2024-2025学年河北省二校高三（上）月考物理试卷（9月）（含解析）

2024-2025学年河北省二校高三（上）月考物理试卷（9月）

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热沸腾，又加热一段时间后，橡胶塞被推

出。下列说法正确的是（）

A.水沸腾前加热过程中试管内每个气体分子的速率都变大塾々,

B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加

/_4

C.水被加热的过程中，其内能是通过吸热的方式改变的;

D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，可以实现将吸收的热量全部转化为橡胶塞的机械能而不引起其他变化

2.如图所示是氢原子的能级示意图。当大量处于n=5能级氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）

nE/eV

A.总共可以辐射6种不同频率的光子8--------------------------------0

5-0.54

B.从71=5能级跃迁到71=4能级时释放的光子的波长最大4-0.85

C,从n=2能级跃迁到n=1能级时释放的光子的频率最大-1.51

D.能量最大的光子能量比能量最小的光子能量大13.04eU2_3,40

3.2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥

六号被月球捕获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点4第一次变轨进入椭圆

轨道/,运行一段时间后，又在2点第二次变轨进入圆轨道〃。圆轨道〃的半径为r,嫦娥六号在该轨道的运

行周期为T,线速度为也椭圆轨道/的长轴为kr,月球的半径为R。下列说法中正确的是（）

A.月球表面的重力加速度为芋u

B.月球的平均密度为券圆轨道n远月点，

c.嫦娥六号两次变轨都是加速变轨

地月转移轨道

D.嫦娥六号在椭圆轨道上的运行的周期为甲r

4.如图所示，在倾角为8的斜面上叠放着滑块4和木板B、C,用与斜面平行的力F斜向上拉木板三个物

体都处于静止状态。4B间的摩擦力大小为产外，B、C间的摩擦力大小为尸户，C与斜面间的摩擦力大小为

力3。下列说法正确的是（））

A.尸门可能等于0

B.尸户不可能等于0

C.F#可能等于0

D.F/2和尸/3可能同时等于0

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5.用图甲同一实验装置研究光电效应现象，分别用4、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压

与相应的光电流的关系如图乙所示，其中4、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为41。下列说法正

A,逃逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.8光的频率最大

C.月光与C光的波长相等，但力光的强度比较弱

D.仅换波长更短的光照射阴极K,电流表的示数可能为。

6.某无人机t=0时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，其最初一段时间内运动的a-1图像如图所示。下列

说法正确的是0

A,无人机第1s内处于超重状态B.前4s内无人机的最大速度为3m/s

C.无人机第2s内的位移为2爪D,前4s内无人机的机械能一直增大

7.如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为外2处的下游C处有个半径为的漩涡，其与河岸

相切于B点，两点距离为12h。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的4处沿直线避开漩涡送到

对岸，冲锋舟在静水中速度的最小值为0

A•正铲——>v：&漩涡J

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.玉兔二号月球车的设计质量是135千克，其能源主要来自于太阳能，同时为了应对在月球的漫长黑夜，

玉兔二号月球车还携带有基于杯238的同位素温差发电机（也称为“核电池”或“原子能电池”）。核电池

中杯238的衰变方程为舒8pa-u+，He。下列说法正确的是（）

A.衰变过程中核内有中子转变成质子

B.该衰变产生中的U核内有142个中子

C.该衰变反应吸收能量

D.核反应生成物中U的比结合能大于反应物杯的比结合能

9.如图甲所示，长为L轻绳••端固定在。点，另'端拴•小球。在小球静止时给小球一个瞬时速度小此时

轻绳拉力为外，丹-廿图像如图乙所示。已知重力加速度g取IOM/S2,小球可视为质点，不计一切阻力。

下列说法正确的是（）

A.小球的质量为1kg

B.小球做圆周运动的半径为1.0m

C.当/=25巾2/s2时，小球能做完整的圆周运动

D.当/=30nl2次时，小球通过最高点时受到轻绳拉力的大小为10N

10.如图所示，两个倾角8=37。的斜面体P、Q放在水平面上，两个轻质、光滑定滑轮分别固定在斜面体的

顶端，质量均为根的物体4B通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮与质量为3巾的小物体C连接，连接物体4、

8的轻绳与斜面平行，连接小物体C的轻绳竖直。同时由静止释放4、B两个物体，两个物体始终在同一水

平面上，两个斜面体始终静止不动。物体4、B与斜面体间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小为g,sin

37°=0.6,cos37°=0.8„下列说法中正确的是。

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A.小物体C的加速度为0.2g

B.物体4受到的轻绳的拉力大小为0.8mg

C.小滑轮受到轻绳的作用力的大小为甯mg

D.斜面体P对地面的摩擦力大小为2mg,方向水平向右

三、实验题：本大题共3小题，共24分。

11.某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，打点计时器的工作频率f=50"z。

纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。

（1）下列操作中正确的有;

4必须将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力

8.钩码质量要远小于小车的质量

C.应先接通电源，后释放小车

（2）计数点3对应的瞬时速度大小/=，为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的

计算式应为a=（上面两个结果用题目中的符号表示）。

12.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知将17nL纯油酸配制成2500mL酒精油酸溶液供实验室时使

用，用注射器将油酸酒精溶液滴入量筒中，每滴115滴溶液，溶液的体积增加1mL在浅盘中的水面上均

匀撒上琲子粉，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为lea的正方形小

格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示）。1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为巾3（保留

2位有效数字），由实验数据测得的油酸分子直径约为m（保留1位有效数字）。

13.某物理实验小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。

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（1）他们在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，4球水平抛出，同时8球被松开自由下落。下列说法正

确的是（）

4所用两球的质量必须相等

区可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动

C.若地面不平，而是一个斜面，两球一定同时落地

（2）他们在图乙所示的装置实验前（填“必须”或“不必”）将轨道末端调成水平，实验时，小球

（填“必须”或“不必”）从0P轨道的同一位置由静止释放，准备实验时（填“必

须”或“不必”）保证轨道光滑。他们记录了小球在运动途中经过力、B、C三个位置，如图丙所示，已知实

验时所用方格纸的每个格的边长L=1.6cm,取g=9.8m/s2,则该小球做平抛运动的初速度大小为=

m/s（计算结果取三位有效数字），图中。点（填“是”或“不是”）小球做平抛运动的

抛出点。

四、计算题：本大题共3小题，共30分。

14.如图所示，一汽缸缸导热性能良好，汽缸内用质量为0.2的、横截面积为10。爪2的绝热活塞封闭一定质

量的理想气体。室温时气体的体积匕=105cm3,将汽缸竖直放置于恒为47T的水池中，稳定后封闭气体

的体积匕=120。63。已知室内大气po=i.Ox105pa,g取10根/$2,不计活塞与缸壁间的摩擦，封闭气体

内能U与温度T满足U=0.067（/）。求：

（1）室温是多少；

（2）将汽缸放入恒温水池后，封闭气体从水中吸收的热量Q。

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15.如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球(视为质点)，初始时用手握住球筒，在空中静止。

某时刻开始用手带动球筒以加速度a竖直向下做匀加速运动，持续一段时间后制动，球筒快速停止运动并

保持静止。已知羽毛球质量为小，球与筒之间的最大静摩擦力为/仅=2.3zng,滑动摩擦力为九=2mg。已

知重力加速度为g,空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。

(1)若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，求球筒加速度a的范围；

(2)若a=2.5g,球筒向下加速的时间为减速的时间为0.2t0,球刚好离开球筒。求羽毛球离筒的下端距

离。

16.如图所示，水平地面左侧有一平台，质量为M=2kg、与平台等高的木板B静止在水平地面的左端，水

平地面右侧由一段半径为R=2爪的圆弧面与倾角为8的传送带平滑连接，圆弧面的圆心角为仇圆弧面的

左端与水平面相切，传送带的速度u=3m/s。质量为m=6kg的货箱以初速度%=6m/s从平台滑上木板

B,木板B与水平地面右侧碰撞后停止运动，货箱2无碰撞的从木板8滑上圆弧面(圆弧光滑)，然后被传送

带运送到E处。已知木板B长度以=2.875M，木板B的右端离C点的距离d=0.5机，传送带DE间的长度必

=13m,d=37°,货箱与木板间的动摩擦因数，〃i=0.4,木板与水平地面间的动摩擦因数〃2=。.2,货

箱与传送带间的动摩擦因数4=0.8,货箱可视为质点，重力加速度g=10m/s2,sin37。=0.6,cos37°

=0.8o

(1)求货箱在c点刚滑上圆弧面时对圆弧面的压力；

(2)求货箱从。运送到E过程所用的时间和摩擦力对传送带做的功。

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答案解析

1.C

【解析】4水沸腾前加热过程中，温度升高，不是每个分子的速率都变大，而是速率大的占的百分比变

大。故/错误；

R水蒸气推出橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，水蒸气内能减小，故8错误；

C.水被火焰加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C正确；

D不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故。错误。

故选C。

2.B

【解析】4大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射

鬣=割=10种

不同频率的光子，故N错误；

B从n=5能级跃迁到n=4能级时释放的光子能量最小，由

£=hv

可知该光子的频率最小，由

A=-

V

可知该光子的波长最大，故5正确；

C从九=5能级跃迁到几=1能级时释放的光子的能量最大，由

s=hv

可知该光子的频率最大，故。错误；

D从n=5能级跃迁到九=4能级时释放的光子能量最小，光子能量

£min=£5-=0-31e7

从九=5能跃迁到九=1能级时释放的光子的能量最大，光子能量

2max=£5-1=13.06eV

所以

/E=*max—£min=12.75eV

故。错误。

故选瓦

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3.D

【解析】4嫦娥六号在圆轨道〃上运行的向心加速度

27r

a—(1)V--y-v

但圆轨道〃并不是月球表面的轨道，所以月球表面的重力加速度

2兀

g丰a=y-v

故N错误;

8.嫦娥六号在圆轨道上运行时有

Mm2

G*=加r

解得

42r3

M=--7--r----

GT2

月球的平均密度

M37rr3

P=M=GT2R3

故8错误;

C由于两次变轨是离月球越来越近，所以两次变轨均为减速变轨，故C错误;

。由开普勒第三定律

(kr\3

r3\27

取~T’2

解得

T,kyf2k

T二k?

故。正确。

故选Z)。

4.C

【解析】4若尸门等于0,则4不能保持平衡状态，所以F/1不可能等于0,故/错误;

8.把4B作为一个整体，当尸=OH4+MB)gsine时F广=。，故8错误;

C.把4、B、C作为一个整体，当F=(>14+爪8+6。)95皿8时尸/3=0，故c正确;

。.若F广和Ff3同时等于0，有(机4+SB+Mc)gsin8=+MB)gsin8得nic=0不可能，故。错误。

故选Co

5.5

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【解析】4由爱因斯坦光电效应方程有

Ek=hv—Wo

可知，逃逸出的光电子的最大初动能与入射的频率有关，但不成正比，故/错误；

2.当光电管加反向电压电流表示数刚好为0时有

Ek=eUc

所以

Wo+eUc

V~h

因为Uc2>Ud，所以VB>V4=VC，故5正确；

c由前面分析可知力光与c光频率相等，由

c=vA

可知a光与c光的波长相等，由于月光照射时饱和电流大，所以a光的强度比较强，故c错误；

D仅换波长更短的光照射阴极K,波长更短，入射光的频率更大，一定能够发生光电效应，而图中所加电

压为正向电压，所以电流表示数一定不为0,故。错误。

故选瓦

6.C

【解析】4无人机t=0时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，初始时加速度方向向下，处于失重状态，

故/错误；

员无人机先加速后减速，3s时加速度为0,速度最大，a-1图像与时间轴围成的面积代表速度，则最大速

度为

1+3

vm----x2m/s—4m/s

故2错误；

C.无人机第1s末速度

1

%=2x1x2m/s—lm/s

第2s内的位移为

11

22

x=v1t+-at=1XIm+—x2xlm=2m

故C正确；

D前4s内无人机的加速度一直小于重力加速度，可知除重力做功外，还有其他力做负功，机械能减小，故

。错误。

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故选Co

7.4

【解析】当冲锋舟在静水中的速度与其在河流中的速度〃合垂直时，冲锋舟在静水中的速度"舟最小，则

即

sine=9

v

利用几何关系可知

e5L0

tan2=12L；

联立代入数据可得

120

“舟=3

故选

S.BD

【解析】4由题知，可知该衰变反应为a衰变，是原来原子核中的两个质子和两个中子以氢核的形式逃逸

出来，并不是中子转变成质子，故N错误；

区钵238的衰变满足质量数守恒和电荷数守恒，则有

238=4+4,94=Z+2

解得

A=234,Z=92

所以U核的中子数

N=A-Z=142

故8正确；

C.杯238的衰变中释放核能，该电池就是将释放的核能转变为电能的，故C错误；

D由于该衰变中释放了核能，所以U核的稳定性强于杯的稳定性，也就是U核的比结合能更大些，故。正

确。

故选2D。

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9.ACD

【解析】4由乙图可知，当/=0时，小球处于静止状态，可得Fr=mg,

解得m=1kg,

故/正确；

8.由乙图可知，当"2=10nl2/52时，根据牛顿第二定律，可得/丁一小9=m?,

解得r=0.5m,

故5错误；

C小球做完整的圆周运动时，在最高点的临界速度满足爪9=唔，

解得"临=5n/s,

小球从最低点运动至最高点过程，由机械能守恒可知5n嗑-|僧。毒低点=-2mgr,

解得喔低点=25机2/s2，

故C正确；

D当v2=30m2/s2时，根据机械能守恒］w毒高点一|m/=-2mgr,

又F绳+mg=最要点,

联立，解得F绳=10N,

即小球通过最高点时受到轻绳拉力的大小为10N。故。正确。

故选NCD。

10.AC

【解析】A8设物体4受到的轻绳的拉力大小为T,对4根据牛顿第二定律

T—mgsin。一卬ngcos3=ma

对C

3mg—2T=3ma

得

a=0.2g

T=1.2mg

故4正确，5错误；

C绳子张力处处相等，根据平行四边形法则，小滑轮受到轻绳的作用力的大小为

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故C正确；

D斜面体P受到a的摩擦力

f=irnigcos0=OAmg

方向沿斜面向上，水平方向的分力

8

F、=fcosd=­

根据平衡条件，斜面体p受到地面的摩擦力大小为装mg,方向水平向左，根据牛顿第三定律，斜面体p对

地面的摩擦力大小为装mg,方向水平向右，故。错误。

故选NC。

⑵（工3-Xl）f（%-2冷）产

（J10100

【解析】（1）4B.本实验研究小车匀变速直线运动规律，只需保证小车所受合外力为恒力即可，没有必要平

衡摩擦力，也没有必要保证钩码质量远小于小车的质量。故错误；

C为了减小实验误差，实验时应先接通电源，打点计时器稳定工作后，再释放小车。故C正确。

故选Co

（2）［1］依题意，相邻计数点的时间间隔为

15

T=5义/=1

计数点3对应的瞬时速度大小

-43一（%3一%1）/

%="24==一而—

［2］由逐差法可知小车加速度大小的计算式为

%35-％13%4-2%2（%4—2%2）/2

（1=-------------=-------------=--------------------

4T24T2100

12.3.5xIO-"5x10-1°

【解析】［1］由题意可知一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积

11

V="ccX..mL=3.5X10-12m3

2500115

［2］由图可知面积超过正方形一半的正方形的个数为70个，则油酸膜的面积约为

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S=70Xl2cm2=70cm2=70x10-4m

所以油酸分子的直径

V3.5x10-12

d=S=70x10-4m=5xl0m

(2)必须必须不必0.840是

【解析】i)ac.根据自由落体运动规律有

1

八=尹"9

下落时间

t=①

J9

与球质量无关，与高度％有关，故两球质量可以不等，所用两球的质量没有必要相等，但若地面不平，是

一个斜面时，％不同，下落时间不同，故/错误，C错误;

2.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动：若两球同时落地，表明平抛运动在竖直方向的分运动是

自由落体运动，故2正确。

故选瓦

(2)[1][2][3]为了研究小球水平方向的运动是否为匀速直线运动，需要保证小球开始做平抛运动的初速度水

平，故他们在图乙所示的装置实验前必须将轨道末端调成水平，实验时，只需要保证小球开始做平抛运动

的初速度相同即可，故小球必须从OP轨道的同一位置由静止释放，但准备实验时不必保证轨道光滑。

[4每两个竖直方向根据

Ay—2L=gT2

解得

T=—=%X1.6X2s=4Qis

』g'9.87

水平方向根据

3L=VQT

解得该小球做平抛运动的初速度大小为

3L3x1.6x10-2

孙=丁4m/s=0.840m/s

JX0.1

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[5]水平方向每相邻两个点之间的距离都相等，为3L,竖直方向根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该

段过程的平均速度，则小球在B点的竖直速度大小为

VAC

vBy==l-12m/s

假设小球经过图中的。点，且。点的竖直分速度大小为外广则从。点到8点过程，竖直方向有

VBy=VOy+2gT

解得

VOy-0

故。点是小球做平抛运动的抛出点。

14.(1)由题意，封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可得

vi_y2

T\~T2

式子中T2=(273+47)K=320K，代入相关已知数据求得

=280K

可得室温为

tt=(280-273)=7

(2)由题意，可得未将汽缸放入水池时，封闭气体的内能为

U1=0.067\=16.87

将汽缸放入恒温水池后，封闭气体的内能为

U2=0,0672=19.27

则封闭气体内能的改变量为

AU=U2-U1=2.4/

该过程中，封闭气体等压变化，对活塞根据平衡条件可得

pS=Mg+p0S

外界对气体所做的功为

W=-pAV=-p(V2-^i)

代入相关已知数据求得

IV=-1.53;

根据热力学第一定律可得，封闭气体从水中吸收的热量

Q=AU-W=2.4/-(-1.53)；=3.93/

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【解析】详细解答和解析过程见【答案】

15.(1)依题意，对羽毛球受力分析，根据牛顿第二定律可知

fm+mg=ma

解得

CL—3.3g

则若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，球筒加速度a的范围为

CL>3.3g

(2)若

a=2.5g<3,3g

则球筒加速过程，羽毛球与球筒相对静止，有

v=at()=2.5gt0

球筒减速过程，其位移

v

%球筒=2O.2%

羽毛球减速过程，由牛顿第二定律

fo—mg=ma!

方向竖直向上。羽毛球在0.2方内位移为

1

z2

%羽毛球=u,O.2to——a(O.2to)

由几何关系

%球筒+di=%羽毛球

联立，解得

d1=0.23g诒

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

16.(1)货箱/滑上木板8后做匀减速运动，对货箱受力分析并结合牛顿第二定律有

/i/ig=ma1

解得

a1=4m/s2

对木板8受力分析并结合牛顿第二定律有

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+M)g=Ma2

解得

2

a2=4m/s

设经过时间t木板B与C相碰，有