河北省多校2025届高三年级上册1月省级联考（期末）物理试卷（含答案）

河北省多校2025届高三上学期1月省级联考（期末）物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破

一菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（）

A.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点

B.晶体熔化过程中，分子平均动能不变

C.晶体熔化过程中，分子平均势能不变

D.单晶体的光学性质一定各向异性

2.香烟中含有多种放射性物质，其中以针（；；°PO）最为危险，是吸烟者罹患肺癌的

原因之一。针（；；°PO）可以放出a射线，衰变成稳定的铅，半衰期为138天。下列说

法正确的是（）

A.香烟燃烧时，由于高温;：°PO的衰变将变快

B.1000个原子核经过276天，将有750个「PO原子核发生衰变

C.衰变生成的铅原子核内的中子数为124

D.衰变产物的结合能之和比;：°PO的结合能小

3.如图甲，一个质量为机的物块在水平向左的外力R作用下由静止开始沿粗糙水平

面运动，0~2fo时间内的vT图像为正弦曲线的一部分，如图乙所示。物块在小时刻

获得最大速度V。，下列说法正确的是（）

A.0-0.5/0时间内和O.5to~t0时间内物块位移相等

B.Q.5t0和1.5办两时刻物块的加速度相同

C.0-2九时间内物块所受合力对物块做正功

D.0~%时间内外力歹做的功大于t0~2t0时间内外力R做的功

4.小米含水率是影响贮存、加工和运输的重要指标，市场上有一种电容式小米水分测

量仪，如图所示为其简化原理图，平行板电容器两极板通过导线连接在电压传感器两

端，电压传感器与静电计等效，相当于断路且可实时显示电容器两极板间的电压。给

电容器带上一定的电荷量。后断开电源，将待测小米压实填充在两极板之间，已知内

部含水量高的小米相对介电常数殍较大，忽略米粒之间的间隙，则填充小米后（）

电压传感器

A.电容器两极板间的电场强度变小

B.电容器两极板所带的电荷量会增加

C.电容器的电容值将变小

D.电压传感器示数越大说明小米的含水量越高

5.如图所示为横截面为四分之一圆的棱镜，光线从A。侧面上最高点A点射入棱镜，

折射光线在圆弧内侧面上恰好发生全反射，经过在圆弧内侧面上两次全反射后，光线

恰好到达侧面上最右侧的3点，并从3点射出棱镜。则光线在A点入射角i的正

弦值为（）

A/6—y/2C+血

A.2-石a

•4

6.目前很多手机都具备了无线充电的功能，其基本工作原理如图甲所示，手机充电时

将无线充电器内部的线圈接在输出电压如图乙所示的交流电源上，把手机放置在无线

充电器的上方，手机内部线圈产生交流电，再经转换电路转换为直流电对手机进行充

电。无线充电器线圈与手机内部线圈匝数比为no：3,假设由于漏磁造成手机内部线

圈中磁通量为无线充电器线圈磁通量的80%,线圈电阻均不计，下列说法正确的是()

手机内部线圈

交

流

电

源

A.手机内部线圈中电流方向每秒变化50次

B.增加手机内部线圈与无线充电器线圈的匝数比，手机内部线圈两端获得的电压将减

小

C.手机内部线圈两端电压的最大值为6yf2V

D.手机内部线圈两端电压的有效值为4.8V

7.2024年6月2日至3日，嫦娥六号顺利完成了在月球背面南极一艾特肯盆地的智能

快速采样，6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面发射起飞，

随后成功进入预定环月轨道，完成世界首次月球背面采样和起飞。已知嫦娥六号质量

为如月球半径为R,以无穷远处为零势能点，嫦娥六号在距月球表面高度为人时的

引力势能可表示为耳=-舛丝(其中G为引力常量，〃为月球质量)。若忽略月球

的自转，嫦娥六号自月球表面开始发射到进入距离月球表面高度为h的预定环月轨

道，至少需要对嫦娥六号做的功为()

GMmh0GMm(2h0+R)GMmh0GMm(J%+母R)

A.-------D.-----------C.--------L).------------

R(R+4)2R(R+%)2R(R+4)2R(R+%)

二、多选题

8.如图是沿x轴传播的一列简谐横波的波形图，实线为0.6s时的波形图，虚线为再经

过0.6s后的波形图，则x=2m处质点的yT图像可能正确的是()

9.如图所示，边长分别为/、2/的两个正方形金属线框abed、A3CD固定在水平桌面

上，中心均在。点且两线框的对应边两两平行，两线框之间区域内有垂直于桌面、磁

感应强度大小为3的匀强磁场（图中未标出）。一长度为2/的金属棒正以速度v经过

Ee/F位置,E、e、于、口分别为所在边的中点。已知两金属线框和金属棒均由相同材质

和粗细的金属丝制成，线框abed每边的电阻值均为R,则下列说法正确的是（）

E

AB

F

A.AD边中的电流大小为一

1R

B.金属棒所受的安培力大小为咪

C.由于磁场方向有可能垂直桌面向上或向下，故金属棒所受的安培力方向不能确定

oR2/22

D.线框ABCD的焦耳热功率为丝，上

497?

10.如图所示，地面上方空间中存在水平向左的匀强电场E,两根竖直的绝缘杆之间

有一条绝缘轻绳系于A、3两点，一个带正电的小球通过光滑挂钩悬挂在轻绳上，小

球处于静止状态。已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

B.将3点沿杆下移，绳上拉力大小保持不变

C.将右侧杆右移，绳上拉力增大

D.将右侧杆左移，绳上拉力增大

三、实验题

11.杨同学设计了如图所示的一个简易实验来验证动量守恒定律，将一个弹射装置固

定在长水平板上，弹射器的弹簧原长时右端在0'点。物块A和物块3的质量分别为

吗和加2,两者与长水平板间的动摩擦因数相同且较小。先不放物块3,用物块A压缩

弹簧右端至。点后由静止释放，物块A运动到长水平板上的P点后停下。在长水平板

上0'点右侧某处标记点。，将物块3放置在。点后，再次用物块A压缩弹簧右端至Q

点后由静止释放，两物块发生对心正碰，最终分别停在〃点和N点。多次重复实验，

确定尸、M、N的平均位置，得到。P、OM、ON的长度分别为%?、xOM.x0N,

O'P、O'M>O'N的长度分别为%,p、X0，M、x0,No两物块体积较小，重力加速度为

g。

制丽期______・..

QO'OMPN

⑴在实验时，物块A和物块3的质量应符合吗（填“或“="）机2。

（2）杨同学需要验证的关系式为（从㈣、m2、XOP'XOM'X°N、Xo，p、%，M、

当中选择你认为必需的物理量表示）。

（3）将。点的标记位置适当________（填“左移”或“右移”），可以进一步减小实验的误

差。

12.物理兴趣小组用如图甲所示电路测量电流表G（量程为1mA）的内阻与，可用器

材如下：

A.电源E（电动势3.0V,内阻约几欧）

B.滑动变阻器（阻值。〜5000。）

C.滑动变阻器（阻值0~10000Q）

D.电阻箱&（阻值0〜5000）

E.开关两个，导线若干

（1）为使测量更精确，滑动变阻器与应该选择（填写器材前的代表字母“B”或

⑵操作步骤如下：①先闭合开关S,调节用，使电流表G满偏；②再闭合开关加，保

持与不变，调节凡使电流表G指针半偏，记下此时&的值&即为电流表G内阻的测

量值。偶然误差可忽略的情况下，测量值马（填“大于”“等于”或“小于”）电

流表G内阻真实值1-

（3）为进一步提高测量的准确度，该小组将与替换为电阻箱&（最大阻值与用相同），

在电源两端并联另一个完全相同的电源，采用图乙所示的电路再次测量电流表G的内

阻々，操作步骤如下:

①断开所有开关，先闭合开关S,调节&使电流表G满偏，记录&的阻值61；②再

闭合开关SrS2,调节用为刚才的二分之一，调节凡使电流表G指针再次满偏，此

时凡的阻值为200Q,则电流表G的内阻测量值为。，偶然误差可忽略的情

况下，电流表G的内阻测量值_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值/。

四,计算题

13.图甲是一种简易抽水设备，图乙是其结构原理示意图，地下水面与上面粗筒底面

间的高度差4=8m,抽水时先将活塞推到粗筒底部，活塞到达粗筒底部时只能向上打

开的上、下两个单向阀门均处于闭合状态，此时下面细管中气体压强等于大气压强

p0O用力压手柄使活塞上移，上阀门处于闭合状态，下阀门自动开启，随着活塞上升

细管中的液面就会上升。已知活塞的横截面积S|=40cm2,细管内横截面积

252

S2-2cm,p0=1.0xl0Pa,水的密度QulxlO^kg/n?,gMXIOm/s,地下水面处的压

强恒为大气压强p0,抽水过程中装置内空气的温度均视为不变，不考虑阀门重力及地

下水面高度的变化。

甲

(1)求当活塞第一次上移高度h=0.2m时细管中水柱的高度%；

(2)活塞第一次上移高度/?=0.2m后，用力提升手柄使活塞下移，上阀门打开与大气相

通，下阀门立即闭合，活塞下移至距离粗筒底部"=0.075m处时，用力压手柄使活塞

第二次上移至距离粗筒底部/z=0.2m处，求此时细管中的水柱高度为o

14.航模小组进行螺旋桨飞机模型的下落表演，如图所示，质量为机的飞机模型螺旋

桨正常工作，悬停在高处的。点。现关闭螺旋桨，飞机模型从。点由静止开始自由下

落，PQ和为两段缓冲区，飞机模型进入到缓冲区后，受到方向竖直向上，大小与

飞机模型速率成正比的缓冲力歹=打的作用(上已知)，飞机模型通过Q、N两点时加

速度均恰好为0。已知PQ=MN=〃，QM=g,不计飞机模型所受空气浮力和阻力的

影响，重力加速度为g。求:

⑴。点到P点的距离耳；

(2)飞机模型在两个缓冲区内减少的总机械能AE；

(3)若。点下方至N点均为缓冲区，飞机模型仍从。点由静止开始自由下落，运动至N

点的总时间to

15.如图是一种控制带电粒子运动的装置示意图，在坐标系xOy中，0<y</区域内

存在沿y轴负方向的匀强电场(电场强度大小E未知)，y>/区域内存在方向垂直于

纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦一带电粒子从坐标为(0,/)的A点以初速

度/沿x轴正方向射出，经过电场偏转后恰经过坐标为(/,0)的3点。不计带电粒子的

重力和带电粒子之间的相互作用。求：

(1)带电粒子经过3点时速度为的大小和与x轴正方向夹角的正弦值；

(2)带电粒子从A点到3点的轨迹方程；

(3)从A点射出的带电粒子质量为加电荷量为+q,在第(2)问中的轨迹上密集放置

有N个该种带电粒子，沿y轴方向均匀分布。将区域内的匀强电场大小不

变，方向改为沿y轴正方向，y轴上距离A点d=(l+0)外的C点放置有平行于x轴

qB

且足够长的粒子收集器，能够捕获所有打到其表面的粒子。将带电粒子均以初速度V。

沿X轴负方向射出，粒子收集器最终能收集到的带电粒子个数为多少。

参考答案

1.答案：B

解析：A.单晶体和多晶体均有固定的熔点，故A错误；

B.晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故B正确；

C.晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增

加，故C错误；

D.单晶体在某些物理性质上是各向异性的，但其光学性质不一定各向异性，故D错

误。

故选B。

2.答案：C

解析：A.半衰期不受温度影响，故A错误；

B.半衰期为统计规律，对少量原子核不适用，不一定有750个；：°P0原子核发生衰变,

故B错误；

C.；：°PO发生衰变的核反应方程为

sl°POHe

衰变生成的铅原子核内的中子数为

206-82=124

故C正确；

D.自发核反应放出能量，产物结合能之和比反应物结合能大，两者之差就是释放出核

能的数值，故D错误。

故选C。

3.答案：D

解析：A.vT图像与横轴围成的面积表示位移，可知0~OS。内物块的位移小于

0.5办~/°内物块的位移，故A错误；

B.vT图像某点的斜率表示该点处的加速度，0勺0与L5J时刻物块的加速度大小相

等，方向相反，故B错误；

C.根据动能定理，0~2务物块初末速度均为零，所受合力对物块做功为零，故C错

误；

D.设0~%时间内外力尸做功大小为％,克服摩擦力乂做功为％,由动能定理得

1,

叱—暝=5根垢

整理得

1,

叱=5〃%+%

设0~2to时间内外力R做功为区，则

吗M=o丁丫；

整理得

1,

W2=--mv0+Wf

则

叱〉|阅

故D正确。

故选D。

4.答案：A

解析：B.电容器与电源断开，所带电荷量。保持不变，故B错误；

C.填充小米后，相对介电常数J变大，由。=旦知电容器的电容值将变大，故C

471kd

错误；

D.两极板间的电压。=2,小米的含水量越高C越大，。越小，电压传感器示数越

C

小，故D错误；

A.板间电场强度E=且，板间距d不变，填充小米后，C增大,U减小，电容器两极

d

板间的电场强度变小，故A正确。

故选A。

5.答案：A

解析：做出折射光路如图所示，由几何关系易得全反射的临界角为

90°

180°--

C=----------=75°

2

则棱镜折射率为

n----1---------1----

sinCsin75°

由角度关系得折射角

r=90°-75°=15°

由折射定律

sinz

n=-----

sinr

可得

sinz=wsinr

计算可得

sin15°sin（45°-30°）_「

sini=

sin75°sin（45。+30。）——

6.答案：D

解析：A.由图乙可知，交流电源的频率为50Hz,手机内部线圈中的电流每秒变化100

次，故A错误;

CD.由于漏磁造成手机内部线图中磁通量为无线充电器线圈磁通量的80%,则有

4x80%=七

珥n2

即

U,=@kx80%=4.8V

耳

故手机内部线圈两端电压的有效值为4.8V,最大值为4.8瓜，故D正确，C错误；

B.上式易得增加手机内部线圈与无线充电器线圈的匝数比，手机内部线圈两端获得的

电压将增大，故B错误。

故选D。

7.答案：B

解析：根据万有引力提供向心力，得

GMmv2

-------二m--------

(R+%)2R+%

嫦娥六号在环月轨道绕月球做圆周运动的动能

"12

E.=­mv

k2

联立以上两式解得

GMm

嫦娥六号在%高度的引力势能为

「GMm

En=---------

PR+h0

在月球表面的引力势能为

lGMm

瓦二------

P。R

根据功能关系，从开始发射到进入预定环月轨道需要对嫦娥六号做的功为

Po

P2R（R+h0）

故选B。

8.答案：BC

解析：AB.若波向右传播，x=2m处的质点0.6s时振动方向沿y轴正方向，且满足

(l+n)T=0.6s

解得

24

7=5而湘=°」23,）

当〃=0时，可得

T=2.4s

/=0时刻％=2m处的质点在y轴负方向距平衡位置最远处，故A错误，B正确;

CD.若波向左传播，x=2m处的质点0.6s时振动方向沿y轴负方向，且满足

3

(―+ri)T=0.6s

解得

24

T=—：—s(n=0,l,2,3,.)

(3+4n)

当〃=0时，可得

T=Q8s

f=0时刻x=2m处的质点也在y轴负方向距平衡位置最远处，故D错误，C正确。

故选BCo

9.答案：AD

解析：A.金属棒中产生的总感应电动势等于Ee,产两段产生的感应电动势之和(以磁

场垂直桌面向下为例)，总感应电动势

E=BLv

整个电路的等效电路图如图所示

则总电阻

c=2cRn+r+r+R[R

R总i2—=—

金属棒上产生的感应电流

,E2Blv

1达=---=-----

夫总7R

AD边中的电流大小为

j_/总_Blv

AD277?

故A正确；

B.金属棒所受的安培力大小为

2Bv

F=BIl=^~

女总7R

故B错误;

C.虽然磁场方向有可能垂直桌面向上或向下，但由楞次定律可知，金属棒所受的安培

力方向必定向左，故C错误;

D.线框A3CD的焦耳热功率为

8B2Z2V2

P=2I&R=

497?

故D正确。

故选ADo

10.答案：AC

解析：AB.设小球带电荷量为q,对小球受力分析如图所示

Gwg

将电场力与重力合成后等效为新的重力G，，过A、3两点作虚线与G，平行，虚线与两

绳的夹角为a,设左边绳长为乙，右边绳长为4,过A、3两点的虚线间的垂直距离

为",则有

Lxsina+L2sina—d

可得

.d

sina----------

L]+L?

绳中的张力大小为

FL工

2cosof

将3点沿杆上移，再次稳定后，A、3两点沿垂直虚线方向的距离d减小，a减小，则

绳中拉力减小，同理，将3点沿杆下移，A、3两点沿垂直虚线方向的距离d增大，则

绳中拉力增大，故A正确，B错误；

CD.将右侧杆右移，d增大，则绳中拉力增大，将右侧杆左移，d减小，则绳中拉力减

小，故C正确，D错误。

故选ACo

11.答案：(1)>

(3)左移

解析：(1)为保证物块A碰撞物块3后一定不反弹，物块A和物块3的质量应符合

班>m2；

(2)物块A从。点到P点，根据动能定理得

一〃m1gx伽=0一，可说

得碰撞前物块A到。点时速度的大小

%=心且龙。?

同理可得，碰撞后物块A和物块5的速度分别为

W=,%=ggXoN

若动量守恒定律成立，则应满足

叫％=叫匕+m2v2

即

“4\IXOP="4\JXOM+%\IXON

(3)将。点的标记位置适当左移，碰撞的初速度较大，碰后减速的位移较大，有利

于减小测量的偶然误差。

12.答案：(1)B

(2)小于

(3)200;等于

解析：(1)表头的满偏电流为｛=lmA,对应的电路中总电阻为

F

R=—T=30000

所以滑动变阻器应选择B。

(2)由于闭合后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过电阻箱的真实电流大于

0.5mA,即

2R2

故r21小于々。

(3)闭合开关S,设电源内阻为「，干路电流可表示为

E-Ir

/=gg

g-&+r

闭合匹、S2后两电源并联，等效为一个电动势为E,内阻为]的新电源，干路电流可

表示为

可知电流表G的内阻测量值等于鸟=200£1,无系统误差，在忽略偶然误差的情况

下，两者相等。

13.答案：(l)2m

(2)3m

解析：(1)活塞第一次上移高度/z=0.2m时，封闭气体的压强为

Pi=

根据玻意耳定律有

p02=Pi[g+(4)-/I1)S2]

解得

%=2m

(2)活塞第二次从距离粗筒底部〃=0.075m处上移至距离粗筒底部/i=0.2m处，设细

管中空气柱长L根据玻意耳定律有

月仇-4)S2+Poh§=P2(g+LS2)

其中

=。0一夕g仇-L)

解得

L=5m

可知此时细管中的水柱高度为

均=%—L=3m

14.答案:⑴空+：

(2)3mgh

3m3kh

(3)1-----------

2kmg

解析：(l)飞机模型在OP段自由下落，到达Q、N两点时加速度均恰好为0,则

mg-kvQ=0

mg-kvN=0

表明这两点处速度相等，故在PQ和做完全相同的减速运动，且以相同的速度收

尾，贝I

VQ=VN，Vp=V"

。点时加速度为零，则有

mg=kvQ

由Q运动到有

VM—诏=2g?

由。运动到P,有

=2g%

联立解得

2

,mPh

与2k22

（2）飞机模型由Q运动到N,动能不变，机械能减少

△4=^mgh

同理，由P运动到机