2025届河北省省级联考高三下学期模拟预测物理试卷（解析版）

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1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，每小题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. 如图所示是一种电子显微镜电子发射端的截面简化示意图，上端是一个由钨晶体材料制成的针尖，下端是一金属环，上端与下端间存在很大的电势差，其间的电场线分布如图所示。针尖上的电子在强电场力作用下从针尖释放出来，向金属环移动并穿过下方的圆孔。已知电子的物质波波长越小，显微镜的分辨能力越高，则下列说法正确的是（ ）
A. b点的电场强度小于a点的电场强度
B. a点的电势低于b点的电势
C. 电子向下运动的过程中，电势能不断减小
D. 减小上、下端间的电势差，可以提高电子显微镜的分辨能力
【答案】C
【解析】A．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知b点的电场强度大于a点的电场强度，故A错误；B．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以a点的电势高于b点的电势，故B错误；C．电子向下运动的过程中，由低电势向高电势运动，电子的电势能减小，故C正确；D．减小上，下端间的电势差，电子束到达下端的速度会减小，电子动量变小，德布罗意波长，波长变长，降低了电子显微镜的分辨能力，故D错误。故选C。
2. 在光学天文望远镜中，光电倍增管利用光电效应将微弱的光线信号转换为电子信号并进行放大。光电效应实验装置如图甲所示，用①、②、③三种单色光分别照射光电管的阴极K，得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。则（ ）
A. 一切光照射到阴极K都能发生光电效应
B. 测量Uc的大小时，滑片P应向a端移动
C. ③光的频率小于①光的频率
D. ②光的强度大于①光的强度
【答案】B
【解析】A．只有频率大于截止频率的光才可以发生光电效应，故A错误；
B．Uc是遏止电压，测量遏止电压时，A，K两极上所加电压为减速电压，即K极电势比A极高，可知滑片P应向a移动，故B正确；
C．根据，
可知遏止电压越大，频率越大，所以③光的频率大于①光的频率，故C错误；
D．①、②光频率一样，饱和光电流由光强决定，所以②光强度小于①光的强度，故D错误。故选B。
3. 雨过天晴，人们偶尔会看到天空中出现双彩虹，内侧的彩虹称主虹，它是由阳光进入球形水滴后经历一次反射形成的；而在主虹外侧，较暗的彩虹称为副虹，它是阳光在水滴内部经过两次反射后形成的（如图甲）。一细束太阳光射入水滴（如图乙），a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，若一条是红光，另一条是紫光，（图中光线与球心处于同一平面）。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，入射角i足够大，就会在球形水滴内发生全反射，0级光就会消失
B. 图甲中，彩虹的主虹是2级光进入人的眼睛形成的
C. 图乙中，a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D. 图乙中，a光是红光，b光是紫光
【答案】C
【解析】A．如图
光从A点进入球形水滴从B点射出，由几何关系知
根据光路的可逆性可知，只要光能进入球形水滴就一定能射出球形水滴，所以光不会在水滴内发生全反射，故A错误；
B．根据题目描述，彩虹的主虹是1级光线进入人的眼睛形成的，光线更亮，更容易看到，故B错误；
C．太阳光在水滴表面发生折射现象时，设a光的折射角为α，b光的折射角为β，球形水滴的半径为R，a光在水滴中的传播路径长为
b光在水滴中的传播路径长为
因为
所以
又因为光在介质中的传播速度为
且
所以
光在水滴中的传播时间为
所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确；
D．由图乙可知a光的折射率大于b光的折射率，所以a是紫光，b是红光，故D错误。
故选C。
4. 如图所示的轻杆AB和CD一端分别用铰链固定在竖直墙上，AB杆水平，CD杆与竖直方向成37°角，D端顶在AB杆上，在D端正上方对轻杆AB施加一竖直向下的力F=50N，整个装置保持静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则两杆间的动摩擦因数μ的取值范围为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对CD杆上的D点受力分析如图所示
由平衡条件得，，
解得，
又因为
联立解得
故选D。
5. 我们利用计算机录制了笛子发出的d音，其振动图像大致如图所示。我们观察到，产生d音的乐器振动并非单一简谐运动，而是由多个简谐运动叠加而成。经过分析发现其振动方程为，根据简谐运动知识可知下列说法正确的是（ ）
A. 乐器d音振动的周期为
B. 乐器d音振动的周期为
C. 乐器d音振动一个周期内有两次速度为零
D. 乐器d音的振动速度在0~0.8ms内先增大再减小
【答案】A
【解析】AB．三个简谐运动的周期分别为、、，叠加之后的周期是，故A正确，B错误；
C．在振动图像中，斜率表示速度，可知一个周期内有6次速度为零，故C错误；
D．由图可知0~0.8ms内，振动速度先减小再增大，故D错误。
故选A。
6. 交流电存在趋肤效应。趋肤效应指的是，当交流电流经导体时，电流主要分布在导体的表层区域，这种现象导致导体的有效导电横截面积减少，进而使得电阻值上升。一些高压输电导线由6根相同的相互绝缘的子导线并联组合而成，这种设计的意图在于扩大导线的有效导电横截面积。假设趋肤深度保持恒定，并且远小于导线的半径，电流几乎完全在导线的最外层表面流动。若单根粗导线的横截面积与6根子导线横截面积之和相等，则相同长度粗导线的交流电阻是6根子导线交流电阻的（ ）
A. 倍B. 倍C. 3倍D. 6倍
【答案】B
【解析】ABCD．导线总横截面积不变，设每根子导线半径为，粗导线的半径为，则
根据电阻定律，假设趋肤深度为，则
代人数据可得
推出，B正确，ACD错误
故选B。
7. 如图所示，一架战斗机水平向右匀速飞行，在飞行过程中每隔相同时间释放一颗炸弹，炸弹刚离开战斗机时与战斗机速度相同，战斗机先后释放了三颗炸弹，分别击中倾角为θ的山坡上的A、B、C三点。已知A、B两点间及B、C两点间的距离分别为sAB、sBC，忽略空气阻力，则（ ）
A. sABsBCD. 无法判断
【答案】C
【解析】如图所示
如果三颗炸弹均落在虚线水平面上，则水平距离
实际落在斜面上的A、B、C三点，由平抛规律可得，越往下抛物线越倾斜，故
过D点作CE的平行线交AC于F，由几何关系可知，三角形BFD全等于三角形BCE，所以
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 长江-1000A大涵道比涡扇发动机是中国自主研发的一款民用航空发动机，主要设计用于C919客机。其工作原理遵循布雷顿循环，包括四个主要过程：等压加热、绝热膨胀、等压冷却和绝热压缩，压强p和体积V的关系图像如图所示。如果将工作物质看作理想气体，下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程等压加热，外界对气体做正功，气体温度升高
B. b→c过程为绝热膨胀，外界对气体做负功，气体温度降低
C. b→c过程单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D. 经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量
【答案】BC
【解析】A．a→b过程气体压强不变，体积变大，气体对外界做正功，根据盖一吕萨克定律可知，温度升高，故A错误；
B．b→c过程是绝热过程，则
气体体积增大，对外做正功，则
根据热力学第一定律，可知内能减小，温度降低，故B正确；
C．b→c过程中，气体体积增大，分子数密度变小，温度降低，分子的平均速率降低，由以上可得单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故C正确；
D．经过一个布雷顿循环，气体温度不变，气体对外界做的功大于外界对气体做的功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，即吸收的热量大于放出的热量，故D错误。
故选BC。
9. 如图所示，传送带以恒定速度v1匀速运行。在t=0时刻，将一物块放置于传送带的左端，物块初始时具有向右的速度v2，并受到一个向左的恒力F作用。在t=t0时刻，物块离开传送带。根据以上条件，下列描述物块速度随时间变化关系的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】B．若，且，则
当物块加速运动速度达到v1后，与传送带一起匀速运动，直到离开传送带（也可能加速过程中就离开传送带），故B正确；
ACD．若，且
则物块先匀减速到速度为零，再反向加速到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带）；若，且
则物块先匀减速至v1，然后与传送带一起匀速运动，直到离开传送带（有可能减速过程中就离开传送带）；
若，且，满足
中途速度减至v1，以后满足
先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带），故C正确，AD错误。
故选BC。
10. 如图所示，半径为R的圆形区域内，存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆形区域中半径OQ的中点P处有一粒子源，可向纸面内各个方向发射速度大小均为、质量为m、电荷量为+q的粒子。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 所有能射出磁场区域的粒子中，在磁场中运动的最短时间为
B. 所有能射出磁场区域的粒子中，在磁场中运动的最短时间为
C. Q点上方有粒子射出的磁场边界弧长为
D. Q点下方有粒子射出的磁场边界弧长为
【答案】AC
【解析】AB．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为，粒子在磁场中若运动时间最短则对应的弦长最短，所以从点射出的粒子用时最短，运动轨迹如图所示
可得粒子运动的圆心角为，则
故A正确，B错误；
C．如图（b）所示
粒子恰好与上半圆相切时从点射出磁场，由几何知识可得，Q点上方有粒子射出的磁场边界弧长为
故C正确；
D．下半圆最远从D点射出，PD为轨迹圆的直径，
由于大于，所以点下方有粒子射出的磁场边界弧长大于，故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带和宽度相同的透明条带交替排列组成，其中。
实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______mm。
（2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。
（3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。
（4）小车的加速度a=_______。（用d、L、t1和t2表示）
（5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像的斜率为k，则a=_______。（用k、d表示）
（6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值_______（填“”或“=”）真实值。
【答案】（1）6.60 （4） （5） （6）