2025届河北省高三下学期模拟预测物理试题（附答案解析）

这是一份2025届河北省高三下学期模拟预测物理试题（附答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2024年5月10日晚至5月11日晨，全球多地出现罕见极光（如图）。人们看到的极光，主要是太阳喷出的高速电子撞击空气中的一些原子，造成这些原子处于激发态，其核外电子由高能级轨道向低能级轨道跃迁时发出的。极光光谱中最重要的谱线是氧原子发出的波长为的绿线，称为极光绿线。下列说法正确的是（ ）
A．极光中含有多种颜色的光，极光光谱是连续谱
B．极光绿线是氧原子的特征谱线
C．激发态氧原子的核外电子向低能级轨道跃迁时，其动能减小，电势能增大
D．激发态氧原子的核外电子向低能级轨道跃迁时，其动能和电势能都减小
2．写毛笔字时为防止纸张在桌面上移动，常用长条形物体一镇尺，压住纸张。如图所示纸张放在水平桌面上，镇尺放在纸张北方一侧压住纸张，当毛笔向南侧书写时给纸张一个向南的滑动摩擦力，纸张保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A．镇尺所受的静摩擦力大小等于
B．纸张共受到2个静摩擦力和1个滑动摩擦力
C．放上镇尺能防止纸张在桌面上移动是由于增大了纸张和桌面之间的最大静摩擦力
D．桌面对纸张的支持力、纸张的重力以及镇尺的重力三力平衡
3．2024年4月，世界上规模最大、效率最高的压缩空气储能站在山东并网发电。如图为压缩空气储能装置示意图，电力系统负荷低谷时，关闭储气室的出气阀门，利用多余电能驱动压缩机，将大气压入储气室。已知储气室的容积为V，初态内部气体压强为，充气结束时储气室压强达到。已知外部大气压强恒为，充气过程中，储气室内、外温度相等且不变，则此过程中被压缩进入储气室的外部气体体积为（ ）
A．100VB．100.5VC．105VD．99.5V
4．2024年8月12日，中国天眼（FAST）发现了罕见的双中子星系统。如图所示是其简化示意图，经观测A、B两颗中子星距离为L，均绕两者连线上的O点做周期为T的匀速圆周运动，A中子星的轨道半径为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．A中子星的质量为
B．B中子星的质量为
C．A、B中子星运动速度大小的比值为
D．A、B中子星质量之和与质量之差的比值为
5．歼-20（图甲）是我国现役的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机，图乙为歼-20某次执行任务水平飞行时的示意图，图中一系列圆表示歼-20不同时刻发出的声波所到达的位置，这些圆相切于一点，歼-20恰处于该点上。下列说法正确的是（ ）
A．歼-20正在靠近P点
B．歼-20的速度与它发出声波的速度大小相等
C．Q处速度为零的观察者接收到声波的频率等于歼-20发出声波的频率
D．P处速度为零的观察者接收到声波的频率高于Q处速度为零的观察者接收到声波的频率
6．2024年4月初，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”（图甲）提前完成2200万千瓦时的投用整年发电目标。图乙为其发电及对外供电的简化原理示意图，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，发电机与理想变压器原线圈连接，变压器副线圈两端接电阻R。已知发电机线圈匝数为N，变压器原、副线圈的匝数比，理想变压器原线圈中的电流随时间变化规律如图丙所示，则发电机线圈从图示位置开始转过半圈的过程中，通过电阻R的电荷量为（ ）
A．B．C．D．
7．一物体沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示物体运动的速度，x表示物体运动的位移，关于该物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．该物体在做减速直线运动
B．该物体在做匀加速直线运动
C．该物体运动位移为所用的时间为
D．在运动过程中，该物体的加速度逐渐减小
二、多选题
8．如图所示为光滑水平桌面的俯视图，空间中存在平行于桌面的匀强电场E，A、B两带电小球（可视为点电荷）放置在光滑水平桌面上处于静止状态，两者连线与电场方向平行，C点为A、B连线中点，D点与A、B构成等边三角形。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两小球带电荷量大小一定相等，A球带负电荷
B．D点电场强度为零
C．C点电场强度是D点电场强度的7倍，且两者方向相反
D．D点电势高于C点电势
9．一新款小型电动汽车上市前进行了直线驾驶性能检测，汽车运动的位移（x）与速度的平方（）关系的图像如图所示，当汽车位移为20m时，电动机功率达到额定功率，之后保持额定功率运行。已知汽车质量为1.2t，所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．汽车启动后先做匀加速直线运动，加速度大小为
B．汽车运动过程中所受阻力大小为
C．汽车共经12s运动至位移62.5m处
D．汽车运动62.5m的过程中，电动机共做功
10．如图，水平放置长为d的方筒，横截面是边长为a的正方形，P点为方筒左侧面的中心，Q点为右侧面的中心，筒内有磁感应强度为B，方向与PQ连线平行的水平匀强磁场。粒子源在P点向PQ所在的竖直面内多个方向发射质量为m，电荷量为+q的带电粒子，所有粒子速度v的水平分速度大小均为，最终所有带电粒子均能从Q点射出方筒，不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列关于粒子运动的说法中正确的是（ ）
A．磁感应强度B的最小值为
B．磁感应强度B的最小值为
C．磁感应强度B为最小值时，粒子速度v与PQ连线最大夹角的正切值为
D．磁感应强度B为最小值时，粒子速度v与PQ连线最大夹角的正切值为
三、实验题
11．淋浴或洗澡后，浴室地面会变得非常湿滑，容易发生滑倒事故，因此使用合格的防滑垫是非常重要的。物理实验小组采用如图所示的装置测试某硅胶防滑垫与表面浸湿的瓷砖之间的动摩擦因数。上表面水平且浸湿的瓷砖固定在桌面上，将防滑垫P放置在瓷砖的上表面，细绳左端系在防滑垫P上，跨过定滑轮后另一端挂有质量为m的重物Q。将防滑垫P拉到M点，此时重物Q离地面高度为h，由静止释放重物Q，防滑垫P向右运动位移d到N点后静止，此时细绳已经松弛弯曲。改变h，多次实验得到下表的多组数据。已知防滑垫P的质量为，不考虑其沾水后质量的变化，重力加速度g取。
(1)结合实验数据在所给坐标系中绘制d—h关系图像 ；
(2)经测定知m=1kg，，结合所绘制的图像，防滑垫P与表面浸湿的瓷砖之间的动摩擦因数为 （保留2位有效数字）；
(3)若瓷砖上表面不水平而是左端稍高，所测得的防滑垫P与表面浸湿的瓷砖之间的动摩擦因数 （填“偏大”“偏小”或“准确”）。
12．如图所示为实验室某型号单电源欧姆表内部的简化电路图，1、2为两个倍率挡位，S为倍率转换开关，为欧姆表的调零电阻（其最大阻值为），、、、、均为定值电阻，其中、、阻值较大，G为电流计，电源内阻不可忽略。请分析并回答下列问题：
(1)如图所示，欧姆表有A、B两个表笔，其中 （填“A”或“B”）为红表笔；
(2)已知欧姆表有“×1”和“×10”两个挡位，且，则将倍率转换开关S与2接通时，挡位为 （填“×1”或“×10”）；
(3)在欧姆表的使用过程中，从“×1”转换为“×10”挡位时，需要进行欧姆调零（即调节电流计G满偏），则滑片P应该适当 （填“向左”或“向右”）调节；
(4)欧姆表所测量的电阻值与电路中所用电流计的表盘刻度一一对应，电流计的满偏电流为，已知“×1”挡位的20Ω刻线与电流计的倍的刻线重合，则其5Ω刻线与电流计的 倍的的刻线重合。
四、解答题
13．一位同学利用所学物理知识自制了如图所示的仪器，用来测量平行玻璃砖的折射率。在一次测量中，先不放平行玻璃砖，调节仪器横梁处于A位置，激光笔斜向左下方与竖直方向夹角为30°发射一细束激光，此时激光打在仪器底座的O点。再将厚度d=5cm的待测平行玻璃砖置于仪器底座上，将仪器横梁上调至B位置，激光笔竖直上移h=2cm而不改变激光笔的照射方向，此时激光通过平行玻璃砖后仍照射在O点。求待测平行玻璃砖的折射率。
14．如图所示，间距L=2m的光滑平行导轨所在平面与水平面夹角θ=30°，导轨底边AB水平，且接有一个特殊的电源，电路接通后该电源在不同的外接负载条件下均保持所输出的电流恒定为I=0.5A，导轨上C、D两点连线与底边平行，E为导轨平面上一点，C、D、E的连线构成等腰直角三角形，O点为等腰直角三角形CDE过E点高的中点，三角形内部存在垂直导轨平面向下，磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。将一长度也为L=2m，质量m=0.05kg，电阻为定值的导体棒放置在C、D位置，导体棒受到C、D两处挡板的作用处于静止状态。导轨足够长，重力加速度g取。求：
(1)闭合开关S的瞬间，导体棒的加速度a的大小；
(2)导体棒第一次经过O点时速度的大小；
(3)已知闭合开关S后经导体棒第一次经过O点，若以O点为原点沿斜面向上为正方向建立x坐标轴，请写出导体棒所受合力与其坐标x的关系式及导体棒从O点第一次到达x=0.25m所用的时间t。（结果均可用分数表示）
15．如图所示，物块B套在固定的竖直杆上的O点，竖直杆足够长，将O点记为坐标原点，沿固定直杆竖直向下建立坐标轴x，物块B与竖直杆之间存在摩擦力，初态时物块B恰好处于静止状态不下滑。现将物块A从O点正上方处由静止释放，物块A与竖直杆之间没有摩擦力，物块A下滑过程中与物块B发生的所有碰撞均为弹性碰撞，且两者发生碰撞所用的时间极短。已知物块A的质量，物块B的质量，，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
(1)物块A与物块B发生第一次碰撞后反弹的高度；
(2)物块A与物块B发生第一次碰撞后到第二次碰撞前，两者之间的最大距离；
(3)物块A与物块B发生第n次碰撞时，物块B的位置坐标。（结果均可用分数表示）
h/cm
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
d/cm
19.2
25.3
57.1
76.0
96
113
《2025届河北省高三下学期模拟预测物理试题》参考答案
1．B
【详解】A．极光中含有多种颜色的光，均是由于空气中某些原子受激发后发射出的，其能量只能等于一些特定值，所以极光光谱是分立的线状谱，A错误；
B．线状谱中的亮线是原子的特征谱线，B正确；
CD．根据玻尔理论，向低能级跃迁时，电子动能增加，电势能减小，CD错误。
故选B。
2．C
【详解】A．镇尺相对纸张无运动趋势，则镇尺与纸张之间并无摩擦力，故A错误；
B．由于纸张始终处于静止状态，受到毛笔施加的向南的滑动摩擦力，同时受到桌面施加的向北的静摩擦力作用而处于平衡状态，故B错误；
C．放上镇尺后，纸张与桌面间的压力变大，最大静摩擦力增大，能起到防止纸张在桌面上移动的作用，故C正确；
D．在竖直方向上，纸张的重力、桌面对纸张的支持力以及镇尺对纸张的压力三力平衡，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】以被压缩进入储气室的外部气体和初态储气室内部气体为研究对象，设被压缩进入储气室的外部气体体积为，由玻意耳定律，得
解得
故选D。
4．D
【详解】A．B中子星的轨道半径为，对B中子星有
可得A中子星的质量为
故A错误；
B．对A中子星有
可得B中子星的质量为
故B错误；
C．由
可得
故C错误
D．易知A、B中子星的质量之和与质量之差的比值为，故D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．圆的位置逐渐右移，说明歼-20的运动方向向右，正在远离P点，故A错误；
B．歼-20恰处于这些圆的同一切点上，说明歼-20与它发出的声波在相等时间内向右运动的距离相等，故两者速度大小相等，故B正确；
C．歼-20远离Q点，该处速度为零的观察者接收到声波的频率小于歼-20发出声波的频率，故C错误；
D．歼-20发出的声波在各方向上速度相同，由题图可知处于P点的观察者单位时间内接收到完整波的个数最少，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】发电机线圈从图示位置开始转过半圈的过程中，设发电机线圈面积为S，匀强磁场磁感应强度大小为B，原线圈回路总等效电阻为，则通过原线圈的电荷量为
而原线圈电流最大值
其中
联立解得
再根据
可知发电机线圈从图示位置开始转过半圈的过程中，通过电阻R的电荷量为
故选A。
7．C
【详解】A．图像斜率
根据图像有
整理得
可知随着x增大，即速度在增大，物体做加速运动，故A错误；
BCD．根据微元法，在图像中选取一微元，则该段图像与横轴围成的面积为
可知图像与横轴围成的面积表示运动时间，则物体运动到处的时间为
由图像可知，增大相同的位移，图像与横轴围成的面积逐渐减小，即所用的时间在减小，根据
由于逐渐增大，可知增大相同的位移，速度的变化量变大，由可知加速度增大，故C正确，BD错误。
故选C。
8．AB
【详解】A．水平方向上，两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平衡状态，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到的电场力也一定是大小相等，方向相反，故两小球带电荷量大小一定相等，且A带负电荷，B带正电荷，故A正确；
B．设A、B间距为d，小球带电荷量为q，两小球所受电场力和库仑力大小相等，即
因为是等边三角形，所以A、B两小球所带电荷在D点产生的合场强与匀强电场大小相等，方向相反，因此D点的电场强度是零，故B正确；
C．A、B两点电荷在C点产生的合场强为
C点电场强度大小
方向与E反向，故C错误；
D．A、B两小球带等量异种电荷，C点为A、B连线中点，D点在C点的正右方，都在A、B连线中垂线上且与匀强电场方向垂直，因此D、C两点的电势相等，故D错误。
故选AB。
9．AC
【详解】A．0~20m内，图像的表达式为
结合匀变速直线运动公式可知，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为
故A正确；
B．由图可知，20m时，汽车速度
根据牛顿第二定律有
可得汽车运动过程中所受阻力
故B错误；
C．由得，0~20m所用时间
62.5m时汽车开始匀速运动，速度大小
在20~62.5m间，由动能定理可得
解得20~62.5m运动时间
汽车运动至位移62.5m处共用时
故C正确；
D．汽车运动62.5m过程中，电动机共做功
故D错误。
故选AC。
10．AC
【详解】AB．带电粒子在匀强磁场中运动时，将其分解为沿水平方向的匀速直线运动和在竖直面内的匀速圆周运动，设带电粒子入射时沿竖直方向的分速度大小为，由带电粒子在水平方向做匀速直线运动得
在竖直面内，设带电粒子做圆周运动的半径为r，周期为T，易得
则有，联立得，当n=1时，B有最小值，可得，故A正确，B错误；
CD．将粒子的速度分解，如图所示
有
当tanθ有最大值时，取得最大值，此时
又，
联立可得此时，故C正确，D错误。
故选AC。
11．(1)
(2)0.49
(3)偏小
【详解】（1）舍去偏差较大的第二组数据点，可作出d—h关系图像如下图所示
（2）重物Q下落至临落地时根据动能定理，有
在重物Q落地后，对防滑垫P，根据动能定理，有
整理得防滑垫P还将运动
可知
结合d—h图像的斜率得
代入k=1.9，m=1kg，
解得μ=0.49
（3）若瓷砖上表面不水平而是左端稍高，防滑垫P向右运动的距离d变大，d—h关系图像斜率变大，易知测得的动摩擦因数偏小。
12．(1)B
(2)×10
(3)向左
(4)
【详解】（1）电流从红表笔流入电表，故B为红表笔。
（2）欧姆表倍率挡的内阻大小决定了它的倍率值，内部电路可等效为下图
在倍率转换开关S与2或1接通时，电流计满偏的情况下，由于
可知S与2接通时干路总电流更小，欧姆表的内阻较大，2挡位为×10挡。
（3）“×1”挡欧姆调零正常使用后，转换为“×10”挡位，更大阻值的接入电路，两表笔短接调零时，会导致电源外的电路分压增大，电流计中的电流将增大，故应将滑片P向左移。
（4）根据电路串并联知识易得，在“×1”挡位时，干路总电流与电流计的电流成正比，干路总电流的最大值记为，则
由题意R=20Ω，且
可得
当R=5Ω时，干路总电流
故与倍的刻线重合。
13．
【详解】作出光路图如图所示
放上平行玻璃砖后，光线的入射角i=30°。
由几何关系易得GP=d－h=3cm，
折射角正弦值
则待测平行玻璃砖的折射率
解得
14．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1）由左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上，由牛顿第二定律得BIL－mgsinθ=ma
解得
（2）导体棒沿斜面向上运动位移d=0.5m时第一次经过O点，由几何关系易得此时导体棒处于磁场中的长度为；向上运动过程中导体棒处于磁场中的长度随其位移均匀减小，安培力做功
解得
由动能定理得
解得
（3）导体棒坐标为x时，导体棒处于磁场中的长度为
合力大小
即
可知导体棒以O点为中心做简谐运动，振幅A=0.5m，且导体棒第一次经过O点用时为四分之一周期，可得T=πs
导体棒过O点后再经第一次到达x=0.25m
从导体棒第一次经过O点时开始计时，则有
解得所用时间
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设A与B碰前速度为，则有
由于A与B的碰撞为弹性碰撞，则有，
解得，
（2）碰后B匀速下滑，A沿杆向上做竖直上抛运动，当二者速度相同时相距最远，根据
得
B的位移
A的位移，
解得
（3）设A与B第二次碰前速度为，该过程中两者向下位移相等，则两物块平均速度相等，
即
解得
所用时间
第1、2两次碰撞之间B移动的位移为
设第二次碰后A、B速度分别为、，由动量守恒定律与机械能守恒定律得，
解得，
任意两次碰撞之间两物块位移相等，设A与B第三次碰前速度为，则有
解得
所用时间
2、3两次碰撞之间B移动的位移为
同理第3、4两次碰撞之间B移动的位移为
可得第、n次碰撞之间B移动的位移为
物块A与物块B发生第n次碰撞时，物块B的位置坐标
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
D
B
A
C
AB
AC
AC