2025屆河北省石家莊市河正定中學(xué)高三壓軸卷物理試卷含解析

2025屆河北省石家莊市河正定中學(xué)高三壓軸卷物理試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為2l的拉緊細(xì)線相連．以一恒力作用于細(xì)線中點(diǎn)，恒力的大小為F，方向平行于桌面．兩球開始運(yùn)動時，細(xì)線與恒力方向垂直．在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力方向的分量為（）A． B． C． D．2、關(guān)于星系，下述正確的是A．星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的B．銀河系是一種不規(guī)則星系C．銀河系中恒星只有少量的幾顆D．太陽處于河外星系中3、電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運(yùn)動的半徑（此處我們認(rèn)為核外只有一個電子做圓周運(yùn)動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．4、如圖所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的粗糙導(dǎo)軌上，在圖所加各種大小相同方向不同的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷錯誤的是A．四種情況導(dǎo)體受到的安培力大小相等B．A中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C．B中導(dǎo)體棒ab可能是二力平衡D．C、D中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零5、如圖所示，半徑為R的豎直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB為直徑，O點(diǎn)為碗的球心．將一彈性小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從AO連線上的某點(diǎn)c點(diǎn)沿CO方向以某初速度水平拋出，經(jīng)歷時間（重力加速度為g）小球與碗內(nèi)壁第一次碰撞，之后可以恰好返回C點(diǎn)；假設(shè)小球與碗內(nèi)壁碰撞前后瞬間小球的切向速度不變，法向速度等大反向．不計(jì)空氣阻力，則C、O兩點(diǎn)間的距離為（）A． B． C． D．6、可看作質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩汽車沿著兩條平行車道直線行駛，在甲車勻速路過處的同時，乙車從此處由靜止勻加速啟動，從某時刻開始計(jì)時，兩車運(yùn)動的圖象如圖所示，時刻在B處甲，乙兩車相遇。下面說法正確的是A．兩處的距離為B．時刻乙車的速度是C．時刻兩車并排行駛D．時刻乙車行駛在甲車前面二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一內(nèi)壁粗糙的半圓弧槽，半徑為2R，一質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距半圓弧槽D點(diǎn)正上方3R的A點(diǎn)自由下落，經(jīng)過半圓弧槽后，滑塊從半圓弧槽的左端沖出，剛好到達(dá)距半圓弧槽正上方2R的B點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則（）A．滑塊第一次到達(dá)半圓弧槽D點(diǎn)的速度為B．滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時對半圓弧槽的壓力為C．滑塊第一次通過半圓弧槽的過程中克服摩擦力做的功為D．滑塊從B點(diǎn)返回后經(jīng)C再次到達(dá)D點(diǎn)時的速度為8、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)連續(xù)變化，變化過程為。其中直線平行于軸，直線平行于軸，為等溫過程。下列分析正確的是_______A．過程氣體內(nèi)能減小B．過程外界對氣體做功C．過程氣體對外界做功D．過程氣體放出熱量E.過程氣體放出熱量9、如圖所示，水平面(未畫出)內(nèi)固定一絕緣軌道ABCD，直軌道AB與半徑為R的圓弧軌道相切于B點(diǎn)，圓弧軌道的圓心為O，直徑CD//AB。整個裝置處于方向平行AB、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從A點(diǎn)由靜止釋放后沿直軌道AB下滑。記A、B兩點(diǎn)間的距離為d。一切摩擦不計(jì)。下列說法正確的是（）A．小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度最大，且此時電場力的功率最大B．若d=2R，則小球通過C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為7qEC．若d=R，則小球恰好能通過D點(diǎn)D．無論如何調(diào)整d的值都不可能使小球從D點(diǎn)脫離軌道后恰好落到B處10、電阻R接在20V的恒壓電源上時，消耗的電功率為P；若將R接在如圖所示理想變壓器的副線圈電路中時，R消耗的電功率為。已知電路中電阻R0的阻值是R的4倍，a、b兩端接在（V）的交流電源上，此變壓器（）A．副線圈輸出電壓的頻率為100HzB．副線圈輸出電壓的有效值為10VC．原、副線圈的匝數(shù)之比為2︰1D．原、副線圈的電流之比為1︰4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時器、光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導(dǎo)軌大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平，向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣：②把電磁打點(diǎn)計(jì)時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌右端，將紙帶客穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并固定在滑塊的右端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導(dǎo)軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止?fàn)顟B(tài)；④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運(yùn)動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運(yùn)動情況，紙帶左端是滑塊碰前運(yùn)動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運(yùn)動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；⑥取下紙帶，重復(fù)步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計(jì)算遮光片遮光時間的平均值；⑦測得滑塊的質(zhì)量為，滑塊的質(zhì)量為。完善實(shí)驗(yàn)步驟④的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔打一個點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：______。12．（12分）如圖所示利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD．釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量mF.………請回答下列問題（重力加速度取g）：(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可以表示為____（用物理量符號表示）。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測的物理量是____。(3)滑塊從靜止釋放，運(yùn)動到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少_____（用物理量符號表示）。(4)選用不同的l，測出對應(yīng)的t。能直觀反應(yīng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的圖像是_____。A．t﹣lB．t2﹣lC．﹣lD．﹣l四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的“粒子回旋變速裝置”。兩塊相距為d的平行金屬極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上圖乙所示的交變電壓，其電壓值為，周期，板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場。粒子探測器位于y軸處，僅能探測到垂直于y軸射入的帶電粒子。有一沿軸可移動的粒子發(fā)射器，可垂直于x軸向上射出質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，且粒子動能可調(diào)節(jié)時刻，發(fā)射器在（x，0）位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在電場中運(yùn)動的時間不計(jì)。(1)若粒子只經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)并在處被探測到，求發(fā)射器的位置和粒子的初動能；(2)若粒子兩次進(jìn)出電場區(qū)域后被探測到，且有。求粒子發(fā)射器的位置坐標(biāo)x與被探測到的位置坐標(biāo)y之間的關(guān)系。14．（16分）了測量所采集的某種植物種子的密度，一位同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①取適量的種子，用天平測出其質(zhì)量，然后將幾粒種子裝入注射器內(nèi)；②將注射器和壓強(qiáng)傳感器相連，然后緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強(qiáng)傳感器自動記錄此時氣體的壓強(qiáng)p；③重復(fù)上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)p；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出﹣V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據(jù)圖線，可求得種子的總體積約為_____ml（即cm3）。（2）如果測得這些種子的質(zhì)量為7.86×10﹣3kg，則種子的密度為_____kg/m3。（3）如果在上述實(shí)驗(yàn)過程中，由于操作不規(guī)范，使注射器內(nèi)氣體的溫度升高，其錯誤的操作可能是_____、_____。這樣操作會造成所測種子的密度值_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。15．（12分）已知外界大氣壓恒為，重力加速度，現(xiàn)有水平放置的導(dǎo)熱良好的氣缸用橫截面積為的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，外界溫度為，活塞與氣缸底部間距離，如圖甲所示。求：(1)現(xiàn)將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動到開口向下如圖乙所示溫度降為，若活塞到底部的距離為，試計(jì)算活塞的質(zhì)量多大？(2)若溫度保持為原來的時，使氣缸傾斜至與水平面成，此時氣缸中活塞到底部的長度多長？（忽略活塞與氣缸的摩擦，計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字）

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】以兩球開始運(yùn)動時細(xì)線中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，恒力F方向?yàn)閤軸正方向建立直角坐標(biāo)系如圖1，設(shè)開始到兩球碰撞瞬間任一小球沿x方向的位移為s，根據(jù)對稱性，在碰撞前瞬間兩球的vx、vy、v大小均相等，對其中任一小球，在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動有：；；

；細(xì)線不計(jì)質(zhì)量，F(xiàn)對細(xì)線所做的功等于細(xì)線對物體所做的功，故對整體全過程由動能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：

，故選B．2、A【解析】

A．星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的系統(tǒng)，A正確；B．在誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為銀河系是旋渦狀星系，不屬于不規(guī)則星系，B錯誤；C．銀河系中恒星很多，C錯誤；D．太陽處在銀河系中，不在河外星系，D錯誤。故選A。3、B【解析】

電子在r軌道上圓周運(yùn)動時，靜電引力提供向心力所以電子的動能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。4、D【解析】

A．導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL，因B大小相同，電流相同，故受到的安培力大小相等，故A正確，不符合題意；B．桿子受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三個力平衡，則不受摩擦力，故B正確，不符合題意；C．桿子受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，故C正確，不符合題意；D．桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，D桿子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，故D錯誤，符合題意；故選D.【名師點(diǎn)睛】此題是物體的平衡及安培力的問題；解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的方向判定，以及能正確地進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力平衡判斷桿子受力；此題難度不大，考查基本知識的運(yùn)用能力.5、C【解析】小球在豎直方向的位移為，設(shè)小球與半球形碗碰撞點(diǎn)為D點(diǎn)，則DO的連線與水平方向的夾角為300，過D點(diǎn)作CO連線的垂線交于CO連線E點(diǎn)，則OE=，小球下落h時豎直方向的速度為，則水平方向的速度，所以水平方向的位移為，由幾何關(guān)系可知，CO=，故C正確．6、B【解析】

AB.將乙車的運(yùn)動圖象反向延長，與橫軸的交點(diǎn)對應(yīng)車道上的位置，當(dāng)汽車乙追上汽車甲時，兩車位移相等，時刻乙車的速度是，A、B兩處的距離大于，選項(xiàng)A錯誤、選項(xiàng)B正確；CD.從A到B一直是乙車在后面追趕甲車，選項(xiàng)C、D錯誤。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．滑塊從A到D做自由落體運(yùn)動，滿足解得A正確；B．滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時，有B錯誤；C．滑塊第一次從A到B的過程中，設(shè)滑塊克服摩擦力做的功為，根據(jù)動能定理有解得C正確；D．若滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功不變，則滑塊從B點(diǎn)到D點(diǎn)滿足解得但是在第二次進(jìn)入的速度比第一次小，摩擦阻力變小，所以滑塊第二次進(jìn)入半圓弧槽克服摩擦力做的功變小，D錯誤。故選AC。8、ACE【解析】

AE．過程為等容變化，壓強(qiáng)減小，由公式可知，溫度降低，則理想氣體內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，故AE正確；B．過程為等容變化，氣體對外不做功，外界對氣體也不做功，故B錯誤；C．過程為等壓變化，體積變大，氣體對外做功，故C正確；D．過程為等溫變化，內(nèi)能不變，體積變大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故D錯誤。故選ACE。9、BD【解析】

A．小球到達(dá)C點(diǎn)時，其所受電場力的方向與速度方向垂直，電場力的功率為零，故A錯誤；B．當(dāng)d=2R時，根據(jù)動能定理有小球通過C點(diǎn)時有解得N=7qE根據(jù)牛頓第三定律可知，此時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?qE，故B正確；C．若小球恰好能通過D點(diǎn)，則有又由動能定理有解得故C錯誤；D．當(dāng)小球恰好能通過D點(diǎn)時，小球從D點(diǎn)離開的速度最小。小球離開D點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動，有解得由于x>R故小球從D點(diǎn)脫離軌道后不可能落到B處，故D正確。故選BD。10、BC【解析】

A．變壓器不改變交變電流的頻率，由題可知，交流電壓的頻率為故A錯誤；B．由題意可得解得故B正確；C．電源的有效值為設(shè)原、副線圈的匝數(shù)之比為n，則原、副線圈的電流之比為則R0兩端電壓為，根據(jù)原、副線圈電壓比等匝數(shù)比即解得故C正確；D．由原、副線圈中的電流之比等匝數(shù)反比可知，原、副線圈的電流之比為1：2，故D錯誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒【解析】

（1）[1]為了打點(diǎn)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大?。?）[4]分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒。12、滑塊和遮光條的總質(zhì)量MmglD【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過時間短，可以用平均速度近似代替瞬時速度，擋光條通過光電門的速度為v＝(2)[2]令滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，托盤和砝碼下落過程中，系統(tǒng)增加的動能為Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2實(shí)驗(yàn)中還要測量的物理量為滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。(3)[3]根據(jù)題意可知，