2025届黑龙江省名校协作体高三下学期一模考试物理试卷（解析版）

这是一份2025届黑龙江省名校协作体高三下学期一模考试物理试卷（解析版），共21页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 2024年10月30日，神舟十九号由长征二号F遥十九运载火箭送入近地点约为200km，远地点约为362km的预定椭圆轨道。约6.5小时后，神舟十九号成功对接空间站天和核心舱前向端口，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 飞船从近地点沿椭圆轨道到达远地点的过程中机械能增加
B. 飞船在椭圆轨道的远地点与变轨到圆轨道后相比，加速度大小不变
C. 空间站组合体中的人和物体均处于超重状态
D. 对接后空间站组合体质量增大，在原来的圆轨道上运行的速度变大
【答案】B
【解析】A．飞船从近地点沿椭圆轨道到达远地点的过程中，只受到地球引力，只有地球引力做功，所以机械能守恒，故A错误；
B．根据牛顿第二定律
可得
飞船在椭圆轨道的远地点与变轨到圆轨道后相比，到地球的距离相等，所以加速度大小不变，故B正确；
C．空间站组合体中的人和物体受到的万有引力全部用来提供向心力，所以空间站组合体中的人和物体处于失重状态，故C错误；
D．根据牛顿第二定律
解得
可知，在圆轨道上运动的线速度大小与物体质量无关，所以对接后空间站组合体质量增大，在原来的圆轨道上运行的速度大小不变，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，将完全相同的小球1、2从同一高度处同时由静止释放，其中斜面固定在地面上且表面光滑，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 两个小球同时落地
B. 两个小球落地瞬间的速度相同
C. 两个小球落地瞬间的动能相同
D. 两个小球落地瞬间重力的功率相同
【答案】C
【解析】A．小球1做自由落体运动，小球2做初速度为零的匀加速直线运动，小球2的加速度小于g，位移大于小球1的位移，所以小球2的运动时间比小球1的运动时间长，即小球2后落地，故A错误；
BC．两个小球运动过程中机械能守恒，重力势能的减少量相等，动能的增加量也相等，末动能也相等，末速度大小也相等，但方向不同，所以两个小球落地瞬间的速度不相同，故B错误，C正确；
D．两个小球落地瞬间速度大小相等，但方向不同，所以重力的功率不同，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，质量为3kg的物块（可视为质点）静止在水平台面上，质量不计的光滑圆环固定在物块上。一根细绳穿过圆环，一端固定在A点，在另一端施加一方向水平的作用力F，物块恰好仍保持静止。已知物块与台面之间动摩擦因数为0.5，OA与水平方向的夹角为53°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。则F的大小为（ ）
A. 12.5NB. 7.5NC. 15ND. 10N
【答案】A
【解析】圆环两端细绳的拉力相等，根据共点力平衡条件有
根据摩擦力的公式有
解得N
故选A。
4. 双缝干涉实验的原理图如图所示，虚线为双缝a、b的中垂线且垂直交光屏于O点，单缝也位于虚线上。单色红光沿虚线从单缝射入，在光屏上形成稳定的干涉图样。下列说法正确的是（ ）
A. 保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，则光屏上的条纹间距会变大
B. 保持单缝、光屏的位置不变，若将双缝向单缝靠近，则光屏上的条纹间距会变大
C. 若将a缝挡住，则光屏上不再呈现明暗相间的条纹
D. 若将b缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在O点
【答案】B
【解析】A．保持单缝、双缝、光屏的位置不变，若在光屏与双缝间充满水，根据，
可知，单色红光经过双缝后再水中的波长变小，根据
可知，光屏上条纹间距会变小，故A错误；
B．保持单缝、光屏位置不变，若将双缝向单缝靠近，则双缝到光屏的距离变大，根据
可知，光屏上的条纹间距会变大，故B正确；
C．若将a缝挡住，则单色红光经过b缝衍射后仍能形成明暗相间的条纹，故C错误；
D．若将b缝挡住，则光屏上衍射图样中央亮纹的中心在a缝与单缝连线在光屏上的交点，即在O点上方，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，一个电容为C的平行板电容器与恒压电源相连，平行板电容器极板长度为d，极板间距离也为d。一电荷量为q、质量为m的粒子以平行于极板的速度v0贴近上极板从左侧进入电场，恰好能从两极板间的中点射出。不计粒子所受重力，忽略电容器两极板的边缘效应。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带负电
B. 带电粒子射出电场时的速度大小为2v0
C. 若将下极板上移，则粒子恰好紧贴下极板右侧射出
D. 若断开开关后将下极板上移，则粒子穿过平行板电容器的过程中电势能减少了
【答案】D
【解析】A．由粒子的运动可知，粒子所受电场力垂直于极板向下，因电场方向垂直于极板向下，所以粒子带正电，故A错误；
B．粒子在两极板间做类平抛运动，射出电场时速度方向延长线过上极板的中点，即速度方向与极板成角，所以，带电粒子射出电场时的速度大小为，故B错误；
C．若将下极板上移，则两极板间的场强变为原来的2倍，粒子的加速度变为原来的2倍，假设粒子能够射出电场，则粒子在两极板间运动的时间不变，垂直极板方向发生的位移变为原来的2倍，所以粒子必将打在下极板上，故C错误；
D．若断开开关后将下极板上移，根据，，
得
若电容器两极板与电源断开，则不变，若只改变两极板间的距离则两极板间的场强不变。
则粒子的运动轨迹不变，即粒子穿过平行板电容器的过程中动能增加了，因粒子只受电场力，动能与电势能总和不变，所以电势能的减少量等于动能的增加量，即电势能减少了，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一质量m=20g、电荷量的小球以大小v0=20m/s的初速度与水平方向成θ=30°的夹角由K点斜向上射出，小球由K点运动至最高点P（图中未画出）时，其机械能的增加量为13J。取g=10m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 由K至P，小球的电势能增加了13J
B. 由K至P，小球的重力势能增加了4J
C. 小球在P点的速度大小为40m/s
D. 电场强度的大小为
【答案】C
【解析】A．由K至P，小球机械能的增加量为13J，则电场力做了13J正功，小球的电势能减少了13J，故A错误；
B．小球竖直方向上的初速度
小球竖直方向上受重力作用，则小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，则由K点运动至最高点P的时间为
上升的高度
由K至P，小球的重力势能增加了，故B错误；
C．取K点所在水平面重力势能为零，由K至P，根据已知条件可得
解得，故C正确；
D．小球水平方向做匀加速直线运动，在K点水平分速度为
由于P点是最高点，此时竖直分速度为零，水平分速度为v，根据匀变速直线运动速度与时间的关系可得
解得
故D错误。故选C。
7. 一列简谐横波沿x轴传播，位于原点O处的波源由平衡位置起振，并开始计时，t=1.2s时的波形图如图所示，平衡位置位于x1=3m处的质点恰好起振。质点Q、P的平衡位置分别为xQ=2.5m、xP=4.5m。下列说法正确的是（ ）
A. 波源沿y轴负方向起振
B. t=1s时，波源第二次位于波峰
C. P起振后，P、Q的位移之和始终为0
D. t=2.4s时，质点P位于平衡位置
【答案】B
【解析】A．如图所示，平衡位置位于x1=3m处的质点恰好起振，根据“同侧法”可知，此时x1=3m处的质点沿y轴正方向振动，所以波源沿y轴正方向起振，故A错误；
B．该简谐横波的波速为
由图可知，波长为
所以，周期为
因为波源沿y轴正方向起振，所以波源第二次位于波峰的时间为
故B正确；
C．由题意可知P、Q距离为
所以P、Q振动完全相同，故C错误；
D．该简谐横波传播到P点需用时
则当t=2.4s时，质点P振动时间为
所以，此时质点P位于负向最大位移处，故D错误。
故选B。
8. 光刻机是推动芯片科技发展的核心设备，某款光刻机光源的原子能级图如图所示，可提供能量为56.9eV的极紫外线，极紫外线的频率比紫色光更高。对于该极紫外线，下列说法错误的是（ ）
A. 一定是处在n=4能级上的原子向n=5能级跃迁时产生的
B. 一定是处在n=5能级上的原子向n=4能级跃迁时产生的
C. 极紫外线的波长比紫色光更长
D. 对于同一金属，极紫外线比紫色光更容易发生光电效应
【答案】AC
【解析】AB．根据波尔理论可知，原子从高能级向低能级跃迁时辐射一定频率的光子，光子的能量由两级能量差决定，光刻机光源的原子可以提供能量为56.9eV的极紫外线，说明极紫外线一定是处在n=5能级上的原子向n=4能级跃迁时产生的，A错误，符合题意；B正确，不符题意；
C．由于极紫外线的频率比紫色光更高，根据波速、波长、频率的关系可知，极紫外线的波长比紫色光更短，C错误，符合题意；
D．由于极紫外线的频率比紫色光更高，根据光电效应理论可知，对于同一金属，极紫外线比紫色光更容易发生光电效应，D正确，不符题意。故选AC。
9. 如图所示，足够长的光滑导轨平行固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，电阻不计，两导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导体棒ab、cd放置在导轨上，其质量分别为m、2m，电阻均为R，长度均为L，用不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮将cd棒中点与质量为m的重物相连，绳与cd棒垂直且平行于桌面。t=0时刻将cd棒由静止释放，t1时刻ab棒的加速度刚好达到最大值。已知t1时刻之前重物未着地，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 0~t1时间内通过ab棒的电流增大
B. t1时刻，两棒的加速度大小均为
C. t1时刻，两棒的加速度大小均为
D. t1时刻，两棒速度差的大小为
【答案】ABD
【解析】设运动过程ab棒的速度大小为，cd棒的速度大小为，以cd棒和重物为系统，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
以ab棒为对象，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
又
由于一开始，则cd棒速度增加得比ab棒的快，所以回路电流逐渐增大，cd棒的加速度逐渐减小，ab棒的加速度逐渐增大，当时，两棒速度增加一样快，回路电流保持不变，之后两棒做加速度相等的匀加速直线运动；根据以上分析可知，0~t1时间内通过ab棒的电流增大；t1时刻，两棒的加速度相等，则有
解得，
根据
可得t1时刻，两棒速度差的大小为
故选ABD。
10. 如图甲所示，长木板A的左端放置滑块B（可视为质点），V形槽C用不可伸长的细绳与A相连，光滑球D放在槽内（槽右边部分竖直，与左边倾斜部分的夹角为α）。对B施加一水平向右的恒力F使其由静止开始运动，一段时间后B从A右端滑出，A继续在水平地面上运动一段距离后停止运动，以水平向右为正方向，此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。已知mAmB1kg、mCmD0.5kg，A、C与地面间的动摩擦因数相同，D与C之间始终未发生相对滑动，取g10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 长木板A与地面之间的动摩擦因数为0.2，滑块B与长木板A之间的动摩擦因数为0.6
B. 细绳能承受的最大拉力应不小于3N
C. 若球D相对于槽C刚好未发生滑动，则有tanα5
D. 若长木板A长L0.5m，则在第1s内恒力F做的功为5J
【答案】BC
【解析】A．由图乙可知，在0−1s内，A、B相对滑动，A、C、D一起做匀加速直线运动，加速度
对A、C、D整体进行受力分析，设A与地面间动摩擦因数为μ1​，A、B间的动摩擦因数为μ2​，根据牛顿第二定律
B滑出去后A、C、D一起做匀减速直线运动，加速度大小
根据牛顿第二定律
联立解得，
故A错误；
B．B在A上滑动时，对C、D整体分析，根据牛顿第二定律
解得
故细绳能承受的最大拉力应不小于3N，故B正确；
C．若球D相对于槽C刚好未发生滑动
根据牛顿第二定律
解得
故C正确；
D．若长木板A长L0.5m，则在第1s内B刚在A上滑出，故B的位移为
根据运动学规律
解得
对B根据牛顿第二定律
解得
故在第1s内恒力F做的功为，故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组准备用伏安法测量未知电阻。他们设计的实验电路如图甲所示，可供选择的实验器材如下：
待测电阻Rx；
电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）；
电流表A（内阻未知）：
滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值为2kΩ）；
电源E（电动势为6V，内阻约为1.5Ω）；
单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
（1）在如图甲所示的电路中，闭合开关S1，在单刀双掷开关S2分别接a、b时，发现电流表的示数变化比较明显，则滑动变阻器应选________（填“R1”或“R2”）；单刀双掷开关S2接________（填“a”或“b”）时，测量误差相对较小，但是测量值________（填“>”“=”或“”“=”或“0区域）、负方向（区域）的匀强电场；电场右边界线a与x轴垂直相交于Q点，边界线a右侧有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。现有两个质量均为m、电荷量分别为、（q>0）的带电粒子，分别从M、N两点以大小均为v0、方向平行于y轴的速度同时射入圆形磁场中，并从同一点离开此圆形磁场，其中从M点射入的粒子恰好能经右侧磁场到达Q点，已知MP与x铀垂直，NP与x轴负方向的夹角为45°，圆形磁场边界与y轴相切于O点，不计粒子重力及粒子间的相互作用。
（1）求圆形区域内磁场的磁感应强度大小；
（2）求从N点射入的粒子从右侧磁场返回电场经过边界线a时的位置与Q点的距离；
（3）若从N点射入的粒子进入右侧磁场后，受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力，该粒子的运动轨迹呈螺旋状，并恰好能与该磁场左边界相切。求该粒子从射入该磁场到第一次到达切点所用的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
由题意根据磁聚焦原理，对从M点入射的粒子，由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
【小问2详解】
由M点入射的粒子，运动轨迹如图甲所示
粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解有，，，
根据牛顿第二定律
联立解得，
粒子在右侧磁场中做圆周运动，根据几何关系有
由洛伦兹力提供向心力可得
其中
联立解得
由N点入射的粒子，运动轨迹如图乙所示
在左侧磁场中，根据几何关系可知其过O点时，速度与轴正方向的夹角为，在电场中做类斜抛运动，逆向思考，根据运动的合成与分解有，，
根据牛顿第二定律
联立解得
粒子在右侧磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
联立解得
由几何关系可得
【小问3详解】
粒子在右侧磁场中做螺旋线运动，与速度垂直方向上有
解得
即角速度为一定值，又可知粒子与磁场左边界相切时转过的弧度为，则有