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2025届河北省邯郸市高三下学期保温考试物理试题
一、单选题
1．2025年3月13日，中国科学院物理研究所的科研团队，成功为金属材料“重塑金身”，实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属，为人类探索物质世界打开了全新维度。研究发现某种单原子层二维金属材料甲，其逸出功比同种普通金属材料乙小。用相同强度、相同频率的两束单色光同时照射材料甲和材料乙，均能发生光电效应。下列说法正确的是（　　）
A．两种材料逸出的光电子最大初动能相同，因为入射光频率相同
B．材料甲逸出的光电子最大初动能更大，因为其逸出功小
C．材料甲表面先逸出光电子后，材料乙表面才逸出光电子
D．增大入射光强度，两种材料逸出的光电子最大初动能将增大
2．无人机在送货时要经历起飞、巡航、接近目标、悬停装卸货物的阶段。一无人机携带质量为40的货物从地送往地，飞行过程中货物的水平方向速度和竖直方向的速度（向上为正）与飞行时间的关系图线如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．货物在内机械能守恒
B．两地的水平位移为
C．货物在内处于超重状态
D．在内合外力对货物做功为
3．如图所示，质量为的小球用细线悬挂于天花板，现用一大小为的外力缓慢将小球拉起，直至最高点，此时细线与竖直方向的夹角为，则角度为（　　）
A． B． C． D．
4．运动会开幕式上表演者舞动绸带宛如水波荡漾，现将绸带上的波浪简化为一列沿轴方向传播的简谐横波。图（a）是时的波形图；是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）
A．波沿轴负方向传播
B．质点在将移动到位置处
C．处的质点在时位于波峰
D．质点在时间内运动的路程为
5．某远距离高压输电系统示意图如图所示，均为理想变压器，为输电线总电阻。当用户端接入的用电器增多时，已知发电机输出电压保持不变，下列说法正确的是（　　）
A．电流表示数增大，示数减小
B．电压表示数不变，示数增大
C．输电线上的功率损失与成正比
D．为维持用户电压稳定，可适当增大的副线圈匝数
6．如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流随时间变化的图像可能是（　　）（取逆时针方向为感应电流的正方向）
A． B．
C． D．
7．由个电荷量的可视为质点的带电小球均匀地固定在半径的绝缘圆环上，圆环固定在距绝缘墙壁为的竖直平面内。如图所示，在完全失重的环境下将圆环上的任一小球取下紧贴墙壁置于轴线上点，带电小球与墙均能相对静止。已知电场力常量，小球质量，墙壁与小球的动摩擦因数，重力加速度。则下列说法中正确的是（　　）
A．带电小球个数可满足要求
B．脱离完全失重环境后若想让小球仍能相对墙壁静止，则
C．图中处的电场强度大小为
D．图中点与点间可能有一点电场强度为0
二、多选题
8．如图所示，有一足够大的水平向右的匀强电场，质量为、带电量为的带正电小球从点以速度斜向右上方射入匀强电场中，方向与水平方向成点（图中未画出）为小球运动轨迹的最高点，小球经过点时速度大小仍然为，空气阻力不计，重力加速度为，小球从运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球的机械能增加
B．小球到达点的时间为
C．匀强电场的电场强度大小为
D．两点的电势差为
9．“千帆星座”是我国“星链”的核心项目，计划2030年突破1.5万颗卫星组网，形成全球覆盖能力。其中两个卫星的运行轨道如图所示，卫星在圆轨道上运动，卫星在椭圆轨道上运动，卫星仅受地球的万有引力作用。下列说法正确的是（　　）
A．搭载卫星或卫星的运载火箭发射速度均大于地球的第一宇宙速度
B．卫星和卫星在经过点时的加速度大小相等、方向相同
C．卫星a和卫星b与地球的连线在相同的时间扫过的面积一定相等
D．卫星在点的速度，大于卫星在点的速度且小于卫星在点的速度
10．如图所示，质量为、电荷量为的粒子从静止开始经加速电压加速后，从三维直角坐标系的原点处沿不同方向射入匀强磁场，磁感应强度大小为、方向沿轴正方向。已知加速电压调节范围为，其中轴上距离点1.5处有一长为的吸收板，吸收板接地，粒子打在板上即被吸收。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）
A．当粒子沿轴正方向射入磁场时，调节，板上有粒子击中的长度为
B．当，粒子从点射入平面的区域，速度方向在均匀变化，且沿各方向发射的粒子数目相等，则击中吸收板的粒子占粒子总数的50%
C．当时刻，粒子从点射入平面的区域，且速度方向与轴正方向夹角为，粒子与轴距离最大时的时间为
D．当，粒子从点射入平面的区域，且速度方向与轴正方向夹角为，则经过时粒子的坐标为
三、实验题
11．(1)某同学利用如图1所示的向心力演示器探究向心力大小与物体质量、角速度和轨道半径的关系，其简化示意图如图2所示：挡板到转轴的距离相等，挡板到转轴的距离是挡板到转轴距离的2倍；塔轮①、④半径相同。实验中可供选择的三个体积相等的小球分别为质量均为的球1，球2和质量为的球3。
①本实验采用的主要实验方法为控制变量法。在探究向心力的大小与轨道半径之间的关系时应将皮带套在塔轮 上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）；
②通过该装置得到了向心力大小与物体质量、角速度和轨道半径的关系为，则在某次实验中把球1、球2分别放在挡板位置，当匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 （小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比）。
(2)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过测量宏观量来测量微观量的方法。以下给出的是实验操作步骤，把步骤前的字母按操作的先后顺序填写在横线上 ，并补充实验步骤中的表达式。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴1滴该溶液，待油膜形状稳定
C．将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状
D．根据画有油膜轮廓的玻璃板的坐标方格，得到轮廓范围内完整的正方形的个数为，多于半个的不完整的个数为，不足半个的个数为。已知单个正方形的边长为
E.用测量的物理量估算出油酸分子直径的表达式为
F.向体积的油酸中加酒精，直至体积总量达到，用注射器和量筒测得体积为的该溶液有滴
12．某物理兴趣小组同学欲应用实验室现有的元件：电源、光敏电阻、干簧管、蜂鸣器等制作一报警装置。
(1)实验组同学现应用多用电表测量在不同光照强度下光敏电阻的阻值。
A同学正确操作多用电表测量某一光照强度下光敏电阻的阻值时，选择开关位置如图（a）所示，指针偏转情况如图（b）中的I所示，为使测量更为准确，他将选择开关调整到 （选填“”“”或“”）档，随后A同学将红黑表笔分别与光敏电阻两端接触，进行阻值测量。B同学认为A同学的操作过程存在不当之处，应 （写出正确的操作过程）。经过规范的操作后，欧姆表指针偏转情况如图（b）中的II所示，该次测量的读数为 （结果保留两位有效数字）。之后，改变光照强度，测出光敏电阻在不同光照强度下的电阻值，绘制出如图（c）所示图线。
(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器，如图（d）所示为干簧管的结构图，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，当干簧管周围磁感应强度足够大时，两个簧片被磁化从而接通。
实验组设计的报警装置在光照强度不够或无光照时报警装置不报警，在光照达到一定亮度时候报警装置发声，其电路图连接如图（e），该报警装置应用了 （选填“静电感应”“电磁感应”或“电流的磁效应”）。
四、解答题
13．折射率的透明材料其截面形状如图所示，为等腰直角三角形，是以为直径的半圆弧，其半径为，一束平行光在平面内沿垂直于边方向射入材料，不考虑多次反射。求：
(1)圆弧上有光射出的部分弧长；
(2)自圆弧射出的光在材料中传播的最长时间。
14．如图所示，一倾角为，足够长的传送带始终以的速度顺时针匀速运转，一可视为质点的质量为的物块放在质量为的木板上的某位置。时刻，两者同时在传送带的顶端由静止释放，木板与传送带之间的动摩擦因数，物块与木板之间的动摩擦因数，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，不计其它阻力。
(1)求由静止释放后木板和物块开始运动时加速度的大小和；
(2)要使物块不从木板上端滑出，物块初始状态在木板上的位置距木板上端至少为多少；
(3)时，物块恰好从木板上滑下，求木板的长度至少是多长。
15．如图所示，足够长的固定平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨的右端接有阻值为的电阻，导轨的间距为，导轨的下方存在随空间交替变化的匀强磁场，方向如图，大小均为，每个磁场的宽度均为。现将材料相同、粗细均匀的矩形金属线框从距的上方某一位置静止释放，边刚进入磁场时加速度变为零。已知金属线框的质量为、周长为、电阻为，运动过程中金属线框与导轨始终接触良好，且与重合，与重合，不计线框与导轨之间的摩擦力，导轨电阻忽略不计，重力加速度为。
(1)线框的刚进入磁场时，求两点之间的电势差；
(2)求初始时线框的边与之间的距离；
(3)当线框完全进入磁场时开始计时，撤去导轨右端电阻（之间断路），经过时间，线框的加速度再次变为零，求此时线框的边与之间的距离。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C D A B AC ABD AD
11．(1) ①④ 2：1
(2) FABCDE
12．(1) 进行欧姆调零（红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表的指针指向欧姆零处）后再将红黑表笔分别与电阻两端接触进行电阻测量
(2)电流的磁效应
13．(1)
(2)
【详解】（1）光线垂直界面进入玻璃后在界面的入射角为，由
可知，其临界角
故光束将在界面发生全反射，反射光线平行于方向，如图所示。
当光线在圆弧的入射角时，光线将发生全反射，不能射出，圆弧范围内有光线射出，由几何关系可知，其圆心角为，所对应的弧长
（2）如图，由几何关系可知，当反射光线过圆心时其光程最长，
由
可知光在介质中的传播速度
其传播时间
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）释放后，木板受传送带向下的滑动摩擦力，由于大于，木板比物块运动得快，对物块由牛顿第二定律得
解得
对木板有
解得
（2）设经时间木板与传送带速度相同，则
解得
同速后由于
可知
故木板与传送带相对静止一起匀速运动，物块继续加速，设再经时间物块与木板及传送带速度相同，则
解得
此时物块相对木板向上端发生位移为
故要使物块不从木板上端滑出，物块初始状态在木板上的位置距木板上端至少为1.26m。
（3）同速后物块会相对于木板下滑，对物块有
解得
对木板有
知木板仍匀速运动至
则从物块与木板及传送带等速至物块从木板上滑落时间为
这段时间内物块相对木板向下端运动的距离为
可得木板上的长度至少是。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）边刚进入磁场时加速度变为零，则可得
两点之间的电势差，则可得
解得
（2）边刚进入磁场时，
金属线框从静止释放到边刚进入磁场，由动能定理可得
解得
（3）从线框完全进入磁场到再次加速度为零时，此时速度为，由力学平衡和动量定理可知，
其中
解得

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