2024-2025学年河北省邯郸市部分学校高三（上）模拟预测物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省邯郸市部分学校高三（上）模拟预测物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.A.B两个质点在同一地点沿同一方向运动，运动的位移x随时间t变化规律如图所示，A的图像为抛物线，初速度为0，B的图像为倾斜直线，两图像相切于P点，则0∼3s内，A、B两质点的最大距离为( )
A. 4.5mB. 6mC. 9mD. 13.5m
2.如图，右侧面光滑的斜面体固定在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F，使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程M保持静止。下列说法正确的是( )
A. 拉力F逐渐增大B. 轻绳的拉力先减小后增大
C. M所受摩擦力先增大后减小D. 斜面对M的作用力先增大后减小
3.下列若干叙述中，不正确的是( )
A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关
B. 对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系
C. 一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增加
4.如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A. 为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B. 为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小
C. 为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
D. 质量大的苹果将进入上通道
5.在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知R，为热敏电阻(其电阻随温度升高而减小)，R为定值电阻，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u=100sin50πt(V)
B. 图甲中t=2 × 10−2s时，穿过线圈的磁通量最大
C. Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值不变
D. Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小
6.某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m，如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V，正常工作时输入电流为3A，泵输出的机械功率占输入功率的75%，则此喷泉( )
A. 出水流量约为0.1m3/sB. 电机绕组的电阻是55Ω
C. 任意时刻空中水的质量约为10kgD. 喷管的横截面积约为0.8×10−4m2
7.如图所示，竖直放置的光滑导轨宽为L，上端接有阻值为R的电阻，导轨的一部分处于宽度和间距均为d、磁感应强度大小均为B的4个矩形匀强磁场中。质量为m的水平金属杆ab在距离第1个磁场ℎ高度处由静止释放，发现金属杆进入每个磁场时的速度都相等。金属杆接入导轨间的电阻为3R，与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g，ℎ>d，下列说法正确的是( )
A. 金属杆从第4个磁场穿出时，金属杆中产生的热量6mgd
B. 金属杆从第4个磁场穿出时的速度大小 g(ℎ−d)
C. 金属杆穿过第1个磁场的过程，通过电阻R的电荷量BLd4R
D. 金属杆在第1个磁场中做加速度越来越大的减速运动
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图所示，正四面体棱长为l，在其顶点a、b、c各固定一个点电荷，a点电荷电量为+2q，b、c两点电荷电量均为+q，M、N、P分别为棱ab、ac、bc的中点.已知点电荷Q周围空间某点的电势φ=kQr，r为该点到点电荷的距离，下列说法正确的是( )
A. M点的电场强度与N点的电场强度相同
B. P点的电势高于d点的电势
C. P点电场强度的大小为4kq3l2
D. 电量为+q′的试探电荷在d点的电势能为4kqq′l
9.在x=0.6m处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在x=−0.6m处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时刻两波源开始振动，t=0.5s时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向均沿y轴负方向
B. 两列波的波速大小均为2m/s
C. 再经过0.1s，平衡位置在x=−0.2m处的质点位移为−0.1m
D. 平衡位置在x=0.2m处的质点在前0.5s内运动的路程为50cm
10.如图所示，三个物块A、B、C的质量分别为m、2m、m，物块B叠放在C上，物块A与C之间用轻弹簧水平连接，物块A、C与水平地面间的动摩擦因数都为μ，物块B与C之间的动摩擦因数为μ2。在大小恒为F的水平推力作用下，使三个物块正保持相对静止地一起向右做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力大小为F4
B. 保持A、B、C三个物块相对静止，F最大值不超过6μmg
C. 在撤去水平推力的瞬间，物块A的加速度变小
D. 若撤去水平推力后，物块B和C仍能保持相对静止
三、实验题：本大题共3小题，共24分。
11.小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图甲中未画出)连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块与弹簧
不拴接，不计空气阻力。
(1)用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条(宽度为d)距离光电门为x处，撤去外力，数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为__________。
(2)多次改变滑块的质量m，重复(1)中操作，得出多组m与t的值，以1m为横坐标、1t2为纵坐标作出的1t2−1m图像如图乙所示(图中的a、b均为已知量)，则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能Ep=__________；已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=__________。
12.做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是__________(填写实验步骤前的序号)。
A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中，体积为V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为a，则油酸薄膜的面积S=_________；可求得油酸分子的直径为_________(用V1、V2、V0、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。
A.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
13.如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
(1)已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA= __________Ω。
(2)该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出1I−R图线如图丁所示。已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E = __________V，内阻r = __________Ω。
(3)根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势_________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测得的内阻值_________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共33分。
14.如图所示，有一个竖直放置的容器，横截面积为S，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为V0的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接(气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变)，初始时m、n均关闭，活塞位于气筒最右侧，动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为3∶5，重力加速度为g。
(1)求气筒的容积；
(2)当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？
15.如图所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有圆形磁场区域，圆的半径为R=0.5m，圆心坐标为(−0.5m,0)，该区域内的磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度B1=0.4T，y轴与y轴右侧的虚线CD之间存在宽度l0=0.5m，电场强度E=5×105N/C，方向沿+x的匀强电场，PQ为显示屏，CD与PQ之间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度B2=0.5T的匀强磁场，CD、PQ均与y轴平行，PQ与CD的间距lx可调。一平行于x轴的线状粒子源宽度为2R，连续均匀发射比荷均为107C/kg，速度均为v0的带电粒子，线状粒子源中心位置a发射的粒子正对圆形磁场圆心，位置a发射的粒子经圆形磁场偏转恰好从坐标原点O离开圆形磁场，不计粒子重力及相互间作用力，求：
(1)线状粒子源中心位置a发射的带电粒子到达CD分界线时的速度大小；
(2)带电粒子经过虚线CD时，y坐标的最大值；
(3)当匀强磁场B2的宽度l3=0.3m时，位置a发射的带电粒子在匀强磁场B2中的运动时间；
(4)线状粒子源到达显示屏的粒子比例与lx的函数关系。
16.如图所示，光滑水平面左侧放置质量M=3kg、半径R=4m的14光滑圆弧槽b，右侧固定粗糙斜面体ABC，斜面体AB和BC的倾角均为60°，B离地面高度ℎ=1.6m，另有一个质量m=1kg的小滑块球a(可视为质点)从圆弧槽某位置静止释放，圆弧槽圆心与小滑块的连线与竖直方向夹角为θ。滑块与斜面AB之间的动摩擦因数μ= 312，且滑块通过A点时无机械能损失。sin37∘=0.6，重力加速度g=10m/s2。
(1)若圆弧槽b固定不动且小滑块a静止释放位置θ=37∘，求a第一次滑至圆弧槽最低点时小滑块的向心加速度大小；
(2)若圆弧槽b不固定且小滑块a静止释放位置θ=90∘，求a滑至圆弧槽最低点时小滑块的位移大小及圆弧槽对小滑块的支持力大小；
(3)若圆弧槽b固定不动，小滑块从某一位置静止释放，小滑块沿斜面AB通过B点后恰好落在C点，求：小滑块在B点时的速度及释放位置的θ角度。
参考答案
1.A
2.A
3.C
4.B
5.B
6.C
7.C
8.BD
9.BD
10.AB
11.
(1)dt；(2)ad22b；ad22gx


12.(1)DABEC
(2) 71a2 V0V2nSV1
(3)AB

13.(1)3.1
(2) 1.5 1.9
(3) 等于 等于

14.(1)活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，气体做等温变化，对上部分气体
p0V0=pAlV+V0
对下部分气体
pB1V0=p0V0+pA1V
根据题意
pA1pB1=35
解得气筒的容积为
V=13V0
(2)当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，气体做等温变化，对上部分气体
pA1V0=pA2V0+V
对下部分气体
pB1V0+pA2V=pB2V0
解得
pA2=916p0 ， pB2=2316p0
隔板与卡槽仍未分离，则
pA2S+Mg≥pB2S
解得隔板的质量至少为
M=7p0S8g

15.(1)在磁场B1中
qv0B1=mv02R
得
v0=2×106m/s
根据动能定理，电场力做功动能增加
qEl0=12mv12−12mv02
得到达CD分界线速度为
v1=3×106m/s
(2)当粒子垂直电场入射， y坐标最大，水平方向为匀加速直线运动
l0=12qEmt2
可得
t= 55×10−6s
竖直方向为匀速直线运动
y=v0t=2 55m
(3)在磁场B2中
qv1B2=mv12R2
可得
R2=mv1qB2=0.6m
由数学关系得
sinθ=
又周期
T=2πmqB2
运动时间
t=θ2π⋅2πmqB2=π3×10−7s
(4)设从O点射出的粒子中，与y轴成θ角的粒子经电场和磁场B2偏转后刚好与PQ相切，根据y方向动量定理可得
qB2lx=mv1−mv0csθ0≤θ≤π
由如图所示的几何关系又可得
η=R+Rcsθ2R=1+csθ20≤θ≤π
代入数据，解上面二式可得
η=5−5lx40.2m≤lx≤1m
当 lx≤0.2m 时， η=100%
当 lx>1m 时， η=0

16.(1)从释放位置到最低点列动能定理mg(R−Rcsθ)=12mv02
求得v0= 2gR(1−csθ)=4m/s
所以最低点向心加速度a=v02R=4m/s2
(2)a与b水平方向动量守恒且总动量等于零，满足人船模型mx1=Mx2
且x1+x2=R
所以可得x1=MM+mR=3m
a滑下过程中ab组成的系统总能量守恒mgR=12mv12+12Mv22
a与b水平方向动量守恒可得mv1=Mv2
可得v1=3 203m/s，v2= 203m/s
小滑块由合力提供向心力FN−mg=mv相对2R
所以FN=1103N
(3)B点飞出到C点过程中，小滑块做斜抛运动，在水平方向匀速运动，则时间为t=ℎtan60∘vBcs60∘=ℎ 3vB2
在竖直方向竖直上抛，取向下为正方向，则ℎ=−vBsin60∘t+12gt2
得vB=43 3m/s
释放位置到B点列动能定理mg(R−Rcsθ)−mgℎ−μmgcsαℎsinα=12mvB2
解得csθ=12
所以θ=60∘