河北省保定市高三下学期一模物理试题

2025届高三第一次模拟考试物理试题注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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.游泳池底部产生的气泡缓慢向水面浮起，若不计气泡内气体分子个数的变化，游泳池水温恒定。在气泡上浮过程中，关于气泡内气体的说法中正确的是（）A.大部分气体分子的速率减小 B.气体分子平均距离减小C.内能减小 D.气泡吸热【答案】D【解析】【详解】A．气泡缓慢上升，由于游泳池水温恒定，所以气泡内温度不变，大部分气体分子速率不变，故A错误；B．气泡上升过程中，温度不变，压强逐渐减小，根据玻意耳定律，气泡膨胀，所以气体分子平均距离增大，故B错误；C．由于温度不变，所以气泡内能不变，，故C错误；D．根据热力学第一定律气泡膨胀对外做功，所以可知气泡吸热，故D正确。故选D。2.滚筒洗衣机的实物图片如图所示。脱水时，滚筒绕水平轴高速匀速转动，附着在衣物上的水会从滚筒漏水孔中甩出。下列相关说法中正确的是（）A.水被甩出前在最高点与最低点受到衣物附着力大小相等B.在与转轴等高的位置，水受到的衣物附着力指向转轴C.水在最低点更容易被甩出D.水在最高点更容易被甩出【答案】C【解析】【详解】ACD．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点在最低点可得所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，故AD错误，C正确；B．在与转轴等高的位置，水的重力和衣物附着力的合力提供向心力，向心力方向指向转轴，由于重力向下，所以衣物附着力不指向转轴，故B错误。故选C。3.如图所示，轻弹簧上端固定在光滑斜面顶端，自由伸长时下端在点（图中未画出），下端连接某物体时物体恰能静止于斜面的点。现对物体施加一个平行于斜面向上的力，使物体沿斜面缓慢向上移动到点，此过程中力做功为。则此过程中（）A.物体机械能守恒B.弹簧和物体组成的系统机械能守恒C.力的大小始终等于弹簧弹力的大小D.弹簧弹性势能减小量等于【答案】D【解析】【详解】A．物体沿斜面缓慢上升，动能不变，重力势能增大，物体的机械能不守恒，故A错误；B．弹簧和物体组成的系统，因为有外力F做功，系统机械能不守恒，故B错误；C．设斜面倾角为θ，因为物体缓慢上升始终处于受力平衡状态，因此有则故C错误；D．假设从A到B的距离为l，物体自A点开始运动的位移为x时，则弹簧的拉力为由题意知，当物体处于A点时，即x=0，此时物体在没有F作用时恰好静止，弹簧拉力等于物体重力沿斜面向下的分力，因此有即又因为则建立Fx图像如图所示其中①为弹簧拉力与x的关系图像，②为作用力F与x的关系图像，由几何关系可知图像①与图像②在0~l间与横坐标围成的面积相等，在Fx图像中，图像与横坐标围成的面积即为对应力的做功，因此二力做功相等，故D正确。故选D。4.天文爱好者通过望远镜观察到两颗相距较远的行星、，并发现行星有一颗绕其表面飞行的卫星，绕行周期为，行星有一颗绕行周期为的卫星，其轨道半径是行星半径的2倍。已知，通过以上观测数据可求得两行星、的平均密度之比为（）A.1 B. C.8 D.【答案】A【解析】【详解】对行星A根据万有引力提供向心力解得对行星B根据万有引力提供向心力解得根据密度公式其中可知两行星、的平均密度之比为故选A。5.如图甲所示，两根长为夹角为的光滑导轨M、N一端固定在地面上，另一端与电动势为的电源连接，两根导轨形成倾角为的斜面，有匀强磁场垂直斜面。质量为足够长的导体棒P平行于斜面底端放置，垂直斜面的视图如图乙所示，导体棒可静止在导轨的任意位置。已知两导轨的电阻与长度成正比，总电阻均为，与电源连接处靠得很近但彼此绝缘，不计电路其余部分的电阻，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.磁场方向垂直斜面向上B.导体棒静止在导轨的不同位置时，电流保持不变C.导体棒静止在导轨的不同位置时，导轨对导体棒的作用力不同D.匀强磁场的磁感应强度为【答案】D【解析】【详解】A．对导体棒进行受力分析，导体棒受到重力、导轨的支持力以及安培力作用而能静止在导轨的任意位置，则安培力必须沿斜面向上来平衡重力沿斜面向下的分力，根据左手定则知，磁场方向垂直斜面向下，故A错误；B．根据题意，舍导体棒静止在导轨的不同位置时的长度分别为，根据欧姆定律，电流不同，电流不同，故B错误；C．导体棒静止时，受到重力mg、导轨的支持力N和安培力F，根据平衡条件，三个力的合力为零，导轨对导体棒的作用力是支持力N与安培力F的合力，根据三力平衡特点，其合力与重力等大反向，重力不变，所以导轨对导体棒的作用力大小始终等于重力mg，方向竖直向上，与导体棒在导轨上的位置无关，故C错误；D．根据B项分析有对导体棒，根据平衡条件联立解得故D正确。故选D。6.威尔逊云室是一种常用的射线探测装置，其工作的基本原理是粒子与过饱和酒精蒸汽作用，显示出粒子的径迹。现将云室放到磁场中研究原子核的衰变，已知某静止原子核发生衰变后电子在磁场中做逆时针圆周运动。下列图片中能正确表示衰变后粒子径迹的是（）A B.C. D.【答案】C【解析】【详解】静止的原子核发生衰变时，放出的另一原子核带正电，根据动量守恒定律可知，这个原子核和粒子的动量大小相等，方向相反，根据可得两粒子在同一磁场中运动，则可以得出粒子做匀速圆周运动的轨道半径大于另一原子核做圆周运动的轨道半径，又电子做逆时针的圆周运动，可知另一原子核做顺时针且轨道半径较小的圆周运动，结合左手定则，对应的轨迹是C图。故选C。7.电磁驱动在很多领域得到应用，比如交流感应电动机和军事领域的电磁炮等。如图甲所示为一电磁驱动模型，水平面内平行金属导轨、间距为，左端接阻值为的电阻，abcd为施加在轨道上某区域的矩形匀强磁场，磁感应强度为，，靠近边有一质量为的导体棒放置在导轨上，两者保持良好接触。某时刻起，矩形匀强磁场向右做匀加速直线运动，经较短的时间，导体棒也开始向右加速运动，其运动的速度时间图像如图乙所示。已知导体棒运动起来后会受到恒定的阻力，速度时间图像中的物理量均为已知量，导轨和导体棒电阻均不计。下列说法正确的是（）A.导体棒所受阻力大小为B.导体棒所受阻力大小为C.导体棒离开磁场区域时的速度为D.导体棒离开磁场区域时的速度为【答案】B【解析】【详解】AB．根据图乙，导体棒做匀加速直线运动，则安培力恒定，以运动的磁场为参考系，则导体棒的速度为则安培力可知安培力恒定即，保持不变，所以磁场运动的加速度等于导体棒的加速度有则联立解得故A错误，B正确；CD．时间内，磁场前进的位移为接下来再经过时间，导体棒离开磁场，则有导体棒离开磁场的速度为联立得故CD错误。故选B。二、多项选择题，本题共3小题，每题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。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8.如图所示，、为导线与平行板电容器连接点，平行板电容器水平放置，下极板接地，电源两端电压恒定，一油滴恰能静止于平行板的中间点。若将两极板分别绕过、两点的轴在纸面内顺时针转过相同的角度，如图中虚线所示。下列说法正确的是（）A.点的电势不变B.油滴将水平向右做匀加速直线运动C.油滴在极板间运动过程中电势能增加D.油滴在极板间运动过程中重力势能增加【答案】AB【解析】【详解】A．由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，又由于P点仍处于板的中间，由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故电势可见点的电势不变，A正确；B．设原来两极板间距为d，两极板的电势差为U，带电油滴处于静止状态，则当两极板分别绕过、两点的轴在纸面内顺时针转过相同的角度θ后，两极板间距变为由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故此时极板间的电场强度电场力在竖直方向的分力所以带电油滴的合力方向恰好水平向右，故油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，B正确；C．油滴向右运动过程中电场力做正功，油滴的电势能不断减少，C错误；D．油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，竖直高度不发生变化，故重力势能不变，D错误。故选AB。9.如图所示为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，该时刻质点和质点偏离平衡位置的位移均为，已知质点比质点提前回到平衡位置，则下列说法正确的是（）A.该波沿轴负方向传播B.该波的传播速度大小为C.质点在波峰时，质点的位移一定为D.质点和质点沿轴方向上的最大距离为【答案】CD【解析】【详解】A．质点P比质点Q提前回到平衡位置，说明图示时刻P质点的运动方向向下，则知波的传播方向沿x轴正方向，选项A错误；B．质点P比质点Q提前回到平衡位置，说明图示时刻P质点的运动方向向下，则知波的传播方向沿x轴正方向，设质点P、Q平衡位置横坐标为xP、xQ，质点P和质点Q偏离平衡位置的位移都为1cm，则有，结合图像，根据三角函数关系可得，解得，所以质点P和质点Q之间的距离为0.4cm，平衡位置的状态从P传播到Q用时0.2s，所以该波的波速大小为选项B错误；C．根据三角函数知识可知，当质点P在波峰时，此时波形方程代入波形方程可知质点Q的位移1cm，选项C正确；D．根据对称性可知，当质点P、Q的位置关于坐标（0.3cm，0）中心对称时，二者在沿y轴方向上的距离最大，根据三角函数可知此时P、Q的位移大小分别为所以二者在沿y轴方向上的最大距离为选项D正确。故选CD。10.一辆汽车从甲地驶向目的地丙地，正常行驶情况：汽车以加速度匀加速启动，然后以匀速行驶，接近目的地时以大小为的加速度减速停车。司机在行驶途中接到求助电话，在行驶至距离出发地（为甲、丙两地的距离）的乙地临时停靠了时间，接一位危重病人前往丙地就医。已知汽车的启动加速度大小始终为，减速停车的加速度大小始终为。则下列说法正确的是（）A.汽车原定到达丙地的时间为B.若接上病人后中途依然以的速度匀速行驶，则由于救助病人耽误的时间是C.若接上病人后中途依然以的速度匀速行驶，则由于救助病人耽误的时间是D.如果仍想按原定时间到达丙地，该车在乙地加速后的速度为，则必须满足关系式【答案】ABD【解析】【详解】A．汽车加速时间加速位移汽车减速时间减速位移匀速的位移汽车匀速时间汽车原定到达丙地的时间为故A正确；BC．由于救助病人耽误的时间故B正确，C错误；D．按速度加速的时间按速度加速的位移按速度减速的时间按速度减速的位移按速度v到达丙地的时间为如果仍想按原定时间到达丙地，则应满足整理得故D正确。故选ABD。三、非选择题：共54分。11.某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。（1）在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上一枚大头针，使其挡住与的像。当再插上一枚大头针时，应该有哪些注意事项______。（写出一项且符合实验操作要求即可）（2）如图甲，插完大头针后，取下玻璃砖，用铅笔分别连接和，与和分别交于和，用直尺测量的长度，记为。然后以点为起始端在上量取长度为的线段，由这个线段的另一个端点向法线做垂线，测得该垂线段距离为，再测得的距离为，则玻璃砖的折射率______。（用题目中测得的物理量表示）（3）某同学在画完边界时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界，导致两边界间距略小于玻璃砖宽度，如图乙所示。其他实验操作步骤均无误，那他测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。（4）以下实验操作符合实验操作规范或者能减小测量误差的是______A.与法线的夹角应适当大一些B.玻璃砖的厚度可适当小一些C.在画和时或者连接和时，可以用玻璃砖替代直尺画线D.要避免用水笔画线或者用手直接触摸玻璃砖光洁的光学面【答案】（1）使挡住和、的像（2）（3）偏大（4）AD【解析】【小问1详解】在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上一枚大头针，使其挡住与的像。当再插上一枚大头针时，使挡住和、的像。【小问2详解】由题可知，入射角的正弦折射角的正弦则玻璃砖的折射率【小问3详解】如图所示，由几何知识可得，测出的折射角小于正确操作时的折射角，根据折射定律，测得的折射率将偏大。【小问4详解】A．与法线的夹角应适当大一些，可以减小测量误差，故A正确；B．玻璃砖的厚度适当小一些不影响测量误差，故B错误；C．不可以用玻璃砖替代直尺画线，故C错误；D．要避免用水笔画线或者用手直接触摸玻璃砖光洁的光学面，故D正确。故选AD。12.通过阅读相关文献同学们了解到用于滤波器中的薄膜电阻阻值较大，根据设计要求有的甚至可达数兆欧姆。某学习小组找到了一块铬硅（CrSi）薄膜电阻，利用多用电表粗测其阻值约为。该小组想用其他方法对电阻进行再一次的测量。实验室提供了以下器材：A.电源（电动势为，内阻约为）B.电压表（量程，内阻为）C.电阻箱D.滑动变阻器E.滑动变阻器F.开关两个、G.导线若干小组的实验操作步骤如下：①设计电路图如图甲所示（未画全），并按照电路图连接电路元件。②把滑动变阻器的滑片滑到合适的位置，闭合开关，再闭合开关。③调节滑动变阻器的滑片位置，使得电压表示数为。④断开两个开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变。⑤闭合开关，调节电阻箱的旋钮，当各旋钮所指示数如图乙所示，电压表示数为。⑥读出此时电阻箱的电阻值。（1）在图甲虚线框中补全电路。（2）所给器材中有两个滑动变阻器，你认为应该选______。（选填“”“”）（3）用这种方法测量，得到该电阻阻值为______。（结果保留一位小数）（4）所测得的电阻值比实际的电阻值______。（填“偏大”、“偏小”）【答案】（1）（2）R2（3）24545（4）偏大【解析】【小问1详解】电路图如图所示【小问2详解】此实验采用半偏法测电阻，电路图采用分压式接法，应保证变阻器的输出电压不变，为了使实验测量值尽可能准确，实验选用阻值较小的滑动变阻器，故选R2。【小问3详解】由图知电阻箱阻值为根据根据电压表半偏可知解得【小问4详解】断开因R1接入电路，变阻器输出部分电阻增大，输出电压增大，所以电压表调半偏后，的实际电压偏大，则R1的电阻大于Rx与电压表并联的电阻，而电阻箱的阻值替代Rx与电压表的并联电阻，所以测量值偏大。13.保定地区初春时节温差较大，某天的温度范围为3℃~15℃。某同学把一导热气缸固定在水平地面上，用活塞封闭一定质量的空气，如图所示。温度最低时，该同学测得缸内气体长度为。已知缸内气体的内能与热力学温度成正比，温度最低时气体内能为，外界大气压始终为，活塞横截面积为，忽略活塞与气缸壁的摩擦。求：（1）温度最高时缸内气体的长度；（2）气温从最低温到最高温的过程中，缸内气体吸收的热量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由题意可知，气缸内气体温度由T0=270K变为T=288K，则有可得【小问2详解】设最高温时内能为U，由题意可知则内能变化量为根据其中可得在此过程中气体吸收热量14.如图所示，分别在平面直角坐标系的第二、三象限加垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为。从点发射比荷为、带正电的粒子，速度大小为，方向与轴夹角，粒子恰能垂直穿过轴，不计粒子重力。（1）求大小的可能值；（2）求粒子到达轴的时间；（3）在轴右侧施加垂直纸面向外的磁场，若要求粒子穿过轴后能够经过坐标原点，求轴右侧磁场磁感应强度的最小值。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设