2025屆河北省部分高中高三下學(xué)期模擬考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE12024一2025學(xué)年度高三年級(jí)下學(xué)期綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)一物理試卷本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。第I卷（選擇題共46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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.如圖所示，ABCDE是某種透明物質(zhì)截面的邊界，若一束藍(lán)光從O點(diǎn)入射（入射光線未畫出），在P點(diǎn)和Q點(diǎn)均發(fā)生了全反射，最后垂直于BC面射出。在該種物質(zhì)對(duì)紫光折射率n的猜測值“1.7”“2.0”“2.3”“2.4”中，可能的值有（）A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】B【解析】根據(jù)題意可得，藍(lán)光若在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射時(shí)，則有若在Q點(diǎn)恰好發(fā)生全反射時(shí)，則有由于紫光的折射率應(yīng)大于藍(lán)光的折射率，故該物質(zhì)對(duì)紫光的折射率應(yīng)大于2。故選B。2.一物理學(xué)習(xí)小組研究可作為核電池材料的衰變?yōu)榈倪^程，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，用橫坐標(biāo)表示時(shí)間，用縱坐標(biāo)表示任意時(shí)刻的質(zhì)量與初始時(shí)刻（時(shí)）的質(zhì)量的比值，得出的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.衰變?yōu)獒尫诺纳渚€電離作用很弱B.衰變?yōu)獒尫诺纳渚€在電場中不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.圖像中的D.圖像中的【答案】C【解析】A．α射線穿透能力較弱，但電離作用較強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．α射線為氦核，帶正電，所以在電場中會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．由題圖可知，衰變從到經(jīng)過一個(gè)半衰期，則衰變的半衰期由題圖可知，a對(duì)應(yīng)即經(jīng)過一個(gè)半衰期，則a=87.7，故C正確；D．由題圖可知，b對(duì)應(yīng)即經(jīng)過兩個(gè)半衰期，則有故D錯(cuò)誤。故選C。3.甘肅省文物考古研究所蜀道考古研究項(xiàng)目（甘肅段）涉及羊馬城遺址和圣壽院遺址考古勘探。考古學(xué)家們利用放射性元素的半衰期可以確定文物的年代，衰變方程為，的半衰期是5730年，下列說法中正確的是（）A.80個(gè)經(jīng)過11460年后，還剩下20個(gè)B.衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，并放出一個(gè)電子C.從比結(jié)合能大的核向比結(jié)合能小的核轉(zhuǎn)變，這種核反應(yīng)才能自發(fā)地發(fā)生D.衰變過程由于發(fā)生了質(zhì)量虧損，會(huì)吸收能量【答案】B【解析】A．半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)于數(shù)量較少的放射性元素的原子而言沒有意義，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知X為電子，屬于衰變，衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，并放出一個(gè)電子，故B正確；C．從比結(jié)合能小的核向比結(jié)合能大的核轉(zhuǎn)變，這種核反應(yīng)才能自發(fā)地發(fā)生，故C錯(cuò)誤；D．衰變過程有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知該過程會(huì)放出能量，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，繞過滑輪的輕繩一端固定在豎直墻上，站在地面上的人用手拉著繩的另一端，滑輪下吊著一個(gè)小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪摩擦。保持點(diǎn)高度不變，手與繩無相對(duì)滑動(dòng)且球不碰地。在人緩慢向右移動(dòng)一小段距離的過程中（）A.繩上張力不變B.繩上張力變小C.滑輪受到繩的作用力變小D.滑輪受到繩的作用力變大【答案】B【解析】AB．設(shè)兩邊繩子之間的夾角為，繩上各部分的拉力大小相等，對(duì)滑輪與小球整體進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件有解得繩子的拉力大小為保持點(diǎn)高度不變，手與繩無相對(duì)滑動(dòng)且球不碰地。在人緩慢向右移動(dòng)一小段距離的過程中，繩子間的夾角減小，則增大，繩子的拉力F變小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．綜上所述，滑輪受到繩的作用力大小等于兩邊繩子的拉力合力，與滑輪、小球整體的重力平衡，則滑輪受到繩的作用不變，故CD錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，P點(diǎn)為磁場邊界上的一點(diǎn)．相同的帶正電荷粒子，以相同的速率從P點(diǎn)射入磁場區(qū)域，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向．這些粒子射出磁場區(qū)域的位置均處于磁場邊界的位置的某一段弧上，這段圓弧的弧長是磁場邊界圓周長的．若只將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)榇艌鲞吔鐖A周長的，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，則等于A. B. C. D.【答案】B【解析】當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)，從P點(diǎn)射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點(diǎn)，即，如圖所示：所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，同理可知，，解得：，故B正確．6.氫原子的能級(jí)圖如圖（a）所示，一群處于能級(jí)的氫原子，用其向低能級(jí)躍遷過程中發(fā)出的光照射如圖（b）電路陰極K的金屬，只有1種頻率的光能使之發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生光電子，測得其電流隨電壓變化的圖像如圖（c）所示。電子電荷量為，則下列說法正確的是（）A.題述氫原子躍遷一共能發(fā)出4種不同頻率的光子B.陰極金屬逸出功為C.題述光電子能使處于能級(jí)的氫原子電離D.若圖（c）中飽和光電流為，則內(nèi)最少有個(gè)氫原子發(fā)生躍遷【答案】CD【解析】A．題述氫原子躍遷一共能發(fā)出6種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)波爾定理，躍遷時(shí)能夠釋放出最大光子能量為逸出功為故B錯(cuò)誤；C．使n=3能級(jí)氫原子電離所需要的能量為1.51eV，題中光電子最大動(dòng)能大于電離所需要的能量，故能夠使n=3能級(jí)的氫原子電離，故C正確；D．飽和光電流為3.2μA，則1s內(nèi)陰極發(fā)出的光電子數(shù)目為故D正確。故選CD。7.如圖所示，兩水平平行金屬導(dǎo)軌由寬軌、，窄軌、兩部分組成，寬軌部分間距為2L，窄軌部分間距為L。現(xiàn)將兩根材料相同、橫截面積相同金屬棒ab、cd分別靜置在寬軌和窄軌上。金屬棒ab的質(zhì)量為m，電阻為R，長度為2L，金屬棒cd的長度為L，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。除金屬棒的電阻之外其余電阻不計(jì)，寬軌和窄軌都足夠長。金屬導(dǎo)軌處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給金屬棒ab水平向右的初速度，此后金屬棒ab始終在寬軌磁場中運(yùn)動(dòng)，金屬棒cd始終在窄軌磁場中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。下列說法正確的是（）A.金屬棒ab剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中的電流方向?yàn)閎→aB.當(dāng)兩金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒的速度為C.金屬棒ab從開始運(yùn)動(dòng)到勻速的過程中，通過ab棒的電荷量為D.金屬棒ab從開始運(yùn)動(dòng)到勻速的過程中，ab棒中產(chǎn)生的熱量為【答案】C【解析】A．金屬棒ab剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知ab棒中的電流方向?yàn)閍→b。故A錯(cuò)誤；B．依題意，金屬棒cd質(zhì)量為，電阻為勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小相等得末速度對(duì)ab棒對(duì)cd棒解得則，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)聯(lián)立，解得故C正確；D．由能量關(guān)系，整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量又聯(lián)立，解得故D錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）8.中國“FAST”球面射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個(gè)脈沖雙星系統(tǒng)?？茖W(xué)家通過對(duì)脈沖星計(jì)時(shí)觀測得知該雙星系統(tǒng)由一顆脈沖星與一顆白矮星組成，如圖所示。質(zhì)量分布均勻的恒星A、B雙星系統(tǒng)繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為，兩者間距為L；C為B的衛(wèi)星，繞B沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為，且。A與B之間的引力遠(yuǎn)大于C與B之間的引力。引力常量為G，則（）A.恒星A、B的質(zhì)量之比等于它們的軌道半徑之比B.恒星A、B的質(zhì)量之和為C.已知衛(wèi)星C的軌道半徑r和恒星B的半徑，可求得恒星B的密度為D.三星A、B、C相鄰兩次共線的時(shí)間間隔為【答案】BC【解析】A．設(shè)恒星A、B的質(zhì)量分別為、，軌道半徑分別為、，雙星系統(tǒng)的角速度相同，有即故A錯(cuò)誤；B．由雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)得可解得對(duì)恒星A可得解得故B正確；C．對(duì)衛(wèi)星C滿足可得恒星B的密度故C正確；D．A、B、C三星由圖示位置到再次共線應(yīng)滿足得故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，斜面靜止在粗糙水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊在恒力F作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，恒力過物塊重心且與豎直方向夾角為β，斜面傾角為α，已知此過程中斜面體受到的摩擦力方向水平向左，則下列說法正確的是（）A.若撤去外力，物塊加速度方向一定沿斜面向下B.若撤去外力，物塊加速度方向一定沿斜面向上C.若撤去外力，在物塊仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中，斜面體受到的摩擦力方向可能向右D.若給物塊再加一個(gè)水平向右的外力，在物塊仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中，斜面體受到的摩擦力方向仍向左【答案】AD【解析】ABC．若物塊與斜面之間粗糙，設(shè)物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)物塊受力分析，如圖所示。則滑動(dòng)摩擦力為由題知，此過程斜面體受到的摩擦力方向水平向左，對(duì)斜面體受力分析，如圖所示。根據(jù)正交分解，水平方向有可知其中，可得若撤去外力，對(duì)物塊受力分析，如圖所示。根據(jù)正交分解，可得垂直斜面方向有沿斜面方向有根據(jù)可得可得說明加速度方向沿斜面向下；假設(shè)地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左，對(duì)斜面體受力分析，如圖所示。根據(jù)正交分解，在水平方向有又，可得化簡得根據(jù)可得說明地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左；若物塊與斜面體之間光滑，對(duì)物塊受力分析，如圖所示。根據(jù)正交分解，則沿斜面方向有解得方向沿斜面向下；假設(shè)地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向左，對(duì)斜面體受力分析，如圖所示。。根據(jù)正交分解，在水平方向有可知地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左，與題意相符。綜上分析，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．由上分析，可知地面對(duì)斜面體的摩擦力方向與是否在物塊加上一個(gè)恒力無關(guān)，其方向仍是水平向左，故D正確。故選AD。10.如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上放有小物體A、B、C，質(zhì)量分別為，A放在B上，C、B離圓心的距離分別為。C、B之間用細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無張力。已知C、B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為，現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速，若A、B之間能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)則認(rèn)為A立即飛走，B以后不再受A物體的影響，且細(xì)線不會(huì)被拉斷，則下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，A即將滑離BB.當(dāng)時(shí)，細(xì)線張力為C.無論多大，B、C都不會(huì)和圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D.當(dāng)時(shí)，剪斷細(xì)線，C將做離心運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】A．當(dāng)A開始滑動(dòng)時(shí)有解得所以當(dāng)時(shí)，A即將滑離B，故A正確；B．當(dāng)時(shí)A已經(jīng)滑離BB所需向心力B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力為細(xì)線張力為故B錯(cuò)誤；C．C與圓盤之間的最大靜摩擦力為當(dāng)圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，B所需向心力C所需向心力則所以無論多大，B、C都不會(huì)和圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故C正確；D．當(dāng)時(shí)，C所需向心力所以剪斷細(xì)線，C將與圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.“探究向心力大小的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，變速塔輪自上而下按如圖（b）所示三種組合方式?；卮鹨韵聠栴}：（1）下列實(shí)驗(yàn)中與本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法相同的是（）A.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系C.探究影響單擺周期的因素D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)將質(zhì)量相同的球1、球2分別放在擋板A、C位置，將皮帶置于變速塔輪第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄觀察左右兩個(gè)標(biāo)尺，此過程是探究向心力的大小與___________的關(guān)系；（3）實(shí)驗(yàn)中，在記錄兩個(gè)標(biāo)尺露出格數(shù)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，不便于讀數(shù)，同時(shí)記錄兩邊的格數(shù)會(huì)有較大的誤差。于是有同學(xué)提出用手機(jī)拍照后再通過照片讀出兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)。下列對(duì)該同學(xué)建議的評(píng)價(jià)，你認(rèn)為正確的是（）A.該方法可行，但仍需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄B.該方法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄C.該方法不可行，因不能確定拍照時(shí)轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定【答案】（1）BC（2）角速度（3）B【解析】【小問1詳析】A．該實(shí)驗(yàn)采取的為控制變量法，探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的是“等效替代法”，故A錯(cuò)誤；BC．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，探究影響單擺周期的因素，都是利用控制變量法，故BC正確；D．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)采用的是化曲為直的實(shí)驗(yàn)方法，故D錯(cuò)誤。故選BC?！拘?詳析】[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)將質(zhì)量相同的球1、球2分別放在擋板A、C位置，將皮帶置于變速塔輪第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄觀察左右兩個(gè)標(biāo)尺，此過程是探究向心力的大小與角速度的關(guān)系；【小問3詳析】[1]向心力可以帶入瞬時(shí)值，即滿足某一瞬時(shí)速度可匹配與之對(duì)應(yīng)的向心力，從而體現(xiàn)在等分標(biāo)尺上。故該方法可行，故選B。12.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的歐姆表電路，通過控制開關(guān)S，使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率，所用器材如下：A．干電池：電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻；B．電流表G：滿偏電流，內(nèi)阻；C．定值電阻；D．電阻箱和；最大阻值均為；E．開關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干。（1）圖中的a端應(yīng)與___________（填“紅”或“黑”）表筆連接。（2）該實(shí)驗(yàn)小組按圖示正確連接好電路。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱___________，使電流表達(dá)到滿偏。把原表盤刻度改成電阻值時(shí)，刻度盤正中間的刻度數(shù)值是___________。（3）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱和，當(dāng)___________，且___________時(shí)，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏?！敬鸢浮浚?）黑（2）74930（3）74250【解析】【小問1詳析】根據(jù)歐姆表電流“紅進(jìn)黑出”可知a端接黑表筆?！拘?詳析】[1]由閉合電路歐姆定律可知代入數(shù)據(jù)解得[2]根據(jù)歐姆表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種擋位，開關(guān)S斷開與閉合時(shí)相比，干路允許的最大電流較小，由歐姆定律知?dú)W姆表內(nèi)阻較大，測量的中值電阻較大，故S斷開時(shí)歐姆表倍率應(yīng)為“×100”，當(dāng)S斷開時(shí)，歐姆表內(nèi)阻為3000Ω，則歐姆表的中值電阻應(yīng)為3000Ω，中間刻度值是30?！拘?詳析】[1][2]閉合開關(guān)S時(shí)，歐姆表內(nèi)阻為300Ω，則聯(lián)立解得，13.如圖所示，半徑的圓弧形光滑絕緣軌道（圓心為）固定在豎直面內(nèi)，點(diǎn)到水平地面的距離足夠高，與豎直線重合，右側(cè)存在水平向右、電場強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量、電荷量的帶負(fù)電小球靜止在圓弧形軌道末端，質(zhì)量的不帶電小球從圓弧形軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，小球A、B間的碰撞（時(shí)間極短）為彈性碰撞且碰撞過程中小球的電荷量不變。取重力加速度大小，小球A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，求：（1）兩小球發(fā)生碰撞前瞬間，軌道對(duì)小球A的支持力大小；（2）碰撞后小球A上升的最大高度；（3）小球下落到點(diǎn)正下方時(shí)，到點(diǎn)的距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中能夠?qū)π∏駻利用動(dòng)能定理求出小球A碰前瞬間的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求軌道對(duì)小球A的支持力大小。（2）碰撞后由動(dòng)量守恒和能量守恒碰后小球A的速度，之后再次利用動(dòng)能定理求碰撞后小球A上升的最大高度。（3）碰后小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向在電場力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)求解。【小問1詳析】小球A從靜止下滑到點(diǎn)前瞬間的過程中，由動(dòng)能定理解得對(duì)A受力分析可知解得【小問2詳析】小球A、碰撞過程，由動(dòng)量守恒得彈性碰撞前后小球A、B的總動(dòng)能不變，有解得小球A返回上升過程中機(jī)械能守恒，有解得【小問3詳析】碰撞后，小球在向右運(yùn)動(dòng)的過程中，水平方向上的加速度大小下落到點(diǎn)正下方的時(shí)間豎直方向上有14.如圖所示，左右兩管足夠長的U形管左管封閉，右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的倍，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，右管一輕活塞恰處在與左管水銀面平齊的位置且封閉了一定質(zhì)量的氣體，左右兩管水銀面高度差為36cm，大氣壓強(qiáng)為76cmHg?，F(xiàn)將活塞緩慢下推，并保持左右管內(nèi)氣體的溫度不變。當(dāng)左管空氣柱長度變?yōu)?0cm時(shí)，求：（1）左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）活塞下移的距離?！敬鸢浮浚?）52cmHg（2）10.8cm【解析】【小問1詳析】左管封閉氣體的壓強(qiáng)為左管封閉氣體變化前后的體積分別為，由于氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可得解得【小問2詳析】U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的倍，則右管橫截面積是左管橫截面積的2倍，為2S，當(dāng)左管水銀面上升6cm時(shí)，右管水銀面下降3cm，所以這時(shí)左右兩管水銀面的高度差為45cm，因此右管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為原狀態(tài)右管氣體的壓強(qiáng)為設(shè)活塞緩