河北省2024-2025學(xué)年高三年級上冊開學(xué)物理試題（解析版）

2025屆高三開學(xué)摸底聯(lián)考物理試題

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題K答案』后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的工答案』標號涂

黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他［答案』標號?；卮鸱沁x擇題時，將I答案］

寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

考試時間為75分鐘，滿分100分

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只

有一項是符合題目要求的。

1.笨Cu被國際原子能機構(gòu)（IAEA）稱為“新興PET核素”，可以用于PET成像和放射性治

療，有望用于基于放射性核素的診療一體化研究。在核反應(yīng)方程北Cuf；：Zn+X中，X

為（）

A.a粒子B.電子C.質(zhì)子D.中子

［答案工B

［解析工根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，則核反應(yīng)方程為

北Cu-＞；：Zn+°e

可知X為電子。

故選B。

2.圓環(huán)蘸肥皂液后會形成薄膜，如圖為薄膜豎直靜置時拍攝的干涉照片，根據(jù)照片可判斷

圓環(huán)最低點位于（）

d

b

A.a處B.Z?處C.c處D.d處

K答案XA

K解析》圓環(huán)豎直放置時，由于重力作用，膜的下部較厚、上部較薄，膜的縱截面如圖所

z5

在同一水平線上的膜厚度相同，出現(xiàn)在同一個水平干涉條紋，在同一個干涉級次上，條紋分

布上疏下密，圓環(huán)最低點位于。處。

故選Ao

3.如圖甲所示為烤腸機，香腸可視為質(zhì)量為根的均勻圓柱體，靜止在兩根水平的平行金屬

桿1、2中間，其截面圖如圖乙所示。香腸的圓心。到兩根金屬桿圓心a、2的距離均為

I,圓心。到兩根金屬桿圓心。、。2連線的垂直距離為比重力加速度為g。則金屬桿1對

香腸的支持力大小為（）

,香腸

金屬桿2

乙

「mgl口」g，

'2d'/

［答案》C

k解析I設(shè)金屬桿對香腸的支持力方向與豎直方向的夾角為。，根據(jù)受力平衡可得

2Ncos，=mg

由圖中幾何關(guān)系可得

cd

cos0——

聯(lián)立解得金屬桿1對香腸的支持力大小為

2d

故選C。

4.某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機（載有貨物）飛行高度y隨時間r的變化曲線如

圖所示，E、F、M、N為曲線上的點，E尸段可視為直線，M點為曲線的最高點，N點在橫

軸上。取豎直向上為正方向。則（）

:

8°rM

020406080100

A.EF段無人機做勻加速直線運動B.FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)

C.M點無人機的速度最大D.N點無人機距離出發(fā)點最遠

［答案1B

［解析XA.根據(jù)y-f圖像的斜率表示無人機的速度，因EF段可視為直線，故段的速

度不變，即斯段無人機做勻速直線運動，故A錯誤；

BC.根據(jù)y-t圖像的斜率表示無人機的速度，段無人機的速度不斷減小，在M點無人機

的速度為零，故在段無人機的加速度向下，故貨物處于失重狀態(tài)，故B正確，C錯誤；

D.由圖可知，M點離出發(fā)點最遠，N點表示無人機回到出發(fā)點，故D錯誤。

故選B。

5.如圖甲為按壓式發(fā)電手電筒。以一定的頻率不斷按壓手柄時，其內(nèi)置發(fā)電機會產(chǎn)生如圖

乙所示的正弦交流電。已知發(fā)電機串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為10mA、阻

值為50Q,發(fā)電機內(nèi)阻可忽略不計，則燈泡正常發(fā)光時，此發(fā)電機（）

甲

A.輸出的交流電頻率為50Hz

B.輸出電流方向每秒改變5次

C.輸出電壓的最大值為3V

D.產(chǎn)生電動勢的瞬時值表達式為e=3&sinl0R（V）

（答案XD

（解析XA.根據(jù)發(fā)電機的e—/圖像可讀得周期為T=0.2s,則輸出的交流電頻率為

/=^=5Hz

故A錯誤;

B.輸出交流的方向在一個周期改變2次，則每秒改變10次方向，故B錯誤;

C.發(fā)電機串聯(lián)6只高亮度燈泡，每只燈泡的額定電流為10mA、阻值為50。，發(fā)電機內(nèi)阻

可忽略不計，燈泡正常發(fā)光，則輸出電壓的最大值為

Em=V2E=^X677?=V2X6X0.01X50V=3V2Y

故C錯誤;

D.發(fā)電機的線圈從中性面開始計時轉(zhuǎn)動，則初相為零，角速度為

27r

a)=—=10?(rad/s)

電動勢的瞬時值表達式為

e=Emsin=30sinlO加(V)

故D正確。

故選D。

6.《天問》是屈原筆下的不朽詩篇，而天問”行星探索系列代表著中國人對深空物理研究的

不懈追求。如圖所示，半徑相同的兩球形行星A、B各有一個近表面衛(wèi)星C、D,各自繞行

周期分別為或、丁口,己知4=夜，忽略衛(wèi)星到行星表面的高度，則行星A,B的密度之

A

比為（）

C.五D.2

k答案IB

K解析】由萬有引力提供向心力

-Mm_4/

6『竹

解得行星的質(zhì)量為

4/W

M=

GT2

行星的體積為

4,

V=—兀R3

3

可得行星的密度為

3〃

。=前

則行星A,B的密度之比為

￡A=Zt=l

PB或2

故選B。

7.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧置于固定光滑斜面上，下端與固定在斜面底端的擋板連接，彈簧

處于原長狀態(tài)時上端位于8點。一質(zhì)量為機的物塊（可視為質(zhì)點）從斜面上A點由靜止開

始釋放、下滑至最低點C。已知彈簧的彈性勢能表達式為紇=二62,其中左為彈簧的勁度

系數(shù)，尤為彈簧的形變量，斜面傾角為30。，AB=BC=L,忽略空氣阻力和一切摩擦，彈簧形

變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.由A到C的過程中，物塊的機械能守恒

B.彈簧的勁度系數(shù)為整

2L

C.當彈簧的壓縮量為時，物塊的速度最大

4

D.由A到C過程中，物塊的最大速度大小為|反

k答案』c

（解析RA.由A到C的過程中，彈簧彈力對物塊做功，物塊的機械能不守恒，故A錯誤;

B.由于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則

1,

mg-2Lsin30°=—kE

所以

k=2〃際

L

故B錯誤；

C.當物塊的加速度為零時，速度達到最大，則

mgsin30°=kx

解得

L

x=—

4

故C正確；

D.根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律可得

mgsin30°（￡+:）=；依（了+；嚙

解得％=1國

故D錯誤。故選C。

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有

兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的

得0分。

8.杜甫曾在《曲江》中提到：穿花蝶蝶深深見，點水蜻蜓款款飛。如圖甲所示，平靜水面

上的S處，蜻蜓點水”時形成一列水波向四周傳播（可視為簡諧波），在某一傳播方向上，有

48兩個質(zhì)點。圖示時刻，波源S在波峰，A在波谷與S間隔一個波峰，3在A外側(cè)的鄰

近波峰上，如圖乙所示。已知波速為v,S、A連線在水平方向的距離為。，48在豎直

方向的高度差為"。下列說法正確的是（）

甲乙

A.水波的波長為一

2

B.振源S的振動周期為上

3v

c.48的平衡位置間距始終為巴

3

D.46有可能在某?時刻振動狀態(tài)完全相同

（答案』BC

（解析』A.因波源S在波峰，A在波谷與S間隔一個波峰，S、A連線在水平方向的距離

為a,則有

a-

2

解得水波的波長為

（2〃

X=—

3

故A錯誤；

B.已知波速為V,可得波的周期為

萬％2。

/=——=---

v3v

r\

振源S的振動周期與波的傳播周期相同，也為掃，故B正確；

3V

C.質(zhì)點A處于波谷時質(zhì)點B處于相鄰的波峰處，則48的平衡位置間距始終為

,2a

Ax=—=—

23

故C正確；

D.質(zhì)點A處于波谷時質(zhì)點B處于相鄰的波峰處，兩質(zhì)點相差一，則兩質(zhì)點的振動情況始

2

終相反，故D錯誤。

故選BC?

9.如圖甲所示，直線加速器由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一

直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連,

序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所

示。某時刻位于序號為0的金屬圓板中心的粒子由靜止開始加速，沿中心軸線進入圓筒1,

粒子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都恰好使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速。

已知電壓的絕對值為周期為T,粒子的比荷為左，粒子通過圓筒間隙的時間可以忽略

不計，只考慮靜電力的作用。則（）

A.粒子在金屬圓筒內(nèi)做勻加速直線運動

B.粒子在各個金屬圓筒內(nèi)運動的時間均為工

2

C.粒子剛進入第8個圓筒時的速度大小為4J甌

D.第8個圓筒的長度為4T也可

［答案］BC

K解析XA.由于金屬圓筒處于靜電平衡狀態(tài)，圓筒內(nèi)部場強為零，則電子在金屬圓筒中

做勻速直線運動，故A錯誤；

B.因為電子從金屬圓筒出來后要繼續(xù)做加速運動，所以電子在金屬圓筒中的運動時間應(yīng)該

為交變電源周期的一半，即二，故B正確；

2

C.由動能定理得

1

8eUn-—mv9

°2

可得粒子剛進入第8個圓筒時的速度大小為

I竹=4師

故C正確；

D.因為電子在圓筒中做勻速直線運動，所以第8個圓筒長度為

4=v?=2T師

故D錯誤。

故選BCo

10.如圖所示，兩足夠長的平行導(dǎo)軌豎直放置，水平部分粗糙并固定在絕緣水平面上，彎曲

部分光滑，兩部分平滑連接，空間中存在豎直向下的勻強磁場，導(dǎo)軌右端與定值電阻相連。

讓導(dǎo)體棒ab從彎曲導(dǎo)軌上某位置由靜止開始下滑，在水平導(dǎo)軌上運動一段距離后靜止，導(dǎo)

體棒次?運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒ab運動過程中，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流（從上往下看）

B.導(dǎo)體棒ab沿彎曲導(dǎo)軌運動過程中，其速率一直變大

C.導(dǎo)體棒ab沿彎曲導(dǎo)軌運動過程中，所受安培力方向沿導(dǎo)軌切線向上

D.導(dǎo)體棒ab運動過程中，克服安培力做的功小于其機械能的減少量

K答案』AD

（解析XA.導(dǎo)體棒ab運動過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流（從

上往下看），故A正確；

BC.導(dǎo)體棒ab沿彎曲導(dǎo)軌運動過程中，由左手定則可知，所受安培力方向水平向左；當導(dǎo)

體棒運動到最底端時，重力沿切線方向的分力為0；所以在彎曲導(dǎo)軌運動過程中，重力沿切

線方向的分力先大于安培力沿切線方向的分力，導(dǎo)體棒的速率增加；當重力沿切線方向的分

力等于安培力沿切線方向的分力時，導(dǎo)體棒的速率最大；之后重力沿切線方向的分力小于安

培力沿切線方向的分力，導(dǎo)體棒的速率減小，故BC錯誤；

D.根據(jù)能量守恒定律可知，導(dǎo)體棒次？運減少的機械能轉(zhuǎn)化為回路中產(chǎn)生的熱量以及在水

平軌道因摩擦而產(chǎn)生的熱量，故導(dǎo)體棒ab運動過程中，克服安培力做的功小于其機械能的

減少量，故D正確。

故選AD。

三、非選擇題：本題共5小題，共54分。

11.某研究小組利用如圖甲所示的裝置研究小車碰撞前后的動能變化。水平放置的滑軌上有

兩輛安裝了彈性碰撞架的小車，小車上安裝有寬度均為d的遮光條，光電門1和光電門2

相隔適當距離安裝好。測得小車A、B（包含遮光條）的質(zhì)量分別為叫和加2。

光電門1光電門2

1cm23

小車人匍卜車IIIIillII1,1IIIIIIIIII

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

01020

甲乙

（1）如圖乙，用游標卡尺測得遮光條寬度d=_______mm。設(shè)遮光條通過光電門的時間為

At,則小車通過光電門的速度大小為丫=（用d、AT表示）

（2）碰撞前小車B靜止，實驗測得碰撞前小車A的速度大小為4m/s,碰撞后小車A,B

的速度大小均為2m/s,速度方向相反，小車A的質(zhì)量為1kg,則小車B的質(zhì)量應(yīng)為

kg；兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動能（選填“大于”“小于”或“等于“）碰撞

前的系統(tǒng)總動能。

K答案U（1）10.60—

（2）3等于

K解析』【小問1詳析】

[1]遮光條的寬度為

d=l.（km+12x0.05mm=10.60mm

⑵小車通過光電門的速度大小為

d

v=一

【小問2詳析】

[1]碰撞過程中，由動量守恒定律

，，

mAvA=mAvA+znBvB

其中

VA'=-2m/s

代入數(shù)據(jù)解得，小車B的質(zhì)量應(yīng)為

恤=3kg

⑵碰撞前的總動能為

1,1,

E.=-m.v\=-xlx42J=8J

k22

碰撞后的總動能為

，2，222

E；=lmAvA+lZ7iBvB=1X1X（-2）J+1X3X2J=8J

所以兩小車碰撞后的系統(tǒng)總動能等于碰撞前的系統(tǒng)總動能。

12.某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕?、電阻絲（已知電阻

率為夕，橫截面積為S）,金屬夾、刻度尺，開關(guān)S。導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖甲所示的

實驗電路原理圖。

（1）實驗步驟如下:

①將電阻絲拉直固定，按照圖甲連接電路，金屬夾置于電阻絲的（選填"A”或"B”）

端；

②閉合開關(guān)S,快速滑動金屬夾至適當位置并記錄電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S。記錄金屬夾

與5端的距離L；

③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組的值，作出圖乙所示的（選填

乜,,“工,,或“L2，，圖像。

L

（2）由圖線得出縱軸截距為6,斜率為左，則待測電池的電動勢E=,待測電池

的內(nèi)阻廠=。（用已知物理量的字母表示）

1答案]（1）A-

L

⑵1kp

bbS

K解析1【小問1詳析】

[1]①為了保護電路，閉合開關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由圖可知，金屬夾置

于電阻絲的A端；

[2]③對于電路圖甲，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E—Ir

設(shè)金屬絲的電阻率為夕，橫截面積為S,結(jié)合歐姆定律和電阻定律

聯(lián)立可得

整理可得

11Sr1

-----I-----

UEEpL

所以作出圖乙所示的圖像；

【小問2詳析】

[1]⑵根據(jù)

11Sr1

-----I-----

UEEpL

結(jié)合圖乙可知

八1zSr

b=—,k=~~

EEp

所以待測電池的電動勢為

E=-

b

待測電池內(nèi)阻一=攵

bS

13.如果不小心把乒乓球打癟了（如圖），只要乒乓球沒有破裂、就可以用物理方法恢復(fù)。

乒乓球完好時內(nèi)部氣壓為大氣壓強為。某次打癟后體積變?yōu)樵w積的義。若采用350K熱

水浸泡，乒乓球就剛好開始恢復(fù)（體積依然是原體積的3）。假設(shè)浸泡時乒乓球外壓強為Po，

乒乓球?qū)嵝阅芰己?，外界環(huán)境溫度恒為300K。

（1）求乒乓球剛好開始恢復(fù)時，球內(nèi)、外的壓強差；

（2）如果將打癟的乒乓球放入容器內(nèi)（氣體壓強為％）密閉，再用抽氣機從容器里往外抽

氣，假設(shè)抽氣過程氣體溫度保持不變，求球內(nèi)、外的壓強差達到（1）中的數(shù)值時，抽出氣

體的質(zhì)量與容器內(nèi)原有氣體質(zhì)量的比值左。

2

［［答案X（1）-p0（2）0.2

K解析］【小問1詳析】

以球內(nèi)氣體為研究對象，打癟前后溫度不變，可知

Po%=Pi,泣

6

可得打癟后的壓強

6

Pl=/0

開始恢復(fù)時，氣體發(fā)生等容變化，則

開始恢復(fù)時，球內(nèi)的壓強

7

P2=~Po

球內(nèi)、外壓強差

,2

^P=P2-P0=-P0

【小問2詳析】

球內(nèi)、外的壓強差達到（1）中的數(shù)值時，容器內(nèi)的氣體壓強

A4

p3=pl-^p=~pQ

設(shè)容器內(nèi)氣體初始狀態(tài)的體積為V,抽氣后折合成同溫，同壓下的體積為V',則

2V=PoV'

4

解得v'=1v

抽出氣體的質(zhì)量與容器內(nèi)原有氣體質(zhì)量的比值

14.如圖所示，長4m的木板B靜止在光滑水平面上，木板右側(cè)緊靠光滑圓弧槽C,C左側(cè)

與木板B等高，C與B不粘連，在木板B的左端放置一個質(zhì)量根A=2kg的物塊A,物塊A

的正上方。點固定一長/=3.6m的輕繩，在輕繩下端固定一個質(zhì)量%=2.4kg的小球。現(xiàn)

將小球向左拉起，使細繩繃直并與豎直方向成60°角由靜止釋放，當小球運動到最低點時與

物塊A碰撞(碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=3),隨后A在木板B上滑行并能沖上圓弧槽C,B、C

剛分離時，B的速度大小為2m/s。已知兩物體碰后相對速度大小與碰前相對速度大小的比

值叫做恢復(fù)系數(shù)e,小球和物塊A均可視為質(zhì)點，B、C的質(zhì)量均為1kg,取重力加速度

(1)小球與物塊A碰撞前瞬間，所受輕繩的拉力大?。?/p>

(2)物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)〃；

(3)物塊A沖上圓弧槽C至最高點的過程中，圓弧槽C所受合外力沖量的大小

4

K答案』(1)48N(2)0.2(3)-N-S

3

k解析I［小問1詳析】

對小球由動能定理

I2

mogZ(l-cos60°)=—movo-0

小球與物塊A碰撞前瞬間，對小球由牛頓第二定律

2

T-mQg=i^^-

聯(lián)立可得，小球與物塊A碰撞前瞬間，所受輕繩拉力大小

T=48N

【小問2詳析】

小球與物塊A碰撞過程中，由動量守恒定律

根。%=根。匕+心6

由(1)可知

%=6m/s

其中

c—%-匕_5

%6

聯(lián)立可得

vt=lm/s,v2-6m/s

對物塊A由牛頓第二定律

林m、g=Mi

對木板B和圓弧槽C整體由牛頓第二定律

/jmAg=(mB+mc)a2

設(shè)物塊A經(jīng)過時間t沖上圓弧槽C,由運動學(xué)公式

11,

v^t—-ciyt2—-2=/g

其中

vB=a2t-2m/s

聯(lián)立可得

Z=ls,〃=0.2

【小問3詳析】

由題意可知，物塊A沖上圓弧槽C時的速度為

vA=v2一印=6m/s-2xlm/s=4m/s

對物體A和圓弧槽C整體水平方向動量守恒

%以+mcVB=(叫+%)丫共

由動量定理，物塊A沖上圓弧槽C至最高點的過程中，圓弧槽C所受合外力沖量的大小

,4、，

c=叫丫共一加C"B=JN-S

15.利用電磁場實現(xiàn)離子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示，在坐標系的丁

軸左側(cè)存在沿y軸負方向的勻強電場，y軸右側(cè)存在垂直于平面向里、磁感應(yīng)強度大

小為3=篝的勻強磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,從P點(―6L,4L)

2qL

以大小為3%的初速度沿x軸正方向發(fā)射，恰好經(jīng)過坐標原點。進入右側(cè)磁場，再經(jīng)過M

點（未畫出）返回y軸左側(cè)，粒子經(jīng)過