河北省沧州市2024-2025学年高三上学期10月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1沧州市普通高中2025届高三复习质量监测物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。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，再选涂其他答案标号。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，只有一项是符合题目要求的。1.2024年初，中国科学院近代物理研究所与合作单位组成的科研团队，依托兰州重离子加速器，利用充气反冲核谱仪SHANS，首次合成了新核锇160（）和钨156（）。锇160和钨156都具有放射性，其中钨156衰变方程为，则式中的X粒子为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由衰变过程中满足质量数及电荷数守恒，可知X的质量数为0，电荷数为1，X是正电子（）。故选A。2.伏打起电盘的起电原理如图所示，首先将一带正电绝缘板固定，第二步用带绝缘柄的金属板靠近带电绝缘板，第三步金属板接地，第四步断开接地线后移开金属板。有关金属板带电原理及带电情况，下列说法正确的是（）A.属于接触起电，金属板带正电 B.属于接触起电，金属板带负电C.属于感应起电，金属板带正电 D.属于感应起电，金属板带负电【答案】D【解析】本题带电过程属于感应起电，金属板靠近带电绝缘板并接地时，发生静电感应，金属板带上负电荷。故选D。3.如图所示，将一只气球放到绝热密闭的升温箱中缓慢加热，随温度的升高气球缓慢膨胀的过程中，将气体视为理想气体，且气球不漏气，下列说法正确的是（）A.气球内气体对外做功，内能减少B.气球内气体温度升高，所有分子的动能均增大C.气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大D.箱内气体及气球内气体总内能增加量等于从加热器上吸收的热量【答案】C【解析】A．气球内气体温度升高，内能增加，故A错误；B．温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能均增大，故B错误；C．气球内气体压强增大，气球内气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大，故C正确；D．箱内气体及气球内气体从加热器中吸收的热量等于总内能增加量和气球弹性势能增加量的总和，故D错误。故选C。4.图（a）是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，一个100匝、总电阻的矩形线圈与的电阻组成闭合回路，线圈绕与磁场垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图（b）所示的正弦规律变化。电路中电流表为理想交流电流表，则时电流表的示数为（）A.0 B.8.88A C.12.56A D.17.76A【答案】B【解析】由图乙可得感应电动势的有效值电流表示数为有效值故选B。5.自由式滑雪是一项运用滑雪板在U形池中做一系列动作技巧的雪上项目，如图（a）所示。某滑雪U形池可简化为半圆筒形，其截面图如图（b）所示。某次训练运动过程中运动员下滑经过轨道上A点时速度大小为10m/s，之后冲上对面较低的B点时速度大小仍为10m/s。若该运动员另一次训练经过A点时速度大小为6m/s，两次的运动路径相同，将运动员视为质点。下列说法正确的是（）A.该运动员经过B点时速度大小一定为6m/sB.该运动员经过B点时速度大小可能小于6m/sC.该运动员速度大小为6m/s时位置位于B点上方D.该运动员经过轨道最低点时速度最大【答案】C【解析】ABC．运动员在弧形轨道中运动时做圆周运动，经过某点时速度越大，对应向心力越大，与弧面间的压力越大，摩擦阻力越大，在A、B间运动过程中损失机械能越大，速度为6m/s时，到达B点的速度一定大于6m/s，故AB错误，C正确；D．运动员向下滑动到重力沿圆弧切线方向的分量等于摩擦阻力时，即沿切线方向的合力为零时速度最大，应在A点下方与最低点之间，故D错误。故选C。6.随着人类对宇宙探索，人们发现在宇宙中存在一些离其他恒星较远的双星系统，双星系统由两颗距离较近的恒星组成。如图所示，某双星系统中a、b两星绕连线上一点O做圆周运动，已知a、b两星中心间距离为L，运行周期为T，a星的线速度大小为v，引力常量为G，则a星的质量为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】在双星系统中，两星体相对位置不变，运动周期相同，两颗星体之间的万有引力提供做圆周运动的向心力，有，又有，联立可得，故选D。7.如图所示，空间内存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向水平向里，磁感应强度大小为B，一电荷量为q、质量为m的小球，在与磁场垂直的平面内沿直线运动，该直线与电场方向夹角为45°。a、b（图中未标出）为轨迹直线上的两点，两点间距离为d，重力加速度为g，小球由a运动到b的过程中所用时间t及电势能的变化量分别为（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】带电小球做直线运动，合力方向沿直线或合力为零，洛伦兹力与速度方向垂直，大小与速度成正比，重力及电场力均恒定，若速度大小变化必为曲线运动，所以小球只能做匀速直线运动，受力情况如图所示由平衡条件可得电场力方向与电场方向相同，小球一定带正电，根据左手定则可知，小球一定斜向右上方运动，由a到b的过程中，电场力做正功则电势能的减少量为根据平衡条件，洛伦兹力大小解得故小球的运动时间故选B。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。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，某种介质水平面上有A、B、C、D四个点，A、B、C三点共线且BD垂直于AC，四点间的距离关系为，。在A、B两点装有可上下振动的振动发生器，振动发生器振动可在介质面上激起机械波。时刻，A、B点的两个振动发生器开始振动，其振动方程均为，观察发现D比C早振动了0.5s，忽略波传播过程中振幅的变化，下列说法正确的是（）A.两振动发生器激起的机械波的波长为4mB.该波的传播速度大小为4m/sC.两波叠加后C处为振动加强区，D处为减弱区D.在0~5s时间内质点D运动路程为96cm【答案】BD【解析】C、D两点距B近，B的振动传播到C、D两点的时间差为0.5s，可知传播速度由波源振动方程可知，周期为由，得波长为C、D两点到两波源的距离差均为波长整数倍，故两点均为加强点；B点振动传播到D点需要用时1.5s，A点振动传播到D点需要用时2.5s，所以5s时间内D点以振幅为2cm振动了1s，即两个周期，然后以振幅为4cm振动了2.5s，即5个周期，所以D运动的路程为96cm；故AC错误，BD正确。故选BD。9.如图所示，一架质量分布均匀的梯子靠在墙角上，另一端置于水平地面上，一人沿梯子缓慢向上爬升，若梯子与墙角间的摩擦力忽略不计，则人由底部爬升到墙角过程中（梯子没有打滑或翻转），下列说法正确的是（）A.梯子对地面的压力减小 B.梯子对地面的摩擦力增大C.梯子与地面间的作用力增大 D.梯子对墙角的作用力不变【答案】AB【解析】将梯子和人做为一个整体受力分析，受重力、墙角支持力和地面作用力，三力作用线必相交于一点，如图所示，人在爬升过程中，重心向墙角方向移动，画出三个力的矢量三角形的动态变化图可得，地面对梯子的作用力F1减小，墙角对梯子的作用力F2逐渐增大，地面对梯子的作用力是支持力与摩擦力的合力，根据分解知识可知，支持力（压力）减小，摩擦力增大，再结合牛顿第三定律可知梯子对地面的压力减小，梯子对地面的摩擦力增大，梯子与地面间的作用力减小，梯子对墙角的作用力增大，故选AB。10.如图（a）所示，真空内有两个上下宽度均为d的区域，上方区域内存在竖直向下的匀强电场，下方区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子自电场上边界的M点由静止释放，粒子恰好不能穿越磁场的下边界。若将下方磁场移到上方与电场区域重合，如图（b）所示，再次将该粒子自M点由静止释放，使其在电、磁场中运动，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.电场强度大小为B.图（a）中，粒子从释放至第一次到达磁场下边界所用时间为C.图（b）中，粒子将在电、磁场中做周期性的往复运动D.图（b）中，粒子离开上边界的最大距离为【答案】AB【解析】A．图（a）中，粒子在电场中的运动过程由动能定理得在磁场中有由题意知运动的半径解得故A正确；B．图（a）中，粒子在电场中的运动时间在磁场中的运动时间粒子运动的总时间故B正确；CD．图（b）中粒子在M点释放瞬间，可视为粒子具有一个水平向右的初速度v0及水平向左的初速度v0，并且满足可得所以粒子释放后在电、磁场中的运动可视为水平向右的匀速直线运动与竖直平面内的匀速圆周运动的合运动，并不是往返运动则有可得粒子做圆周运动的半径则粒子离开上边界的最大距离为d，故CD错误。故选AB。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某学习小组测定一平行玻璃砖的折射率，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，用线状激光束贴近纸面，以一定角度射入玻璃砖，记录入射点O及经过下边界b的出射点S1，再移去玻璃砖，记录光束经过边界b的点S2，如图（a）所示。该小组在白纸上连接OS2并反向延长，画出入射光线，再连接OS1作出折射光线，然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图（b）所示，则该玻璃砖的折射率n=______。（用图中线段的字母表示）【答案】【解析】根据折射定律有由几何关系有，联立可得12.如图（c）所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，一实验小组利用该装置测量当地的重力加速度。（1）首先让小车右端和纸带相连，左端不连接细绳及钩码，移动木板下方的垫片，调节木板右端高度，使小车能拖着纸带匀速向左运动。完成上述操作后，将小车左端用细绳跨过定滑轮和钩码相连，将小车从靠近打点计时器的位置由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列点迹。某次实验得到的纸带和相关数据如图（d）所示，其中相邻两个计数点之间还有四个点未画出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，由该纸带可知，小车的加速度大小a=_________m/s2。（结果保留2位小数）（2）保持小车质量不变，改变钩码的质量m，重复实验，得到多组a、m数据，作出的图像的纵截距为b、斜率为k，如图（e）所示，则实验所用小车的质量为___________，当地的重力加速度大小为___________。（用b、k表示）【答案】（1）2.00（2）【解析】【小问1详解】由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为小车的加速度大小【小问2详解】[1][2]根据牛顿第二定律，有整理得即，解得，13.某实验兴趣小组设计了如图（a）实验电路测量一节蓄电池（电动势约为2V）的电动势和内电阻，已知定值电阻R0=1.0Ω。（1）实验操作步骤如下：①按实验电路图正确连接好电路，将滑动变阻器滑片滑到最左端位置；②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0；③将滑动变阻器滑片再次滑到最左端位置；④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组电压表及电流表的数据U、I的值，断开开关S0；⑤利用记录的数据分别作出两种接法所对应的U-I图像。（2）作出的两个U-I图像分别如图（b）、（c）所示，根据图像可知图（c）对应的接法为S与________（填“1”或“2”）接通。（3）根据以上图像综合可得电源电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。（结果均保留2位小数）（4）该小组经过研究发现，根据两次不同实验中电流表、电压表的影响，进一步可得出所用电流表的内阻为rA=_________Ω，实验中，定值电阻R0的作用有__________（双选，填字母）。A.保护电源B.在电流变化时使电压表示数变化明显C.在电压变化时使电流表示数变化明显【答案】（2）2（3）1.801.25（4）0.75ΩAB##BA【解析】（2）[1]两种方法中，S与1接通时采用了电流表的内接法，S与2接通时采用了电流表的外接法，比较图（b）和图（c）的斜率可知，图（c）所示图像的斜率小，所以图（c）对应电路S与2接通。（3）[2][3]图（b）所测电源内阻偏大，所测内阻应为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，由此可知图（b）对应开关S接1，且电流表示数为0时，电压表测量准确，此时电压表所测电压即为电源的电动势，因此电源电动势为图（b）的纵轴截距，可得E=1.80V；当开关S接2且电压表示数为0时，对应电流为短路电流，由图（c）图像可知，此时短路电流为I=0.80A，则根据闭合电路的欧姆定律有解得（4）[4]图（b）中图像对应的斜率为电源实际内阻、保护电阻与电流表内阻之和，所以[5]定值电阻R0有保护电源的作用，根据闭合电路的欧姆定律有可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。故选AB。14.如图所示，竖直平面内固定有一条光滑绝缘轨道，轨道的曲线部分是半径为R的圆弧BCD，O为圆弧的圆心，与水平面成30°夹角的倾斜直线轨道与圆弧相切于B点，整个轨道平面内存在水平向左的匀强电场，一质量为m、带电荷量为+q的小滑块恰好能静止于轨道上的C点，OC与竖直方向的夹角为60°。现将小滑块自直线轨道上的A点由静止释放，使其在轨道上运动过程中恰好能通过D点。重力加速度为g，求：（1）电场强度E的大小；（2）小滑块经过C点时对轨道的压力大小。【答案】（1）（2）12mg【解析】【小问1详解】小滑块恰能静止于C点，由平衡条件可得解得【小问2详解】重力与电场力的合力方向与AB平行，则D与C分别为等效物理最高点与最低点，滑块沿圆弧轨道运动恰好能通过D点，则满足设滑块经过C点时速度为vC，则由C到D的过程，由动能定理得在C点，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律得压力大小15.如图所示，水平面上固定一半径r=1.0m的光滑金属圆环和两条平行光滑金属导轨，一根长为2r、阻值R=1.0Ω的均匀金属棒ac沿半径放置在光滑金属圆环上（b为ac棒中点），一端固定在过圆心的竖直导电转轴上；平行导轨间距l=1.0m，两导轨通过导线及开关S分别与金属圆环及竖直导电转轴连接，导轨左端接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，垂直导轨放置着长也为l、质量m=1.0kg、阻值R=1.0Ω的金属棒de，整个装置处于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场中。现固定金属棒de，闭合开关S，使金属棒ac以角速度ω=6.0rad/s顺时针匀速转动。导轨及金属圆环电阻均不计。（1）求金属棒ac两端的电势差；（2）若金属棒de可自由移动，闭合开关S，求金属棒de匀速运动时的速度大小；（3）若金属棒de可自由移动，闭合开关S，当金属棒de匀速运动后断开开关S，求断开开关S后金属棒de继续运动的距离。【答案】（1）10.5V（2）2.0m/s（3）4m【解析】【小问1详解】金属棒ac转动过程中产生的电动势金属棒ab段产生的电动势根据欧姆定律可得则，所以