河北省NT20名校联合体2025-2026学年高三上学期1月质检考试物理试卷

NT20名校联合体高三年级1月质检考试 物理答案 1.【答案】D 【详解】A.研究宇航员的运动姿态时，宇航员的形状大小不能忽略不计，不可以把宇航员视 为质点，故A错误： B.宇航员与空间站相对静止时，宇航员受到的万有引力提供向心力，合力不为零，故B错误： 《.由万有引力提供向心力行m,可得=受，第一学宙速度是卫星绕地球徽匀速 2 圆周运动的最大线速度，所以宇航员随空间站一起运动时的速度小于第一宇宙速度，故C错 误； D.根据牛顿第二定律可得-m,可得a- 2 二，可知宇航员随空间站一起运动时的加速 度小于地球表面的重力加速度，故D正确。故选D。 2.【答案】D 【详解】A.开关S闭合就有电流流过L1,L2就会发光，故A错误： B.开关S闭合瞬间，L、L2串联接入电路，则L、L,同时亮，故B错误； CD.开关S闭合且达到稳定后再断开时，由于自感，线圈L中的电流只能慢慢减小，其相当 于电源，与灯泡L,构成闭合回路放电，由于线圈电阻很小，所以原来经过线圈的电流大于经 过灯泡L的电流，所以开关S闭合且达到稳定后再断开时，L,闪亮一下后熄灭，而L2立即熄 灭，故C错误D正确。 故选D。 8.【答案】CD 【详解】A.根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场会在空间中激发涡旋电场，但该电场是涡旋电 场，并不一定是“变化的电场”，A错误： B.相对性原理指出：在所有惯性参考系中，物理规律的形式是相同的，B错误； C.这是对动量守恒和反冲原理的正确应用。喷气式飞机通过向后喷出高速气流，获得向前的 反冲力，C正确： D磁电式电流表的原理是：通电线圈在磁场中受安培力作用而发生转动，带动指针偏转，D正 确。故选CD。 高三物理第1页共7页 9.【答案】AC 【详解】A.图示位置，线框与中性面垂直，通过线框的磁通量为0，磁通量的变化率最大， 故A正确： B.线框在匀强磁场中以恒定角速度转动，产生感应电动势的最大值为E。=Bω 电动势有效值为B=B=B亚 因线框有内阻，电压表测路端电压，故示数小于B ,故B错误； √2 C.初始时，把变压器和定值电阻等效为电阻R=+=r，此时线框的电阻r=R发，定值电 722 阻消耗的功率最大，则移动滑片P,定值电阻消耗的功率将减小，故C正确： △J D.由闭合电路欧姆定律可得E=U+r,可知无论滑片P如何移动， =r为定值，故D错 误。故选C。 10.【答案】CD 【详解】A先做减速运动，所受摩擦力向左，可列4g=a,a=4g=2m/s2, 对B可列F+4g-4,(n+M)g=Ma,a,=7m/s2, 设经过t时间A、B共速，则v共=V。-4=44,代入得：t=0.5s,V共=3.5m/s, 共速后A开始做加速运动，所受摩擦力向右，a,=4g=2m/s2, 对B可列F-4g-4(1+M)g=M,43=3m/s2, 即A相对于B先向右运动，共速后相对于B向左运动，根据题意02s时间内A恰好没有从B的 右端滑出可知，共速时A恰好运动到B的右端，V-t图像如下图所示， 个v/m·s-1 8 6.5 4.5 3.5 t s 0.5 2 第2页共7页 木板B上O点到木板右端的距离乙=A×0,5x45mg,A错误： 设共速后又经过时间4，A重新回到0点，则L-(4+》-(4》, 代入解得t2=1.5s, 此时A、B的速度分别为ya=v共+at2=6.5m/s,vg=y共+a2=8m/s, 此过程中B的总位移x。)×05x35m+15x业5 2m=9,5m,外力F做功m。=Fx,=6,5J, B错误； 9 0.5s~2s时间内A、B间的相对位移△g=与×1.5x1.5m=8m=A￥=L,由此可知，2s时A恰 8 好回到O点。2s后恒力大小改为F=2N=山，(+M)g,A、B系统动量守恒，弹簧最短时二 者共速，即w。+My。=(m+M)v,代入得v=7.25m/s,则最大的弹性势能为 名，m+片wm+N-,cl确： 2 16 A最终相对于B静止，一起做匀速直线运动，从弹簧压缩量最大到最终相对静止，把弹性势能 钱化为4B回的靡擦生热，则E,中4gd代入解得dm<L,D确。故选CD 11.【答案】(1)电阻(1分)，串联(1分)；(2)BD(2分)；(3)AB(2分) 【详解】(1)要使灵敏电流表指针摆动，一定要有电流通过，多用电表只有“电阻挡位有电源， 因此应选用“电阻挡。由于灵敏电流计的量程很小，电阻挡电表内部的电源电压相对较高，流 过灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计，应串联？一保护电阻： (②)螺线管不动，条形磁铁在螺线管中亦静止不动，线圈内部的磁通量未变，无感应电流，A 错误； 螺线管不动，条形磁铁N极向下，匀速插入螺线管，原磁场方向向下，磁通量增大，感应磁 场向上，根据楞次定律，从上往下看，产生逆时针方向的感应电流，电流从电流计的正极流出， 指针向右偏转，B正确； 螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速插入螺线管，原磁场方向向上，磁通量增大，感应磁场 向下，根据楞次定律，从上往下看，产生顺时针方向的感应电流，电流从电流计的正极流入， 指针向左偏转，C错误； 螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速拔出螺线管，原磁场方向向上，磁通量减小，感应磁场 向上，根据楞次定律，从上往下看，产生逆时针方向的感应电流，电流从电流计的正极流出， 高三物理第3页共7页 指针向右偏转，D正确；故选BD。 (3)感应电流方向与螺线管所处位置的磁场方向和磁铁运动的方向有关，与条形磁铁运动的速 度大小无关，A、B正确，C错误，故选AB。 12.【答案】(1)54.0(1分)，无误差(2分)：(2)6.02(2分)，酒驾(2分)； (3)减小(2分) 【详解】(1)合上开关S,将S,拨到2处，调节R,使表头G满偏，电流表A示数为I。则 表头G与电流表A串联，可知I=I.=6.0A。合上开关S2,调节R和R,当电流表A仍为 I时，表头G与R并联，由图丁可知表头G的示数I=4.0mA,则R中的电流L,=I-I'=2.0mA 由I'R-及，解得表头的内阻R,=R=54.02,前后两次测量中干路电流不变，电阻R的 电流为真实值，所以表头的内阻测量值无系统误差： (2)由闭合电路欧姆定律可得I=(10-1)I。=9I.,则由I.R=I1R',解得改装电表时应将R 调为R'=R=6.02,改装后电流表的内阻R'= RR =5.42,在实验室中测试酒精浓度时， 9 R+R 表头指针指向4.0A,将表头G的量程扩大为原来的10倍，则R与表头并联后干路中的电流 E 为I3=10×4.0mA=40.0mA=0.04A,电路中总电流13= +R+R+R解得传感器的电阻 R'=302,由图乙可知酒精浓度约为0.42g/mL,所以该次测试的酒精浓度范围属于酒驾： (3)由闭合电路欧姆定律可知I= T+R,+R传+R,, 使用较长时间后，蓄电池电动势降低， 内阻增大，要想所测的酒精气体浓度仍为准确值，则电路中电流不变，则需要把R,调小，使 电路中总电阻减小。 13.【答案】(1)q=4π(C;(2)8πN),方向与直径AB垂直向右 【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律可知， 02s内线圈内的感应电动势E=△D=△BS …(1分) △t△t 其中S2元2e2m学 …(1分) 第4页共7页 =Ee2πA …(1分) R 电荷量q=t… …(1分) 代入数据得0~2s时间内，通过导体横截面的电量为q=4π(C… …(1分) (2)由图乙可知，t=2.5s时，B=1T,方向竖直向下… …(1分) 电流大小与0~2s时间内相等，I=2π(A) 根据楞次定律可知导体环内电流方向为顺时针方向…(1分) 导体环的有效长度L=2r…。 …(分) 导体环所受安培力大小F安=BIL=8π(N)… …(1分) 根据左手定则可知，安培力的方向与直径AB垂直向右…(1分) 14【答案】0E=m:(2)B-25;6 V2(m-2)+16 8 【详解】(1)由题意可知，粒子从圆形边界磁场离开时，速度的反向延长线经过O,延长线经 过电场中的水平位移的中点，设从磁场离开时速度方向与x负方向间的夹角为，由几何关系 可知tana=1,则ax=45°… …(1分) 运动轨迹如下图所示， 0 则粒子入射电场的位置坐标为(L,),则 L=vot 22 at2,gE=1☑ …(2分)》 代入解得EW心……们分 gL (②)设粒子进入磁场时的速度为y,则vcos=y。,即v=√2y。…(1分) 高三物理第5页共7页 由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径”= …(1分) v2 根据gyB=…(们分) 得B=22m, …(1分) ql (3)粒子在磁场中的运动时间1=子，T=2严 2,得5= 2nl …(1分)》 41 8v 在无场区城的运动距商：-1-号以，作4-任业 …(1分) 在电场中的运动时间1，=一 …(1分) √2(m-2)+16 总时间t=t+t2+t …(1分) 15.【答案】(1)a=1m/s2;(2)g6C,Q=18J;(3)x=2√2m 【详解】(1)圆盘转动切割磁感线，感应电动势B=8。-6… …(1分) 根据闭合电路欧姆定律， =1A R …(1分) 对甲列牛顿第二定律F安=B,IL=,☑… (1分) 代入解得a=lms2… …(1分) (2)稳定时，设甲的速度为ym,则E=B2Lym…(I分) 代入解得vm=6m/s, 设金属棒甲从开始运动到最大速度通过金属棒的电量为，对金属棒，由动量定理得 ∑B2ILf=B2Lq=%ym…(1分) 代入解得g6C…。 …(自分) 此过程中的能量转化为B4￥+0=： …(2分) 第6页共7页 代入解得Q=18J… …(分) (3)设甲、乙碰后速度分别为Y、￥，则 mvm=my+mv2 1 1 …(2分) 2 代入解得：y2=4m/s 金属棒乙切割磁感线，E=B,L心，三卫F三B,② R,+Ro 根据动量定理可待：-2B7Z-A1=-2BZAM=-24r=0-%4…0分例 R+Ro 代入解得X=2√2m…(1分) 高三物理第7页共7页NT20名校联合体高三年级1月质检考试 物理 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：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的。 1.2025年6月26日，神舟二十号航天员乘组经过约6.5小时的出舱活动，顺利完 成了舱外设备设施巡检及处置等任务。若我国空间站距离地面高度约400m,下 列判断正确的是 A.研究宇航员的运动姿态时，可以把宇航员视为质点 B.宇航员与空间站相对静止时，宇航员受到的合力为零 C.宇航员随空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度 D.宇航员随空间站一起运动时的加速度小于地球表面的重力加速度 2.如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，L1、L2是两个相同的小灯泡。 下列说法正确的是 A.开关S闭合且达到稳定前，L2一直不亮 B.开关S闭合且达到稳定前，L2先亮，L1后亮 C.开关S闭合且达到稳定后再断开时，L1、L2同时熄灭 D.开关S闭合且达到稳定后再断开时，L1闪亮之后熄灭 3.地震时会产生两种主要的地震波：P波和S波，S波是造成主要破坏的元凶。某 次地震的震源产生了一列简谐横波S波，在地壳介质中沿x轴传播。横波在t=0 时的波形如图所示，图中P点横坐标为10km,Q点横坐标为35km。t=2s时Q 第一次回到平衡位置，振动通过的路程为2cm。下列说法正确的是 A.波向x轴负方向传播 y/cm B.该简谐波的波速为2.5m/s 0 C.P点的振动方程y=sin零(cm D.2s末质点P沿y轴负方向振动且靠近平衡位置 4. 如图所示，导线框由水平直线和曲线y=0.2sin19rx(m)组合而成，总电阻 R=12。线框在外力作用下水平向右以速度v=2/s匀速进入右边的匀强磁场， 磁感应强度B=1T。下列说法正确的是 高三物理第1页共8页 A.线框进入磁场过程中，感应电流为顺时针方向 0×××××X B.线框中产生的最大感应电动势为0.4V ××××× ×××××× C.线框进入磁场过程中所受安培力不做功 ×××××× ×××XXX D.线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q=0.024J 5.如图所示，将一根阻值为R的均匀导线围成半径为L、圆心角为60的扇形导线 框OMN,圆心O置于坐标系的原点，在第二、四象限有垂直于导线框所在平面 向里的匀强磁场，磁感应强度均为B。从图示时刻开始，导线框绕O点以角速 度ω逆时针匀速转动，规定顺时针为线框电流的正方向，则导线框转动一周的 过程中，下面四幅图中能正确表示i一t关系的是 2R 2R 2苑 73 2π N X×XX 2R 2R x××x☒60°M A B 0 ×××X i个 i个 ×××× 浴 2R ×××× 2 200 0 4 恶 0 6 2R 2R D 6.中国高速铁路是封闭电气化铁路，架设空中接触网为列车供电。如图为高铁供电 系统的简化图，假设此时只有一辆动车在铁轨上。牵引变电所内的理想变压器 原、副线圈的匝数和电流分别为1、I1、2、I2,动力车厢内的理想变压器原、 副线圈的匝数和电流分别为3、I3、n4、I4,受电弓可在架空线上滑动，某时刻 架空线和铁轨在回路中的总电阻为r,电路中各部分两端的电压如图所示，下列 关系式正确的是 A,1= 架空线 受电弓 B.UI=U2I2+Us Is 发电厂U U.U 动力 n, 动车 系统 C.若发电厂输出电功率为P,则动 牵引 变电所 铁轨 车得到的功率为P D.发电厂输出功率确定的情况下，减小3可以提高动车获得的电功率 7.如图，“L”形导线框置于磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场中。线框 相邻两边均互相垂直，各边长均为l,总电阻为R。线框绕b、所在直线以角速 度w顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。t=0时，abef与水平面平行，下列 说法错误的是 高三物理第2页共8页 A.t=0时，感应电动势为Bw B.线圈中产生的交流电瞬时值表达式为e=√2 Bolsinat B C一云时刻线圈中电流大小为，方向为adba D.i=0到t一无过程中，感应电动势平均值为E=A0-4B △t 二、多选题：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， 有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。 8.下列说法正确的是 A.磁场变化时一定会在空间激发变化电场 B.在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 C.喷气式飞机的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度 D.磁电式电流表的结构，依据的物理学原理是通电线圈因受安培力而转动 9.边长为L、匝数为N、总电阻为r的正方形线框bcd处于磁感应强度大小为B、 水平向右的匀强磁场中，线框以角速度ω绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，理想 变压器副线圈接阻值为4r的定值电阻，图中滑片P所在位置对应原、副线圈的 匝数比k=,电压表、电流表均为理想交流电表。其他电阻不计，则下列说法 正确的是 A.图示位置，穿过线框的磁通量变化率最大 0 0 B.理想电压表的示数为VBaL √2 C.当滑片P向下移动时，定值电阻消耗的功率将减小 D.当滑片P向上移动时，若电压表与电流表的示数 变化量分别为△U、△I,则| 1变小 A 10.如图所示，质量为M=1kg的木板B静止放在粗糙的水平地面上，木板的左端 固定有一根轻质弹簧，弹簧处于原长时其右端位于木板B上的O点。可视为质 点的、质量为m=1kg的物块A静止放在木板上的O点，且与弹簧右端不栓 接，其与木板B上O点右侧间的动摩擦因数为41=0.2，B与地面间的动摩擦 因数为42=0.1，B上O点左侧光滑。现对B施加水平向右的恒力F=7N的同 时，给A一个水平向右的初速度oo=4.5m/s,2s时恒力大小改为2N,且0~ 2s时间内A恰好没有从B的右端滑出，整个运动过程中没有超过弹簧的弹性限 度，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是 高三物理第3页共8页 A.木板B上O点到木板右端的距离L=2.25m B.0~2s时间内恒力F做功为56J C.整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能为J D.A最终相对于B静止的位置与0点的距离为品m 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明 确写出数值和单位。 11.(6分)某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，使用的实验 器材如下： ①多用电表②电流计③保护电阻④导线⑥螺线管⑦条形磁铁 (1)首先探究灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，某同学选用多用电 表的 (选填“电阻”“直流电流”“直流电压”“交流电压”)挡，对灵敏电 流计进行测试，首先将灵敏电流计 (选填“串联”或“并联”)保护电阻 后，将多用电表的黑表笔接灵敏电流计的正接线柱、红表笔接灵敏电流计 的负接线柱，发现指针向左偏转； (2)如图所示，若要使电流计的指针向右偏转，下列可行 的是 N A.螺线管不动，条形磁铁在螺线管中静止不动 B.螺线管不动，条形磁铁N极向下，匀速插入螺线管 C.螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速插入螺线管 D.螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速拔出螺线管 (3)通过第(2)问的探究可知，电流计的偏转方向与下列哪些因素有关 A.条形磁铁的磁极方向 B.条形磁铁的运动方向 C.条形磁铁的运动快慢 12.(9分)现代社会，喝酒不开车已经成为基本的行为准则。某款酒精检测仪如图 甲所示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图 乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传 感器外，在实验室中找到了如下器材： 高三物理第4页共8页 个R/2 80 60 40 20 0 酒精检测仪 0.20.40.60.81.0c/(mgmL) 甲 乙 A.蓄电池（电动势E=2V,内阻r=0.62) B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻未知) C.电流表A(满偏电流10mA,内阻未知) D.电阻箱R(最大阻值999.92) E.电阻箱R2(最大阻值999.92) F,开关及导线若干 (1)该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10 倍，需先测量表头内阻。他进行了如下操作：先断开开关S、S2、S,将 R1、R2调到最大值。合上开关S1,将S3拨到2处，调节R2,使表头G满 偏，电流表A示数为I。此时合上开关S,调节R,和R2,当电流表A仍 为I时，表头G示数如图丁所示，此时为108.0，则表头G的内阻为 Ω，此方法测量表头电阻跟真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或 “无误差”)； 酒精气体传感器 mA E.r 丙 丁 (2)断开所有开关，根据表头测量值，为将表头G的量程扩大为原来的10倍， 把R,的阻值调整为 2。改装完成后，该同学若将图丙中开关S、S2 合上，而将S3拨到1处，电阻箱R2的阻值调为14.02，在实验室中测试 酒精浓度时，表头指针指向4.0mA。已知酒精浓度在0.20.8mg/mL之 间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测 试的酒精浓度范围属于 (选填“酒驾”或“醉驾”)； (3)使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整R (“增 大”或“减小”)，从而使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。 高三物理第5页共8页 13.(10分)新能源汽车充电桩的电磁安全检测环节中，技术人员会使用一个圆形 导体环检测组件开展测试。光滑绝缘的水平操作平台上，存在一竖直方向的有 界匀强磁场，如图甲所示，虚线为磁场边界。技术人员将一个半径为r=2、 电阻为R=22的圆形导体环放置在平台上，使环的圆心O位于磁场边界上，直 径AB恰好与磁场边界重合。检测过程中磁感应强度B随时间t的变化规律如 图乙所示，规定磁场方向竖直向下为正方向。求：（用含π的公式表示） ix ×××× AB/T ××× ××× 甲 乙 (1)0~2s时间内，通过导体环横截面的电量； (2)t=2.5s时，导体环所受安培力。 高三物理第6页共8页 14.(13分)如图所示，空间中有一直角坐标系，在y轴的右侧有一宽度为L的匀 强电场，电场强度的方向沿y轴负方向。在电场的右侧以O(2L,0)点为圆心、 L为半径的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。现将一质量为m,电荷 量为十q的带电粒子从圆形边界的A点沿半径方向与x轴正方向成45°角射入 圆形边界磁场，经过磁场偏转后与x轴负方向成45°角射出圆形边界磁场，此 后经过电场偏转，带电粒子最终从y轴上的P(0,1)点以速度垂直y轴 射出。不计粒子的重力，求： 个y x=L A B (1)匀强电场的电场强度E; (2)圆形边界磁场的磁感应强度B; (3)粒子从A点出发运动至y轴上P点的总时间。 高三物理第7页共8页 15.(16分)如图所示的装置左侧是法拉第圆盘发电机，其细转轴竖直安装。内阻 不计、半径r=1m的金属圆盘盘面水平，处于竖直向上的磁感应强度B,=2T 匀强磁场中，圆盘在外力作用下以w=6rad/s的角速度逆时针（俯视）匀速转动， 圆盘的边缘和转轴分别通过电刷α、b与固定在绝缘水平桌面上的光滑水平金属 导轨M1N1、M2N2相连，导轨间距L=1m,导轨的最右侧N1N2之间接有定 值电阻R,=12,正对的A、B两点通过光滑绝缘垫片隔开。在导轨平面内以 AB中点O为坐标原点建立坐标系xOy,x轴与导轨平行。x<0区域内存在竖 直向下的磁感应强度B2=1T匀强磁场，导轨上放置着一根质量1=1kg、电 阻R=62、长度为L的金属棒甲，甲离y轴足够远；x>0区域内存在竖直向 下的非匀强磁场，磁感应强度B3=2√：T,金属棒乙紧贴AB静止于其右端， 乙的质量为m2=2kg、电阻为R2=12、长度为L,且离右侧定值电阻足够远。 已知金属棒甲、乙之间的碰撞为弹性碰撞，碰后立即拿走金属棒甲，运动过程 中金属棒与导轨接触良好，不计其它一切电阻。公式提示：∑△r一。 A,少 M2甲 N (1)求开关闭合瞬间，金属棒甲的加速度大小； (2)从闭合开关到金属棒甲刚达到最大速度时（此时金属棒未到达y轴），求此 过程通过金属棒甲的电量q及其产生的焦耳热； (3)求金属棒b最终停下来时的位置坐标x。 高三物理第8页共8页