2025屆河北省張家口市高三下學期一模物理試題（解析版）

高級中學名校試題PAGEPAGE12025年河北省普通高中學業(yè)水平選擇性模擬考試（一）物理注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.我國計劃于2025年在甘肅武威開工建設全球首座10兆瓦電功率的小型模塊化釷基熔鹽堆，項目預計于2029年實現(xiàn)首次臨界并滿功率運行。釷參與核反應的過程是釷核與一個中子結合生成釷核的同位素經過兩次衰變生成新核，則新核Y是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】釷核與一個中子結合生成釷核的同位素，根據質量數(shù)守恒，X表示為，X經過兩次衰變生成新核Y，因為每經過一次衰變質量數(shù)不變，電荷數(shù)加1，所以Y表示為。故選B。2.如圖所示，在消防演練中，質量為（包含裝備）的消防員將繩索固定后，拉緊繩索，雙腿始終保持繃直，當消防員的雙腿與墻面垂直且保持靜止時，繩索與豎直墻面的夾角為。已知，取重力加速度，假設腳底面與墻面間的摩擦力可以忽略不計，則此時繩索對消防員的拉力大小為（）A. B.750N C. D.【答案】D【解析】消防員受豎直向下的重力、垂直墻面的支持力和沿著繩索向上的拉力，根據消防員豎直方向受力平衡有求得故選D。3.如圖甲所示是我國自主研發(fā)建造的第一艘萬米級深海潛水器－“奮斗者”號，最大下潛深度可達。如圖乙所示是某次潛水器從海面由靜止豎直下降的速度—時間圖像，已知聲音在海水中的傳播速度為。下列說法正確的是（）A.潛水器本次下潛的最大深度為B.潛水器在內的加速度大小為C.潛水器本次下潛過程的平均速度大小為D.潛水器在此次下潛最大深度處與海面上母船通過聲波通信時，聲音會有延遲【答案】C【解析】AC．根據圖像與橫軸圍成的面積表示位移，由圖乙可知潛水器本次下潛的最大深度為則潛水器本次下潛過程的平均速度大小為故A錯誤，C正確；B．根據圖像的斜率表示加速度，可知潛水器在內的加速度大小為故B錯誤；D．潛水器在此次下潛最大深度處與海面上母船通過聲波通信時，聲音延遲的時間為故D錯誤。故選C。4.“神舟十九號”是我國載人航天工程的第十九艘飛船，于2024年10月30日成功發(fā)射，是我國航天事業(yè)的又一重要里程碑。該飛船不僅可用于留軌觀測，還可交會對接飛行器，滿足天地往返的需求。已知該飛船繞地球近地飛行且可視為繞地球做勻速圓周運動，地球半徑為，地球表面重力加速度，則“神舟十九號”（）A.做勻速圓周運動的角速度小于地球自轉角速度B.在軌道上飛行的速度大于C.繞地球運動一周的時間不小于1.4hD.與飛行器對接后，由于質量增大，軌道半徑變小【答案】C【解析】AB．因該飛船繞地球近地飛行，所以該飛船做勻速圓周運動的速度等于第一宇宙速度，大于地球上的物體隨地球自轉的線速度，所以該飛船做勻速圓周運動的角速度大于地球自轉角速度，故AB錯誤；C．該飛船繞地球運動一周的時間為故C正確；D．軌道半徑與質量無關，所以與飛行器對接后，軌道半徑不變，故D錯誤。故選C5.如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器的A、B兩極板間有一帶電液滴，在點處于靜止狀態(tài)。若保持極板不動，當某同學分別從初始狀態(tài)開始向不同方向稍微平移極板A（移動極板A后點還在兩極板之間）時，下列說法正確的是（）A.極板A向上移動過程中，靜電計指針張角變小B.極板A向下移動過程中，靜電計指針張角變大C.極板A向左移動過程中，液滴向下運動D.極板向左移動過程中，點處電勢升高【答案】D【解析】A．由圖可知，電容器極板A帶正電，極板A向上移動過程中，根據電容器的決定式可知，電容器的電容減小，根據可知，電容器所帶電荷量將變小，電容器放電，但理想二極管D阻止電容器放電，所以電容器所帶電荷量不變，則上下極板間電勢差變大，靜電計指針張角變大，故A錯誤；B．電容器極板A帶正電，極板A向下移動過程中，根據電容器的決定式可知，電容器的電容增大，根據可知，電容器所帶電荷量將變大，電容器充電，上下極板間電勢差不變，靜電計指針張角不變，故B錯誤；CD．極板A向左移動過程中，根據電容器的決定式可知，電容器的電容減小，根據可知，電容器所帶電荷量將變小，電容器放電，但理想二極管D阻止電容器放電，所以電容器所帶電荷量不變，則上下極板間電勢差變大，根據可知，兩極板間的電場強度增大，則液滴受到的豎直向上的電場力增大，液滴向上運動。設點到下極板的距離為，則點的電勢為所以點處電勢升高，故C錯誤，D正確。故選D。6.口罩生產過程要運用靜電紡絲技術，原理如圖所示。收集板和噴口分別接高壓電源的正、負極，高壓電源使噴口和收集板帶電進而產生強電場。在強電場作用下，帶電聚合物溶液微粒從靜止開始由噴口飛向收集板形成納米無紡布。噴口帶負電，可視為電荷量為的點電荷，收集板視為無限大帶電平面，噴口到收集板的垂直距離為。忽略聚合物溶液微粒的重力，靜電力常量為。下列說法正確的是（）A.聚合物溶液微粒從噴口向收集板運動過程中加速度增大B.聚合物溶液微粒從噴口向收集板運動過程中電勢能增大C.收集板左側表面上，電場強度方向垂直于收集板向左D.噴口到收集板垂直路徑上的中點處的電場強度大小為【答案】C【解析】A．聚合物溶液微粒從噴口向收集板運動過程中，電場線變稀疏，場強變小，電場力變小，根據牛頓第二定律可知，加速度變小，故A錯誤；B．聚合物溶液微粒從噴口向收集板運動過程中電場力做正功，電勢能減小，故B錯誤；C．收集板表面是等勢面，所以左側表面上，電場強度方向垂直于收集板表面向左，故C正確；D．收集板視為無限大帶電平面，可將該模型等效為等量異種電荷中垂面，則噴口到收集板垂直路徑上的中點處的電場強度大小故D錯誤故選C。7.如圖所示，電阻為的單匝金屬直角線框放置在磁感應強度大小為的勻強磁場中，兩點連線與磁場方向垂直，長均為長為通過導線連接在理想變壓器的原線圈上，變壓器副線圈與阻值為的電阻構成一閉合回路，變壓器原、副線圈匝數(shù)之比，電流表為理想電表。線框繞連線以角速度勻速轉動，從圖示位置開始計時，則（）A.理想變壓器原線圈兩端電壓瞬時值的表達式為B.線框中產生的感應電動勢有效值為C.電流表的示數(shù)為D.電阻上消耗的功率為【答案】D【解析】B．線框中產生的感應電動勢有效值為故B錯誤；C．設原線圈電流為，根據電壓與匝數(shù)關系，則解得，故C錯誤；A．原線圈兩端電壓原線圈兩端電壓瞬時值的表達式為故A錯誤；D．電阻上消耗的功率為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求的。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2024年巴黎奧運會網球女單決賽，鄭欽文創(chuàng)造歷史成為了中國首位奧運網球單打冠軍。某次比賽中，鄭欽文將網球斜向上擊出后，若不計空氣阻力，網球在空中從最高點運動至落地過程中的動能、重力勢能、機械能隨運動時間或下落高度變化的關系中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】A．不計空氣阻力，網球在空中從最高點運動至落地過程中只有重力做功，機械能守恒，故A正確；BD．根據可得，可知圖像為曲線，圖像為直線，且越來越大，故B錯誤，D正確；C．重力勢能圖像直線，故C錯誤。故選AD9.近年來，戰(zhàn)繩逐漸成了一項風靡全球的高效燃脂運動器械，幾乎出現(xiàn)在各個健身房中，甚至是不少人心目中的“燃脂神器”。一次戰(zhàn)繩練習中，某運動達人晃動戰(zhàn)繩一端使其上下振動（可視為簡諧振動）形成橫波，如圖甲所示。圖乙（a）、（b）分別是同一戰(zhàn)繩上、兩質點的振動圖像，波的傳播方向為到。已知該波的波長大于、小于、兩質點在波的傳播方向上相距，下列說法正確的是（）A.該列波的波長可能為B.該列波的波速可能為C.、兩質點振動方向始終相反D.時，質點沿軸正方向振動【答案】AB【解析】A．由圖乙可知，時刻，質點處于正向最大位移處，質點處于平衡位置且正在向正方向運動，則有（其中n=0，1，2……）又所以n只能取1、2，可得或故A正確；B．根據，其中求得或故B正確；C．、兩質點的距離不等于半波長的奇數(shù)倍，所以振動方向不始終相反，故C錯誤；D．時，質點到達正向最大位移處，故D錯誤。故選AB。10.如圖所示，兩根間距且彎折成一定角度的金屬導軌平行放置，與水平面夾角均為區(qū)域（含邊界）有垂直導軌平面向上、磁感應強度大小的勻強磁場，導體棒的質量，電阻處有一固定且與相同的導體棒，兩導體棒與導軌均垂直且接觸良好。在兩位置有固定彈性立柱和，導體棒與立柱發(fā)生彈性碰撞時，速度立即變?yōu)榕c碰前速度等大反向?，F(xiàn)將從距邊處由靜止釋放，進入磁場后恰能做勻速直線運動，運動至處與立柱發(fā)生碰撞時立即釋放導體棒。當再次運動至處時，與恰好速度大小相等，恰好到達處。導軌段光滑，其余段粗糙，與粗糙部分導軌間動摩擦因數(shù)為，取，導軌電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A.與粗糙部分導軌間的動摩擦因數(shù)B.再次運動至處時，、的速度大小為C.分別為的中點D.由運動到過程中，回路產生的總焦耳熱小于1.44J【答案】AD【解析】A．因進入磁場后做勻速運動解得由開始運動到進入磁場，由動能定理可得解得故A正確；B．從反彈到達AB過程，設共同速度為v1，對根據動量定理對b有聯(lián)立解得故B錯誤；C．在相同時間內，a速度由2.4m/s減速到1.2m/s，b速度由0增加到1.2m/s，故此過程兩者位移不同，所以不是的中點，故C錯誤；D．兩棒都在磁場中運動過程中，系統(tǒng)損失的動能變成兩棒的焦耳熱Q，如果兩者位移大小相同，根據能量守恒定律得解得由于a的位移大，則系統(tǒng)重力勢能增加，所以產熱小于1.44J，故D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要答題步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某同學用“插針法”測量一直角三角形玻璃磚的折射率。如圖甲所示為該玻璃磚的截面圖，三角形的頂角為且小于。（1）主要實驗步驟如下：①水平放置的木板上鋪一張白紙，在白紙上畫一條直線，并畫出其垂線，交于點；②將較長的直角面沿放置，并確定玻璃磚的另外兩個光學面，在白紙上描出玻璃磚的輪廓，俯視圖如圖乙所示；③在面左側的直線上豎直插上大頭針，從側透過玻璃磚觀察、，插上大頭針，要求能擋住_____（選填“”“”或“和”）的虛像；④確定出射光線的位置_____（選填“必需”或“不必需”）插第四枚大頭針；⑤撤去玻璃磚和大頭針，測得出射光線與直線的夾角為，則玻璃磚折射率_____。（2）描繪出玻璃磚輪廓后，玻璃磚的位置發(fā)生了微小的平移（移至圖丙中的虛線處，底邊仍重合），但是該同學并未發(fā)現(xiàn)，仍然按照操作步驟③插上大頭針，在測量時他仍將作為實驗中玻璃磚所處位置，則由此得到的該玻璃磚折射率的測量值_____（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。【答案】（1）和不必需（2）小于【解析】【小問1詳析】③[1]要求P1和P2在一條光線上，該光線透過玻璃磚后過P3，故P3要能擋住P1和P2的虛像；④[2]過P1和P2的光線與AB垂直，即AB⊥P1P2，由于光垂直入射時傳播方向不變，因此可確定AC邊上的入射點，此時只需要找到折射光線上的一點即可確定出射光線，不需要在的右側插上第四枚大頭針P4；⑤[3]光路圖如圖所示光線從AC邊射出時，入射角為，折射角為，則玻璃磚折射率【小問2詳析】作出光路圖如下，根據圖像可知，實驗測量的折射角變小，折射率變小。12.在進行測定干電池電動勢和內阻實驗時，實驗組3位同學各設計了一種實驗方案，對應實驗器材如下：方案1方案2方案3（1）如圖甲所示為方案1的電路圖及實驗過程中某次測量時電流表指針的偏轉情況，電流表示數(shù)為_____A。（2）請在圖乙中將設計方案2的器材連接成實驗電路_____。（3）設計方案3的同學描繪出了如圖丙所示的圖線，該圖線是以_____（選填“I”“”或“”）為縱軸進行描繪的。（4）實驗后三位同學對實驗誤差進行分析討論，認為由于電表內阻未知，三個方案均存在誤差，這種誤差屬于_____（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差，但方案_____（選填“1”“2”“3”“1和2”“1和3”或“2和3”）中電源電動勢的測量值無偏差，內阻的測量值_____（選填“偏大”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）系統(tǒng)3偏大【解析】【小問1詳析】電流表示數(shù)為?！拘?詳析】將設計方案2的器材連接成實驗電路如圖所示【小問3詳析】根據設計方案3結合閉合電路歐姆定律有變形得即和是線性關系，因此該圖線是以為縱軸進行描繪的?！拘?詳析】[1]由于電表內阻未知，三個方案均存在誤差，這種誤差屬于系統(tǒng)誤差；[2][3]對于方案1有，求得，所以，，對于方案2有，求得，所以，即，對于方案3有，求得，所以，即，綜上所述，方案3電動勢的測量值無偏差，內阻的測量值偏大。13.建筑工地上工人用液態(tài)金屬澆筑一個金屬立柱時，由于工藝缺陷在柱體內部淺層形成了一個不規(guī)則的空腔，為修補空腔需要測出空腔的體積，在金屬立柱上打一個小孔，用細管將空腔內部與一個封閉的汽缸相連通（如圖所示），做好密封使空腔、汽缸、細管內部組成一個密閉的空間。汽缸上部由橫截面積的活塞密封，初始狀態(tài)汽缸內封閉的氣體體積為?，F(xiàn)對活塞施加一個豎直向下的變力，使活塞緩慢下移，當汽缸內氣體體積變?yōu)闀r，外力的大小為，上述過程中外力做的功。已知外界環(huán)境溫度不變，金屬立柱、空腔及汽缸導熱性良好，不計活塞質量、活塞與汽缸間的摩擦力、細管中氣體的體積，大氣壓強。求：（1）金屬立柱內空腔的體積；（2）汽缸內氣體體積由變?yōu)榈倪^程中，汽缸及空腔內的氣體向外界放出的熱量。【答案】（1）（2）28J【解析】【小問1詳析】以整體氣體為研究對象，根據等溫方程有解得【小問2詳析】上述過程中外力做的功，外界環(huán)境溫度不變，金屬立柱、空腔及汽缸導熱性良好，內能不變，根據熱力學第一定律可知解得汽缸及空腔內的氣體向外界放出的熱量14.如圖所示，長的長木板放在光滑的水平地面上，長木板的左端放有一小物塊，右側與四分之一光滑圓弧軌道緊挨著（圓弧軌道與長木板未栓接）。已知長木板、小物塊、圓弧軌道質量均相同，物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度?，F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度，小物塊到達長木板的右端后沖上圓弧軌道且恰好未沖出。求：（1）小物塊到達長木板右端時的速度大??；（2）圓弧軌道的半徑；（3）若從小物塊沖上圓弧軌道開始至到達最高點所經歷的時間，則小物塊在最高點時長木板右端與圓弧軌道左端的距離?！敬鸢浮浚?）4m/s（2）0.1m（3）1.95m【解析】【小問1詳析】小物塊到達長木板右端時由動量守恒和能量關系，解得，【小問2詳析】當物塊滑上圓弧軌道最上端時，解得v=3m/s，R=0.1m【小問3詳析】在2s時間內長木板以的速度向右勻速運動，則2s內的位移為x1=v2t=4m畫出圓弧槽和滑塊的運動圖像如圖，因滑塊和圓弧槽質量相等，可知兩物體水平方向的加速度等大反向，即圖像上下部分關于虛線對稱，因滑塊到達最高點時的水平位移比圓弧槽的水平位移多R，則斜線部分的面積為R，虛線上下部分的面積均為0.5R=0.05m，則圓弧槽的水平位移為小物塊在最高點時長木板右端與圓弧軌道左端的距離15.電子槍是顯像設備的核心元件，由其陰極發(fā)射電子并經電場加速，可使出射的電子束獲得速度。某興趣小組為定量研究磁偏轉對運動的帶電粒子軌跡的影響，設計了如下問題情境：如圖所示，可上下平移的電子槍能向右發(fā)射質量為、電荷量大小為的電子。電