河北省2024-2025学年高三下学期省级联测考试（预测卷Ⅱ）物理试卷（含答案）

夕2024-2025高三省级联测考试物理参考答案命卷意图本试卷依据中国高考和高中教育教学评价体系及高中物理课程标准，注重深化基础，联系生活实际、工农业生产实际、科学技术、体育娱乐等，落实立德树人根本任务。试卷设置丰富问题情境，增强了实验的探究性，突出思维考查，激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣，引导学生夯实知识基础、发展物理学科核心素养。注重物理观念和科学思维的考查，旨在引导学生掌握必备知识，提升关键能力，发展探究性思维，帮助考生更好地把握高考命题趋势和备考方向。试题选取科技前沿、宇宙探索、优秀传统技艺、自然现象、生产生活等领域素材，精心创设情境，设置真实问题，提升考生解决实际问题的能力。第1题以β射线用于医学治疗疾病为背景，第2题以“灯光秀”为背景，第3题以游乐场的“旋转飞椅”为背景，第4题以调节摆钟准确走时为背景，第7题以我国古代工匠木建筑用的“榫卯”结构为背景，第8题以“卡诺循环”热机为背景，第9题以DIS传感器设备在实际中的应用为背景，第12题以“设计加速度传感器”为背景，第13题以“北斗卫星导航系统”为背景。引领学生通过了解我国科技前沿成就、宇宙探索的进程、优秀传统文化、自然现象的物理阐释等，体会其中的物理原理与科学方法，涵养正确价值观念。通过基于问题情境的多层次设问和问题解决思路的多角度设计，区分考生的物理学科能力发展水平。第10题要求考生在理解导体棒切割磁感线的情境下，对电阻电容不同用电器的条件下进行动力学分析，要求考生利用动力学、动量定理、功能关系等相关规律求解焦耳热、电量等相关问题。第15题从动力学、动量守恒定律、能量守恒、功能关系等多个角度设问，并逐层提高要求。注重加强对实验探究能力的考查。第12题将胡克定律、闭合电路欧姆定律等相关知识进行融合，设计加速度传感器，素材取自课本，进行深化应用性设计，设置非常具有创新性的实验情境，通过给出工作原理图，介绍应用方法，引导学生经历实验探究设计的过程，对实验探究能力及应用能力提出了较高的要求，并对实际使用提出相关问题，对学生分析能力很好地进行考查，对考生实验操作和探究能力进行深层次考查。试卷较好地体现了考查的基础性、综合性、应用性和创新性的融合，引导高中物理教学和高考备考，注重培养学生核心素养和关键能力。题号12345678910答案BBCCDADBDBCAD1.B解析:在衰变过程中满足质量数及电荷数守恒,所以产生的新核质量数不变,电荷数增加1,则新核为1EQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up3(31),54)Xe,B正确。2.B解析:光由水面进入空气的入射角大于临界角时将会在水面发生全反射,对应的临界角满足sinC=,则C=45°,所以线状光源从水面透光的宽度为40cm,外侧四个边角为半径为20cm的四分之一圆,内侧边界则为60cm×40cm的矩形,B正确。物理·预测卷Ⅱ答案第1页(共6页)CC3.C解析:设悬绳与竖直方向的夹角为θ,悬绳延长线与转轴的交点与座椅间的高度差为h,悬点到转轴的距离为r,则有mgtanθ=mω2htanθ,所以A、B、C三个座椅的h相同,由可知当r相同时,L越大,θ越大,所以θA>θC,当L相同时,r越大,θ越大,所以θC>θB,C正确。4.C解析:设摆钟在广州对应周期为T,移到北京后每小时快n秒,则摆钟在北京的周期为设北京的重力加速度为g,则调整前有调整后为可解得L'= b5.D解析:由题意得联立可得R0∶R1∶R2=4∶4∶1,D正确。b6.A解析:设电场方向与aO的夹角为θ,由动能定理可得,粒子由a到b的过程有qEcos(45°-θ)·2R=2Ek-Ek,粒子由a到c的过程有qEcos(60°+θ)·R=1.5Ek-Ek,由以上两式联立可得θ=0°,电场强度的大小E,A正确。7.D解析:锤子撞击木楔瞬间共速,根据动量守恒定律得p=(m+m0)v,此时锤子的动量为锤子和木楔向下运动过程中,对锤子由动量定理可知,mgt-I=0-,故锤子对木楔的冲量大小为+mgt,A错误;木楔进入过程损失的动能与重力势能,一部分转化为系统内能,另一部分转化为木料的弹性势能,则有+(m0+m)gh=Ep+Q,B、C错误;锤子撞击木楔后,锤子和木楔的总动能为Ek,进入木料过程根据动能定理有[(m+m0)g-f—]h=0-Ek,解得平均阻力为f—+(m+m0)g,D正确。8.BD解析:A到B的过程中气体体积增大,气体分子数密度减小,A错误;B到C的过程为绝热膨胀,气体对外做功,内能减少,温度降低,分子平均动能减小,B正确;由图上可以直接看出,状态C压强最小,所以状态C气体分子在单位时间对汽缸内壁单位面积上的撞击力最小,C错误;变化曲线所围成的面积表示整个过程中气体对外做的功,根据热力学第一定律,可知一个封闭过程中气体从外界吸收的热量等于气体对外所做的功,D正确。9.BC解析:物体在20s内的位移是速度图线与t轴所围成的面积,但在计算时应考虑图中半径R在表示速度和表示时间方面对应的单位不同,数值也不一样,从图形的角度考虑位移,结合图像的物理意义可知R= 0.2×10mEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up10(1),2)=2mEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up10(1),2),则xπ×2m=3.14m,A错误,B正确;5s时对Au(m·S)0.2A5t/s5应的纵坐标值为速度大小,由图像得sinθ,速度为v=0.2cosθm/s=0.13m/s,C正确,D错误。10.AD解析:金属棒ab、cd同时由静止运动,且恰好在M、N处发生碰撞,则说明ab、cd在到达MN时所用的时间是相同的,对金属棒ab和电容器组成的回路有Δq=C·BLΔv,对ab根据牛顿第二定律有-BIL+m1gsin30°=m1a1,其中a1,I,联立有a1=4m/s2,即金属棒ab做物理·预测卷Ⅱ答案第2页(共6页)匀加速直线运动,则有解得t=2s,A正确;cd匀速运动时满足可得v2=2m/s,对导体棒cd及电阻R,根据功能关系有对导体棒cd,根据动量定理有F·t其中总=R+Rcd=0.5Ω,联立得q=3.2C,x1=3.2m,Q=2.8J,则R上消耗的焦耳热为错误;两棒恰好在MN处发生完全非弹性碰撞,m1v1-m2v2=两棒合并后电阻为0,由牛顿第二定律得两边微元累积求和可得代入数值解得x=2.24m,C错误,D正确。11.答案:(每空2分)(1)B(2)F(3)BC解析:(1)本实验主要采用的科学方法是等效替代法。故选B。(2)图丙中的力F和力F',F'是两个分力合力的理论值,F是两个分力合力的测量值,则一定沿橡皮条EO方向的是F。(3)依题意,合力不变,一分力大小不变方向变化时,其变化可能情况如图示,故选BC。12.答案:(1)100(1分)(2)20(2分)-2.0(2分)(3)Q(1分)(4)B(1分)AD(2分)Fi▲Fi▲F解析:(1)根据电路结构的对称性可知,Q相当于连接在滑动变阻器的中点,当电压表满偏时,滑片位于滑动变阻器端点,根据欧姆定律得(2)加速度最大时,滑块移动的距离最大为x=5cm,根据牛顿第二定律得2kx=mam,解得am=20m/s2,当加速度值为-8m/s2时电压表的读数为(3)电阻R中电流方向从右向左,右端电势高于左端,当物体具有图示方向的加速度a时,滑块所受弹簧弹力的合力向右,滑块向左移动,电压表示数为正,P电势低于Q,所以Q接电压表“+”极。(4)传感器没有加速度时,电压表有正的示数,相当于滑动变阻器滑片左移,右侧电阻增大,即B电池内阻增大,为使传感器工作恢复正常,可适当减小R2或适当增大R1。解析:(1)在地球表面有G(1分)由几何关系可得,P的轨道半径为(1分)由圆周运动规律得(1分)解得(2分)(2)Q的轨道半径为物理·预测卷Ⅱ答案第3页(共6页)满足GmrQ(1分)RPRP地球地球设两卫星相邻两次距离最近对应时间为t,则-t=2π(1分)解得(2分)14.答案(3)6d解析:(1)由x=2d进入磁场的粒子在电场中做类平抛运动沿x方向有2d=v0t(1分)沿y方向有(2分)速度大小满足v2=vEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up4(2),0)+vEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up4(2),y)(1分)与x轴方向的夹角θ满足(1分)(2)粒子全部通过磁场,因此x=-2d进入磁场的粒子恰好与边界相切(2)粒子全部通过磁场,因此x=-2d进入磁场的粒子恰好与边界相切R-d由几何关系得cos60°=R(1分)粒子在磁场中运动(1分)电场中(1分)解得(1分)(3)由几何条件可知,由x=2d进入磁场的粒子恰好垂直磁场边界射出,对应坐标为x1=2d+R(1-cos30°)(1分)对应区域长度L=x1-x2=6d(1分)由对应区域长度L=x1-x2=6d(1分)15.15.答案:(1)180N(2)1.25m(3)4m/s解析:(1)小滑块A恰好通过F,则mAg=mA(1分)由E到F,根据机械能守恒定律得mAvEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up4(2),E)=mAg·2R+mAvEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up4(2),F)(1分)2在E点,由牛顿第二定律得FE-mAg=mAEQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up6(vE),R)(1分)由牛顿第三定律得,对轨道压力为FE'=180N,方向竖直向下联立解得vE=15m/s,由牛顿第三定律得,对轨道压力为FE'=180N,方向竖直向下物理·预测卷Ⅱ答案第4页(共6页)(2)设下滑高度为h,根据机械能守恒定律得(1分)滑块A滑上B后对B,由牛顿第二定律得μmAg=mBaB(1分)对A,对B,由牛顿第二定律得μmAg=mBaB(1分)当当A刚好不能从B上滑落,设共速用时为t,则有v1-aAt=aBt(1分)(1分)解得t=1.0s,v1=5.0m/s,h=1.25mB的位移为且v1>vE则A可通过轨道,且与B共速前B与C不发生碰撞(也可以用动量守恒、功能关系等方法解题)所以下滑的最大高度h=1.25m(1分)(也可以用动量守恒、功能关系等方法解题)(3)设A滑上B且能滑上C的最小速度为v2,从A滑上B到A、B共速过程中,设共速后速度为v3,则: mAv=(mA+mB)v3(1分) (1分)B、C碰后,A的加速度满足μmAg=mAaAB、B、C碰后,A的加速度满足μmAg=mAaABB、C的加速度满足μmAg-f=(mC+mB)aC设经过设经过t1时间A、Bv3-aAt1=v4+aCt1