2025屆河北省邯鄲市部分學校高三上學期模擬預測物理試題【含答案解析】

2025新高考單科模擬綜合卷物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡相應位置上。3.請按照題號順序在各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.考試結束后，將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，共43分。第1~7題只有一個選項符合要求，每小題4分；第8~10題有多個選項符合要求，每小題5分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.A、B兩個質點在同一地點沿同一方向運動，運動的位移x隨時間t變化規(guī)律如圖所示，A的圖像為拋物線，初速度為0，B的圖像為傾斜直線，兩圖像相切于P點，則0~3s內(nèi)，A、B兩質點的最大距離為（）A.4.5m B.6m C.9m D.13.5m【答案】A【解析】【詳解】由題圖可知，A做的是初速度為零的勻加速運動，B做的是勻速直線運動，t=3s時A、B的速度大小相等，為則A的加速度為由于t=3s前，A的速度總比B的速度小，因此t=1.5s時A、B間的距離最大，即最大距離為故選A。2.如圖，右側面光滑的斜面體固定在水平面上，質量相等的物塊M、N分別放在斜面體的左右兩個面上，M、N拴接在跨過光滑定滑輪的輕質細繩兩端，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對N施加一始終與右側輕繩垂直的拉力F，使N緩慢移動至右側細繩水平，該過程M保持靜止。下列說法正確的是（）A.拉力F逐漸增大B.輕繩的拉力先減小后增大C.M所受摩擦力先增大后減小D.斜面對M的作用力先增大后減小【答案】A【解析】【詳解】AB．N離開斜面后，設F與豎直方向的夾角為，有，θ逐漸減小，所以繩子拉力逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大。故A正確，B錯誤；C．力F作用之前，有所以原來M所受摩擦力沿斜面向下，隨著繩子拉力的減小，M受到的摩擦力逐漸減小，當右繩水平時，繩子拉力為零，則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減小，再沿斜面向上增大，故C錯誤；D．斜面對M作用力為斜面的支持力及摩擦力，因為支持力不變，所以當摩擦力先減小再增大時，斜面對M的作用力先變小后變大，故D錯誤。故選A。3.下列若干敘述中，不正確的是（）A.黑體輻射電磁波的強度按波長分布只與黑體的溫度有關B.對于同種金屬產(chǎn)生光電效應時，逸出光電子的最大初動能與照射光的頻率成線性關系C.一塊純凈的放射性元素礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它的總質量僅剩下一半D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量增加【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)黑體輻射實驗的規(guī)律可知：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，故A正確；B．根據(jù)光電效應方程對于同種金屬產(chǎn)生光電效應時，逸出光電子的最大初動能與照射光的頻率呈線性關系，故B正確；C．一塊純凈的放射性元素的礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，將有一半放射性元素發(fā)生衰變，但是由于變成了別的物質，故它的總質量大于原來的一半，故C錯誤；D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，吸收光子，原子的能量增大，根據(jù)庫侖力提供向心力電子的動能為故氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，故D正確。本題選錯誤的，故選C。4.如圖所示為蘋果自動分揀裝置的示意圖。該裝置把大小不同的蘋果，按一定質量標準自動分揀為大蘋果和小蘋果。該裝置的托盤秤壓在壓力傳感器R1上。R1所受壓力越大阻值越小，當R2兩端電壓超過某一值時，使控制電路接通，電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵。該控制電路中包含保持電路，能夠確保蘋果在分揀板上運動時電磁鐵始終保持吸動狀態(tài)。下列說法正確的是（）A.為了選出質量更大的蘋果可以增加纏繞電磁鐵線圈的匝數(shù)B.為了選出質量更大的蘋果可以將電源A的輸出電壓減小C.為了選出質量更大的蘋果可以增大R2的阻值D.質量大的蘋果將進入上通道【答案】B【解析】【詳解】D．大蘋果通過托盤秤時，兩端的電壓達到放大電路的激勵電壓，使放大電路中的電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵，大蘋果進入下面的通道，故D錯誤；A．為了選出質量更大的蘋果，就要保持電磁鐵的磁性不變，而因壓力越大，電阻R1越小，此時回路中的電流就越大，而要保持電磁鐵的磁性不變，只需要減小纏繞電磁鐵線圈的匝數(shù)，故A錯誤；B．為了選出質量更大的蘋果，就要使得R2兩端電壓保持不變，因R1減小，而其他條件不變的情況下，只能減小和傳感器R1相連接電路中電源A的輸出電源，故B正確；C．為了選出質量更大的蘋果，就要使得R2兩端電壓保持不變，因壓力越大，電阻R1越小，此時回路中的電流就越大，R2的電壓就會變得更大，則要想保持R2的電壓和原來一致，則只適當減小R2的阻值，故C錯誤。故選B。5.在勻強磁場中有一電阻忽略不計的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉動，產(chǎn)生的正弦交流電的感應電動勢e隨時間t的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的A、B兩端。已知R，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減?。?，R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.變壓器A、B兩端電壓的瞬時值表達式為u=100sin50πt（V）B.圖甲中t=2×10?2s時，穿過線圈的磁通量最大C.Rt處溫度升高后，電壓表V1與V2示數(shù)的比值不變D.Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，Em=100V，T=0.02s，則故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=100sin100πt（V），故A錯誤；B．圖甲中t=2×10?2s時，線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大，故B正確；C．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流I2增大，電壓表V2測量Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有Ut=U2?I2R則電壓表V2示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故C錯誤；D．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓U2不變，Rt處溫度升高時，Rt的阻值變小，變壓器的輸出功率輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故D錯誤。故選B。6.某景區(qū)景點噴泉噴出的水柱高約20m，如圖所示，小明了解到噴泉專用泵額定電壓為220V，正常工作時輸入電流為3A，泵輸出的機械功率占輸入功率的75%，則此噴泉（）A.出水流量約為0.1m3/sB.電機繞組的電阻是55ΩC.任意時刻空中水的質量約為10kgD.噴管的橫截面積約為0.8×10﹣4m2【答案】C【解析】【詳解】A．噴泉噴出的水柱高約20m，設水噴出噴口的速度為v，由位移—速度公式得v2＝2gh代入數(shù)據(jù)解得v＝20m/s設極短時間Δt內(nèi)有質量為Δm的水噴出噴口，則由能量守恒得解得這些水的體積為則出水流量約為Q代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得Q＝2.475×10﹣3m3/s故A錯誤；B．設電機繞組的電阻為r，泵輸出的機械功率占輸入功率的75%，則有：（1﹣75%）UI＝I2r代入數(shù)據(jù)解得，電機繞組的電阻r≈18.3Ω故B錯誤；C．水從噴出到最高點所用的時間為在空中的水包括上升過程與下降過程兩部分的水，兩部分水的質量近似相等，則任意時刻空中水的質量約為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得m≈10kg故C正確；D．設噴管的橫截面積為S，則解得噴管的橫截面積約為S≈1.2×10﹣4m2故D錯誤。故選C。7.如圖所示，豎直放置的光滑導軌寬為L，上端接有阻值為R的電阻，導軌的一部分處于寬度和間距均為d、磁感應強度大小均為B的4個矩形勻強磁場中。質量為m的水平金屬桿ab在距離第1個磁場h高度處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)金屬桿進入每個磁場時的速度都相等。金屬桿接入導軌間的電阻為3R，與導軌始終垂直且接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度為g，h>d，下列說法正確的是（）A.金屬桿從第4個磁場穿出時，金屬桿中產(chǎn)生熱量6mgdB.金屬桿從第4個磁場穿出時的速度大小C.金屬桿穿過第1個磁場的過程，通過電阻R的電荷量D.金屬桿在第1個磁場中做加速度越來越大的減速運動【答案】C【解析】【詳解】A．由于金屬桿進入每個磁場的速度都相等，故在金屬桿穿過第一區(qū)域磁場到進入第二區(qū)域磁場，根據(jù)能量守恒可知故穿過第四個磁場時產(chǎn)生的總熱量A錯誤；B．設穿過第四個磁場的速度為，根據(jù)能量守恒可知解得B錯誤；C．根據(jù)法拉第電磁感應定律，穿過第一個磁場的電動勢通過電路中的電流又因為聯(lián)立上述各式可得C正確；D．對金屬桿受力分析可知解得金屬桿的質量不變，隨著金屬桿向下運動，由于金屬桿減速，感應電動勢逐漸變小，電路中的感應電流變小，金屬桿受到的安培力變小，故加速度越來越小，D錯誤。故選C。8.如圖所示，正四面體棱長為l，在其頂點a、b、c各固定一個點電荷，a點電荷電量為＋2q，b、c兩點電荷電量均為＋q，M、N、P分別為棱ab、ac、bc的中點。已知點電荷Q周圍空間某點的電勢，r為該點到點電荷的距離，下列說法正確的是（）A.M點的電場強度與N點的電場強度相同B.P點的電勢高于d點的電勢C.P點電場強度的大小為D.電量為＋q′的試探電荷在d點的電勢能為【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)場強的疊加可知，a、b處的電荷在M點產(chǎn)生的合場強沿著ab連線由M指向b，c處的電荷在M點產(chǎn)生的場強沿著cM連線由c指向M；而a、c處的電荷在N點產(chǎn)生的合場強沿著ac連線由N指向c，b處的電荷在N點產(chǎn)生的場強沿著bN連線由b指向N，則M點的電場強度與N點的電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．P點距離a、b、c處的電荷要比d點距離a、b、c處的電荷近，根據(jù)點電荷Q周圍空間某點的電勢，可知r越小φ越大，則P點的電勢高于d點的電勢，故B正確；C．根據(jù)場強的疊加可知，b、c處的電荷在P點產(chǎn)生的場強相互抵消，則P點的場強為根據(jù)幾何關系可知則故C錯誤；D．根據(jù)點電荷Q周圍空間某點的電勢，可知d點的電勢為電量為＋q′試探電荷在d點的電勢能為故D正確。故選BD。9.在處的波源P產(chǎn)生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在處的波源Q產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。時刻兩波源開始振動，時兩列簡諧波的波形圖分別如圖中實線和虛線所示，下列說法正確的是（）A.兩波源的起振方向均沿y軸負方向B.兩列波的波速大小均為C.再經(jīng)過0.1s，平衡位置在處的質點位移為D.平衡位置在處的質點在前內(nèi)運動的路程為50cm【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)同側法由圖可知，兩波源的起振方向均沿y軸正方向，故A錯誤；B．由圖可知，兩列波的傳播距離相等均為則兩列波的波速大小均為故B正確；C．由圖可知，兩列波均傳播，則兩列波的周期均為，再經(jīng)過0.1s，兩列波平衡位置在處的質點均回到平衡位置，則位移為0，故C錯誤；D．波源P產(chǎn)生的波傳播到的時間為波源Q產(chǎn)生的波傳播到的時間為則，平衡位置在處的質點運動的路程為由于兩列波的起振方向相同，兩波源到的距離差則此處為振動減弱點，內(nèi)質點運動的路程為則平衡位置在處的質點在前內(nèi)運動的路程為故D正確。故選BD。10.如圖所示，三個物塊A、B、C的質量分別為m、2m、m，物塊B疊放在C上，物塊A與C之間用輕彈簧水平連接，物塊A、C與水平地面間的動摩擦因數(shù)都為，物塊B與C之間的動摩擦因數(shù)為。在大小恒為F的水平推力作用下，使三個物塊正保持相對靜止地一起向右做勻加速直線運動，已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于摩擦力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（）A.彈簧彈力大小為B.保持A、B、C三個物塊相對靜止，F(xiàn)最大值不超過C.在撤去水平推力的瞬間，物塊A的加速度變小D.若撤去水平推力后，物塊B和C仍能保持相對靜止【答案】AB【解析】【詳解】A．對A、B、C三個物體受力分析，摩擦力為根據(jù)牛頓第二定律對A受力分析，根據(jù)平衡條件聯(lián)立，可得故A正確；B．保持A、B、C三個物塊相對靜止，對B可知，整體的最大加速度為對A、B、C三個物體，根據(jù)牛頓第二定律解得故B正確；C．在撤去水平推力的瞬間，彈簧對A的力不會發(fā)生突變，即在撤去水平推力的瞬間，A的受力情況不變，即物體A的加速度不變，故C錯誤；D．在撤去水平推力的瞬間，對物塊B、C整體受力分析則整體的加速度為由B選項可知，物塊B的最大加速度為所以，若撤去水平推力后，物塊B和C不能保持相對靜止，故D錯誤。故選AB。二、非選擇題：本題共6小題，共57分。11.小王利用如圖甲所示裝置探究彈簧的彈性勢能。在粗糙水平桌面上固定好輕質彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計時器（圖甲中未畫出）連接。實驗開始時，彈簧在光電門的左側，且處于原長狀態(tài)。小滑塊與彈簧不拴接，不計空氣阻力。（1）用外力將滑塊向左緩慢推至滑塊上的遮光條（寬度為d）距離光電門為x處，撤去外力，數(shù)字計時器記錄的遮光條通過光電門的時間為t?；瑝K通過光電門時的速度大小為_________。（2）多次改變滑塊的質量m，重復（1）中操作，得出多組m與t的值，以為橫坐標、為縱坐標作出的圖像如圖乙所示（圖中的a、b均為已知量），則撤去外力瞬間彈簧的彈性勢能_________；已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_________?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】（1）[1]由于通過光電門的時間極短，可以將通過光電門的平均速度看做瞬時速度，為（2）[2][3]根據(jù)動能定理得代入速度得整理得則結合圖像得圖像的斜率解得12.做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）下列實驗步驟的正確順序是__________（填寫實驗步驟前的序號）。A.往邊長約為的淺盤里倒入約深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上B.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定C.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積，根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小D.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積E.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上（2）實驗中，體積為的所用油酸酒精溶液中純油酸的體積為，用注射器和量筒測得滴上述溶液的體積為，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形的邊長為，則油酸薄膜的面積__________；可求得油酸分子的直徑為__________（用、、、、表示）。（3）某同學實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因為__________。A.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格B.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開C.用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴【答案】（1）DABEC（2）①.②.（3）AB【解析】【小問1詳解】實驗過程應先用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計算出油酸的體積，后往邊長約為的淺盤里倒入約深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上，再用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定，隨后將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上，最后將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計算出油酸分子直徑的大小。即實驗步驟的正確順序是DABEC。【小問2詳解】根據(jù)數(shù)格子的辦法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的總格數(shù)為71格，則油膜總面積為由于所用油酸酒精溶液每體積溶液中有純油酸體積，則溶液的濃度為用注射器和量筒測得體積為的上述溶液有滴，則一滴溶液中純油酸的體積為油酸分子直徑為聯(lián)立解得【小問3詳解】A．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，導致油膜面積測量值偏小，根據(jù)可知油酸分子直徑測量值偏大，故A正確；B．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，導致油膜面積測量值偏小，根據(jù)可知油酸分子直徑測量值偏大，故B正確；C．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴，導致油酸體積測量值偏小，根據(jù)可知油酸分子直徑測量值偏小，故C錯誤。故選AB。13.如圖所示，某同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻﹐現(xiàn)有一個未知內(nèi)阻的電流表A，他先用圖甲所示的電路測量電流表A的內(nèi)阻。（1）已知圖甲中電阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，當調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為圖乙所示時，靈敏電流表的示數(shù)恰好為0，則電流表A的內(nèi)阻為RA=__________Ω。（2）該同學將電流表A接入圖丙所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄電阻箱的阻值R及對應的電流表的示數(shù)I，作出圖線如圖丁所示。已知定值電阻R0=1.0Ω，則電源的電動勢E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω。（3）根據(jù)圖丙設計的實驗，該同學測得的電動勢__________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值，測得的內(nèi)阻值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真實值?！敬鸢浮浚?）3.1（2）①.1.5②.1.9（3）①.等于②.等于【解析】【小問1詳解】由圖乙可得，電阻箱的阻值，由圖甲的電橋法可得代入數(shù)據(jù)解得小問2詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得變式可得由圖丁可得，解得，【小問3詳解】[1][2]根據(jù)以上分析，利用圖丙設計的實驗，該同學測得的電動勢和內(nèi)阻不存在系統(tǒng)誤差，測得的電動勢和內(nèi)阻均等于真實值。14.如圖所示，有一個豎直放置的容器，橫截面積為，有一隔板放在卡槽上將容器分隔為容積均為的上下兩部分，另有一只氣筒分別通過單向進氣閥與容器上下兩部分連接（氣筒連接處的體積不計，抽氣、打氣時氣體溫度保持不變），初始時、均關閉，活塞位于氣筒最右側，動到最右側完成一次打氣?；钊瓿梢淮纬闅狻⒋驓夂?，隔板與卡槽未分離，此時容器上下兩部分氣體壓強之比為3∶5，重力加速度為。（1）求氣筒的容積；（2）當完成抽氣、打氣各2次后，隔板與卡槽仍未分離，則隔板的質量至少是多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】活塞完成一次抽氣、打氣后，隔板與卡槽未分離，氣體做等溫變化，對上部分氣體對下部分氣體根據(jù)題意解得氣筒的容積為【小問2詳解】當完成抽氣、打氣各2次后，隔板與卡槽仍未分離，氣體做等溫變化，對上部分氣體對下部分氣體解得，隔板與卡槽仍未分離，則解得隔板的質量至少為15.如圖所示，在坐標系xOy中，y軸左側有圓形磁場區(qū)域，圓的半徑為，圓心坐標為，該區(qū)域內(nèi)的磁場，方向垂直紙面向外，磁感應強度，y軸與y軸右側的虛線CD之間存在寬度，電場強度，方向沿+x的勻強電場，PQ為顯示屏，CD與PQ之間存在方向垂直紙面向里、磁感應強度的勻強磁場，CD、PQ均與y軸平行，PQ與CD的間距l(xiāng)x可調(diào)。一平行于x軸的線狀粒子源寬度為2R，連續(xù)均勻發(fā)射比荷均為，速度均為v0的帶電粒子，線狀粒子源中心位置a發(fā)射的粒子正對圓形磁場圓心，位置a發(fā)射的粒子經(jīng)圓形磁場偏轉恰好從坐標原點O離開圓形磁場，不計粒子重力及相互間作用力，求：（1）線狀粒子源