黑龙江省齐齐哈尔2025届高三下学期一模物理试卷 含解析

这是一份黑龙江省齐齐哈尔2025届高三下学期一模物理试卷 含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：（本题共10小题，其中1-7题每小题只有一项符合题目要求，每小题4分；8-10题每个小题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
1. 2022年中国空间站已经全面建成，目前已经转入应用与发展阶段。如图所示，若该空间站仅在地球引力作用下绕地球沿椭圆轨道运动，则运动过程中不变的物理量是（ ）
A. 动量B. 加速度C. 动能D. 机械能
【答案】D
【解析】
【详解】AC．空间站绕地球做椭圆运动过程中，速度大小和方向不断改变，故动量时刻改变，动能时刻改变，故A C错误；
B．空间站到地心的距离不断改变，由万有引力提供向心力
可知，加速度时刻改变，故B错误；
D．空间站仅在地球引力作用下运动，所以机械能守恒，故D正确。
故选D。
2. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A. 绳对圆环的作用力逐渐减小B. 工人对绳的拉力不变
C. 平台对工人的支持力逐渐增大D. 平台对工人的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，故A错误；
B．设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为F，根据力的平衡可知
缓慢释放手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变小，绳上拉力变小，故B错误；
C．每侧绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，对工人研究可知，平台对工人的支持力等于工人的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；
D．平台对工作的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即
因此平台对工人的摩擦力逐渐减小，故D正确。
故选D。
3. 如图为衢州某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低，当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（ ）
A. 卡丁车质量越大，对应理论时速越大
B. 当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变
C 卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力
D. 卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需向心力大
【答案】B
【解析】
【详解】A．当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势，此时重力和弹力的合力恰好提供向心力，设弯道倾角为，则
质量可以约去，所以理论速度与质量无关，故A错误；
B．根据以上分析可知，理论速度与动摩擦力因数无关，当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变，故B正确；
C．卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力作用，向心力不是物体实际受力，故C错误；
D．卡丁车所需的向心力为，以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧半径大，所需的向心力小，故D错误。
故选B。
4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入薄片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹。以下叙述与干涉条纹的特点不相符的是（ ）
A. 条纹间距相等
B. 任意一条明条纹所在位置下面的薄膜厚度相等
C. 改用频率更大的光照射，条纹间距将变大
D. 任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定
【答案】C
【解析】
【详解】A．劈尖干涉是等厚干涉,是厚度相等的地方,干涉条纹级次相同,根据等厚干涉级次方程有
k是干涉级次，从这个公式可以看出当劈尖角不变的时候，干涉级次k和劈尖厚度h是线性关系，也就是两个干涉级之间的厚度差一定，而厚度差乘以劈尖角，就是条纹水平方向上的条纹间距，而劈尖角又不变，所以条纹间距是相等的，故A正确；
BD．从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为，即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，故BD正确；
C．改用频率更大的光照射，波长变短，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变小，干涉条纹条纹间距变小，故C错误。
本题选错误的，故选C。
5. 实际生产中一些变化很小的振动难以精确测量，某同学设计制作了电容振动检测仪，检测物体的振动情况，原理如图所示。电容器的右极板固定在绝缘支架上，左极板固定在被测物体上，当被测物体左右振动时，电容器的电容随之发生变化。下列说法中正确的是（ ）
A. 被测物体向右运动时电容器所带电荷量减少
B. 被测物体振动时，电容器极板间的电场强度不变
C. 当灵敏电流计的电流方向从到，则被测物体向左运动
D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．当被测物体向右运动时两板间距离变小，根据可知电容C增大，由于极板间电压U不变，根据可知电容器带电荷量Q增大，故A错误；
B．被测物体振动时两极板间距离d变化，由于U不变，根据电场强度可知E一定变化，故B错误；
C．灵敏电流计的电流方向由b到a，与电容器充电时电路中的电流方向相反，说明电容器放电，电容器带电荷量Q减小，由可知电容C减小，根据可知两极板间距离变大，被测物体向左运动，故C正确；
D．检测结束，断开开关，电容器通过电阻R放电，由于开关断开前右极板接电源正极，带正电荷，故此时有b到a的放电电流，故D错误。
故选C。
6. 沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、、和分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 从O点到C点，电势先升高后降低
B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C. 粒子运动到C点时动能大于
D. 粒子在AB段电势能减少量小于BC段电势能减少量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．从点到点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从点到点，电势逐渐降低，A错误；
B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加运动，B错误；
C．由图像可知图像的面积表示电势差，则有
UOC>3UOA
由动能定理有
由上几式可得
所以粒子运动到点时动能大于，C正确；
D．粒子在段图像的面积大于段图像的面积，则UAB>UBC，所以粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量，D错误。
故选C。
7. 用单摆可以测量某一行星的自转周期，若测得在相同时间t内，摆长为L的单摆在该行星两极处完成了次全振动，在该行星赤道处完成了次全振动，设该行星为质量分布均匀的球体，半径为R，则该行星自转周期是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在两极处，设重力加速度为，单摆的周期为
根据单摆周期公式
联立可得
在赤道处，设重力加速度为，单摆的周期为
根据单摆周期公式
联立可得
设自转周期为，根据
联立解得
故选B。
8. 近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（ ）
A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定
B. 某些原子核能够放射出粒子，说明原子核内有粒子
C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，为中子
D. 若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项A错误；
B. 某些原子核能够放射出粒子，这是核内中子转化为质子时放出的负电子，不能说明原子核内有粒子，选项B错误；
C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为
根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为-1，则X为电子，选项C错误；
D. 因从6→1的能级差大于从6→2的能级差，则若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，选项D正确。
故选D。
9. 如图，MN和是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑链接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为2R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A. 流过定值电阻的电流方向是：N→Q
B. 通过金属棒的电荷量为
C. 金属棒克服安培力所做的功为
D. 电阻R产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由右手定则可知：金属棒向右切割磁感线时，在闭合回路中产生逆时针方向的感应电流，即通过定值电阻的电流方向是从Q到N，故A错误；
B．根据电磁感应定律有
由欧姆定律可知
根据公式
联立解得
故B正确；
C．根据动能定理有
解得
则金属棒克服安培力所做的功为，故C错误；
D．根据功能关系可知：
则电阻R产生的焦耳热为
故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，粗糙水平地面上有长木板P，小滑块Q（可看作质点）放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知小滑块Q与长木板P的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度。则下列说法正确的是（ ）
A. 滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.05B. 长木板P与地面之间的动摩擦因数是0.75
C. 时长木板P停下来D. 长木板P的长度至少是
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由乙图可知，力F在5s时撤去，此时长木板P的速度为，6s时两者速度相同为，在0~6s的过程，对Q由牛顿第二定律得
根据图乙可知
联立解得滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数为
故A正确；
B．在5~6s的过程，对P由牛顿第二定律得
由乙图可知
联立解得长木板P与地面之间的动摩擦因数为
故B错误；
C．从6s末到长木板停下的过程，对长木板由牛顿第二定律得
解得
该过程所用时间为
可知时长木板P停下来，故C正确；
D．6s前长木板的速度大于滑块Q的速度，6s后长木板P的速度小于滑块Q的速度，由图像与横轴围成的面积表示位移，可知6s前Q相对于P向左运动的位移大小为
6s后到两者都停下，Q相对于P向右运动的位移大小为
则长木板P的长度至少为
故D错误。
故选AC。
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上滑块与挡光片的总质量为200g，滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为300g的小球相连。导轨上的B点有一光电门，挡光片的宽度用游标卡尺测出结果如右图，其读数为______mm。
某次实验时导轨的倾角为，当地重力加速度为g=9.8m/s2，滑块由静止从A点到通过B点的过程中，测量出挡光片经过光电门的时间为0.0053s，A、B两点间的距离为53.00cm，则系统的动能增加量ΔEk=______，系统的重力势能减少量ΔEp=______，在误差允许的范围内,其ΔEk=ΔEp，可以认为系统的机械能守恒。(结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①. 10.60 ②. 1.00J ③. 1.04J(正负偏差0.05)
【解析】
【详解】[1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm；
固定刻度读数为10mm，游标读数为
0.05×12mm=0.60mm
所以最终读数为
10mm+0.60mm=10.60mm
[2]滑块从A处到达B处的速度
则系统动能的增加量
[3]系统重力势能的减小量
12. 某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻（约）
（1）现备有下列器材：
A．待测的干电池一节
B．电流表A（量程0~150mA、内阻）
C．电压表V（量程0~3V、内阻R约）
D．滑动变阻器R（、1.0A）
E．电阻箱（）
F．开关和若干导线
该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表。则电阻箱的阻值应取______，并在图甲的虚线框Ⅰ内画出改装后的电路图_____；
（2）图乙为该同学根据图甲所示电路所绘出的图像，U、I分别为电压表V和电流表A的示数（表盘刻度值并未修改），根据该图像可得被测电池的电动势______V，内阻______（小数点后保留两位）；
（3）对本实验的系统误差理解正确的是______（多选，填正确答案标号）。
A．电流表的分压作用导致实验出现系统误差
B．电压表的分流作用导致实验出现系统误差
C．由于电压表读数变化不大，读数不准确导致实验系统误差大
D．将虚线框Ⅰ、Ⅱ元件互换，重新进行实验，可排除系统误差
【答案】 ①. 1 ②. 见解析 ③. 1.48 ④. 0.84 ⑤. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0～0.6A的电流表，则需要并联的电阻箱的阻值应取
[2]电路图如图
（2）[3][4]设电流表的电流为，则干路电流为，由闭合电路欧姆定律可得
将题中图像中图线延长与纵轴相交，如图所示
根据图像的纵轴截距可知，电池的电动势为
图像的斜率绝对值为
解得内阻为
（3）[5]
AB．由电路图可知，误差来源于电压表的分流，不是来源于电流表的分压，则电压表的分流作用导致实验出现系统误差，故A错误，B正确；
C．由于电压表读数变化不大，读数不准确导致实验偶然误差大，故C错误；
D．将虚线框Ⅰ、Ⅱ元件互换，由于电流表内阻已知，则电流表的分压可知，重新进行实验，可排除系统误差，故D正确。
故选BD。
13. 如图，圆形线圈的匝数，面积，处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小B随时间t变化的规律为，回路中接有阻值为的电热丝，线圈的电阻。电热丝密封在体积为的长方体绝热容器内，容器缸口处有卡环。容器内有一不计质量的活塞，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，活塞左侧封闭一定质量的理想气体，起始时活塞处于容器中间位置，外界大气压强始终为，接通电路开始缓慢对气体加热，加热前气体温度为。
（1）求流过电热丝的电流；
（2）开始通电活塞缓慢运动，刚到达卡环时，气缸内气体的内能增加了，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求此时气缸内气体的温度及电热丝的通电时间。
【答案】（1）
（2），120s
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律可得，电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得，流过电热丝的电流为
【小问2详解】
开始通电活塞缓慢运动，刚到达卡环时，密封气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得
解得此时气缸内气体的温度为
此过程气体对外界做功为
气缸内气体的内能增加了，根据热力学第一定律可得
可得气体吸收热量为
根据焦耳定律可得
可得电热丝的通电时间为
14. 2024年哈尔滨成为了全国旅游的最热门的城市，美食和冰雪项目深受大量游客喜爱，如图1所示的滑雪圈是网红打卡项目之一。图2为某滑雪圈项目轨道的示意图，该项目的轨道由倾角、长滑道与水平冰雪地面平滑连接构成，雪圈与倾斜滑道间的动摩擦因数，与水平冰雪地面的动摩擦因数。游客甲从滑道顶端A点由静止开始下滑，雪圈过B点前后速度大小不发生变化，当游客甲滑至水平地面上C处时与停在C处未及时起身离开的游客乙发生正碰，作用时间很短，间距离。已知两游客最终都停在了水平面上，不计空气阻力引起的能量损失，两游客连同雪圈可看成质点，游客甲连同雪圈总质量，游客乙连同雪圈总质量为，。求：
（1）碰撞前游客甲的速度；
（2）全过程中两游客与轨道摩擦可能产生的热量的最小值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）游客从A点由静止开始下滑至C处，根据动能定理
碰撞前游客甲的速度为
（2）当两游客碰撞后，速度相等，碰撞损失的能量最大，全过程中两游客与轨道摩擦产生的热量最小，根据动量守恒
解得
碰撞损失的能量为
全过程中两游客与轨道摩擦产生热量的最小值为
15. 如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立坐标系，在第二象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=53°。在第三象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距板间有竖直向上的匀强磁场；两板右端在y轴上，板C1与轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离L=1.2m。在第四象限内垂直于轴放置一块平行于y轴且沿y轴负向足够长的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出，小球刚好垂直于轴穿过C1板上的M孔进入磁场区域。已知小球可视为质点，小球的比荷P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离。不考虑空气阻力。
（1）求匀强电场的场强大小；
（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围；
（3）若时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度按图乙的规律随时间呈周期性变化（取竖直向上为磁场正方向），求小球从M点到打在平板C3上所用的时间。（结果可用分数表示）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球在第二象限内做类平抛运动，在垂直于电场方向上，有
在平行于电场方向上，有
根据牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）小球通过M点的速度
如图甲所示
小球刚好能打到Q点时，磁感应强度最大，设为B₁，此时小球的轨迹半径为，由几何关系有
由
得
即
解得
小球恰好不与C₂板相碰时，磁感应强度最小，设为此时小球的轨迹半径为易得
解得
所以磁感应强度的范围是
（3）小球进入磁场中做匀速圆周运动，半径
周期
在磁场变化半个周期内，小球运动轨迹所对应的圆心角为小球在磁场中的运动轨迹如图乙所示
根据几何关系有一个周期内小球沿x轴方向运动的位移为
而
L-0.9m=0.3m=r
即小球刚好垂直y轴方向离开磁场，小球在磁场中运动的时间
小球离开磁场到打在平板C₃上所用时间
小球从M点到打在平板C₃上所用时间