高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年河北省部分學(xué)校大聯(lián)考高三模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，石鍋魚味道鮮美，不僅保留了食物的自然味道，還含有多種微量元素和礦物質(zhì)。某種鐵合金復(fù)合石鍋在電磁爐上也能使用。已知電磁爐只能加熱含有磁性材料的鍋具。下列相關(guān)說法正確的是(

)

A.將該石鍋換成陶瓷鍋后也一定能通過電磁爐加熱食物

B.電磁爐接電壓合適的直流電源后也能正常加熱該石鍋內(nèi)的食物

C.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象

D.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電流的磁效應(yīng)2.某核動(dòng)力航母的核燃料是鈾235(U92235U)，其核反應(yīng)方程為UA.該反應(yīng)為人工核轉(zhuǎn)變

B.反應(yīng)生成物X(不計(jì)重力)垂直磁場射入時(shí)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.反應(yīng)過程中需要不斷吸收熱量

D.核動(dòng)力航母的核廢料可直接在地表下淺埋3.如圖1所示，單匝矩形線圈與理想變壓器、定值電阻R1、滑動(dòng)變阻器R2按圖示連接，線圈電阻不計(jì)。線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開始，線框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。下列說法正確的是(

)

A.t=0時(shí)刻，線框位于圖1所示位置

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=50πrad/s

C.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，R1兩端的電壓變大

D.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，R4.第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)于2024年11月12日至17日在珠海舉行。我國運(yùn)-20加油機(jī)在此次航展上進(jìn)行飛行展示。假設(shè)運(yùn)-20在起飛前滑行過程中所受的牽引力和阻力不變，在運(yùn)-20的速度為v0時(shí)開始計(jì)時(shí)，用x表示位移，用v表示速度，用Ek表示動(dòng)能，用P表示牽引力的功率，用t表示時(shí)間，下列相關(guān)圖像可能正確的是(

)

A.B.C.D.5.如圖所示，一根光滑絕緣輕桿的下端固定于豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO'的O點(diǎn)，輕桿上套有一根勁度系數(shù)為k的絕緣輕彈簧，彈簧的下端固定在O點(diǎn)，上端與中心有孔的帶電小球相連，小球的質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)，小球可以隨桿一起繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)所在的空間存在輻射狀的電場。當(dāng)小球與桿之間沒有彈力作用時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑為R，且小球運(yùn)動(dòng)中桿與水平面間的夾角均為53°。已知軌跡圓上的場強(qiáng)大小E=mgq，方向沿半徑方向向外輻射，重力加速度為g，取sin53°=0.8，cosA.T=πRg B.T=2πRg6.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始依次經(jīng)歷了a→b→c→d→a四個(gè)過程回到狀態(tài)a，整個(gè)過程中的T-V圖像如圖所示。其中bc平行于T軸，cd平行于V軸，da的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，則下列說法正確的是(

)

A.a→b→c過程，氣體的壓強(qiáng)先增大后減小

B.b→c過程，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁的碰撞次數(shù)減少

C.c→d過程，氣體從外界吸收熱量

D.d→a過程，氣體分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力增大7.由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)被稱為三星系統(tǒng)，有兩種常見的簡化模型，一種直線模型如圖1所示，A、B、C三顆星體位于同一條直線上，A、C星體繞B星體在同一半徑為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng);另一種等邊三角形模型如圖2所示，A、B、C三顆星體分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行。已知引力常量為G，A、B、C星體的質(zhì)量均為m，忽略星體的大小，不考慮其他星體對(duì)三星系統(tǒng)的影響，若兩種情形下星體A運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能相等，則圖2中星體之間的距離為(

)

A.4R5 B.3R8 C.2二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.同種介質(zhì)中，兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和x軸負(fù)方向傳播，如圖所示為t=0時(shí)的波形圖及P、Q、M三點(diǎn)的坐標(biāo)。已知沿x軸正方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為yP=-5sin(2πt)cm，則下列說法正確的是(

)A.兩列波的傳播速度大小相等且為2m/s

B.兩列波相遇時(shí)引起質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最小振幅為5cm

C.Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大振幅為15cm

D.沿x軸負(fù)方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為y9.如圖1所示是一個(gè)大型游樂場的翻滾過山車項(xiàng)目，一個(gè)設(shè)計(jì)小組為了研究過山車的安全性能，組裝了如圖2所示的過山車簡化模型，模型中軌道由三部分構(gòu)成，AB為弧形軌道，BCD為圓軌道且軌道半徑為R，DE為左端帶有小圓弧的傾斜軌道，B點(diǎn)為圓軌道的最低點(diǎn)，軌道的三部分平滑相連。質(zhì)量為m的過山車模型從A點(diǎn)由靜止無動(dòng)力下滑，在最低點(diǎn)B處與另一個(gè)質(zhì)量為m0的靜止小車廂相碰并瞬間組成一個(gè)整體，碰后沿圓軌道BCD運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好能通過其最高點(diǎn)。已知重力加速度為g，m=4m0，不計(jì)摩擦及空氣阻力，過山車模型和小車廂模型均可視為質(zhì)點(diǎn)，研究過山車運(yùn)動(dòng)時(shí)可將各軌道視為在同一豎直平面內(nèi)。則下列說法正確的是(

)

A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中機(jī)械能守恒

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒

C.碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小為2gR

D.10.如圖1所示的裝置中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為R，導(dǎo)體棒PQ的質(zhì)量為m，PQ的長度和輕質(zhì)硬導(dǎo)線OP、O'Q的長度均為L，硬直導(dǎo)線OP、O'Q與導(dǎo)體棒PQ垂直且三者組成的框架通過O、O'處的導(dǎo)電光滑小環(huán)(未畫出)可繞水平軸OO'在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒PQ及所有導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，其側(cè)視圖如圖2所示。該裝置所在空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。閉合開關(guān)后，硬導(dǎo)線OP、O'Q和導(dǎo)體棒PQ恰能在圖示位置保持靜止，OP、O'Q與豎直方向的夾角為α=30°，此時(shí)記為t=0時(shí)刻。此后磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度緩慢減小，且在t0時(shí)刻恰好減為零。則0～t0A.t=0時(shí)刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為B0L2

B.0～t0時(shí)間內(nèi)，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為12B0L2三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖2所示，其直徑D=

mm。(2)同學(xué)們?cè)诮M裝單擺時(shí)，圖1虛線框內(nèi)你認(rèn)為最好的懸掛方式是圖3中的

(選填“甲”或“乙”)。(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，下列說法正確的是

。(填選項(xiàng)前的字母)A.小球需選用密度大、體積小的鋼球B.需測出小球完成幾十次全振動(dòng)的總時(shí)間，再求出單擺的周期C.使小球擺動(dòng)的幅度盡量大一些，這樣測量的時(shí)間更準(zhǔn)確D.測擺長時(shí)應(yīng)先在水平桌面上將細(xì)線拉直測得細(xì)線長度，然后再懸掛小球(4)將小球向外拉開，使細(xì)繩與豎直方向成合適角度后由靜止釋放，小球下端安裝有一輕質(zhì)遮光條，在小球下方的遮光條第一次經(jīng)過最低點(diǎn)開始遮光時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)，測得小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光經(jīng)歷的總時(shí)間為t，若測得單擺細(xì)線的長度為l，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

(用n、t、l、D表示)。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中測量定值電阻Rx的阻值(約為10Ω)，可供選擇的器材如下：A.干電池兩節(jié)(每節(jié)的內(nèi)阻約為0.2Ω)B.電流表A(量程為0～250mA，內(nèi)阻約為1.0Ω)C.靈敏電流計(jì)G(量程為250μA，內(nèi)阻約為900Ω)D.電壓表V1(量程為0～3VE.電壓表V2(量程為0～15VF.滑動(dòng)變阻器R1(G.滑動(dòng)變阻器R2(H.開關(guān)、若干導(dǎo)線(1)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖，為準(zhǔn)確、方便地測出電阻Rx的值，電壓表V應(yīng)該選擇

，滑動(dòng)變阻器RP應(yīng)該選擇

。(兩空均填相應(yīng)器材前的字母標(biāo)號(hào)(2)選好器材后，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中完成電路的實(shí)物連接圖。(3)正確連接電路后，實(shí)驗(yàn)時(shí)，在保持滑動(dòng)變阻器R的滑片在合適位置且不動(dòng)的情況下，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP滑片位置使電流計(jì)的讀數(shù)為零，得出一組電流表和電壓表讀數(shù)。重復(fù)上述步驟測得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)描在U-I關(guān)系圖中，如圖3所示，則電阻Rx的阻值為

Ω。(保留3(4)在靈敏電流計(jì)示數(shù)為0時(shí)，對(duì)電壓表和電流表進(jìn)行讀數(shù)，是為了消除

(選填“電壓表分流”或“電流表分壓”)引起的系統(tǒng)誤差。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，由透明材料制成的圓錐形實(shí)心元件的軸截面為等腰直角三角形，SO為截面的高，O點(diǎn)為底面圓心，底面水平。在圓錐中挖走一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為球心、半徑為R的半球。在圓錐頂點(diǎn)S處放置一個(gè)單色點(diǎn)光源。已知該材料對(duì)單色光的折射率為n=233，SO=3R，不考慮光的多次反射，求在半球面上有光射出的球冠區(qū)域的面積。(球面被平面所截得的一部分叫做球冠，垂直于截面的直徑被截得的一段叫做球冠的高。球冠的面積S=2πRh，其中R為球的半徑，14.如圖所示，在水平地面上方有一矩形平臺(tái)，平臺(tái)的長度L=1m，在平臺(tái)上放一張與平臺(tái)等寬、長為L2的薄板(將平臺(tái)左半邊完全覆蓋)，一枚硬幣放置在薄板上且到平臺(tái)左邊緣的距離為L4，硬幣與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，薄板與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2，硬幣與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3=0.152。在平臺(tái)右側(cè)的水平地面上傾斜固定一個(gè)空心的薄壁半球，半球的半徑R=0.28m，A、B分別是半球開口的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)且A、B連線與水平方向的夾角θ=37°。現(xiàn)對(duì)薄板右邊緣施加一個(gè)水平向右、大小為F=0.1N的外力使薄板水平向右運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后，硬幣由平臺(tái)右邊緣飛出，并恰好由B點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入半球。已知硬幣的質(zhì)量為m=10g，薄板的質(zhì)量為0.5m，硬幣可視為質(zhì)點(diǎn)，硬幣運(yùn)動(dòng)過程中與A(1)硬幣在薄板上滑動(dòng)時(shí)，硬幣和薄板各自的加速度大小;(2)硬幣離開平臺(tái)右邊緣時(shí)的速度大小;(3)平臺(tái)距離地面的高度。15.如圖所示，水平虛線兩側(cè)的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和勻強(qiáng)磁場Ⅱ的方向均垂直紙面向里，磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。質(zhì)量為2m、電荷量為+q(q>0)的帶電粒子M，從虛線上的P點(diǎn)沿與虛線成30°角的方向、以一定的初速度垂直磁場方向射入磁場Ⅰ。在虛線上的Q點(diǎn)有一靜止的帶正電的粒子N，粒子N的質(zhì)量為m。粒子M恰好在Q點(diǎn)與粒子N發(fā)生碰撞，且碰撞前粒子M只在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)。已知P、Q兩點(diǎn)的距離為L，不計(jì)兩粒子的重力和兩粒子間的庫侖力。

(1)求粒子M的初速度v0的大小(2)若粒子M、N的碰撞是彈性碰撞，碰撞過程中各自的電荷量保持不變，且碰后粒子M、N第一次分別穿過虛線時(shí)位置的間距為L6，求粒子N所帶的電荷量(3)若粒子M、N碰撞后結(jié)合成新粒子A(A的質(zhì)量和電荷量分別為碰撞前M、N的質(zhì)量和電荷量之和)，且碰前粒子N的電荷量為(2)中求得的q'，求粒子A第n次(n不含M、N碰撞中的那次，且n>1)穿過虛線時(shí)粒子A到Q點(diǎn)距離的表達(dá)式和粒子A運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷時(shí)間的表達(dá)式。——★參考答案★——1.【答案】C

【解析】鍋體中的工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的，所加的電流是交流電。鐵合金復(fù)合石鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋的，陶瓷鍋屬于絕緣材料，里面不會(huì)產(chǎn)生渦流。

故選C。2.【答案】B

【解析】A、根據(jù)該核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該核反應(yīng)是重核的裂變，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)A=235+1-144-893=1，核電荷數(shù)Z=92+0-56-363=0，則X是?01n，為中子，垂直磁場射入時(shí)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；

3.【答案】D

【解析】A、t=0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線框位于中性面，故A錯(cuò)誤；

B、由圖2知周期為0.02s，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2πT=100πrad/s，故B錯(cuò)誤；

CD、僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，電路總電阻變大，電流變小，R1兩端的電壓變小，變壓器原副線圈電壓增大，R2兩端的電壓變大，故C錯(cuò)誤，D4.【答案】C

【解析】A、根據(jù)x=v0t+12at2，變形有xt=v0+12at，xt與t是一次函數(shù)關(guān)系，圖象應(yīng)該是一條傾斜直線，但縱截距不為0(因?yàn)関0≠0)，A錯(cuò)誤；

B、由動(dòng)能Ek=12m(v0+at)2，(F-f)=ma，因?yàn)镕、f不變，a定值，所以Ek與t是二次函數(shù)關(guān)系，且t=0時(shí)，Ek=12mv02，B錯(cuò)誤；5.【答案】C

【解析】小球受到的彈簧彈力kx沿桿向上，桿與水平面間的夾角均為θ=53°，豎直方向有kxsinθ=mg

沿半徑方向qE-kxcosθ=m(6.【答案】B

【解析】A、在T-V圖像中，a到b過程，圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，根據(jù)p=nRVT，斜率減小則壓強(qiáng)減小;b到c過程，溫度不變，體積增大，由pV=nRT可知壓強(qiáng)減小，所以a→b→c過程，氣體的壓強(qiáng)一直減小，A錯(cuò)誤；

B、b→c過程，

體積V不變，溫度降低，壓強(qiáng)減小。根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁的碰撞次數(shù)減少，B正確；

C、c→d過程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度不變，內(nèi)能不變△U=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

△U=Q+W，可得Q<0，氣體向外界放出熱量，C錯(cuò)誤；

D、d→a過程，da的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O7.【答案】A

【解析】直線三星系統(tǒng)中，對(duì)A有Gm2R2+Gm2(2R)2=mv2R，

解得Ek=12mv2=8.【答案】BD

【解析】A.兩列波在同一介質(zhì)中傳播，速度大小相等，由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程可知，波的振動(dòng)周期為T=1s，又兩列波的波長相等且為λ=2cm，則兩列波的速度大小均為v=0.02m/s，A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)兩列波的波峰與波谷相遇時(shí)，振幅最小，最小振幅為5cm，B正確；

C.Q質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，最大振幅不可能為15cm，C錯(cuò)誤；

D.沿x軸負(fù)方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為yM=10sin9.【答案】BD

【解析】A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中，最后共速，屬于完全非彈性碰撞，機(jī)械能能損失最大，故A錯(cuò)誤；

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向外力為0，水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；

C.碰后沿圓軌道BCD運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好能通過其最高點(diǎn)，對(duì)整體在C點(diǎn)有(m+m0)g=(m+m0)vC2R，設(shè)碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小v，根據(jù)動(dòng)能定理有-(m+m0)g?2R=12(m+m0)vC10.【答案】BC

【解析】A.t=0時(shí)刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為Φ?1=B0L2sin30°=12B0L2，A錯(cuò)誤；

B.t0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，導(dǎo)體棒PQ位于最低點(diǎn)，磁通量為零，則在0～t0時(shí)間內(nèi)，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為

|△Φ|=|0-Φ?111.【答案】(1)20.45；(2)乙；(3)AB；(4)π2【解析】(1)題圖2中游標(biāo)卡尺為20分度，故讀數(shù)為D=20mm+9×0.05mm=20.45mm；

(2)甲中，小球在擺動(dòng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)會(huì)動(dòng)，而乙中小球的懸點(diǎn)固定，故應(yīng)選用乙懸掛方式；

(3)A.實(shí)驗(yàn)中，小球需選用密度大、體積小的鋼球，這樣可以減小空氣阻力的影響，A正確；

B.為了減小周期的測量誤差，一般測量擺球完成50次全振動(dòng)的總時(shí)間，再求出單擺周期，這樣更加準(zhǔn)確，B正確；

C.小球在擺角小于5°的范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)才滿足簡諧運(yùn)動(dòng)，則小球擺動(dòng)的幅度不能太大，C錯(cuò)誤；

D.測量單擺擺長時(shí)應(yīng)該先豎直懸掛小球，測量小球上端到懸點(diǎn)的距離l，然后加上小球的半徑即為擺長，D錯(cuò)誤。

(4)小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光，經(jīng)歷的周期總數(shù)為n-12個(gè)，則小球振動(dòng)的周期T=t(n-1)/2，擺長L=l+D12.【答案】(1)

D，G；(2)如圖所示：

(3)10.0(9.80∽11.0)；(4)電壓表分流；

【解析】解析：(1)因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢為3.0V，待測電阻Rx兩端的電壓不會(huì)超過3.0V，所以電壓表應(yīng)選V1

，即選D，電阻Rx的阻值約為10Ω，選用總電阻較小的滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器Rp應(yīng)選R2

，即選G；

(2)根據(jù)圖1電路圖連接圖2實(shí)物圖，如圖示：

；

(3)電阻Rx的阻值：Rx=ΔUΔI=2.4-1.2(240-120)×10-3Ω=10.0

；

(4)在保持滑動(dòng)變阻器R13.【答案】如圖所示

根據(jù)臨界角公式sinC=1n

解得臨界角C=60°

設(shè)∠ASO=α，根據(jù)正弦定理Rsinα=SOsin(1200-C)【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】14.【答案】(1)硬幣在薄板上滑動(dòng)時(shí)，對(duì)硬幣進(jìn)行受力分析，有μ1mg=ma1

解得a1=4m/s2

對(duì)薄板進(jìn)行受力分析，有F-μ1mg-μ2(m+0.5m)g=0.5ma2

解得a2=6m/s2

(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1，薄板與硬幣分離，則有L4=12a2t12-12a1t12(

解得t1=0.5s，

此時(shí)硬幣的速度大小v1【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】15.【答案】解：(1)設(shè)粒子M在磁場I中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得2Rsin30°=L

由洛倫茲力提供向心力得qv0B=2mv02R

解得v0=qBL2m

(2)設(shè)粒子M與粒子N碰撞后的速度分別為v1、v2。

由動(dòng)量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2

由能量守恒定律得：12?2m?v02=12?2m?v12+12mv22

聯(lián)立解得v1=13v0，v2=43v0

碰后，M、N粒子的速度方向相同，則M、N兩粒子在磁場Ⅱ中的偏轉(zhuǎn)角也相等，均為θ=300°

碰后粒子M第一次穿過虛線前，運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長xM=2sin30°?2mv12Bq=L6

同理，粒子N第一次穿過虛線前，運(yùn)動(dòng)軌跡的弦長xN=2sin30°?mv22Bq'=qL3q'

則應(yīng)有xN-x【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】2024-2025學(xué)年河北省部分學(xué)校大聯(lián)考高三模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，石鍋魚味道鮮美，不僅保留了食物的自然味道，還含有多種微量元素和礦物質(zhì)。某種鐵合金復(fù)合石鍋在電磁爐上也能使用。已知電磁爐只能加熱含有磁性材料的鍋具。下列相關(guān)說法正確的是(

)

A.將該石鍋換成陶瓷鍋后也一定能通過電磁爐加熱食物

B.電磁爐接電壓合適的直流電源后也能正常加熱該石鍋內(nèi)的食物

C.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象

D.該石鍋放置在電磁爐上能加熱食物的原理是電流的磁效應(yīng)2.某核動(dòng)力航母的核燃料是鈾235(U92235U)A.該反應(yīng)為人工核轉(zhuǎn)變

B.反應(yīng)生成物X(不計(jì)重力)垂直磁場射入時(shí)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.反應(yīng)過程中需要不斷吸收熱量

D.核動(dòng)力航母的核廢料可直接在地表下淺埋3.如圖1所示，單匝矩形線圈與理想變壓器、定值電阻R1、滑動(dòng)變阻器R2按圖示連接，線圈電阻不計(jì)。線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開始，線框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。下列說法正確的是(

)A.t=0時(shí)刻，線框位于圖1所示位置

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=50πrad/s

C.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，R1兩端的電壓變大

D.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，R4.第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)于2024年11月12日至17日在珠海舉行。我國運(yùn)-20加油機(jī)在此次航展上進(jìn)行飛行展示。假設(shè)運(yùn)-20在起飛前滑行過程中所受的牽引力和阻力不變，在運(yùn)-20的速度為v0時(shí)開始計(jì)時(shí)，用x表示位移，用v表示速度，用Ek表示動(dòng)能，用P表示牽引力的功率，用t表示時(shí)間，下列相關(guān)圖像可能正確的是(

)A.B.C.D.5.如圖所示，一根光滑絕緣輕桿的下端固定于豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO'的O點(diǎn)，輕桿上套有一根勁度系數(shù)為k的絕緣輕彈簧，彈簧的下端固定在O點(diǎn)，上端與中心有孔的帶電小球相連，小球的質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)，小球可以隨桿一起繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)所在的空間存在輻射狀的電場。當(dāng)小球與桿之間沒有彈力作用時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑為R，且小球運(yùn)動(dòng)中桿與水平面間的夾角均為53°。已知軌跡圓上的場強(qiáng)大小E=mgq，方向沿半徑方向向外輻射，重力加速度為g，取sin53°=0.8A.T=πRg B.T=2πRg6.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始依次經(jīng)歷了a→b→c→d→a四個(gè)過程回到狀態(tài)a，整個(gè)過程中的T-V圖像如圖所示。其中bc平行于T軸，cd平行于V軸，da的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，則下列說法正確的是(

)

A.a→b→c過程，氣體的壓強(qiáng)先增大后減小

B.b→c過程，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁的碰撞次數(shù)減少

C.c→d過程，氣體從外界吸收熱量

D.d→a過程，氣體分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力增大7.由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)被稱為三星系統(tǒng)，有兩種常見的簡化模型，一種直線模型如圖1所示，A、B、C三顆星體位于同一條直線上，A、C星體繞B星體在同一半徑為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng);另一種等邊三角形模型如圖2所示，A、B、C三顆星體分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行。已知引力常量為G，A、B、C星體的質(zhì)量均為m，忽略星體的大小，不考慮其他星體對(duì)三星系統(tǒng)的影響，若兩種情形下星體A運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能相等，則圖2中星體之間的距離為(

)

A.4R5 B.3R8 C.2二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.同種介質(zhì)中，兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和x軸負(fù)方向傳播，如圖所示為t=0時(shí)的波形圖及P、Q、M三點(diǎn)的坐標(biāo)。已知沿x軸正方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為yP=-5sin(2πt)cmA.兩列波的傳播速度大小相等且為2m/s

B.兩列波相遇時(shí)引起質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最小振幅為5cm

C.Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大振幅為15cm

D.沿x軸負(fù)方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為y9.如圖1所示是一個(gè)大型游樂場的翻滾過山車項(xiàng)目，一個(gè)設(shè)計(jì)小組為了研究過山車的安全性能，組裝了如圖2所示的過山車簡化模型，模型中軌道由三部分構(gòu)成，AB為弧形軌道，BCD為圓軌道且軌道半徑為R，DE為左端帶有小圓弧的傾斜軌道，B點(diǎn)為圓軌道的最低點(diǎn)，軌道的三部分平滑相連。質(zhì)量為m的過山車模型從A點(diǎn)由靜止無動(dòng)力下滑，在最低點(diǎn)B處與另一個(gè)質(zhì)量為m0的靜止小車廂相碰并瞬間組成一個(gè)整體，碰后沿圓軌道BCD運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好能通過其最高點(diǎn)。已知重力加速度為g，m=4m0，不計(jì)摩擦及空氣阻力，過山車模型和小車廂模型均可視為質(zhì)點(diǎn)，研究過山車運(yùn)動(dòng)時(shí)可將各軌道視為在同一豎直平面內(nèi)。則下列說法正確的是A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中機(jī)械能守恒

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒

C.碰后瞬間過山車模型和小車廂模型整體的速度大小為2gR

D.10.如圖1所示的裝置中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為R，導(dǎo)體棒PQ的質(zhì)量為m，PQ的長度和輕質(zhì)硬導(dǎo)線OP、O'Q的長度均為L，硬直導(dǎo)線OP、O'Q與導(dǎo)體棒PQ垂直且三者組成的框架通過O、O'處的導(dǎo)電光滑小環(huán)(未畫出)可繞水平軸OO'在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒PQ及所有導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，其側(cè)視圖如圖2所示。該裝置所在空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。閉合開關(guān)后，硬導(dǎo)線OP、O'Q和導(dǎo)體棒PQ恰能在圖示位置保持靜止，OP、O'Q與豎直方向的夾角為α=30°，此時(shí)記為t=0時(shí)刻。此后磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度緩慢減小，且在t0時(shí)刻恰好減為零。則0～A.t=0時(shí)刻，通過PQO'O平面的磁通量大小為B0L2

B.0～t0時(shí)間內(nèi)，通過PQO'O平面的磁通量改變量大小為12B0L2三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖2所示，其直徑D=

mm。(2)同學(xué)們?cè)诮M裝單擺時(shí)，圖1虛線框內(nèi)你認(rèn)為最好的懸掛方式是圖3中的

(選填“甲”或“乙”)。(3)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，下列說法正確的是

。(填選項(xiàng)前的字母)A.小球需選用密度大、體積小的鋼球B.需測出小球完成幾十次全振動(dòng)的總時(shí)間，再求出單擺的周期C.使小球擺動(dòng)的幅度盡量大一些，這樣測量的時(shí)間更準(zhǔn)確D.測擺長時(shí)應(yīng)先在水平桌面上將細(xì)線拉直測得細(xì)線長度，然后再懸掛小球(4)將小球向外拉開，使細(xì)繩與豎直方向成合適角度后由靜止釋放，小球下端安裝有一輕質(zhì)遮光條，在小球下方的遮光條第一次經(jīng)過最低點(diǎn)開始遮光時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)，測得小球從第1次開始遮光到第n次開始遮光經(jīng)歷的總時(shí)間為t，若測得單擺細(xì)線的長度為l，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

(用n、t、l、D表示)。12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中測量定值電阻Rx的阻值(約為10Ω)A.干電池兩節(jié)(每節(jié)的內(nèi)阻約為0.2Ω)B.電流表A(量程為0～250mA，內(nèi)阻約為1.0Ω)C.靈敏電流計(jì)G(量程為250μA，內(nèi)阻約為900Ω)D.電壓表V1(量程為0～3VE.電壓表V2(量程為0～15VF.滑動(dòng)變阻器R1(G.滑動(dòng)變阻器R2(H.開關(guān)、若干導(dǎo)線(1)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖，為準(zhǔn)確、方便地測出電阻Rx的值，電壓表V應(yīng)該選擇

，滑動(dòng)變阻器RP應(yīng)該選擇

。(兩空均填相應(yīng)器材前的字母標(biāo)號(hào)(2)選好器材后，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中完成電路的實(shí)物連接圖。(3)正確連接電路后，實(shí)驗(yàn)時(shí)，在保持滑動(dòng)變阻器R的滑片在合適位置且不動(dòng)的情況下，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP滑片位置使電流計(jì)的讀數(shù)為零，得出一組電流表和電壓表讀數(shù)。重復(fù)上述步驟測得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)點(diǎn)描在U-I關(guān)系圖中，如圖3所示，則電阻Rx的阻值為

Ω。(保留3(4)在靈敏電流計(jì)示數(shù)為0時(shí)，對(duì)電壓表和電流表進(jìn)行讀數(shù)，是為了消除

(選填“電壓表分流”或“電流表分壓”)引起的系統(tǒng)誤差。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，由透明材料制成的圓錐形實(shí)心元件的軸截面為等腰直角三角形，SO為截面的高，O點(diǎn)為底面圓心，底面水平。在圓錐中挖走一個(gè)以O(shè)點(diǎn)為球心、半徑為R的半球。在圓錐頂點(diǎn)S處放置一個(gè)單色點(diǎn)光源。已知該材料對(duì)單色光的折射率為n=233，SO=3R，不考慮光的多次反射，求在半球面上有光射出的球冠區(qū)域的面積。(球面被平面所截得的一部分叫做球冠，垂直于截面的直徑被截得的一段叫做球冠的高。球冠的面積S=2πRh，其中14.如圖所示，在水平地面上方有一矩形平臺(tái)，平臺(tái)的長度L=1m，在平臺(tái)上放一張與平臺(tái)等寬、長為L2的薄板(將平臺(tái)左半邊完全覆蓋)，一枚硬幣放置在薄板上且到平臺(tái)左邊緣的距離為L4，硬幣與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，薄板與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.2，硬幣與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3=0.152。在平臺(tái)右側(cè)的水平地面上傾斜固定一個(gè)空心的薄壁半球，半球的半徑R=0.28m，A、B分別是半球開口的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)且A、B連線與水平方向的夾角θ=37°。現(xiàn)對(duì)薄板右邊緣施加一個(gè)水平向右、大小為F=0.1N的外力使薄板水平向右運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后，硬幣由平臺(tái)右邊緣飛出，并恰好由B點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入半球。已知硬幣的質(zhì)量為m=10g，薄板的質(zhì)量為0.5m，硬幣可視為質(zhì)點(diǎn)，硬幣運(yùn)動(dòng)過程中與(1)硬幣在薄板上滑動(dòng)時(shí)，硬幣和薄板各自的加速度大小;(2)硬幣離開平臺(tái)右邊緣時(shí)的速度大小;(3)平臺(tái)距離地面的高度。15.如圖所示，水平虛線兩側(cè)的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和勻強(qiáng)磁場Ⅱ的方向均垂直紙面向里，磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。質(zhì)量為2m、電荷量為+q(q>0)的帶電粒子M，從虛線上的P點(diǎn)沿與虛線成30°角的方向、以一定的初速度垂直磁場方向射入磁場Ⅰ。在虛線上的Q點(diǎn)有一靜止的帶正電的粒子N，粒子N的質(zhì)量為m。粒子M恰好在Q點(diǎn)與粒子N發(fā)生碰撞，且碰撞前粒子M只在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)。已知P、Q兩點(diǎn)的距離為L，不計(jì)兩粒子的重力和兩粒子間的庫侖力。

(1)求粒子M的初速度v0的大小(2)若粒子M、N的碰撞是彈性碰撞，碰撞過程中各自的電荷量保持不變，且碰后粒子M、N第一次分別穿過虛線時(shí)位置的間距為L6，求粒子N所帶的電荷量(3)若粒子M、N碰撞后結(jié)合成新粒子A(A的質(zhì)量和電荷量分別為碰撞前M、N的質(zhì)量和電荷量之和)，且碰前粒子N的電荷量為(2)中求得的q'，求粒子A第n次(n不含M、N碰撞中的那次，且n>1)穿過虛線時(shí)粒子A到Q點(diǎn)距離的表達(dá)式和粒子A運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷時(shí)間的表達(dá)式。——★參考答案★——1.【答案】C

【解析】鍋體中的工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的，所加的電流是交流電。鐵合金復(fù)合石鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋的，陶瓷鍋屬于絕緣材料，里面不會(huì)產(chǎn)生渦流。

故選C。2.【答案】B

【解析】A、根據(jù)該核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，該核反應(yīng)是重核的裂變，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)A=235+1-144-893=1，核電荷數(shù)Z=92+0-56-363=0，則X是?01n，為中子，垂直磁場射入時(shí)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；

3.【答案】D

【解析】A、t=0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線框位于中性面，故A錯(cuò)誤；

B、由圖2知周期為0.02s，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2πT=100πrad/s，故B錯(cuò)誤；

CD、僅將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，電路總電阻變大，電流變小，R1兩端的電壓變小，變壓器原副線圈電壓增大，R2兩端的電壓變大，故C錯(cuò)誤，D4.【答案】C

【解析】A、根據(jù)x=v0t+12at2，變形有xt=v0+12at，xt與t是一次函數(shù)關(guān)系，圖象應(yīng)該是一條傾斜直線，但縱截距不為0(因?yàn)関0≠0)，A錯(cuò)誤；

B、由動(dòng)能Ek=12m(v0+at)2，(F-f)=ma，因?yàn)镕、f不變，a定值，所以Ek與t是二次函數(shù)關(guān)系，且t=0時(shí)，Ek=12mv02，B錯(cuò)誤；5.【答案】C

【解析】小球受到的彈簧彈力kx沿桿向上，桿與水平面間的夾角均為θ=53°，豎直方向有kxsinθ=mg

沿半徑方向qE-kxcosθ=m(6.【答案】B

【解析】A、在T-V圖像中，a到b過程，圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，根據(jù)p=nRVT，斜率減小則壓強(qiáng)減小;b到c過程，溫度不變，體積增大，由pV=nRT可知壓強(qiáng)減小，所以a→b→c過程，氣體的壓強(qiáng)一直減小，A錯(cuò)誤；

B、b→c過程，

體積V不變，溫度降低，壓強(qiáng)減小。根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁的碰撞次數(shù)減少，B正確；

C、c→d過程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度不變，內(nèi)能不變△U=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

△U=Q+W，可得Q<0，氣體向外界放出熱量，C錯(cuò)誤；

D、d→a過程，da的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O7.【答案】A

【解析】直線三星系統(tǒng)中，對(duì)A有Gm2R2+Gm2(2R)2=mv2R，

解得Ek=12mv2=8.【答案】BD

【解析】A.兩列波在同一介質(zhì)中傳播，速度大小相等，由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程可知，波的振動(dòng)周期為T=1s，又兩列波的波長相等且為λ=2cm，則兩列波的速度大小均為v=0.02m/s，A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)兩列波的波峰與波谷相遇時(shí)，振幅最小，最小振幅為5cm，B正確；

C.Q質(zhì)點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，最大振幅不可能為15cm，C錯(cuò)誤；

D.沿x軸負(fù)方向傳播的波引起質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為yM=10sin9.【答案】BD

【解析】A.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中，最后共速，屬于完全非彈性碰撞，機(jī)械能能損失最大，故A錯(cuò)誤；

B.過山車模型與小車廂模型碰撞過程中水平方向外力為0，水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；

C.碰后沿圓軌道BCD運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好能通過其最高點(diǎn)，對(duì)整體在C點(diǎn)有(m+m0)g=(m+m0)vC2R，設(shè)碰