2025届河北省邯郸市部分学校高三上学期模拟预测物理试题【含答案解析】

2025新高考单科模拟综合卷物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，共43分。第1~7题只有一个选项符合要求，每小题4分；第8~10题有多个选项符合要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，初速度为0，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0~3s内，A、B两质点的最大距离为（）A.4.5m B.6m C.9m D.13.5m【答案】A【解析】【详解】由题图可知，A做的是初速度为零的匀加速运动，B做的是匀速直线运动，t=3s时A、B的速度大小相等，为则A的加速度为由于t=3s前，A的速度总比B的速度小，因此t=1.5s时A、B间的距离最大，即最大距离为故选A。2.如图，右侧面光滑的斜面体固定在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F，使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程M保持静止。下列说法正确的是（）A.拉力F逐渐增大B.轻绳的拉力先减小后增大C.M所受摩擦力先增大后减小D.斜面对M的作用力先增大后减小【答案】A【解析】【详解】AB．N离开斜面后，设F与竖直方向的夹角为，有，θ逐渐减小，所以绳子拉力逐渐减小，F逐渐增大。故A正确，B错误；C．力F作用之前，有所以原来M所受摩擦力沿斜面向下，随着绳子拉力的减小，M受到的摩擦力逐渐减小，当右绳水平时，绳子拉力为零，则M受到的摩擦力沿斜面向上，所以M受到的摩擦力先沿斜面向下减小，再沿斜面向上增大，故C错误；D．斜面对M作用力为斜面的支持力及摩擦力，因为支持力不变，所以当摩擦力先减小再增大时，斜面对M的作用力先变小后变大，故D错误。故选A。3.下列若干叙述中，不正确的是（）A.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关B.对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系C.一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增加【答案】C【解析】【详解】A．根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；B．根据光电效应方程对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率呈线性关系，故B正确；C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，将有一半放射性元素发生衰变，但是由于变成了别的物质，故它的总质量大于原来的一半，故C错误；D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收光子，原子的能量增大，根据库仑力提供向心力电子的动能为故氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，故D正确。本题选错误的，故选C。4.如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（）A.为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数B.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小C.为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值D.质量大的苹果将进入上通道【答案】B【解析】【详解】D．大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道，故D错误；A．为了选出质量更大的苹果，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故A错误；B．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源A的输出电源，故B正确；C．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故C错误。故选B。5.在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知R，为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u=100sin50πt（V）B.图甲中t=2×10−2s时，穿过线圈的磁通量最大C.Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值不变D.Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小【答案】B【解析】【详解】A．根据图甲可知，Em=100V，T=0.02s，则故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=100sin100πt（V），故A错误；B．图甲中t=2×10−2s时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，故B正确；C．理想变压器匝数不变，输入电压不变，则电压表V1示数不变，副线圈两端的电压U2不变，Rt处温度升高时，Rt的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈回路中的电流I2增大，电压表V2测量Rt两端的电压，根据串并联电路规律及欧姆定律有Ut=U2−I2R则电压表V2示数减小，电压表V1示数与V2示数的比值变大，故C错误；D．理想变压器匝数不变，输入电压不变，副线圈两端的电压U2不变，Rt处温度升高时，Rt的阻值变小，变压器的输出功率输出功率变大，理想变压器输入功率等于输出功率，故变压器的输入功率变大，故D错误。故选B。6.某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m，如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V，正常工作时输入电流为3A，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则此喷泉（）A.出水流量约为0.1m3/sB.电机绕组的电阻是55ΩC.任意时刻空中水的质量约为10kgD.喷管的横截面积约为0.8×10﹣4m2【答案】C【解析】【详解】A．喷泉喷出的水柱高约20m，设水喷出喷口的速度为v，由位移—速度公式得v2＝2gh代入数据解得v＝20m/s设极短时间Δt内有质量为Δm的水喷出喷口，则由能量守恒得解得这些水的体积为则出水流量约为Q代入数据联立解得Q＝2.475×10﹣3m3/s故A错误；B．设电机绕组的电阻为r，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则有：（1﹣75%）UI＝I2r代入数据解得，电机绕组的电阻r≈18.3Ω故B错误；C．水从喷出到最高点所用的时间为在空中的水包括上升过程与下降过程两部分的水，两部分水的质量近似相等，则任意时刻空中水的质量约为代入数据联立解得m≈10kg故C正确；D．设喷管的横截面积为S，则解得喷管的横截面积约为S≈1.2×10﹣4m2故D错误。故选C。7.如图所示，竖直放置的光滑导轨宽为L，上端接有阻值为R的电阻，导轨的一部分处于宽度和间距均为d、磁感应强度大小均为B的4个矩形匀强磁场中。质量为m的水平金属杆ab在距离第1个磁场h高度处由静止释放，发现金属杆进入每个磁场时的速度都相等。金属杆接入导轨间的电阻为3R，与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g，h>d，下列说法正确的是（）A.金属杆从第4个磁场穿出时，金属杆中产生热量6mgdB.金属杆从第4个磁场穿出时的速度大小C.金属杆穿过第1个磁场的过程，通过电阻R的电荷量D.金属杆在第1个磁场中做加速度越来越大的减速运动【答案】C【解析】【详解】A．由于金属杆进入每个磁场的速度都相等，故在金属杆穿过第一区域磁场到进入第二区域磁场，根据能量守恒可知故穿过第四个磁场时产生的总热量A错误；B．设穿过第四个磁场的速度为，根据能量守恒可知解得B错误；C．根据法拉第电磁感应定律，穿过第一个磁场的电动势通过电路中的电流又因为联立上述各式可得C正确；D．对金属杆受力分析可知解得金属杆的质量不变，随着金属杆向下运动，由于金属杆减速，感应电动势逐渐变小，电路中的感应电流变小，金属杆受到的安培力变小，故加速度越来越小，D错误。故选C。8.如图所示，正四面体棱长为l，在其顶点a、b、c各固定一个点电荷，a点电荷电量为＋2q，b、c两点电荷电量均为＋q，M、N、P分别为棱ab、ac、bc的中点。已知点电荷Q周围空间某点的电势，r为该点到点电荷的距离，下列说法正确的是（）A.M点的电场强度与N点的电场强度相同B.P点的电势高于d点的电势C.P点电场强度的大小为D.电量为＋q′的试探电荷在d点的电势能为【答案】BD【解析】【详解】A．根据场强的叠加可知，a、b处的电荷在M点产生的合场强沿着ab连线由M指向b，c处的电荷在M点产生的场强沿着cM连线由c指向M；而a、c处的电荷在N点产生的合场强沿着ac连线由N指向c，b处的电荷在N点产生的场强沿着bN连线由b指向N，则M点的电场强度与N点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B．P点距离a、b、c处的电荷要比d点距离a、b、c处的电荷近，根据点电荷Q周围空间某点的电势，可知r越小φ越大，则P点的电势高于d点的电势，故B正确；C．根据场强的叠加可知，b、c处的电荷在P点产生的场强相互抵消，则P点的场强为根据几何关系可知则故C错误；D．根据点电荷Q周围空间某点的电势，可知d点的电势为电量为＋q′试探电荷在d点的电势能为故D正确。故选BD。9.在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（）A.两波源的起振方向均沿y轴负方向B.两列波的波速大小均为C.再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为D.平衡位置在处的质点在前内运动的路程为50cm【答案】BD【解析】【详解】A．根据同侧法由图可知，两波源的起振方向均沿y轴正方向，故A错误；B．由图可知，两列波的传播距离相等均为则两列波的波速大小均为故B正确；C．由图可知，两列波均传播，则两列波的周期均为，再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故C错误；D．波源P产生的波传播到的时间为波源Q产生的波传播到的时间为则，平衡位置在处的质点运动的路程为由于两列波的起振方向相同，两波源到的距离差则此处为振动减弱点，内质点运动的路程为则平衡位置在处的质点在前内运动的路程为故D正确。故选BD。10.如图所示，三个物块A、B、C的质量分别为m、2m、m，物块B叠放在C上，物块A与C之间用轻弹簧水平连接，物块A、C与水平地面间的动摩擦因数都为，物块B与C之间的动摩擦因数为。在大小恒为F的水平推力作用下，使三个物块正保持相对静止地一起向右做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A.弹簧弹力大小为B.保持A、B、C三个物块相对静止，F最大值不超过C.在撤去水平推力的瞬间，物块A的加速度变小D.若撤去水平推力后，物块B和C仍能保持相对静止【答案】AB【解析】【详解】A．对A、B、C三个物体受力分析，摩擦力为根据牛顿第二定律对A受力分析，根据平衡条件联立，可得故A正确；B．保持A、B、C三个物块相对静止，对B可知，整体的最大加速度为对A、B、C三个物体，根据牛顿第二定律解得故B正确；C．在撤去水平推力的瞬间，弹簧对A的力不会发生突变，即在撤去水平推力的瞬间，A的受力情况不变，即物体A的加速度不变，故C错误；D．在撤去水平推力的瞬间，对物块B、C整体受力分析则整体的加速度为由B选项可知，物块B的最大加速度为所以，若撤去水平推力后，物块B和C不能保持相对静止，故D错误。故选AB。二、非选择题：本题共6小题，共57分。11.小王利用如图甲所示装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接，不计空气阻力。（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为d）距离光电门为x处，撤去外力，数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。（2）多次改变滑块的质量m，重复（1）中操作，得出多组m与t的值，以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量），则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_________；已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]由于通过光电门的时间极短，可以将通过光电门的平均速度看做瞬时速度，为（2）[2][3]根据动能定理得代入速度得整理得则结合图像得图像的斜率解得12.做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。（1）下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积E.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上（2）实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积__________；可求得油酸分子的直径为__________（用、、、、表示）。（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。A.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格B.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴【答案】（1）DABEC（2）①.②.（3）AB【解析】【小问1详解】实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是DABEC。【小问2详解】根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为油酸分子直径为联立解得【小问3详解】A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏大，故A正确；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏大，故B正确；C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，根据可知油酸分子直径测量值偏小，故C错误。故选AB。13.如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。（1）已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA=__________Ω。（2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。（3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。【答案】（1）3.1（2）①.1.5②.1.9（3）①.等于②.等于【解析】【小问1详解】由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得代入数据解得小问2详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得变式可得由图丁可得，解得，【小问3详解】[1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。14.如图所示，有一个竖直放置的容器，横截面积为，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接（气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变），初始时、均关闭，活塞位于气筒最右侧，动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为3∶5，重力加速度为。（1）求气筒的容积；（2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，气体做等温变化，对上部分气体对下部分气体根据题意解得气筒的容积为【小问2详解】当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，气体做等温变化，对上部分气体对下部分气体解得，隔板与卡槽仍未分离，则解得隔板的质量至少为15.如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有圆形磁场区域，圆的半径为，圆心坐标为，该区域内的磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度，y轴与y轴右侧的虚线CD之间存在宽度，电场强度，方向沿+x的匀强电场，PQ为显示屏，CD与PQ之间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场，CD、PQ均与y轴平行，PQ与CD的间距lx可调。一平行于x轴的线状粒子源宽度为2R，连续均匀发射比荷均为，速度均为v0的带电粒子，线状粒子源中心位置a发射的粒子正对圆形磁场圆心，位置a发射的粒子经圆形磁场偏转恰好从坐标原点O离开圆形磁场，不计粒子重力及相互间作用力，求：（1）线状粒子源