【物理】2025届河北省部分校高三下学期5月模拟冲刺卷试题(解析版)

河北省2025届高三学生全过程纵向评价（五）物理（时间75分钟，满分100分）注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2.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，如需改动，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。3.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.氟18—氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，并伴随能量释放。下列说法正确的是（）A.与中子数相同B.比的结合能大C.该核反应方程为D.轰击后的静质量等于轰击前和的静质量之和【答案】A【解析】C．根据质量数守恒和核电荷数守恒可得相应核反应方程式为故C错误；A．的中子数为17-8=9的中子数为18-9=9故A正确；B．原子核的结合能随核子数的增加而增加，所以的结合能小于的结合能，故B错误；D．该核反应有能量产生，故核反应过程存在质量亏损，即轰击前的质量和大于轰击后的质量和，故D错误。故选A。2.在半径为10m的圆形跑道上，在t=0时刻甲、乙两小朋友从同一起点出发，沿逆时针方向跑步。甲始终以2m/s的速率运动，乙先以4m/s的速率运动半圈后，立即以1m/s的速率继续运动。下列说法正确的是（）A.甲、乙首次相遇的时刻为5πsB.甲、乙首次相遇时甲运动的路程为10πmC.甲、乙第二次相遇的时刻为25πsD.甲、乙第二次相遇时甲运动的总路程为55πm【答案】D【解析】第一次相遇：乙以4m/s跑完半圈（10πm）用时，此时甲跑了，落后乙5πm。乙减速后，甲以相对速度1m/s追上需时5πs，总时间甲路程第二次相遇：相遇后，甲需再超乙一圈（20πm），相对速度仍1m/s，需时20π秒，总时间甲路程，故选D。3.如图甲为水晶透明“平安扣”由同材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次折射后，恰好在内环上发生全发射，且从外环上第一次的射出点为Q（图中未画出），并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】作出光在水晶中的光路如图所示设P点到内表面发生全发射的点距离为l，根据图中几何关系和正弦定理有光在内环上刚好发生全反射，则由对称性可知，光从P点射入到从Q点射出的时间为又光在水晶中的传播速度联立解得故选A。4.一个质量为m的物体在外力作用下以初速度v0做加速直线运动，已知加速度a随位移x成线性变化，已知当位移为x0时，速度为2v0。当物体运动到位移为2x0时，物体所受合力的瞬时功率为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设当位移为x0时，物体的加速度为a0，由于物体的加速度a随位移x线性变化，满足a=kx（k为常数），从开始到速度为2v0的过程，由动能定理可得从开始到位移为2x0时，由动能定理可得联立可得物体所受合力的瞬时功率故选C。5.一台四冲程内燃机的结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的P点和活塞上的Q点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n=1800r/min，OP=10cm，PQ=30cm。下列说法正确的是（）A.Q点运动周期为B.Q点运动速率为时，OP与PQ间的夹角为60°C.P点的向心加速度大小为D.P点和Q点的速度大小始终相等【答案】C【解析】A．根据题意，曲轴的转速n=1800r/min=30r/s周期可知Q点运动周期为，A错误；C．P点运动的角速度ω=2πn=60πrad/s则P点的向心加速度大小C正确；B．P点的线速度大小假设OP与PQ垂直，则设PQ与OQ的夹角为α，由几何关系此时解得则假设成立，即当Q点运动速率为时，OP与PQ垂直，B错误；C．P点速度大小恒定（匀速圆周运动）。而Q点速度大小周期性变化，两者不可能始终相等，D错误。故选C6.在纸面内存在电场强度大小，与x轴正方向的夹角为30°的匀强电场。规定O点电势为零，现将电荷量为+2×10-3C电荷从O点沿x轴正方向移动，该电荷的电势能Ep与位移x的关系图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】由题可知，沿x轴方向的电场强度的大小为由电场力做功特点可得：由于规定O点电势为零则即故选B。7.宇宙中多数双星系统为圆形轨道，但也有相当一部分双星系统为椭圆轨道，如图质量均为m的两颗恒星组成的双星系统。两恒星的轨道均为椭圆，O为两椭圆的公共焦点，两恒星绕O点在各自轨道上运行，P、Q为其中一颗恒星的近焦点与远焦点，两椭圆轨道的半长轴分别为a1、a2，双星运行周期为T，开普勒定律作适当修正后也适用于椭圆轨道双星系统，比如开普勒第二定律可修正为“某恒星与中心O点连线在任意相等时间内扫过的面积均相等”。开普勒第三定律可修正为，k仅与双星质量相关，下列关于此双星系统的说法错误的是（）A.B.C.两恒星位置在任意时刻均关于O点对称D.恒星在P点和Q点的速度满足【答案】A【解析】BC．由于两恒星质量相等、所以两恒星运动具有对称性，可知两恒星位置在任意时刻均关于O点对称，且故BC正确，不满足题意要求；D．根据修正后的开普勒第二定律，有P，Q为某恒星的近焦点与远焦点，所以，故有，故D正确，不满足题意要求；A．当椭圆的离心率为0时，即为圆，椭圆轨道双星系统即可按圆轨道处理，此时，根据可得故故A错误，满足题意要求。故选A。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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.为精准掌握某高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100cm2的活塞封闭理想气体，活塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10kg的重物。当缸内气体温度为240K时，活塞与缸底相距12cm；温度缓慢升高，活塞上升8cm时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。已知锅炉房内空气压强，重力加速度g取10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是（）A.从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80JB.警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为C.活塞接触重物时，气体压强比初始值增大1000PaD.报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为【答案】AB【解析】A．气体对外做功，则选项A正确；B．缸内气体温度缓慢升高的过程中，到活塞刚好接触重物，缸内气体发生等压变化，，由盖—吕萨克定律有代入数据解得活塞刚好接触重物到轻绳拉力刚好为零的过程中，缸内气体发生等容变化，由力的平衡条件有由查理定律有代入数据解得温度比值选项B正确；C．活塞接触重物前，气体压强始终等于p0，未增大，选项C错误；D．报警时，报警后，气体进行等压变化，则即比值为选项D错误。故选AB。9.如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小相等。一带电粒子从x轴上P点垂直x轴进入磁场Ⅰ，速度大小为v，经过一段时间后刚好从O点离开磁场Ⅰ。若要求该粒子仍从P点垂直x轴进入磁场Ⅰ但不从x轴离开磁场Ⅱ，不计粒子重力。则粒子速度的大小可能为（）A. B. C. D.2v【答案】CD【解析】设P点到O点距离为d，粒子刚好从O点离开磁场Ⅰ，粒子运动轨迹如图中轨迹1几何关系可知因为联立解得若要求该粒子仍从P点垂直x轴出发但不从x轴离开磁场Ⅱ，粒子运动轨迹如图中轨迹2，由几何关系可知θ=30°，则可得因为可得速度的最小值为综合可知CD选项符合题意。故选CD。10.如图光滑斜面ABCD固定在光滑水平面上，底边AB与水平面平滑连接，斜面倾角为30°。从A点沿斜面以相同的速率v0沿不同的方向发射小球，v0与AB的夹角为α，且0<α<90°。反复尝试，发现小球恰好不能从BC和CD离开斜面，已知AB=2l，MN是平面上与AB边相距l的平行标记线。下列说法正确的是（）A.B.C.从发射到越过MN，小球运动的时间最短时，D.从发射到越过MN，小球运动的最短时间为【答案】AD【解析】A．当小球初速度v0与AB的夹角为α时，沿斜面的加速度为，可看作沿斜面的斜抛运动，恰好不离开AB，说明最大射程为故当时，射程最大，解得，A正确；B．当时，恰好不离开CD，得，B错误；CD．从发出到越过MN，小球运动的时间，可得最短时间，此时，C错误，D正确。故选AD。三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答）11.物理兴趣小组利用图甲装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。（1）小组的某同学用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，则摆球的直径为___________cm。（2）有关本实验，下列说法正确的是___________。A.测量周期时，若仅测量1次全振动时间作为周期，因偶然误差导致周期测量值偏大，会使重力加速度测量值偏小B.计算摆长时，将摆线长度加摆球半径作为摆长，若摆球半径测量值偏大，会使重力加速度测量值偏小C.实验中误将29次全振动记为30次，会导致测得的重力加速度偏小D.记录摆球通过最低点次数时，若提前停止计时，会使重力加速度测量值偏大（3）另一同学将单摆挂在力传感器的下端，测定单摆大角度摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丙所示。测得摆球质量为m，则重力加速度的表达式为g=___________（用F1、F2、m表示）。【答案】（1）1.060（2）AD（3）【解析】【小问1详解】摆球的直径d=1cm+12×0.05mm=1.060cm【小问2详解】A．根据可得仅测1次周期，偶然误差影响大，若周期T测大，则g偏小，A正确。B．摆长L=摆线长+半径，半径偏大则L偏大，代入，g偏大，B错误。C．29次记为30次，周期偏小，由，g应偏大，C错误。D．提前停止计时，周期T偏小，由，g偏大，D正确。故选AD。【小问3详解】小球摆动到最高点时绳子与竖直方向的夹角为θ，则在最高点，满足在最低点时，满足由机械能守恒可得：联立解得12.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，并依次进行以下实验：（1）用多用电表的直流电压（0~2.5V）挡粗测其中一个水果电池的电动势，多用电表的红表笔应与水果电池的___________（填“正极”或“负极”）相连，若多用电表的指针位置如图甲所示，其“水果电池”的电动势约为___________V。（2）为了较为准确地测出“水果电池”的电动势和内阻，利用如图乙所示的实验电路图测量水果电池的电动势E和内阻r。a.请用笔画线代替导线，完成图丙中实物图的连接___________。b.连接好实物图后，将电阻箱阻值调到合适阻值，闭合开关。改变电阻箱的阻值R，记录电流表对应的示数I，在方格纸上作出图像如丁所示。若电流表的内阻为100Ω，根据图像可求得“水果电池”的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω（结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）正极1.04##1.05##1.06（2）见解析1.25500【解析】【小问1详解】[1]多用电表的电流从红表笔流入，从黑表笔流出，故红表笔与水果电池的正极相连。[2]多用电表的直流电压（0~2.5V），从电压表盘可知：每小格电压值为0.05V，共29个小格，并进行估读，“水果电池”的电动势约为（1.05±0.01）V。【小问2详解】a.[1]实物图如图所示。b.[2][3]根据图乙，利用闭合电路欧姆定律可得整理可得图中纵轴截距为480，即图中图线斜率为联立可得E=1.25V，r=500Ω13.春节庙会上，鼓手敲击大鼓，鼓面中心做简谐运动，振幅为1cm，频率为200Hz，声速为。忽略声波在短距离传播过程振幅的衰减。在水平面内建立直角坐标系（x，y），x轴平行于鼓面，y轴垂直于鼓面，鼓面中心位于坐标（0，0）处，一位观众位于点（0，a）处（a的单位为m）。时鼓面处于平衡位置并且朝y轴正方向振动。（1）求声波的波长λ；（2）写出大鼓在该观众处所激发的振动的位移y随时间的方程。【答案】（1）1.7m；（2）【解析】【小问1详解】根据题意，由公式可得，声波的波长【小问2详解】根据题意可知，声波传播到观众位置的时间为则大鼓在该观众处所激发的振动的位移y随时间的方程14.如图半径为R=1m，匝数n=10的圆形线圈和间距为2R的水平光滑平行金属导轨用导线相连。两劲度系数都为k=100πN/m的轻弹簧左端固定，右端与金属棒ab连接。金属棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，其接入电路中的电阻为r=0.1Ω，质量。垂直线圈平面向里有变化磁场，磁感应强度随时间变化关系为。垂直轨道平面向外有匀强磁场，金属棒受力平衡处于静止状态。t1时刻线圈内磁场以新的规律周期性变化，导致回路电流始终为零，金属棒沿导轨只受弹簧弹力作用开始做简谐运动。已知若简谐运动回复力F=-kx，则其周期为，线圈和导轨电阻不计。（1）求t1之前，弹簧的形变量；（2）以t1时刻为计时起点，求t1之后B1随时间的变化率的表达式。【答案】（1）0.1m（2）【解析】【小问1详解】根据法拉第电磁感应定律可得感应电流由平衡可知解得x=0.1m。【小问2详解】根据题意，线圈产生的感应电动势应与金属棒切割磁感线产生的电动势抵消，使金属棒受弹簧作用力做简谐运动。由于两根弹簧共同作用，等效劲度系数为2k，故简谐运动的圆频率金属棒经过平衡位置时最大速度根据第一问知