯(cuò)誤；C．它是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生新核，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，從而放出的能量，C正確；D．輕核的聚變的反應(yīng)速度無法控制，而重核裂變的反應(yīng)速度可以控制，D錯(cuò)誤；故選C。6、D【解析】

ABD．根據(jù)甲、乙圖可知，波長4m，周期2s，波速選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)圖乙t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，所以甲圖x=1m坐標(biāo)向下振動(dòng)，由同側(cè)法可得波向x軸負(fù)方向傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

由圖象結(jié)合小球的運(yùn)動(dòng)過程為:先自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與彈簧相接觸后，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到小球速度為零。A．當(dāng)x=h+x0時(shí)，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動(dòng)能最大，由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以重力勢能與彈性勢能之和最小，A正確；B．在最低點(diǎn)小球速度為零，從剛釋放小球到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，小球動(dòng)能變化量為零，重力做的功和彈力做的功的絕對值相等，即到最低點(diǎn)圖中實(shí)線與x軸圍成的面積應(yīng)該與mg那條虛線與x軸圍成的面積相同，所以最低點(diǎn)應(yīng)該在h+2x0小球的后邊，B錯(cuò)誤；C．由B知道最低點(diǎn)位置大于，所以彈力大于2mg，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)x=h+x0時(shí)，彈力等于重力，加速度為零，小球速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理可得，故D正確。8、BC【解析】

根據(jù)圖象求出各狀態(tài)下的壓強(qiáng)與溫度，然后由理想氣體狀態(tài)方程解題?！驹斀狻坑蓤D示可知，pa=p0，pb=pc=2p0，Ta=273+27=300K，Tc=273+327=600K，由數(shù)學(xué)知識可知，tb=2ta=54℃，Tb=327K；由理想氣體狀態(tài)方程得：，則，由理想氣體狀態(tài)方程可知：故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選BC。解題時(shí)要注意橫軸表示攝氏溫度而不是熱力學(xué)溫度，否則會出錯(cuò)；由于題目中沒有專門說明oab是否在同一條直線上，所以不能主觀臆斷b狀態(tài)的溫度。9、BCD【解析】

試題分析：根據(jù)題意可知，B與地面間的最大靜摩擦力為：fBm＝，因此要使B能夠相對地面滑動(dòng)，A對B所施加的摩擦力至少為：fAB＝fBm＝，A、B間的最大靜摩擦力為：fABm＝2μmg，因此，根據(jù)牛頓第二定律可知當(dāng)滿足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg時(shí)，A、B將一起向右加速滑動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)F≥3μmg時(shí)，A、B將以不同的加速度向右滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故選項(xiàng)C、D正確；當(dāng)F＝時(shí)，對A和B整體受力分析有，，解得aA＝aB＝，故選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)：本題主要考查了牛頓第二定律的應(yīng)用，以及處理連接體的方法問題，屬于中檔題．10、ACE【解析】

由波形圖和振動(dòng)圖像讀出波長、周期和振幅；根據(jù)振動(dòng)圖像可求解波的轉(zhuǎn)播方向和傳播的距離；質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)完整周期中運(yùn)動(dòng)的路程為4A；【詳解】由圖像可知，這列波的波長是8m，周期是0.2s，振幅是10cm，選項(xiàng)A正確；由Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，可知波向x軸正向傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；波速，從t=0.1到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了，選項(xiàng)C正確；從t=0.1到t=0.25s經(jīng)歷了0.15s=T，但是因P點(diǎn)開始不是從平衡位置或者最高點(diǎn)最低點(diǎn)開始振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不等于3A=30cm,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；，則質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位），選項(xiàng)E正確；故選ACE.本題關(guān)鍵是會根據(jù)振動(dòng)情況來判斷波的傳播方向，抓住振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系．要知道質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有起點(diǎn)在平衡位置或波峰、波谷處的質(zhì)點(diǎn)，在3/4周期內(nèi)振動(dòng)的路程才是3A．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.735【解析】

(1)[1]游標(biāo)為20分度，精確度為0.05mm，游標(biāo)對齊的格數(shù)不估讀，則測擋光片的寬度為(2)[2]調(diào)節(jié)軌道的傾角輕推小車后使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速下滑，說明小車的合力為零，而撤去托盤m0和鉤碼m，小車的合力變?yōu)閯t小車加速從A到B過程中合外力做的功為[3]光電門擋住光的時(shí)間極短，求出的平均速度可認(rèn)為是小車通過A、B兩位置的瞬時(shí)速度，有，則小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式為12、CBC【解析】

(1)[1]木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得解得即木板的加速度為。(2)[2]AB．由于摩擦力的存在，所以當(dāng)時(shí)，木板才產(chǎn)生加速度，即圖線不過原點(diǎn)，與橫軸有交點(diǎn)，AB錯(cuò)誤；CD．據(jù)題意，木板受到的滑動(dòng)摩擦力為，對木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有聯(lián)立解得其中m為礦泉水瓶的質(zhì)量，M為木板的質(zhì)量根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，當(dāng)時(shí)，近似不變，即圖像的斜率不變，當(dāng)?shù)V泉水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后變小，即圖像向下彎曲，C正確D錯(cuò)誤。故選C。(3)[3]A．木板與桌面間的正壓力以及動(dòng)摩擦因數(shù)不變，所以加水的方法不改變滑動(dòng)摩擦力的大小，A錯(cuò)誤；BC．緩慢向瓶中加水，拉力是連續(xù)增大，而掛鉤碼時(shí)拉力不是連續(xù)增大的，所以可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較精確地測出摩擦