2025届河北省石家庄一中高三下学期一模物理试题及答案

石家庄市第一中学2025届高考第一次模拟考试物理试卷注意事项:答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改,用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1．如图所示，abc三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一不计重力的带正电粒子在A时的动能为10J，其在电场力作用下从A运动到B，速度为零，则当这个粒子的动能为6J时，其电势能的大小为（）A．14JC．0B．4JD．－1J2．某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q。其方程为BAXDCYFEZ，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为v，以下结论正确的是（）FA．Y原子核的动能是Z原子核的动能的倍DFB．Y原子核的速度大小为vCQC．Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大（1为光速）c21D．中核核电站产生的核能与该核反应属于同种类型第1页，共9页3．一架无人机在竖直方向上做直线运动，其前5秒内的vt图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（）A．无人机在1s末到达最高点B.0-1s无人机做匀速直线运动C．无人机在4s末速度最小D．无人机上升的最大高度为6m4．如图为交流发电机的示意图,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,发电机的电动势随时间的变化规律为e=20sin(100πt)V.下列说法正确的是()A．此交流电的频率为100HzB．此交流电动势的有效值为20VC．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大5．一列简谐横波在ꢀ=时的波形图如图所示，ꢁ、ꢂ、ꢃ分别为介质中的三个质点，其平衡位置横坐标分别为ꢄ=0.5m、ꢄ=2.0m、ꢄ=3.5m．此时质点ꢂ正ꢁꢂꢃ沿ꢅ轴负方向运动，且在ꢀ=1.5s时第一次运动到波谷．下列说法正确的是（）第2页，共9页A．该波沿ꢄ轴正方向传播B．该波的传播速度大小为2m/sC．每经过，质点通过的路程都为1.6mπꢀD．质点的振动方程为ꢅ=0.4cos(26．如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40cm，细线ac长50cm，bc长30cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动过程中，下列说法不正确的是(A．转速小时，ac受拉力，bc松弛)B．bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC．bc拉直后转速增大，ac拉力增大D．bc拉直后转速增大，ac拉力不变7．如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q、Q和Q，P123点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。若P点处的电场强度为零，q＞0，则三个点电荷的电荷量可能为A．Q＝q，Q＝q，Q＝q12343B．Q＝－q，Q＝－q，Q3＝－4q123C．Q＝－q，Q＝2q，Q＝－q12343D．Q＝q，Q＝－q，Q3＝4q123二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。第3页，共9页8．有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。下列说法正确的是()A．若乙的质量、温度和甲相同，体积大于V，则乙的压强一定大于pB．若丙的体积、质量和甲相同，温度高于t，则丙的压强一定大于pC．若丁的质量和甲相同，体积大于V、温度高于t，则丁的压强一定大于pD．若戊的体积和甲相同，质量大于m、温度高于t，则戊的压强一定大于p9．在进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。如图所示，某次发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，卫星到达轨道Ⅰ的A点时实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次实施变轨进入圆形轨道Ⅲ后绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（）A．卫星的发射速度小于第一宇宙速度B．卫星在轨道Ⅰ上运动的速度大于第一宇宙速度C．卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于第一宇宙速度D．卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度10．如图所示，等腰直角三角形abc区域内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用．关于这些粒子，下列说法正确的是第4页，共9页21qBlA．速度的最大值为B．速度的最小值为mqBlmmC．在磁场中运动的最短时间为D．在磁场中运动的最长时间为m三、非选择题:本题共5小题，共54分。11．（6分）小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，(1)某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。A．增加光源的功率B．将毛玻璃换成透明玻璃C．调节测量头的位置(2)下列图示中条纹间距表示正确的是。(3)如图所示是小沈同学又参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中________。A．单缝与双缝的间距一定较大第5页，共9页B．光强度较小C．光源到双缝的距离较大D．双缝到光传感器的距离可能较小12．（9分）光敏电阻的阻值会随着光照度（单位：lx）的增大而减小。(1)图甲是一位同学设计的自动控制路灯的电路，R为光敏电阻，若要路灯在天黑的时候自动亮起，天亮的时候自动熄灭，那么路灯应该接在两个接线柱上（填“AB”或“BC”）。(2)为进一步研究光敏电阻的使用，这位同学通过图乙所示电路测量在不同光照度下光敏电阻的阻值。图中电源电压为6V，闭合S后，这位同学先将S拨至“1”位12置，电阻箱2接入电路的阻值调为6250Ω时，灵敏电流计示数为“I”；然后他将2拨至“2”位置，电阻箱2接入电路的阻值调为2550Ω时，灵敏电流计示数仍为“I”。则在此光照度下，光敏电阻0的阻值为Ω。第6页，共9页(3)这位同学通过测量得出了光敏电阻0的阻值随光照度变化的规律如图丙所示，并用图丙表示的光敏电阻0连接成图丁所示的电路，其中电源电动势为E9V，R0~999.9Ω内阻为r，定值电阻，电阻箱的调节范围为R2，光敏电阻1R两端的电压增至2V时照明系统开始工作，为使光敏电阻R在光照度降低到004000lx时，自动控制系统开始补光，电阻箱2接入电路的阻值应该调为Ω。该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小光照度4000lx（填“大于”“小于”或“等于”）。13．(12分)如图所示,光滑水平面上有一光滑水平凹槽PQ。质量M=0.2kg、长度L=2.5m的木板C放置在凹槽内,其上表面恰好与水平面平齐。开始时木板C紧靠凹槽左端P并处于静止状态,其右端与凹槽右端Q距离为d=0.02m。水平凹槽左侧较远处有一处于压缩锁定状态的轻弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,右端连接物块A,物块B紧靠物块A放置,弹簧的弹性势能Ep=4J。某时刻解除锁定,A、B由静止开始向右运动。已知物块A、B的质量均为m=0.16kg,木板C与凹槽右端Q的碰撞为弹性碰撞(碰撞时间不计),物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.5,物块A、B可视为质点,重力加速度g取10m/s2,求:(1)物块B刚滑上木板C时的速度大小vB;(2)木板C与凹槽右端Q第一次碰撞时,物块B相对木板C滑行的距离Δx;(3)木板C在凹槽PQ中运动的整个过程中,木板C与凹槽右端Q碰撞的总次数n;(4)改变弹簧锁定状态时的弹性势能Ep(弹簧允许的最大弹性势能为16J),为使物块B能够滑上右侧水平面,弹性势能Ep需满足的条件。14．(14分)如图所示，平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场E(大小未知)，在第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场E(大小未12知)。同时在第四象限的某矩形区域(某边界平行于x轴)内存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0＝0。一个质量为m、带电荷量为＋q的小球从y轴正半轴上到O点距离为3L的P点沿x轴正方向以速度v0抛出。小球从x轴正半轴上到坐标原点O的距离为8L的Q点进入第四象限，在磁场中做圆周运第7页，共9页动，之后从x轴上M点进入第一象限，再从x轴上的N点进入第四象限，磁场、M点和N点图中均未画出。已知重力加速度为g。求：(1)第一象限和第四象限中匀强电场的场强大小之比；(2)N点到坐标原点O的最小距离和磁场区域的最小面积。15．（13分）如图所示，“X”型光滑金属导轨abcd固定在绝缘水平面上，ab和cd足够长，aOc60。虚线MN与∠bOd的平分线垂直，O点到MN的距离为L。MN左侧有磁感应强度大小为B、方向垂直平面向里的匀强磁场。一轻弹簧右端固定，其轴线与∠bOd的平分线重合，自然伸长时左端恰在O点。一质量为m的导体棒ef平L行于MN置于导轨上，导体棒与导轨接触良好。某时刻使导体棒从MN的右侧处4由静止开始释放，导体在被压缩弹簧的作用下向左运动，当导体棒运动到O点时弹簧与导体棒分离。导体棒由MN运动到O点的过程中做匀速直线运动。导体棒始终与MN平行。已知导体棒与弹簧彼此绝缘，导体棒和导轨单位长度的电阻均为1r0Ep2，弹簧的弹性势能可用公式计算，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形2变量。(1)证明：导体棒在磁场中做匀速直线运动的过程中，感应电流的大小保持不变；(2)求弹簧的劲度系数k和导体棒在磁场中做匀速直线运动时速度0的大小；(3)求导体棒最终静止时的位置距O点的距离。第8页，共9页石家庄市第一中学2025届高考第一次模拟考试物理答案1.2.3.4.5.6.7.DADDCCD8.9.10.11.(1)A(2)C(3)D12.(1)AB(2)3700(3)；小于．1(1)弹簧的弹性势能转化为物块A、B的动能,由能量守恒定律得E=×2mꢀ2pꢁ2解得vB=5m/s(1分)(2)假设木板C与凹槽右端Q第一次碰撞时,木板C与物块B未共速,木板C受到物块B的摩擦力作用,由牛顿第二定律得μmg=Ma1(1分)物块B受到木板C的摩擦力作用,有μmg=ma2,1木板C从静止运动到凹槽右端Q时,由匀变速直线运动规律有d=aꢂ21121相同时间内,物块B的位移s=vt-aꢂ2122BB1物块B相对木板C滑行的距离Δx=sB-d=0.455m(1分)此时,物块B的速度大小v'=v-at=4.5m/s,木板C的速度大小v=at=0.4m/s,两者BB21111未共速,假设成立(点拨:求解时需要判断运动过程中两者有无可能共速,若共速,则要按照两者运动到共速的时间计算相对位移)。(3)B、C组成的系统不断与凹槽右端Q碰撞使系统向右的动量不断减少,由运动的对称性可知系统不与凹槽左端P碰撞,说明系统最终动量为零,最终B、C均静止。木板C第一次与凹槽右端Q碰撞时的速度大小v1=0.4m/s(1分)碰撞反弹时,动量变化量大小I1=2Mv1木板C每次碰撞动量变化量方向均向左,大小均为I1,最终因碰撞向左的动量变化量等于物块B的动量变化量,有nI1=mvB解得n=5(1分)2ꢀ此过程中物块B相对木板C运动的距离Δx'=下(1分)ꢁ=2.5m,物块B恰好未从木板C右端滑2(4)要想物块B能滑上右侧水平面,需要同时满足以下条件,①t=(2n-1)t(n=1,2,3,…)(1分)n1第1页，共3页1②L+d=vt-aꢂ(1分)20n2ꢄ21③E=×2mꢀ≤16J(1分)2p02④v=v-at≥0.4m/s(1分)t02n22504+5(2ꢄ−1)225.22ꢄ−14联立解得Ep=Jꢅꢆ=0.16+ꢇ(n=2,3,4,5)(1分)50(2ꢄ−1)2ꢄ−1．（1）带电小球在第一象限做类平抛运动，沿x轴方向有8L＝v0t（1分）1沿y轴方向有3L＝at2（1分）2根据牛顿第二定律有qE1＋mg＝ma（1分）223ꢀ32ꢉꢊꢈ0解得a＝0，E1＝（2分）32ꢈ32ꢋꢈ在磁场区域小球做圆周运动，重力与电场力大小相等，有qE2＝mg（1分）2ꢅ1＝ꢅ23ꢀ－32ꢊꢈ0（1分）则32ꢊꢈ（2）使N点到坐标原点O的距离最小，需要使带电小球刚进入第四象限时，就进入磁场区域做圆周运动，画出运动轨迹如图所示，矩形GHCD的面积为磁场区域最小面积Smin，设带电小球进入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为α，4ꢈ4根据类平抛运动速度反向延长线过水平位移中点，可知tanα＝＝，由数学知识可3ꢈ343知sinα＝，cosα＝，55ꢀ0sinꢌ5ꢀ根据速度合成与分解可知小球进入磁场时的速度大小为v＝＝40（1分）带电小球在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力，有ꢉꢀ2qvB0＝（1分）ꢍ解得小球的轨迹半径R＝2L（1分）18ꢈ由几何关系可知CD＝