河北省邯鄲市部分校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期月考物理試卷（二）（含答案解析）

2025新高考單科模擬綜合卷（二）物理考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分．滿分100分，考試時間75分鐘．2．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡相應(yīng)位置上．3．請按照題號順序在各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效．4．考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并上交．一、選擇題：本題共10小題，共43分．第1～7題只有一個選項符合要求，每小題4分；第8～10題有多個選項符合要求，每小題5分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．1.宇宙射線進入地球大氣層時，同大氣作用產(chǎn)生中子，中子撞擊大氣中的會引發(fā)核反應(yīng)產(chǎn)生具有放射性的，能自發(fā)地衰變?yōu)?，半衰期?730年。對此，下列說法正確的是（）A.發(fā)生的是衰變B.衰變輻射出的粒子來自于碳原子核內(nèi)的中子C.由于溫室效應(yīng)，的半衰期會發(fā)生微小變化D.若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，得該核反應(yīng)方程為發(fā)生的是衰變，故A錯誤；B．衰變輻射出的粒子來自于碳原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成的質(zhì)子時放出的電子，故B正確；C．外界條件不會引起半衰期發(fā)生變化，故C錯誤；D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的12，則該古木距今經(jīng)過了一個半衰期，約為5730年，故D錯誤。故選B。2.如圖甲所示，LC電路中，已充電的平行板電容器兩極板水平放置，圖像（圖乙）表示電流隨時間變化的圖像。已知在t=0時刻，極板間有一帶負電的灰塵恰好靜止。在某段時間里，回路的磁場能在減小，同時灰塵的加速度在增大，則這段時間對應(yīng)圖像中哪一段（）A.0~a B.a~b C.b~c D.c~d【答案】B【解析】【詳解】由所示圖像可知，t=0時刻電路電流為0，電容器剛剛充電完畢，此時上極板帶正電。由圖可知，段電路電流逐漸增加，磁場能增加，電容器放電；ab段電路電流減小，磁場能減少，電容器充電，上極板帶負電，粒子受到的電場力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可知灰塵的加速度在增大；bc段電路電流變大，磁場能增大，電容器放電；cd段電路電流減小，磁場能減少，電容器充電，上極板帶正電，粒子受到的電場力方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知灰塵的加速度在減小。綜上所述，這段時間對應(yīng)圖像中a~b段。故選B。3.地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發(fā)生變化，工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發(fā)射器內(nèi)大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙所示為a、b光單獨照射光電管時產(chǎn)生的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線。下列說法正確的是（）A.該光電管陰極材料逸出功大于B.a光的頻率高于b光的頻率C.經(jīng)同一障礙物時，b光比a更容易發(fā)生明顯衍射D.若部分光線被遮擋，則放大器的電流將增大，從而引發(fā)報警【答案】A【解析】【詳解】A．激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時釋放的能量為輻射出三種光中只有a、b兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，所以該光電管陰極材料的逸出功大于，故A正確；B．根據(jù)a光的遏止電壓低于b光的遏止電壓，a光的頻率低于b光的頻率，故B錯誤；C．a(chǎn)光的頻率低于b光的頻率，則a光的波長大于b光的波長，經(jīng)同一障礙物時，a光比b更容易發(fā)生明顯衍射，故C錯誤；D．若部分光線被遮擋，光電子減少，則放大器的電流將減小，從而引發(fā)報警，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，水平面上固定一個絕緣支桿，支桿上固定一帶電小球A，小球A位于光滑小定滑輪O的正下方，絕緣細線繞過定滑輪與帶電小球B相連，在拉力F的作用下，小球B靜止，此時兩球處于同一水平線。假設(shè)兩球的電荷量均不變，現(xiàn)緩慢釋放細線，使球B移動一小段距離。在此過程中，下列說法正確的是（）A.細線中拉力一直減小B.球B受到的庫侖力先減小后增大C.球A、B系統(tǒng)的電勢能保持不變D.拉力做負功，庫侖力做正功【答案】C【解析】【詳解】對小球B分析可知，受細線的拉力T，靜電斥力F和重力G，由相似三角形可知現(xiàn)緩慢釋放細線，使球B移動一小段距離，可知L變大，細線中的拉力T變大；r不變，球B受到的庫侖力不變；球A、B系統(tǒng)的電勢能保持不變；拉力做負功，球A、B間距離不變，庫侖力做不做功。故選C。5.如圖所示是醫(yī)院給病人輸液的部分裝置示意圖，A、B瓶頂部的氣體可視為理想氣體，在輸液過程中室溫保持不變，下列說法正確的是（）A.A、B瓶中的藥液同時滴完B.隨著A瓶液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強保持不變C.隨著A瓶液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸減小D.隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體內(nèi)能逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】A．瓶口處液面的壓強始終等于大氣壓強，藥液從B瓶中流下，B瓶內(nèi)封閉的氣體體積有增大趨勢，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律知氣體壓強有減小趨勢，A瓶中藥液進入B瓶，在A瓶藥液用完前B瓶液面保持不變，所以A瓶藥液先用完，故A錯誤；BC．由于A瓶瓶口處液面的壓強始終和大氣壓相等，A瓶內(nèi)藥液流入B瓶，A瓶液面下降，其液體產(chǎn)生的壓強減小、外界空氣進入A瓶，使A瓶內(nèi)C處氣體的壓強增大，故BC錯誤；D．隨著液面下降，進入A瓶內(nèi)的空氣越來越多，理想氣體內(nèi)能只和物質(zhì)的量和溫度有關(guān)，溫度不變，分子數(shù)增加，內(nèi)能增加，故D正確。故選D。6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1，電源的輸出電壓，定值電阻，，滑動變阻器的最大阻值為5Ω，a、b為滑動變阻器的兩個端點，所有電表均為理想電表。現(xiàn)將滑動變阻器滑片P置于b端，則（）A.電流表示數(shù)為B.電壓表示數(shù)為10VC.滑片P由b向a緩慢滑動，消耗的功率減小D.滑片P由b向a緩慢滑動，變壓器的輸出功率減小【答案】C【解析】【詳解】AB．題圖的電路圖可以等效為設(shè)原線圈兩端電壓為，副線圈兩端電壓為，又因為理想變壓器原副線圈的功率相等，有整理有電源的電壓輸出為因為電流表和電壓表測量的為有效值，電源的有效值為30V，電流表的示數(shù)為原線圈兩端電壓的有效值為電壓表測量的是副線圈兩端的電壓，即整理有故AB錯誤：C．當(dāng)滑片P從b向a緩慢滑動過程中，阻值變大，根據(jù)電流規(guī)律可知，總電阻變大，結(jié)合之前的分析可知，流過電阻的電流減小，由變壓器規(guī)律，流過副線圈的電流也成比例減小，電阻不變，電流減小，根據(jù)，所以功率減小，故C正確；D．由之前的分析，可以將電阻與電源放在一起，等效成新電源，其副線圈輸出功率變?yōu)樾码娫吹妮敵龉β?，有電源的輸出功率的?guī)律可知，當(dāng)?shù)刃щ娮璧扔谛码娫吹膬?nèi)阻20Ω時，即，其輸出功率最大，所以在滑片從b向a緩慢滑的過程中，其副線圓的輸出功率先增大，后減小，故D錯誤。故選C。7.如圖甲所示，平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限（含坐標(biāo)軸）內(nèi)有垂直平面周期性變化的均勻磁場（未畫出），規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向為正，磁場變化規(guī)律如圖，已知磁感應(yīng)強度大小為，不計粒子重力及磁場變化影響。某一帶負電的粒子質(zhì)量為m、電量為q，在時從坐標(biāo)原點沿y軸正向射入磁場中，將磁場變化周期記為，要使粒子在時距y軸最遠，則的值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，0~時間內(nèi)，有解得周期為時間內(nèi)，有解得周期為要求在T0時，粒子距y軸最遠，做出粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系，可得解得則0~時間內(nèi)圓周運動轉(zhuǎn)過的圓心角為可得聯(lián)立，解得故選A。8.建造一條能通向太空的天梯，是人類長期的夢想。一種簡單的設(shè)計是把天梯看作一條長度達千萬層樓高的質(zhì)量均勻分布的纜繩，它由一種高強度、很輕的納米碳管制成。如圖所示，虛線為同步衛(wèi)星軌道，天梯本身呈直線狀；其上端指向太空，下端剛與赤道接觸但與地面之間無相互作用；兩個物體M、N在太空天梯上如圖位置，整個天梯及兩物體相對于地球靜止不動，忽略大氣層的影響，分析可知（）A.太空天梯對物體M的力指向地面B.太空天梯對物體N的力指向地面C.物體M脫離太空天梯后可能撞向地球D.物體N脫離太空天梯后可能撞向地球【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意知，太空天梯上處于同步衛(wèi)星軌道的物體，只受地球引力，隨同步衛(wèi)星一起做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律列式而整個天梯及兩物體相對于地球靜止不動，故相同，對物體M，軌道半徑設(shè)太空天梯對天梯上物體的力大小為，則必有故太空天梯對物體M的力與地球?qū)ξ矬wM的引力方向相反，背離地面，故A錯誤；B．同理，對物體N，軌道半徑則必有故太空天梯對物體N的力指向地面，故B正確；C．物體M脫離太空天梯后，地球引力大于物體需要的向心力，做近心運動，故物體M脫離太空天梯后可能撞向地球，故C正確；D．物體N脫離太空天梯后，地球引力小于物體需要的向心力，做離心運動，故不可能撞向地球，故D錯誤。故選BC9.以O(shè)為坐標(biāo)原點，沿絕緣水平面建立x軸，水平向右為正方向，兩個電荷量相等的小球（可視為點電荷）分別固定在x軸上的M、N處，M、N的坐標(biāo)分別為和，如圖（a）所示。M、N連線上各點的電勢與位置坐標(biāo)x的關(guān)系如圖（b）所示，處的電勢為，處的電勢為。在處由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電滑塊（可視為質(zhì)點），滑塊向右運動到處時速度恰好為零。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，下列說法不正確的是（）A.兩小球帶同種電荷B.滑塊在處受到的電場力小于在處受到的電場力C.滑塊運動到O點時的加速度為D.滑塊所帶的電荷量大小為【答案】ABC【解析】【詳解】A．由圖像可知，在M、N之間電勢從左向右逐漸降低，電場方向從左向右，即電場線起源與M位置點電荷，終止于N點電荷，可知M處小球帶正電，N處的小球帶負電，故A錯誤；B．圖像在某點切線斜率的絕對值等于該點的電場強度大小，由圖像可知，在處圖像斜率的絕對值大于處圖像斜率的絕對值，即在處的電場強度大于處的電場強度，即滑塊在處受到的電場力大于在處受到的電場力，故B錯誤；C．根據(jù)圖像，在原點的斜率的絕對值不為0，即原點的電場強度不為0，滑塊運動到O點時受到的電場力不為零，因此合外力為電場力與摩擦力的合力，加速度不為，故C錯誤；D．滑塊從處運動到處，根據(jù)能量守恒定律有解得故D正確。本題選不正確的，故選ABC。10.如圖所示，一固定的高為h的光滑斜面與逆時針勻速轉(zhuǎn)動、足夠長的水平傳送帶平滑連接于N點。質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）自斜面最高點M由靜止釋放，滑塊在傳送帶上運動一段時間后返回斜面，上升到最高點時距N點高度為0.5h。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為B.經(jīng)過足夠長的時間，滑塊最終靜止于N點C.滑塊第一次在傳送帶上運動的完整過程中，在傳送帶上形成的劃痕長度為D.滑塊第三次在傳送帶上運動的完整過程中與相同時間內(nèi)傳送帶上沒有滑塊相比，電動機多做功【答案】AD【解析】【詳解】A．滑塊第一次到達N點過程，根據(jù)動能定理有解得令滑塊第一次返回N點速度大小為，根據(jù)動能定理有解得由于可知，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小為，故A正確；B．結(jié)合上述可知，由于斜面光滑，滑塊從斜面第二次滑下過程機械能守恒，即第二次到達N點的速度與初速度的速度大小相等，均等于，滑塊再次滑上后在傳送帶上做雙向勻變速直線運動，根據(jù)運動的對稱性可知，再次到達N點時的速度仍然為，可知，滑快最終在N點左側(cè)的斜面與右側(cè)的傳送帶上均做雙向的勻變速直線運動，即在N點左右兩側(cè)做往返運動，滑塊不會靜止于N點，故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，滑塊第一次在傳送帶上運動的完整過程中，滑塊先向右做勻減速直線運動，減速至0后向左做勻加速直線運動，加速至與皮帶速度相等后做勻速直線運動返回N點，在勻變速直線運動過程中，根據(jù)速度公式有皮帶的位移為滑塊的位移滑塊與傳送帶的相對位移大小解得滑塊在傳送帶上形成的劃痕長度與相對位移大小相等，故C錯誤；D．結(jié)合上述可知，滑塊每次在傳送帶上的運動過程完全相同，均是在做相同的雙向勻變速直線運動，則有則在滑塊第三次在傳送帶上運動的完整過程中，對皮帶進行分析可知，電動機做功為可知，相同時間內(nèi)傳送帶上沒有滑塊相比，電動機多做功，故D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共6小題，共57分．11.某同學(xué)設(shè)計了一個用拉力傳感器進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”的實驗。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖①所示。（1）用游標(biāo)卡尺測出小鋼球直徑結(jié)果如圖②所示。則其直徑D=_________mm；（2）讓小鋼球以較小的角度在豎直平面內(nèi)擺動，從計算機中得到拉力大小隨時間變化的關(guān)系圖像如圖③，則小球擺動的周期為T=________s；（3）該同學(xué)還測得該單擺的擺線長為L，則重力加速度的表達式為g=___________（用物理量T、L、D表示）；（4）將擺球多次拉離豎直方向一定角度后由靜止釋放，測得拉力的最小值F1與最大值F2并得到F2－F1圖線，如圖④，如果小球在擺動的過程中機械能守恒，則該圖線斜率的絕對值等于___________?！敬鸢浮浚?）9.3（2）2.0（3）##（4）2【解析】【小問1詳解】由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為D=9mm+3×0.1mm=9.3mm【小問2詳解】相鄰兩次拉力最大的時間間隔為半個周期，由圖可知單擺的周期約為【小問3詳解】根據(jù)單擺的周期公式可得解得【小問4詳解】由題意，當(dāng)擺線與豎直方向的夾角為零時，小球在最低處靜止不動時力傳感器示數(shù)為F0，最小值與最大值相同所以圖像過（F0，F(xiàn)0）；當(dāng)擺線與豎直方向的夾角為90°時，從開始到最低點若機械能守恒，則有解得結(jié)合圖像過（F0，F(xiàn)0），F(xiàn)2－F1圖線的斜率為12.某實驗小組的同學(xué)設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗，所用器材如圖甲所示。主要步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測量滑塊上遮光條的寬度d，讀數(shù)如圖乙所示，則____________mm。（2）滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為，通過第二個光電門的時間為，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為，則滑塊的加速度大小的表達式為____________（用和d表示）。（3）依次增加所掛槽碼個數(shù)，記錄每次實驗槽碼的總質(zhì)量，并計算出滑塊相應(yīng)的加速度，以為橫軸、為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，通過描點連線得到圖像如圖丙中Ⅰ所示，圖線Ⅰ的斜率為，在縱軸上的截距為。（4）將待測物體固定在滑塊的凹槽內(nèi)，重復(fù)上述實驗步驟（2）和（3），在圖丙中畫出新的圖像Ⅱ，若圖線Ⅱ的斜率為，在縱軸上的截距也為。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則下列關(guān)系式中正確的是____________A．B．C．D．（5）則待測物體的質(zhì)量__________（用表示）?！敬鸢浮竣?②.③.B④.【解析】【詳解】（1）[1]20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，由圖可知讀數(shù)為（2）[2]在極短時間內(nèi)的平均速度等于該時刻的瞬時速度，則滑塊通過光電門1的速度為滑塊通過光電門2的速度為根據(jù)可得（4）[3]滑塊的質(zhì)量為M0，待測物體的質(zhì)量為M，滑塊受到拉力為F，由牛頓第二定律有對鉤碼有聯(lián)立得縱軸截距為故選B。（5）[4]由上述分析可知斜率為解得13.電子測力計在醫(yī)藥、汽車、機械等各種行業(yè)都被廣泛使用，具有操作方便、測量精度較高等特點。哈九中小峰同學(xué)想利用電流表表盤與彈簧制作一個簡易電子測力計。（1）小峰同學(xué)在實驗室找來一根粗細均勻的導(dǎo)體棒，其每厘米電阻為，如圖甲所示，利用游標(biāo)卡尺測量該導(dǎo)體棒的長度為_____mm。（2）他設(shè)計了如圖乙所示的實驗原理圖，實驗器材包括：彈簧（電阻可以忽略，勁度系數(shù)為k）、電阻箱、電流表（0-0.6A，可看成理想電表）、電源（電動勢約3V，內(nèi)阻未知），刻度尺。已知滑片固定在彈簧上且與導(dǎo)體棒接觸良好，當(dāng)彈簧處于原長時，滑片位于導(dǎo)體棒最左端。若沿拉鉤方向每增加相同的力，就在電流表表盤上標(biāo)注一個刻度，則刻度分布_____（填“均勻”或“不均勻”）。（3）用圖乙進一步測量該電源電動勢與內(nèi)阻，他將調(diào)為3Ω，拉動拉鉤，改變導(dǎo)體棒接入電路中的長度，測出不同對應(yīng)的電流表示數(shù)，并作出圖像如圖丙所示，可測得電源內(nèi)阻為_____Ω。（4）若彈簧的勁度系數(shù)為200N/cm，調(diào)為，則該電子測力計的零刻線對應(yīng)電流表的刻度為_____A，該電子測力計的量程為_____N。【答案】（1）（2）不均勻（3）（4）①.②.【解析】【小問1詳解】由圖可知，導(dǎo)體棒的長度應(yīng)為【小問2詳解】設(shè)電源的內(nèi)阻為，則由閉合電路的歐姆定律可知可見，盡管導(dǎo)體棒接入電路中的電阻成正比，但電路中的電流與導(dǎo)體棒的電阻并非正比關(guān)系，即刻度分布不均勻?！拘?詳解】設(shè)電源的內(nèi)阻為，則由閉合電路的歐姆定律可知解得則有解得【小問4詳解】[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，拉力為零整個金屬棒接入電路，測力計零刻度線對應(yīng)的電流[2]當(dāng)達到電流表最大量程時，則有解得保證電路安全的情況下，電流應(yīng)小于,由于則電阻應(yīng)該大于，即接入電路的導(dǎo)體棒長度應(yīng)該大于，即則彈力最大時所以，彈簧測力計的量程為14.如圖所示，一等腰直角三棱鏡，放在真空中，AB=AC，在棱鏡側(cè)面AB左方有一單色光源S，從S發(fā)出的光線SD以60°入射角從AB側(cè)面中點射入三棱鏡。（1）若從AB面折射后的光線直接射到AC面上，再從AC面折射出去，出射光線與AC面的夾角為30°，求棱鏡的折射率n1；（2）若從AB面折射后的光線先射到BC面上，已知光線在BC面上只反射不折射（BC背面鍍銀，光線射不出去），反射后的光線再射到AC面上折射出去時，出射光線與AC面的夾角仍為30°，求棱鏡的折射率n2的取值范圍。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）光路圖如圖所示由折射定律，光線在AB面上折射時，有折射角為在AC面上出射時，有由幾何關(guān)系知聯(lián)立解得所以折射率為（2）光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得由折射定律知，此時的出射角一定為60°，要使光線經(jīng)AB面折射后射到BC面上，臨界狀態(tài)恰好射到C點，作出光路圖如圖所示由幾何關(guān)系求得由折射定律得此時折射率為所以折射率滿足的條件為15.如圖所示，在直角坐標(biāo)系Oxy的坐標(biāo)平面內(nèi)，邊長為L的正方形AOCD區(qū)域內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場，A點在y軸正半軸上，C點在x軸正半軸上，區(qū)域外有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，在坐標(biāo)為（0，）的P點以大小為v0的速度沿x軸正向射出一個質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的粒子。粒子第一次經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)從OC的中點射出電場，此后粒子恰好從O點第二次進入電場，不計粒子的重力，求：（1）勻強電場的電場強度大?。唬?）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大??；（3）粒子第三次離開電場的位置坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運動，則根據(jù)牛頓第二定律解得（2）設(shè)粒子第一次出電場時速度大小為，根據(jù)動能定理解得設(shè)粒子出電場時速度與x軸正向的夾角為θ，則解得θ=60°由對稱性可知粒子第二次進電場時速度與x軸夾角60°斜向右上，則粒子在磁場中做圓周運動的半徑根據(jù)牛頓第二定律解得（3）粒子第二次進電場后，做類斜上拋運動