河北省沧州市名校联考2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

绝密★启用前 名校联考2025届高三年级质量监测考试 物理 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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 项符合题目要求。 1.2019年1月3日，嫦娥四号着陆器成功着陆在月球背面，并释放“玉兔二号”月球车。“玉兔二 号”月球车携带有基于钚238(P)的同位素温差发电机，将放射性同位素的衰变热转换成电 能。已知杯238发生α衰变的半衰期为88.4年。下列说法正确的是 A.怀238衰变过程中释放的α粒子带负电 B.α衰变的本质是钚238核中一个中子转变为质子 C.钚238的衰变产物含有92个中子 D.衰变产物的比结合能大于钚238的比结合能 2,某无人机测试时，它从地面由静止竖直向上飞行，该无人机的速度-时间关系如图所示。下列 说法正确的是 21 A.在0~2，时间内，无人机到地面的高度先增大后减小 B.0~t和0~24时间内，无人机的平均加速度大小之比为2：1 C.在0~2。时间内，无人机一直处于超重状态，加速度先增大后减小 D.在0~2。时间内，无人机的机械能一直增大 25届高三质量监测·物理第1页（共8页）】 霸® 3.最新国产载人喷气飞行背包的最高时速可达100公里每小时，将来会在抢险救灾、追逃登船等 领域发挥作用。某款式喷气飞行背包由两个主喷气发动机和几个副喷气发动机组成，主喷气发 动机负责动力，副喷气发动机负责转向等辅助功能。假设主喷气发动机喷口半径为R,飞行背 包系统（含操作者）的总质量为m。不考虑飞行背包系统受到的空气阻力和浮力，重力加速度 为g,空气的密度为。飞行背包系统在空中悬浮时主发动机向下喷出气体的速度大小为 mg D.名@ R TP 4.将某霍尔元件接入如图所示的电路，条形磁铁的N极靠近霍尔元件时，二极管发光。蛋尔元件 的长宽高如图所示，霍尔元件单位体积中有个载流子，每个载流子所带电荷量大小为9，载流 子定向移动的速率为”，稳定时前后两个面的电压为U,流过滑动变阻器的电流为I。下列说法 正确的是 霍尔元件/ 发光二极管 A.霍尔元件中载流子带正电 B.霍尔元件处的磁感应强度大小为9 C.将磁铁继续靠近霍尔元件，二极管变亮 D.将滑动变阻器的滑片适当向左滑，二极管变亮 5.如图所示，在高为3L,宽为4L的不透明容器底部有A、B两个标记，分别是宽的四等分点和中 点，眼睛在容器右上方时刚好能从容器边缘C看到A标记，向容器内注人某种透明液体，当容器 内液体的深度为2L时，刚好能够从C看到B标记。则透明液体的折射率为 A.0 B是 c D. 3 25届高三质量监测·物理第2页（共8页）】 露巴 6.一同学将一块石头扔到湖水中，观察到平静的水面开始上下做简谐运动，在水面上激起的水波 的波长为0.6m。石头落水处的右侧由近及远有甲、乙两片树叶，某时刻起（该时刻作为0时 刻)它们的振动图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是 ◆/cm ◆yWcm 0 0 0.6ts 0.2 04 0.6is -7 图甲 图乙 A.t=0.1.s时，甲树叶的速度最大 B.该水波的传播速度为0.7m/s C.0~0.2s内，乙树叶通过的位移大小为0.3m D.两片树叶之间的距离可能为4.95m 7.如图所示，在光滑水平地面左侧有竖直挡板，劲度系数为k的轻弹簧左端固定在挡板上，右端自 由且处于原长状态，质量为m、带电量为+g的小滑块P紧贴着弹簧右端由静止释放。整个装 置处于水平向左、电场强度大小为E的匀强电场中。已知弹簧弹性势能E。与形变量x的关系 为B,=之“，运动过程中小滑块卫的电荷量不变，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是 A.小滑块P加速度的最大值大于 E B.小滑块卫的最大速度为Bq√ 4屬卫 C.弹簧的最大压缩量为2受2 77777777777 D.若仅将小滑块P的释放点适当右移，小滑块速度最大的位置将更加靠近挡板 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。 8.2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射升空，经过50多天的时间圆满的 完成了各项预定任务。嫦娥六号在进人月球轨道后经过几次变轨，从大 椭圆环月轨道1（近月点高度为200km、远月点高度为8600km)经椭圆 停泊轨道2（近月点高度为200km、远月点高度为2200km、周期为4小 时)最终进入圆形环月轨道3（离月球表面高度200km)。已知嫦娥六号 在1轨道上运行时1min内与月球连线扫过的面积为S,在2轨道上运 进人月球轨道 行时1mi血内与月球连线扫过的面积为S2,月球半径约为1700km。下列说法正确的是 A.嫦娥六号在近月点通过加速实现变轨 ·25届高三质量监测·物理第3页（共8页）】 霸® B.嫦娥六号在2轨道上远月点的加速度约为在1轨道上远月点加速度的7倍 C.S=S2 D.嫦娥六号在3轨道上运行的周期约为2h 9.如图所示，倾角0=30°、顶端带光滑定滑轮的斜面体静置在水平面上，质量为3m的滑块A放在 斜面体上，滑块A和质量为m的物体B由跨过定滑轮的轻绳连接，定滑轮和滑块A之间的轻绳 平行于斜面，水平向右的拉力F作用于轻绳上的P点，绳OP与竖直方向的夹角a=60°。在OP 方向保持不变的前提下，将拉力F缓慢逆时针转至竖直向上，此过程中滑块A始终相对斜面体 静止。下列说法正确的是 國 A.力F先减小后增大 B.滑块A与斜面体间的摩擦力一直减小 C.斜面体受到水平面的支持力一直减小 D.斜面体受到水平面的摩擦力一直减小 10.如图所示，间距为L的水平光滑导轨左端接阻值为R的定值电阻，右侧相距为d的虚线M、、 P之间存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,质量为m、电阻为r的导体棒αb放 置在导轨上，在水平恒力作用下从距离M为d的位置由静止开始运动，当导体棒到达虚线M 时撤去恒力F,导体棒刚好运动到虚线P停止运动，导体棒αb始终与导轨接触良好并保持垂 直。下列说法正确的是 b d d d A.导体棒在MP之间运动过程中，流过R的电流方向没有变化 B.导体棒在MP之间运动过程中，磁场对导体棒的安培力方向没有变化 C.水平恒力大小为2B m(R+r)2 D.导体棒从M到N过程中，电阻R上产生的焦耳热为BdR m(R+r)门 【 ·25届高三质量监测·物理第4页（共8页）】 圈回 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11.(8分)某实验兴趣小组用如图甲所示装置验证系统机械能守恒定律。 光电门 滑块遮光条 气垫导轨 砂桶 导轨标尺 图甲 图乙 (1)他们首先用二十分度的游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d= mme (2)他们调整气垫导轨，使其水平，调好后在 (选填“挂”或“不挂”)砂桶的情况 下，轻推滑块一下，使其获得初速度，记录遮光条经过1、2两个光电门的挡光时间分别为 o102,若 ,则表明气垫导轨已经水平。 (3)在砂桶中装入细砂，他们分别测量砂桶（含着细砂）和滑块（含着遮光条）的质量，记作m 和M,两个光电门中心之间的距离为L,将滑块从光电门1右侧某位置由静止释放，记录遮 光条经过两个光电门的挡光时间分别为1、，若等式 成立，则表明 此过程中系统的机械能守恒。 (4)下列关于该实验的说法正确的是 A.实验中一定要满足砂桶（含着细砂）的质量远小于滑块（含着遮光条）的质量 B.实验时滑块离光电门1尽可能远些 C.遮光条的宽度越小实验误差越小 D.实验时需要用秒表记录滑块在两个光电门之间的运动时间 12.(8分)某实验小组将一电流表G(量程为1mA)改装成一个电压表（量程3V),并对其进行校准。 (1)他们先用多用电表欧姆挡粗测电流表G的内阻。他们将选择开关旋置“×10”倍率，欧姆 调零后将红表笔与电流表G的 (选填“正接线柱”或“负接线柱”)连接， 正确接好电路后，多用电表示数如图甲所示，则电流表G的内阻粗测结果为 n。 E r 图甲 图乙 (2)他们用如图乙的电路对电流表G的内阻进行准确测量并完成改装。他们在实验室找到了 如下器材： ·25届高三质量监测·物理第5页（共8页）】 餐® A.电源E(电动势为3V,内阻几欧)； B.电源E2(电动势为9V,内阻十几欧)； C.电源E,(电动势为20V,内阻几十欧)； D.滑动变阻器R,(最大阻值约为5kD,额定电流为0.1A); E.滑动变阻器R2(最大阻值约为16k,额定电流为0.05A); F.电阻箱R(0-9999.9n); G.开关两个，导线若干。 ①滑动变阻器应该选择 （选填器材前面的字母序号)，电源应该选择 (选填器材前面的字母序号)： ②他们正确接好电路后，将滑动变阻器接人电路的电阻达到最大，接通开关S,调节滑动 变阻器使电流表G的示数为1mA;闭合开关S2,调节电阻箱R,当阻值为105.0D时，电 流表G的示数为0.5mA,则电流表G的内阻为 Q; ③为了将电流表改装成符合要求的电压表，需要将电阻箱调至 D,然后与电 流表 (选填“申联”或“并联”)。 (3)为了对改装好的电压表V进行逐格校准，请设计一个电路，并将其画到下面的方框中（标 准电压表用V。表示，滑动变阻器用R表示)。 四、解答题：本题共3小题，共38分。 13.(8分)某款充气坐垫，充好气后容积约为2500mL,内部气体最大压强不能超过4×10P。现 在使用活塞式气泵给该坐垫充气，活塞式气泵由一活塞和长为L的圆桶组成，圆桶的容积为 100mL,气泵的前端有一个单向气体阀门，当气泵中气压达到1.20时，单向阀门打开进行充 气，忽略充气前充气坐垫内的气体。活塞与圆桶间封闭良好，不计活塞与圆桶间的摩擦，不计 温度改变时充气坐垫的体积变化，早晨环境温度为12℃，中午环境温度为27℃，大气压始终 保持Po=1.0×10Pa不变。求： (1)将活塞从圆桶底部向前缓慢推进多大距离，单向阀门才能打开； (2)为使中午坐垫内部压强不超过最大压强，早晨给充气坐垫充气时最多能充气的次数。 上·25届高三质量监测·物理第6页（共8页）】 霸 14.(14分)如图所示，木板与传送带的倾角均为=37°，且木板与传送带平滑连接，木板上端固定 劲度系数k=50N/m的轻弹簧，轻弹簧下端与质量不计的轻挡板拴接，传送带以恒定的速率 v=7m/s顺时针方向运行。将质量m=0.5kg的滑块A(可视为质点)放在弹簧轻挡板处，向 上推动滑块A将弹簧压缩=0.5m后由静止释放，滑块A离开轻挡板后立即滑上传送带，滑 块A离开传送带后沿水平方向冲上质量M=0.2kg的木板B(滑块从离开传送带到冲上木板 过程无动能损耗)，滑块A与木板B第一次相对静止时，木板B恰好与光滑水平面右侧的挡板 碰撞，碰撞时间极短，碰后木板B的速度大小不变，方向相反，最终滑块未脱离木板B。已知滑 块A与倾斜木板和传送带之间的动摩擦因数均为1=0.75，滑块A与木板B之间的动摩擦因 数山=0.4，传送带长度L=3m,g取10m/s2,不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，弹簧 弹性势能与形变量的关系。=之松。求： (1)滑块在传送带上运动的时间； (2)木板B右端离水平面右侧挡板的距离； (3)木板B第三次与挡板碰撞前的速度和木板的最小长度1。 B 三·25届高三质量监测·物理第7页（共8页）】 霸® 15.(16分)如图所示，距离为d的MW边界内存在水平向右（与边界垂直）的匀强电场，圆心为0、 半径为d的圆形区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆形磁场区域与N相切于D 点，垂直于N边界的荧光屏P到O点的距离为4d。一比荷为k的带正电的粒子甲，从A点由 静止释放，通过D点后进入圆形磁场区域，最后甲粒子垂直打在荧光屏上。比荷为4k的带正 电的乙粒子从电场中靠近M界面的C以平行于M边界的初速度，（大小未知）射人电场，刚 好从D点进人磁场区域，AC间的距离为2√3d。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求： (1)MN之间的匀强电场的电场强度大小； (2)甲粒子从释放至到达荧光屏用的时间； (3)乙粒子从释放至到达荧光屏所用的时间。 E M N :·25届高三质量监测·物理第8页（共8页）】 霹国出 物理答案与解析 1.D【解题思路】钚238衰变过程中释放的粒子为氦核，带正电，故A错误：衰变的本质是 2个质子和2个中子一起逃逸，故B错误；该衰变反应的衰变方程为Pu一He+U,所以 衰变产物含有92个质子，142个中子，故C错误；原子核的比结合能越大，原子核越稳定，在 衰变过程中，原子核释放核能，衰变产物比钚238更稳定，所以衰变产物的比结合能大于 钚238的比结合能，故D正确。故选D。 2.B【解题思路】由图可知无人机的速度方向没有变化，所以无人机的高度一直增大，故A错 误：由年均加选度定义a-可知，06时同内无人机的平均加逢度-20~2，时间内 to 的平均加速度a=2,a=2a,故B正确：在0~24，时间内，无人机的速度先向上增大，然 后向上减小，所以无人机先超重后失重，其加速度先增大后减小，再增大，故C错误；无人机 向上加速运动时，无人机的机械能一定增大，但无人机向上减速运动时无人机的重力势能增 大，但无人机的动能减小，所以无法判断无人机机械能的变化情况，故D错误。故选B。 3.A【解题思路】设时间△1内每个喷口向下喷出的空气的质量为△m,喷气速度为”，则有 △m=pS△1，由几何关系有S=πR,飞行背包系统在空中悬浮，反冲作用力为F,根据动量定 理有F△1=△m·v=pSm△1，解得F=pS02,对飞行背包系统受力分析有2F-mg=0,解得 =mg,故A正确，B,C,D错误。故选A。 D=R√2p 4.C【解题思路】由图可知二极管处于导通状态，所以霍尔元件前面的电势高于后面的电势， 由左手定则可知载流子受到的洛伦兹力方向向后，载流子向霍尔元件的后面聚集，所以载流 子带负电，故A错误：当电路稳定时，我流子交力平衡，有90B=名？，由电流定义有1=四s0 ,解得B=吧，故B错误；前后西间的电压U越大，二极管的亮度越大，由前而分折有 U=B ,所以磁铁靠近霍尔元件，霍尔元件处的磁感应强度B变大，所以前后面间的电压U nq 变大，二极管变亮，故C正确：滑动变阻器的滑片适当向左滑，通过霍尔元件的电流变小，所 以前后两个面间的电压变小，二极管变暗，故D错误。故选C。 5.A【解题思路】光线传播的光路如图所示， 3 ×4L 4 由几何关系有tani= 3L=1, 霸巴扣廷 L 所以i=45°，sinr= √(2L)2+5’ 由折射定律有n=sim 解得n: 2,故A正确，B,C、D错误。 故选A。 B 6.D【解题思路】由图甲可知t=0.1s时，甲树叶偏离平衡位置的位移最大，此时该树叶的速 度为0，故A错误；由图甲可知树叶振动的周期T=0.4s,该水波的传播速度”=分 1.5m/s,故B错误；由图乙可知0~0.2s内，乙树叶通过的位移大小x=2A=0.14m,故C 错误：由图甲和图乙可知两个树叶间的距离d=子A+M(=01,2,…),若4.95m=子入+ k入，有k=8,故D正确。故选D。 7.C【解题思路】刚释放时，小滑块P的加逸度最大，有E=ma,解得a-,故A错误； 小滑块P先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，当加速度为0时速度最 大，有：，-向=0，由能量宇恒有，=+之m2,解得=√狐故B错误：小 滑块P做简谐运动，所以当弹簧压缩量最大时，小滑块P的加速度最大，为口=，对小滑 m 块P受力分析并结合牛顿第二定律有kx2-Eg=ma,解得x2= 2,故C正确：若仅将小滑 块P的释放，点适当右移，小滑块P先做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做 加速度增大的减速运动，当小滑块P的加速度为0时它的速度最大，所以有kx3-Eg=0,解 得与要=，所以小滑块P建度最大的位置不变，故D错误。故选C 8.BD【解题思路】嫦娥六号轨道越来越低，所以是通过减速实现变轨的，故A错误；嫦娥六号 在2轨道上远月，点时离月球球心的距离r2=d2+R=(2200+1700)km=3900km,在1轨 道上远月点时离月球球心的距离，1=d,+R=(8600+1700)km=10300km,由万有引力 定律有GW=m,所以嫁城六号在2轨道上远月点的加速度4，与在1轨道上远月点加速 度4，的比值=≈6.98，故B正确；由开普勒第二定律可知，嫁城六号在同一轨道上运行 a r 时相同时间扫过的面积相等，而在不同轨道上相同时间扫过的面积不相等，所以S,≠S2,故 C错误：嫦城六号在2轨道上的半长轴4，=200+2200+2×1700km=2900km,在3轨道 2 、上半径=(200+1700)km=1900km,由开普勒第三定律有号-，解得7，=2.12h,故 D正确。故选BD。 霸®艇