河北省2024-2025學年高三上學期10月省級聯(lián)測考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2025高三省級聯(lián)測考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學校、班級、姓名及考號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.我國自主研發(fā)的“玲瓏一號”是全球首個陸上商用小型核反應堆，其中有一種核反應方程是，則Y應為（）A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.α粒子【答案】B【解析】由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可得所以Y應為中子。故選B。2.高速列車進站時可看作以某一初速度做勻減速直線運動，當通過的距離為x時其速度恰好減為零。若列車通過第一個的距離所用的時間為t，則列車整個減速過程所用的時間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】列車的運動可看成反方向的初速度為0的勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式有解得故選D。3.水袖是中國古典舞中用于表達和抒發(fā)情感的常用技巧，舞者的手有規(guī)律地振動并傳導至袖子上，給人營造出一種“行云流水”般的美感，這一過程其實就是機械波的傳播。如圖所示，t=0時刻一簡諧橫波沿x軸正方向恰好傳播到x=20cm的質(zhì)點A處，t=0.4s時波恰好傳播到x=60cm的質(zhì)點P處。下列說法正確的是（）A.波周期是0.4sB.波的傳播速度是0.5m/sC.0~0.4s內(nèi)質(zhì)點A通過的路程為1.6mD.t=0.4s時，質(zhì)點A向y軸正方向運動【答案】C【解析】B．波的傳播速度為故B錯誤；A．由波形圖知波長則波的周期為故A錯誤；C．由波形圖知波的振幅則質(zhì)點A通過的路程為故C正確；D．根據(jù)波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系，可知t=0時質(zhì)點A向y軸負方向運動，經(jīng)過2個周期，t=0.4s時質(zhì)點A仍向y軸負方向運動，故D錯誤。故選C。4.如圖所示為一小型交流發(fā)電機示意圖，線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，將兩磁極間的磁場視為勻強磁場，圖示時刻線圈平面恰與磁場方向垂直。當線圈繞軸按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A.圖示時刻通過電阻R的電流最大B.圖示時刻電阻R中的電流方向由a指向bC.從圖示時刻開始，線圈轉(zhuǎn)過90°時，電阻R中的電流方向由a指向bD.從圖示時刻開始，線圈轉(zhuǎn)過90°時，電阻R中的電流方向?qū)l(fā)生改變【答案】C【解析】AB．圖示時刻線圈位于中性面，通過電阻R的電流為零，故AB錯誤；CD．線圈轉(zhuǎn)過90°時，由右手定則知電阻R中的電流方向由a指向b，此時通過電阻R的電流最大，電流方向不發(fā)生改變，故C正確，D錯誤。故選C。5.圖甲為太陽光穿過轉(zhuǎn)動的六邊形冰晶形成“幻日”的示意圖，圖乙為太陽光穿過六邊形冰晶的過程，a、b是其中兩種單色光的光路。下列說法正確的是（）A.從冰晶射入空氣中發(fā)生全反射時，a光比b光臨界角小B.用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光比b光干涉條紋窄C.若某單縫能使b光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則也一定能使a光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，a光比b光產(chǎn)生的光電子的最大初動能大【答案】C【解析】A．由圖乙知在冰晶中a光的折射率小于b光的折射率，由可知，從冰晶射入空氣中發(fā)生全反射時，a光的臨界角大于b光的臨界角，故A錯誤；B．因折射率則頻率根據(jù)可知波長由雙縫干涉條紋間距公式可知，a光的干涉條紋比b光的寬，故B錯誤；C．單縫能使b光產(chǎn)生明顯衍射，說明單縫寬度小于或接近b光波長，由于a光波長大于b光波長，所以單縫寬度一定小于或接近a光波長，a光一定發(fā)生明顯衍射，故C正確；D．由光電效應方程可知，a光比b光產(chǎn)生的光電子的最大初動能小，故D錯誤。故選C。6.高空溜索因其驚險、刺激的體驗，越來越受到人們的喜愛。如圖甲是游客在怒江上空溜索的情況。游客通過輕繩與輕質(zhì)滑環(huán)相連，開始下滑前，輕質(zhì)滑環(huán)固定在鋼索AB上的O點處，滑環(huán)和人均處于靜止狀態(tài)，OA段鋼索和OB段鋼索與水平方向的夾角分別為β、θ，如圖乙所示。已知該游客的質(zhì)量為m，重力加速度為g，為了簡化分析，忽略O(shè)A段和OB段鋼索的重力，則OA、OB兩段鋼索的拉力大小FA與FB分別為（）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】以結(jié)點O為研究對象，受力情況如圖所示由共點力平衡條件得聯(lián)立解得故選A。7.如圖所示，質(zhì)量均為m、電荷量均為q的絕緣小球A和B均可視為質(zhì)點，小球A固定在水平面上，將小球B在小球A正上方高h處由靜止釋放后開始向上運動。取無窮遠處電勢為0，電荷量為q1、q2的兩點電荷相距為r時的電勢能表達式為，其中k為靜電力常量，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.初始狀態(tài)兩小球之間的距離B.小球B速率達到最大值時上升的高度為C.小球B運動過程中離地面的最大高度為D.小球B做簡諧運動【答案】C【解析】A．由靜止釋放小球B時，小球B向上運動，有解得故A錯誤；B．加速度為零時，小球B的速率最大，有解得小球B上升的高度為故B錯誤；C．設(shè)小球B離地面的最大高度為H，由能量守恒定律得解得故C正確；D．小球B運動過程中受到的合力為重力與庫侖力之和，大小與離開平衡位置的距離不成正比，所以其運動不是簡諧運動，故D錯誤。故選C二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2024年4月25日，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭直沖云霄，發(fā)射取得圓滿成功。神舟十八號載人飛船的變軌過程可簡化為如圖所示，開始時神舟十八號載人飛船運行在圓軌道Ⅰ上，“天宮”空間站組合體運行在圓軌道Ⅲ上，神舟十八號載人飛船通過變軌操作，變軌到橢圓軌道Ⅱ上運行數(shù)圈后從近地點A沿軌道Ⅱ運動到遠地點B，并在B點與空間站組合體對接成功。下列說法正確的是（）A.飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點時的加速度B.飛船在軌道Ⅰ上的機械能大于在軌道Ⅲ上的機械能C.飛船在軌道Ⅱ上的運動周期大于空間站在軌道Ⅲ上的運動周期D.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度小于地球的第一宇宙速度【答案】AD【解析】A．根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知，飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點時的加速度，故A正確；B．飛船從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需在A點點火加速，飛船從軌道Ⅱ進入軌道Ⅲ需在B點點火加速，所以飛船在軌道Ⅰ上的機械能小于在軌道Ⅲ上的機械能，故B錯誤；C．由開普勒第三定律可知，飛船在軌道Ⅱ上的運動周期小于空間站在軌道Ⅲ上的運動周期，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得可知飛船在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度小于地球的第一宇宙速度，飛船在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度大于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度，故飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正確。故選AD。9.可逆斯特林熱機的工作循環(huán)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷完成循環(huán)過程，其中，為兩個等容過程，、為兩個絕熱過程。下列說法正確的是（）A.過程中，氣體內(nèi)能不變B.過程中，氣體內(nèi)能減少C.過程中，氣體向外放熱D.過程中，氣體內(nèi)能增加【答案】BCD【解析】A．過程為等容過程，壓強增大，由查理定律知溫度升高，氣體內(nèi)能增加，故A錯誤；B．過程為絕熱膨脹過程，氣體對外做功，內(nèi)能減少，故B正確；C．為等容過程，壓強減小，由查理定律知溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學第一定律可知，氣體向外放熱，故C正確；D．為絕熱壓縮過程，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加，故D正確。故選BCD。10.如圖所示，邊長為L的等邊三角形abc區(qū)域外（包含邊界）存在著垂直于abc所在平面向外的勻強磁場，P、Q為ab邊的三等分點。一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的帶電粒子在abc平面內(nèi)以速度v0從a點垂直于ac邊射入勻強磁場，恰好從P點第一次進入三角形abc區(qū)域。不計帶電粒子重力，下列說法正確的是（）A.磁場的磁感應強度大小為B.粒子從bQ之間（不包括b、Q點）第二次通過ab邊C粒子從PQ之間（不包括P、Q點）第二次通過ab邊D.粒子從a點開始到第二次通過ab邊所用的時間為【答案】AD【解析】A．粒子的運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得由洛倫茲力提供向心力可得聯(lián)立解得故A正確；BC．由幾何關(guān)系知，粒子第二次通過ab邊時恰好過P點，故BC錯誤；D．設(shè)粒子做勻速圓周運動的周期為T，則粒子從a點到第二次通過ab邊所用的時間為故D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，一實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。（1）該實驗中同時研究三個物理量間的關(guān)系是很困難的，因此采用的研究方法是（）A.放大法 B.補償法 C.控制變量法（2）實驗前要進行槽碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的選取，以下最合理的一組是（）A.，、15g、20g、25g、30g、40g。B.，、40g、60g、80g、100g、120gC.，、10g、15g、20g、25g、30gD.，、40g、60g、80g、100g、120g（3）圖乙是實驗中打出的眾多紙帶中的一條，相鄰兩點之間的距離分別為，，…，，時間間隔均為T。下列加速度的計算式中，最優(yōu)的是（）A.B.C.D.（4）A、B兩同學各取一套圖甲所示的裝置放在水平桌面上，小車上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖丙中A、B兩條直線。設(shè)A、B同學用的小車質(zhì)量分別為、，小車與木板間的動摩擦因數(shù)分別為、，由圖可知，______，______。（均填“大于”“小于”或“等于”）【答案】（1）C（2）C（3）D（4）小于等于【解析】【小問1詳解】該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此可以控制其中一個物理量不變，研究另外兩個物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法。故選C。【小問2詳解】由于本實驗要求槽碼的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M。故選C。【小問3詳解】根據(jù)逐差法可知聯(lián)立可得小車加速度的表達式為故選D?！拘?詳解】[1][2]根據(jù)牛頓第二定律可得解得由圖像的斜率和縱軸截距大小關(guān)系可得可知小于，等于。12.一實驗小組測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，所用器材如下：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻為1.0Ω）；滑動變阻器（阻值0~50Ω）；干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導線若干。（1）根據(jù)給出的實驗器材，在圖甲上用筆畫線代替導線完成最合理的測量電路_______。（2）正確連接后，某次測量中電流表指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為______A（結(jié)果保留2位小數(shù)）。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，測得多組電表讀數(shù)，作出圖丙所示的U-I圖像，則待測干電池電動勢E=______V（結(jié)果保留2位小數(shù)），內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果保留1位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）（2）0.24（3）1.480.7【解析】【小問1詳解】由于電流表內(nèi)阻已知，采用電流表內(nèi)接法，如圖所示【小問2詳解】電流表精度為0.02A，所以電流表讀數(shù)為0.24A?！拘?詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形為根據(jù)圖像可知，縱截距斜率的絕對值為所以待測干電池電動勢電源內(nèi)阻13.如圖所示，水平向右的勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行，a、b為軌道水平直徑的兩端。一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m的小球沿軌道內(nèi)側(cè)在豎直平面內(nèi)運動，經(jīng)過最低點c時速度大小為v。已知a、b兩點間的電勢差，重力加速度大小為g。求：（1）小球運動到b點時對軌道的壓力大?。唬?）小球運動過程中的最大速度。（結(jié)果可用根號表示）【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】從c點到b點，由動能定理得在b點，由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律知，小球運動到b點時對軌道的壓力大小為【小問2詳解】由于所以小球的平衡位置在bc中點，可知小球運動到中間位置時，速度最大，從c點到中間位置的過程，由動能定理得解得14.兩根間距L=1m、足夠長光滑平行導軌與水平面夾角為θ=30°，導軌兩端分別連接一個阻值R=0.02Ω的電阻和C=1F的電容器，整個裝置處于磁感應強度大小B=0.2T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，在導軌上垂直于導軌放置一質(zhì)量m=0.8kg、電阻r=0.08Ω的導體棒ab，并使其固定于圖示位置。閉合開關(guān)S，對導體棒施加一個大小為5.6N、沿導軌平面向上的力F，同時解除固定，使導體棒由靜止開始向上運動。重力加速度g取10m/s2。（1）求導體棒ab運動的最大速度及速度最大時電容器所帶的電荷量；（2）若開關(guān)S斷開，仍對導體棒施加力F，同時解除固定，使導體棒由靜止開始向上運動，經(jīng)t=2.5s達到最大速度，求在該過程中力F做的功。【答案】（1）4m/s，0.16C（2）11.2J【解析】【小問1詳解】設(shè)導體棒ab運動的最大速度為vm，由法拉第電磁感應定律得由閉合電路歐姆定律得對導體棒有解得電容器兩端的電壓電容器所帶的電荷量為解得【小問2詳解】在t=2.5s時間內(nèi)，對導體棒ab，由動量定理得則力F做功解得15.如圖甲所示，一長度l=2.0m的水平傳送帶以v=2m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶與左右兩側(cè)水平面等高且平滑連接。距傳送帶右端O點d=0.5m處有一固定彈