河南省十所名校2025屆高三物理階段性測(cè)試試題四含解析

PAGE18-河南省十所名校2025屆高三物理階段性測(cè)試試題（四）（含解析）二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.具有自然放射性，會(huì)自發(fā)地發(fā)生衰變，衰變成并放出一個(gè)粒子x；在中子的轟擊下會(huì)發(fā)生裂變，用一個(gè)中子轟擊會(huì)裂變成、和n個(gè)中子。則關(guān)于x和n，下列說(shuō)法正確的是（）A.x為β粒子B.x的穿透實(shí)力很強(qiáng)C.n＝9D.n＝10【答案】D【解析】【詳解】AB．依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，x的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，可知x是α粒子，α粒子的穿透實(shí)力較弱，故A錯(cuò)誤B錯(cuò)誤；CD．依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知n的個(gè)數(shù)：n=1+235-136-90=10故C錯(cuò)誤D正確。故選D。2.如圖所示為某場(chǎng)足球競(jìng)賽中運(yùn)動(dòng)員罰點(diǎn)球時(shí)的情景，運(yùn)動(dòng)員將靜止在草坪上的足球以35m/s的速度踢出，守門員精確地推斷來(lái)球方向，并將以25m/s的速度飛來(lái)的足球以10m/s的速度沿原路擋出。已知守門員的雙手與足球的作用時(shí)間約為0.1s，受到足球的平均作用力大小約為150N，不考慮運(yùn)動(dòng)員和守門員觸球瞬間足球重力的作用，則罰點(diǎn)球時(shí)運(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)足球作用力的沖量大小約為（）A.12N·sB.13.5N·sC.15N·sD.16.6N·s【答案】C【解析】【詳解】設(shè)足球的質(zhì)量為m，足球與守門員的雙手接觸過(guò)程中，依據(jù)動(dòng)量定理有：Ft=m△v，解得：依據(jù)動(dòng)量定理可得罰點(diǎn)球時(shí)運(yùn)動(dòng)員的腳對(duì)足球作用力的沖量大小為：故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，車廂里用A、B兩段細(xì)線懸吊著同一個(gè)小球，小球靜止時(shí)，細(xì)線B豎直，A傾斜，且A與豎直方向的夾角為37°。現(xiàn)讓小車向左以肯定的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)果兩段細(xì)線上拉力的大小相等，則小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度大小為g）（）A.gB.gCgD.g【答案】B【解析】【詳解】設(shè)小球的質(zhì)量為m，繩子的拉力為T，小球的受力如圖所示豎直方向上有：T+T?cos37°=mg水平方向上有：T?sin37°=ma解得小球的加速度為：故ACD錯(cuò)誤B正確。故選B。4.如圖所示的電路中，變壓器為志向變壓器，定值電阻R1、R2、R3的阻值大小關(guān)系為R2＝R3＝R1?，F(xiàn)在a、b兩端輸入電壓有效值恒定的正弦溝通電，R1消耗的功率等于R2和R3消耗的功率之和，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為（）A.1：9B.9：1C.1：3D.3：1【答案】D【解析】【詳解】設(shè)原線圈中的電流為I1，副線圈中的電流為I2，依據(jù)題意可知：所以故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面對(duì)外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠A＝30°，∠B＝90°，D是AB邊的中點(diǎn)。現(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（）A.LBLC.LD.L【答案】C【解析】【詳解】從D點(diǎn)射入和B點(diǎn)射入的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示設(shè)兩個(gè)粒子在AC邊上的出射點(diǎn)分別為E、F點(diǎn)，由于從D點(diǎn)射出的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng)，所以A點(diǎn)為該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：則有因?yàn)镈點(diǎn)是AB的中點(diǎn)，所以D點(diǎn)是從B點(diǎn)射出的粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，所以有：AD=DF，則依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)有：所以有粒子射出的區(qū)域?yàn)椋汗蔄BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.如圖所示，P點(diǎn)到豎直擋板（足夠長(zhǎng)）的水平距離恒定，將小球從P點(diǎn)水平拋出，初速度垂直于擋板。關(guān)于小球打在擋板上的速度，下列說(shuō)法正確的是（）A.初速度越大，打在擋板上的速度越大B.初速度越小，打在擋板上的速度越大C.打在擋板時(shí)的速度方向所在的直線必過(guò)空間中某一固定點(diǎn)D.若打在擋板上時(shí)小球速度與水平方向夾角為θ，則tanθ與小球下落的高度成正比【答案】CD【解析】【詳解】AB．設(shè)P點(diǎn)到豎直擋板的距離為x，初速度為v0，則水平方向上有：x=v0t豎直方向上有：vy=gt由勾股定理得：聯(lián)立解得小球打在擋板上的速度為：由數(shù)學(xué)中的均值不等式可知，v隨初速度v0的變更有一最小值，即打在擋板上的速度先減小后增大，故AB錯(cuò)誤；C．打在擋板上的速度的反向延長(zhǎng)線交于水平位移的中點(diǎn)，故C正確；D．設(shè)打在擋板上時(shí)小球的速度與水平反向的夾角為θ，小球下落高度為h，則有：故D正確。故選CD。7.我國(guó)是擁有極軌氣象衛(wèi)星的四個(gè)國(guó)家之一，極軌氣象衛(wèi)星在距離地面約840km的軌道上運(yùn)行，它的軌道通過(guò)地球的南北極，且每天兩次飛越地球表面上的一個(gè)點(diǎn)。已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的7倍，地球半徑約為6400km。關(guān)于極軌氣象衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A.極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度B.極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度C.極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行周期為12小時(shí)D.在合適的條件下，極軌氣象衛(wèi)星可以在12小時(shí)內(nèi)獲得一份全球氣象資料【答案】BD【解析】【詳解】A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，依據(jù)萬(wàn)有引力供應(yīng)向心力可知，，解得運(yùn)行速度：，軌道半徑越小的衛(wèi)星，運(yùn)行速度越大，則極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．同理，極軌氣象衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度，故B正確；C．極軌氣象衛(wèi)星的軌道半徑約為7240km，同步衛(wèi)星的軌道半徑約為44800km，同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24h，依據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，，則極軌氣象衛(wèi)星的運(yùn)行周期小于12h，故C錯(cuò)誤；D．由于極軌氣象衛(wèi)星每天兩次飛越地球表面同一點(diǎn)，即極軌氣象衛(wèi)星可以在12小時(shí)內(nèi)全面探測(cè)全球的氣象一次，故D正確。故選BD。8.如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)帶等量同種正電的固定點(diǎn)電荷，M、N為P、Q連線豎直方向上的垂直平分線上的兩點(diǎn)，且M、N關(guān)于P、Q連線對(duì)稱。一個(gè)帶負(fù)電的粒子，在M點(diǎn)以肯定的初速度射出，若粒子僅受電場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是（）A.若粒子沿中垂線向下射出，粒子在N點(diǎn)的速度大小與在M點(diǎn)的速度大小相等B.若粒子沿中垂線向下射出，粒子在N點(diǎn)的加速度與在M點(diǎn)的加速度相同C.若粒子沿中垂線向上射出，粒子向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程加速度肯定越來(lái)越小，電勢(shì)能肯定越來(lái)越大D.若粒子垂直中垂線射出，粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能可能保持不變【答案】AD【解析】【詳解】?jī)傻攘空姾伤闹懿糠蛛妶?chǎng)線如圖所示。A．依據(jù)對(duì)稱性知，M、N電勢(shì)相等，因此粒子沿中垂線向下射出時(shí)，粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能與在M點(diǎn)的動(dòng)能相同，則速度大小相同，故A正確；B．電場(chǎng)線的切線方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向，M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，所以電場(chǎng)力的方向相反，所以粒子在N點(diǎn)的加速度與在M點(diǎn)的加速度方向相反，故B錯(cuò)誤；C．若粒子沿中垂線向上射出，由于電場(chǎng)強(qiáng)度有可能先變大后變小，因此加速度有可能先變大后變小，故C錯(cuò)誤；D．若粒子垂直中垂線且垂直紙面射出，粒子受到的電場(chǎng)力剛好能維持粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子的電勢(shì)能不變，故D正確。故選AD。三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生都必需作答。第33～38題為選考題，考生依據(jù)要求作答。9.如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)量物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)的試驗(yàn)裝置，將斜面固定在桌子邊緣，在斜面上裝有兩個(gè)光電門1、2，繞過(guò)斜面頂端光滑定滑輪的細(xì)線一端連在裝有遮光片的物塊上，另一端吊著裝有砂的砂桶，物塊靜止在斜面上。(1)通過(guò)調(diào)整定滑輪高度，使連接物塊的細(xì)線與斜面平行；給物塊一個(gè)初速度使物塊沿斜面對(duì)上滑動(dòng)，視察物塊通過(guò)光電門1、2時(shí)間電計(jì)時(shí)器記錄的遮光片遮光的時(shí)間，假如通過(guò)光電門1的遮光時(shí)間t1小于通過(guò)光電門2的遮光時(shí)間t2，則須要__________（填“增加”或“削減”）砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量，直到物塊上滑時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間相等；(2)已知斜面的高為h、長(zhǎng)為L(zhǎng)，測(cè)出物塊和遮光片的總質(zhì)量為M，要測(cè)量物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還須要測(cè)量______________________________（寫出須要測(cè)量的物理量名稱和符號(hào)），則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝____________________（用已知的和測(cè)量的物理量表示）。【答案】(1).增加(2).砂和砂桶的總質(zhì)量m(3).【解析】【詳解】(1)[1]假如通過(guò)光電門1的遮光時(shí)間t1小于通過(guò)光電門2的遮光時(shí)間t2，說(shuō)明物塊在做減速運(yùn)動(dòng)；要想使物塊通過(guò)兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間相等須要物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，增加繩的拉力也就是增加砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量。(2)[2][3]試驗(yàn)還須要測(cè)量砂和砂桶的總質(zhì)量m，設(shè)斜面傾角為θ，依據(jù)力的平衡有依據(jù)幾何關(guān)系有，解得10.如圖所示為某同學(xué)用來(lái)測(cè)量未知電阻Rx連接好實(shí)物圖，其中R0為阻值已知的定值電阻，S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電壓表為志向電壓表。(1)請(qǐng)依據(jù)實(shí)物圖在虛線框中畫(huà)出電路圖_________；(2)調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片至適當(dāng)?shù)奈恢?，閉合開(kāi)關(guān)S1；將開(kāi)關(guān)S2擲于1，記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；再將開(kāi)關(guān)S2擲于2，記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)U2，則待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx＝__________（用R0、U1、U2表示）；(3)閉合開(kāi)關(guān)S1，多次調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片的位置，重復(fù)步驟(2)，測(cè)得多組U1、U2的數(shù)據(jù)，作出U1—U2圖象，測(cè)得圖象的斜率為k，由此求得被測(cè)電阻的大小Rx＝_______。【答案】(1).(2).(3).【解析】【詳解】(1)[1]依據(jù)給出的實(shí)物電路畫(huà)出電路圖，如圖所示：(2)[2]依據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得：解得：(3)[3]依據(jù)可得：作出圖象，測(cè)得圖象的斜率為k，由上式可得：解得：11.如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜固定放置，導(dǎo)軌間距為1m，導(dǎo)軌所在平面的傾角為θ＝30°，導(dǎo)軌上端并聯(lián)接入阻值均為4Ω的定值電阻R1、R2，整個(gè)裝置處在方向垂直導(dǎo)軌平面對(duì)上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0＝2T。閉合開(kāi)關(guān)S，將質(zhì)量為m＝1kg的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上由靜止釋放。已知金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，求：(1)當(dāng)金屬棒加速度為3m/s2時(shí)，回路中的電功率為多大；(2)某時(shí)刻，金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大，此時(shí)金屬棒離電阻R2的距離為x0＝1m，這時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，為使回路中的感應(yīng)電流為零，從今時(shí)起先，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如何變更，寫出相關(guān)的表達(dá)式?！敬鸢浮?1)2W；(2)【解析】【詳解】(1)設(shè)金屬棒的加速度大小為3m/s2，回路中的電流為I。則有解得回路中的總電阻回路中的電功率P=I2R=2W(2)設(shè)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v，則有解得v=2.5m/s斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，當(dāng)回路中的感應(yīng)電流為零時(shí)有a=gsinθ=5m/s2代入之后解得12.如圖所示，半徑為R的圓弧形光滑軌道AB固定在豎直面內(nèi)，軌道最低點(diǎn)B與水平面平滑連接，A點(diǎn)與圓心O在同一水平面上；一個(gè)連接有輕彈簧的物塊Q鎖定在水平面上的C點(diǎn)，彈簧自然伸長(zhǎng)，左端與地面上的D點(diǎn)對(duì)齊，BD長(zhǎng)為R。讓物塊P自A點(diǎn)正上方高R處由靜止釋放，物塊P從A點(diǎn)無(wú)碰撞地滑入圓弧軌道，之后與輕彈簧碰撞反彈，其次次到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力是物塊P重力的3倍。已知P、Q兩物塊的質(zhì)量分別為m、2m，重力加速度為g，水平面上的D點(diǎn)左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。求：(1)物塊P與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及彈簧被壓縮時(shí)具有的最大彈性勢(shì)能；(2)假如解除物塊Q的鎖定，物塊P下滑后與彈簧相碰并粘連在一起，則此后P的速度為零時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能和Q的速度為零時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能分別為多大；(3)假如解除物塊Q的鎖定，試分析物塊P下滑后被彈簧彈回，能否其次次到達(dá)B點(diǎn)，假如不能，物塊P會(huì)停在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置；假如能，物塊P到B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為多大?！敬鸢浮?1)，；(2)，0；(3)不能，【解析】【詳解】(1)物塊P其次次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)有3mg-mg=解得物塊由靜止落下到其次次到達(dá)B點(diǎn)，依據(jù)動(dòng)能定理有解得設(shè)彈簧被壓縮時(shí)具有的最大彈性勢(shì)能為，依據(jù)能量守恒有(2)若解除物塊Q的鎖定，設(shè)物塊P滑到D點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2，依據(jù)動(dòng)能定理有解得當(dāng)P的速度為零時(shí)，設(shè)Q的速度為vQ，依據(jù)動(dòng)量守恒有解得依據(jù)能量守恒，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為當(dāng)Q速度為零時(shí)，依據(jù)動(dòng)量守恒可知，P的速度大小等于v2；依據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢(shì)能為零。(3)設(shè)物塊P被彈開(kāi)后，物塊P的速度大小為v3，物塊Q的速度大小為v4，依據(jù)動(dòng)量守恒定律有依據(jù)能量守恒定律有解得假設(shè)物塊P被反彈后不能到達(dá)B點(diǎn)，依據(jù)動(dòng)能定理有：解得假設(shè)成立。物塊P最終停下的位置離B點(diǎn)的距離為：13.下列說(shuō)法中正確的是（）A.0oC冰的分子平均動(dòng)能小于0oC水的分子平均動(dòng)能B.氣體溫度每上升1K所汲取的熱量與氣體經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程有關(guān)C.在完全失重狀況下，密封容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的作用力為零D.可以實(shí)現(xiàn)從單一熱庫(kù)汲取熱量，使之完全用來(lái)對(duì)外做功E.空氣的相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓【答案】BDE【解析】【詳解】A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，0℃的冰和水分子平均動(dòng)能相等，故A錯(cuò)誤；B．忽視氣體分子勢(shì)能，氣體的內(nèi)能表現(xiàn)為氣體分子動(dòng)能，內(nèi)能增加溫度上升，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律U=Q+W，上升1K溫度，U肯定，氣體經(jīng)驗(yàn)過(guò)程不同，對(duì)外做功W不同，汲取熱量Q也不同，故B正確；C．完全失重，密封容器內(nèi)的氣體分子對(duì)器壁碰撞仍舊存在，有碰撞就有壓強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)熱力學(xué)其次定律，可以實(shí)現(xiàn)從單一熱庫(kù)汲取熱量，使之完全用來(lái)對(duì)外做功，但要留意，過(guò)程必定引起其他變更，故D正確；E．空氣的相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓。故E正確；故選BDE。14.如圖所示，質(zhì)量為2m的氣缸（厚度不計(jì)）倒扣在地面上，質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一段氣體，氣缸下部有一小孔與外界相通。已知活塞的橫截面積為S，下部中心用輕彈簧與地面相連，活塞靜止時(shí)彈簧的壓縮量為h，活塞到缸頂?shù)木嚯x為h，大氣壓強(qiáng)為p0，缸內(nèi)被封閉氣體的溫度為T0，彈簧的勁度系數(shù)為，活塞與氣缸內(nèi)壁無(wú)摩擦且氣密性良好。(1)求缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)大小及氣缸對(duì)地面的壓力大??；(2)若給缸內(nèi)氣體加熱，使氣缸對(duì)地面的壓力剛好為零，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度?！敬鸢浮?1)；F=mg；(2)【解析】【詳解】(1)設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，依據(jù)力的平衡有解得設(shè)氣缸對(duì)地面的壓力大小為F，依據(jù)力的平衡有F+kx=（2m+m）g解得F=mg(2)當(dāng)氣缸對(duì)地面的壓力為零時(shí)，設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2，依據(jù)力的平衡有p2S=2mg+p0S解得設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為x1，依據(jù)力的平衡有kx1=3mg此時(shí)活塞離缸底的距離為依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程有解得15.如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播時(shí)在t＝0時(shí)刻的波形圖，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M離開(kāi)平衡位置的位移為y＝3cm，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝－5sin（）cm。則下列說(shuō)法正確的是（）A.波沿x軸正方向傳播B.波傳播的速度大小為8m/sC.t＝1.5s時(shí)刻，M點(diǎn)的位移為y＝－3cm