河南省十所名校2025屆高三物理階段性測試試題四含解析

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選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.具有自然放射性，會自發(fā)地發(fā)生衰變，衰變成并放出一個粒子x；在中子的轟擊下會發(fā)生裂變，用一個中子轟擊會裂變成、和n個中子。則關(guān)于x和n，下列說法正確的是（）A.x為β粒子B.x的穿透實力很強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粒子的穿透實力較弱，故A錯誤B錯誤；CD．依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知n的個數(shù)：n=1+235-136-90=10故C錯誤D正確。故選D。2.如圖所示為某場足球競賽中運動員罰點球時的情景，運動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球方向，并將以25m/s的速度飛來的足球以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間約為0.1s，受到足球的平均作用力大小約為150N，不考慮運動員和守門員觸球瞬間足球重力的作用，則罰點球時運動員的腳對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程中，依據(jù)動量定理有：Ft=m△v，解得：依據(jù)動量定理可得罰點球時運動員的腳對足球作用力的沖量大小為：故C正確ABD錯誤。故選C。3.如圖所示，車廂里用A、B兩段細線懸吊著同一個小球，小球靜止時，細線B豎直，A傾斜，且A與豎直方向的夾角為37°?，F(xiàn)讓小車向左以肯定的加速度做勻加速直線運動，結(jié)果兩段細線上拉力的大小相等，則小球運動的加速度大小為（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外的勻強磁場，AB邊長為L，∠A＝30°，∠B＝90°，D是AB邊的中點?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(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點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（）A.LBLC.LD.L【答案】C【解析】【詳解】從D點射入和B點射入的粒子的運動軌跡如圖所示設(shè)兩個粒子在AC邊上的出射點分別為E、F點，由于從D點射出的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，所以A點為該粒子做圓周運動的圓心，則粒子做圓周運動的半徑為：則有因為D點是AB的中點，所以D點是從B點射出的粒子做圓周運動的圓心，所以有：AD=DF，則依據(jù)幾何學(xué)問有：所以有粒子射出的區(qū)域為：故ABD錯誤，C正確。故選C。6.如圖所示，P點到豎直擋板（足夠長）的水平距離恒定，將小球從P點水平拋出，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.打在擋板時的速度方向所在的直線必過空間中某一固定點D.若打在擋板上時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錯誤；C．打在擋板上的速度的反向延長線交于水平位移的中點，故C正確；D．設(shè)打在擋板上時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.我國是擁有極軌氣象衛(wèi)星的四個國家之一，極軌氣象衛(wèi)星在距離地面約840km的軌道上運行，它的軌道通過地球的南北極，且每天兩次飛越地球表面上的一個點。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，下列說法正確的是（）A.極軌氣象衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度B.極軌氣象衛(wèi)星的運行速度大于地球同步衛(wèi)星的運行速度C.極軌氣象衛(wèi)星的運行周期為12小時D.在合適的條件下，極軌氣象衛(wèi)星可以在12小時內(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)星的運行速度，依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力可知，，解得運行速度：，軌道半徑越小的衛(wèi)星，運行速度越大，則極軌氣象衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；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)星的運行速度大于同步衛(wèi)星的運行速度，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)星的運行周期為24h，依據(jù)開普勒第三定律可知，，則極軌氣象衛(wèi)星的運行周期小于12h，故C錯誤；D．由于極軌氣象衛(wèi)星每天兩次飛越地球表面同一點，即極軌氣象衛(wèi)星可以在12小時內(nèi)全面探測全球的氣象一次，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電荷，M、N為P、Q連線豎直方向上的垂直平分線上的兩點，且M、N關(guān)于P、Q連線對稱。一個帶負電的粒子，在M點以肯定的初速度射出，若粒子僅受電場力的作用，則下列說法正確的是（）A.若粒子沿中垂線向下射出，粒子在N點的速度大小與在M點的速度大小相等B.若粒子沿中垂線向下射出，粒子在N點的加速度與在M點的加速度相同C.若粒子沿中垂線向上射出，粒子向上運動的過程加速度肯定越來越小，電勢能肯定越來越大D.若粒子垂直中垂線射出，粒子運動過程中的電勢能可能保持不變【答案】AD【解析】【詳解】兩等量正電荷四周部分電場線如圖所示。A．依據(jù)對稱性知，M、N電勢相等，因此粒子沿中垂線向下射出時，粒子在N點的動能與在M點的動能相同，則速度大小相同，故A正確；B．電場線的切線方向為電場強度的方向，M、N點的電場強度方向相反，所以電場力的方向相反，所以粒子在N點的加速度與在M點的加速度方向相反，故B錯誤；C．若粒子沿中垂線向上射出，由于電場強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錯誤；D．若粒子垂直中垂線且垂直紙面射出，粒子受到的電場力剛好能維持粒子做圓周運動，則粒子的電勢能不變，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)計了一種測量物塊與斜面間動摩擦因數(shù)的試驗裝置，將斜面固定在桌子邊緣，在斜面上裝有兩個光電門1、2，繞過斜面頂端光滑定滑輪的細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)通過調(diào)整定滑輪高度，使連接物塊的細線與斜面平行；給物塊一個初速度使物塊沿斜面對上滑動，視察物塊通過光電門1、2時間電計時器記錄的遮光片遮光的時間，假如通過光電門1的遮光時間t1小于通過光電門2的遮光時間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，通過兩個光電門的遮光時間相等；(2)已知斜面的高為h、長為L，測出物塊和遮光片的總質(zhì)量為M，要測量物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)，還須要測量______________________________（寫出須要測量的物理量名稱和符號），則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝____________________（用已知的和測量的物理量表示）?！敬鸢浮?1).增加(2).砂和砂桶的總質(zhì)量m(3).【解析】【詳解】(1)[1]假如通過光電門1的遮光時間t1小于通過光電門2的遮光時間t2，說明物塊在做減速運動；要想使物塊通過兩個光電門的遮光時間相等須要物塊做勻速運動，增加繩的拉力也就是增加砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量。(2)[2][3]試驗還須要測量砂和砂桶的總質(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)用來測量未知電阻Rx連接好實物圖，其中R0為阻值已知的定值電阻，S2為單刀雙擲開關(guān)，電壓表為志向電壓表。(1)請依據(jù)實物圖在虛線框中畫出電路圖_________；(2)調(diào)整滑動變阻器滑片至適當(dāng)?shù)奈恢茫]合開關(guān)S1；將開關(guān)S2擲于1，記錄此時電壓表的示數(shù)U1；再將開關(guān)S2擲于2，記錄此時電壓表的示數(shù)U2，則待測電阻阻值的表達式Rx＝__________（用R0、U1、U2表示）；(3)閉合開關(guān)S1，多次調(diào)整滑動變阻器滑片的位置，重復(fù)步驟(2)，測得多組U1、U2的數(shù)據(jù)，作出U1—U2圖象，測得圖象的斜率為k，由此求得被測電阻的大小Rx＝_______?！敬鸢浮?1).(2).(3).【解析】【詳解】(1)[1]依據(jù)給出的實物電路畫出電路圖，如圖所示：(2)[2]依據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路的特點可得：解得：(3)[3]依據(jù)可得：作出圖象，測得圖象的斜率為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，整個裝置處在方向垂直導(dǎo)軌平面對上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0＝2T。閉合開關(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。已知金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，且導(dǎo)軌足夠長，重力加速度g取10m/s2，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，求：(1)當(dāng)金屬棒加速度為3m/s2時，回路中的電功率為多大；(2)某時刻，金屬棒運動的速度達到最大，此時金屬棒離電阻R2的距離為x0＝1m，這時斷開開關(guān)S，為使回路中的感應(yīng)電流為零，從今時起先，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t如何變更，寫出相關(guān)的表達式?！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)金屬棒勻速運動時的速度大小為v，則有解得v=2.5m/s斷開開關(guān)S，當(dāng)回路中的感應(yīng)電流為零時有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B與水平面平滑連接，A點與圓心O在同一水平面上；一個連接有輕彈簧的物塊Q鎖定在水平面上的C點，彈簧自然伸長，左端與地面上的D點對齊，BD長為R。讓物塊P自A點正上方高R處由靜止釋放，物塊P從A點無碰撞地滑入圓弧軌道，之后與輕彈簧碰撞反彈，其次次到達圓弧軌道的B點時，對軌道的壓力是物塊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點左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。求：(1)物塊P與水平地面間的動摩擦因數(shù)及彈簧被壓縮時具有的最大彈性勢能；(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的速度為零時彈簧的彈性勢能和Q的速度為零時彈簧的彈性勢能分別為多大；(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B點，假如不能，物塊P會停在離B點多遠的位置；假如能，物塊P到B點時對圓弧軌道的壓力為多大。【答案】(1)，；(2)，0；(3)不能，【解析】【詳解】(1)物塊P其次次到達B點時有3mg-mg=解得物塊由靜止落下到其次次到達B點，依據(jù)動能定理有解得設(shè)彈簧被壓縮時具有的最大彈性勢能為，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點時的速度大小為v2，依據(jù)動能定理有解得當(dāng)P的速度為零時，設(shè)Q的速度為vQ，依據(jù)動量守恒有解得依據(jù)能量守恒，此時彈簧具有的彈性勢能為當(dāng)Q速度為零時，依據(jù)動量守恒可知，P的速度大小等于v2；依據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能為零。(3)設(shè)物塊P被彈開后，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B點，依據(jù)動能定理有：解得假設(shè)成立。物塊P最終停下的位置離B點的距離為：13.下列說法中正確的是（）A.0oC冰的分子平均動能小于0oC水的分子平均動能B.氣體溫度每上升1K所汲取的熱量與氣體經(jīng)驗的過程有關(guān)C.在完全失重狀況下，密封容器內(nèi)的氣體對器壁的作用力為零D.可以實現(xiàn)從單一熱庫汲取熱量，使之完全用來對外做功E.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓【答案】BDE【解析】【詳解】A．溫度是分子平均動能的標記，0℃的冰和水分子平均動能相等，故A錯誤；B．忽視氣體分子勢能，氣體的內(nèi)能表現(xiàn)為氣體分子動能，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)驗過程不同，對外做功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)的氣體分子對器壁碰撞仍舊存在，有碰撞就有壓強，故C錯誤；D．依據(jù)熱力學(xué)其次定律，可以實現(xiàn)從單一熱庫汲取熱量，使之完全用來對外做功，但要留意，過程必定引起其他變更，故D正確；E．空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓。故E正確；故選BDE。14.如圖所示，質(zhì)量為2m的氣缸（厚度不計）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，活塞靜止時彈簧的壓縮量為h，活塞到缸頂?shù)木嚯x為h，大氣壓強為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)壁無摩擦且氣密性良好。(1)求缸內(nèi)封閉氣體的壓強大小及氣缸對地面的壓力大小；(2)若給缸內(nèi)氣體加熱，使氣缸對地面的壓力剛好為零，求此時缸內(nèi)氣體的溫度?！敬鸢浮?1)；F=mg；(2)【解析】【詳解】(1)設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強為p1，依據(jù)力的平衡有解得設(shè)氣缸對地面的壓力大小為F，依據(jù)力的平衡有F+kx=（2m+m）g解得F=mg(2)當(dāng)氣缸對地面的壓力為零時，設(shè)缸內(nèi)氣體的壓強為p2，依據(jù)力的平衡有p2S=2mg+p0S解得設(shè)此時彈簧的壓縮量為x1，依據(jù)力的平衡有kx1=3mg此時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.如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播時在t＝0時刻的波形圖，此時質(zhì)點M離開平衡位置的位移為y＝3cm，x＝4m處的質(zhì)點的振動方程為y＝－5sin（）cm。則下列說法正確的是（）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時刻，M點的位移為y＝－3cm