高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025屆河北承德高三12月聯(lián)考物理試題注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號、座位號、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，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?？荚嚂r間為75分鐘，滿分100分一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2024年4月20日，我國首次利用核電商用堆成功批量生產(chǎn)碳14同位素，標(biāo)志著我國徹底破解了國內(nèi)碳14同位素供應(yīng)依賴進(jìn)口的難題，實(shí)現(xiàn)碳14供應(yīng)全面國產(chǎn)化。碳14具有放射性，其衰變方程為，半衰期約為5730年。下列相關(guān)說法正確的是（）A.碳14發(fā)生的是α衰變 B.X是來自原子核外的電子C.的比結(jié)合能比的大 D.10個碳14經(jīng)過5730年有5個發(fā)生衰變【答案】C【解析】AB．根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，可知核反應(yīng)方程為碳14發(fā)生的是β衰變，X是電子，是原子核內(nèi)中子向質(zhì)子轉(zhuǎn)化的過程中形成的，故AB錯誤；C．發(fā)生β衰變，反應(yīng)后原子核更穩(wěn)定，的比結(jié)合能比的大，故C正確；D．半衰期是描述大量原子核衰變快慢的物理量，對少數(shù)原子核不適用，10個碳14經(jīng)過5730年不一定有5個發(fā)生衰變，故D錯誤。故選C。2.如圖甲，一質(zhì)量為的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平橫桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，沿著橫杠看過去，如圖乙所示。測得球與橫桿接觸點(diǎn)到墻面的距離為球半徑的1.5倍，已知重力加速度大小為，不計(jì)所有摩擦，則豎直墻對球的彈力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)球的半徑為，對球進(jìn)行受力分析如圖，所示根據(jù)幾何知識可得解得根據(jù)平衡條件得故選B。3.彩虹是由太陽光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次形成的。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光由左側(cè)射入水滴，、是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（、是單色光）。下列關(guān)于光與光的說法正確的是（）A.光的頻率小于光的頻率B.、光在由空氣進(jìn)入水滴后波長變長C.從同一介質(zhì)射向空氣，光比光容易發(fā)生全反射D.通過同一雙縫干涉裝置，光的相鄰條紋間距比光的大【答案】C【解析】A．由光路可知，光的偏折程度大于光，可知水滴對光的折射率大于對光的折射率，光的頻率大于光的頻率，故A錯誤；B．、光在由空氣進(jìn)入水滴后波速變小，頻率不變，根據(jù)可知波長變短，故B錯誤；C．根據(jù)可知，光的臨界角小于光的臨界角，即光比光容易發(fā)生全反射，故C正確；D．由于光的頻率大于光的頻率，光的波長小于光的波長，根據(jù)光干涉的相鄰條紋間距比光的小，故D錯誤。故選C。4.空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為、帶電量為的小球由點(diǎn)以速度豎直向上拋出，運(yùn)動到最高點(diǎn)時速度大小恰好也為，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為，小球從運(yùn)動到的過程中，下列說法正確的是（）A.小球的電勢能增加B.小球的機(jī)械能先減少后增加C.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為D.小球運(yùn)動過程中速度的最小值為【答案】D【解析】AB．小球運(yùn)動過程中，電場力做正功，電勢能減少，機(jī)械能增加，故AB錯誤；C．小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，從出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)，滿足水平方向做初速度為0勻加速直線運(yùn)動，則解得根據(jù)牛頓第二定律有解得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為故C錯誤；D．根據(jù)矢量合成法則，小球的合加速度大小為，將初速度沿加速度方向和垂直加速度方向分解，可知當(dāng)沿著加速度方向的分速度為0時，小球的合速度最小，且合速度等于垂直于加速度方向的分速度，即故D正確。故選D。5.某同學(xué)自制了一個手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑），半徑之比為，小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為的正方形，共匝，總阻值為。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為的燈泡。若發(fā)電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，則燈泡兩端電壓的有效值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度大小相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)題意，知大輪與小輪半徑之比為，已知大輪以角速度勻速轉(zhuǎn)動，根據(jù)可知小輪轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值又聯(lián)立可得則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓的有效值故選A。6.一輛玩具汽車在水平地面上做直線運(yùn)動，其速度與時間關(guān)系如圖所示。已知玩具汽車的質(zhì)量為2kg，運(yùn)動過程中受到的阻力始終為車重的0.1倍，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.時，汽車距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)B.時間內(nèi)，牽引力對汽車做功為54JC.時間內(nèi)，剎車額外產(chǎn)生的制動力大小為6ND.時間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為28J【答案】B【解析】A．由圖像可知，時速度為零，即汽車距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故A錯誤；B．圖像與時間軸圍成的面積表示位移，時間內(nèi)，汽車的位移大小為由動能定理可得其中，解得時間內(nèi)牽引力對汽車做的功故B正確；C．時間內(nèi)由圖像可知加速度大小為由牛頓第二定律可得可得因剎車額外產(chǎn)生的制動力的大小為F=4N故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，時間內(nèi)，汽車的路程克服阻力做的功故D錯誤。故選B。7.如圖所示，一半徑為的圓盤上均勻分布著電荷為為的正電荷，在垂直于圓盤且過圓心的軸線上有、、，四個點(diǎn)，和、和，和，和間的距離均為，在點(diǎn)處有一電荷量為的固定點(diǎn)電荷，在點(diǎn)有一電荷量為的固定點(diǎn)電荷。已知點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為（為靜電力常量），方向由指向，則點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)電場強(qiáng)度疊加原理可知，兩個點(diǎn)電荷在點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為方向由指向；依題意，點(diǎn)的合電場強(qiáng)度大小為方向由指向；可知圓盤在點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為由對稱性可知圓盤在、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等方向相反，兩個點(diǎn)電荷在、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等方向相同，根據(jù)電場疊加原理，可得出點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為故選A。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)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.如圖，一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細(xì)長玻璃管，管中一光滑小球?qū)⑵恐袣怏w密封，且小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，裝置的密封性、絕熱性良好。對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動，周期為T。規(guī)定豎直向上為正方向，則小球在時刻（）A.位移最大，方向?yàn)檎?B.速度最大，方向?yàn)檎鼵.加速度最大，方向?yàn)樨?fù) D.受到的回復(fù)力大小為零【答案】AC【解析】對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，可知此時小球位于最低點(diǎn)，且小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動，周期為T。則小球在時刻處于最高點(diǎn)位置，此時位移最大，方向向上（正方向）；小球受到的回復(fù)力最大，方向向下，則小球的加速度最大，方向向下（負(fù)方向）；此時小球的速度為0。故選AC。9.從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國星際探測事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星表面重力加速度約為月球的2.25倍，半徑約為月球的2倍，火星和月球的質(zhì)量分別為和、忽略火星及月球的自轉(zhuǎn)。如圖所示，著陸前，“祝融”和“玉兔”某段時間可認(rèn)為以相同的軌道半徑分別繞火星和月球做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小分別為、。下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】AB．在火星表面有在月球表面有其中，，解得故A正確，B錯誤；CD．“祝融”和“玉兔”某段時間可認(rèn)為以相同的軌道半徑分別繞火星和月球做勻速圓周運(yùn)動，則有，結(jié)合上述解得故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖甲，、、為正三角形CDE各邊中點(diǎn)，三角形FGH區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向里，一帶電粒子從點(diǎn)以大小為的速度沿CG方向進(jìn)入正三角形區(qū)域，運(yùn)動時間后沿的角平分線方向從點(diǎn)離開。改變勻強(qiáng)磁場所在的區(qū)域，如圖乙所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向里，該帶電粒子以相同的速度從點(diǎn)射入正三角形區(qū)域，運(yùn)動時間后，仍能沿的角平分線方向從點(diǎn)離開。已知正三角形CDE的邊長為，粒子質(zhì)量為、電荷量大小為，粒子重力不計(jì)。下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】AB．在圖甲所示磁場中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有粒子運(yùn)動軌跡如圖1所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得粒子運(yùn)動的時間故A錯誤，B正確；CD．在圖乙所示磁場中，粒子運(yùn)動軌跡如圖2所示根據(jù)幾何關(guān)系有，則根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得粒子運(yùn)動的時間由此可知，故C正確，D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)利用阿特伍德機(jī)驗(yàn)證機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線上懸掛質(zhì)量均為的重球和，在下面再掛一個質(zhì)量為的重物。重力加速度為。（1）如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中使用游標(biāo)卡尺測得重球的直徑______mm。（2）某次實(shí)驗(yàn)中，將重球從光電門下方豎直距離為處由靜止釋放，測得重球經(jīng)過光電門的時間為，則重球上升時的瞬時速度大小為______：重球上升過程中，、、組成的系統(tǒng)重力勢能減少量______。（均用題中所給的物理量及測量量表示）（3）改變重球釋放前到光電門的距離，測量對應(yīng)經(jīng)過光電門的時間，得到多組數(shù)據(jù)，作出圖像，若圖像為直線且斜率______（用、、和表示），即可驗(yàn)證、、組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒?！敬鸢浮浚?）5.00（2）mgh（3）【解析】【小問1詳析】根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，可知【小問2詳析】[1]重球A上升時的瞬時速度大小為[2]系統(tǒng)重力勢能減少量【小問3詳析】若系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即整理得則圖像的斜率12.電動自行車是人們常用的代步工具。某同學(xué)為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，該同學(xué)能找到的實(shí)驗(yàn)器材有：A.電動車電池一組，電動勢約為12V，內(nèi)阻未知B.直流電流表，量程為，內(nèi)阻很小，可忽略不計(jì)C.電阻箱，阻值范圍為D.定值電阻，阻值為E.開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)操作步驟如下：（1）改變電阻箱的阻值，分別記錄電流表的示數(shù)，在下列三組關(guān)于的取值方案中，最合理的方案是______（選填“1”“2”或“3”）。方案編號電阻箱的阻值130026022018014021008570554034035302520（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為，在坐標(biāo)軸上的截距為，則該電池的電動勢______，內(nèi)阻______。（用已知物理量字母表示）（3）由于電流表并非理想電表，導(dǎo)致測量存在系統(tǒng)誤差，則該電池的電動勢測量值與真實(shí)值相比______，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比______。（均選填“偏大”“偏小”或“不變”）【答案】（1）3（2）（3）不變偏大【解析】【小問1詳析】根據(jù)電流表量程可知，要使電流表測量電流在范圍內(nèi)，電動勢為12V，故電路中總電阻應(yīng)該在之間，由此可知電阻箱取值方案中，比較合理的是方案3?！拘?詳析】由閉合電路歐姆定律有變形得故圖像的斜率解得縱截距解得【小問3詳析】若考慮到電流表的內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律有變形得故圖像的斜率縱截距由此可知，電池電動勢的測量值等于真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比偏大。13.如圖甲所示的汽缸內(nèi)，用質(zhì)量為的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)空氣柱長度為，初始溫度為。如圖乙所示，現(xiàn)把汽缸開口向上，豎直放在水平地面上，氣體溫度仍為，活塞靜止時，汽缸內(nèi)空氣柱長度為（未知）。大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度為。活塞的橫截面積為S，它與汽缸之間無摩擦且不漏氣。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量與溫度變化量的關(guān)系式為，為已知常數(shù)。（1）求空氣柱長度；（2）若在如圖乙所示狀態(tài)下，對氣體加熱，使活塞緩慢上升，求在空氣柱長度變?yōu)榈倪^程中，氣體吸收的熱量?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳析】汽缸豎直放置時，對活塞受力分析，有解得汽缸從水平放置到豎直放置，氣體發(fā)生等溫變化，有解得【小問2詳析】若汽缸豎直放在水平地面上時對氣體加熱，氣體發(fā)生等壓變化，則解得氣體的內(nèi)能變化量外界對氣體做的功根據(jù)熱量學(xué)第一定律有解得14.如圖所示，兩足夠長平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距L=0.5m，固定在同一水平面內(nèi)，直導(dǎo)軌在左端M、P點(diǎn)分別與兩條半徑r=0.45m的豎直圓弧固定導(dǎo)軌相切。MP連線與直導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)無磁場，右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。長L=0.5m、質(zhì)量m=1kg、電阻R=2Ω的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量m′=4kg、電阻R′=12Ω的均勻金屬絲制成一個金屬長方形HIJK，其長為1m，寬為0.5m，水平放置在兩直導(dǎo)軌上，金屬長方形的中心到兩直導(dǎo)軌的距離相等，且HI與導(dǎo)軌半行。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬長方形的可能形變，金屬棒、金屬長方形均與導(dǎo)軌始終接觸良好，取重力加速度g=10m/s2?，F(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，運(yùn)動過程中金屬棒始終不與金屬長方形接觸，求：（1）金屬棒剛越過MP時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）金屬長方形剛開始運(yùn)動時的加速度大小；（3）開始到穩(wěn)定過程中金屬長方形產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）1.5V（2）0.0625m/s2（3）1.2J【解析】【小問1詳析】金屬棒由靜止釋放到剛越過MP過程中，由動能定理有解得金屬棒剛越過MP時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為解得【小問2詳析】根據(jù)題意可知，金屬長方形在導(dǎo)軌間兩段金屬絲并聯(lián)接入電路中，軌道外側(cè)的金屬絲被短路，由幾何關(guān)系可得每段接入電路的金屬絲阻值整個回路的總電阻金屬棒剛越過MP時，通過金屬棒的感應(yīng)電流對金屬長方形，由牛頓第二定律有解得【小問3詳析】根據(jù)題意，結(jié)合上述分析可知，金屬長方形和金屬棒所受的安培力等大反向，由動量守恒定律有由能量守恒可知回路中產(chǎn)生總焦耳熱由串并聯(lián)知識得金屬長方形產(chǎn)生的焦耳熱解得15.如圖所示，光滑水平平臺AB右端與順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶BC平滑無縫連接，BC長度。在平臺AB上有、兩個小滑塊，某時刻滑塊獲得一個大小為、水平向右的初速度，與靜止的滑塊發(fā)生彈性碰撞?；瑝K滑上傳送帶，從傳送帶右端離開后，落在水平地面上的點(diǎn)。已知、的質(zhì)量分別為、，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，點(diǎn)距地面的高度，碰撞的間極短，滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取。（1）求碰撞后滑塊、的速度大小、；（2）若傳送