2025届黑吉辽蒙省高考4月模拟预测卷 物理（含解析）

这是一份2025届黑吉辽蒙省高考4月模拟预测卷 物理（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，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.如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一个质量为m的小球相连，小球在一个水平拉力，弹簧与竖直方向间的夹角为，现保持拉力F大小不变，方向由水平缓慢逆时针向竖直方向转动，在这个过程中( )
A.先增大后减小B.一直减小
C.弹簧弹力先增大后减小D.弹簧弹力一直增大
2.如图表示同一种均匀介质中两列频率相同、振幅不同的波在某时刻叠加的情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列说法正确的是( )
A.a、c两点连线上所有点均为振动加强点
B.b、d两点连线上所有点均为振动减弱点
C.该时刻b点和d点的位移相同
D.周期后，c点的位移比d点大
3.地球的三颗不同人造卫星分别沿椭圆轨道l、轨道2、轨道3运动，如图所示，已知三条轨道的半长轴均相等，其周期分别为，机械能分别为，则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
4.如图所示，在光滑水平地面上，有一铁块P沿粗糙斜面体Q下滑，关于P、Q之间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A.Q对P的作用力方向竖直向上B.P对Q的作用力垂直斜面向下
C.P对Q做功大于Q对P做功D.P对Q做功小于Q对P做功
5.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则( )
A.和都是正电荷且
B.BC间场强方向沿x轴负方向
C.C点的电场强度大于A点的电场强度
D.将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功
6.如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”（树果子或打湿的小纸团）。叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中（叭子尚未射出），竹筒中被密封的气体( )
A.压强增大B.温度不变
C.内能不变D.每个分子的动能都变大
7.如图，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），A、B、C、D、E为磁场中的五个点，B为AD的中点，C为BD中垂线上的一点，且，BC平行于DE。一束带正电的同种粒子（不计重力）垂直AD由A点沿纸面向上射入磁场，各粒子速度大小不同，用、、、分别表示第一次到达B、C、D、E四点的粒子所经历的时间，下列说法正确的是( )
A.B.
C.D.
8.如图所示，一光电管阴极材料的逸出功为，现用某单色光照射该光电管的阴极K，发现有光电子逸出。普朗克常量为h，若减小入射光的强度，下列说法正确的是( )
A.阴极材料的逸出功变小B.逸出光电子的最大初动能变小
C.单位时间逸出的光电子数减少D.该阴极材料的截止频率为
9.如图所示，轻质弹簧的上端固定在水平天花板上，下端悬挂一个质量为m，带电量为的小物块，最初物块静止。某时刻在空间中平行于纸面向上的方向加一个匀强电场，场强大小满足关系（g为重力加速度），加电场后物块开始运动。当物块的速度为零时，将匀强电场反向但大小保持不变；当物块的速度再次为零时，又将匀强电场反向但大小保持不变，如此反复，第五次改变电场强度后保持场强不变。最终物块在竖直方向上做机械振动。已知整个过程中弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，且弹性势能满足关系（x为弹簧的形变量），则( )
A.电场第一次改变方向时，弹簧处于原长状态
B.电场第二次改变方向时，弹簧伸长量为
C.最终物块做机械振动的振幅为
D.最终物块做机械振动时，动能的最大值为
10.在光滑的水平桌面上固定一个内侧光滑的圆形轨道，俯视图如图所示，为圆上两条相互垂直半径的端点。紧贴轨道内侧放置两个可视为质点的小球，质量分别为，开始时B球静止于a点，A球在其左侧以的初速度向右与B球发生第一次碰撞，随后两球在b点发生第二次碰撞。已知小球之间的碰撞均为对心弹性碰撞，则( )
A.β可能为7
B.β一定为7
C.若只增大A球的质量，则第二次碰撞点可能仍在b处
D.若只增大A球的初速度，则第二次碰撞点一定仍在b处
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）现在是智能家居的时代，回家路上就可以关上窗帘、打开空调，扫脸就可以开锁进门……。但各种家电都需要电源，某物理小组准备测量某小家电的电源电动势和内阻的准确值，已知电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，实验室提供了如下器材：
A.电流表A（量程0~3A，内阻）
B.电压表V（量程0~5V，内阻）
C.滑动变阻器R（0~20Ω）
D.定值电阻
E.定值电阻
F.定值电阻
待测电源，开关S、导线若干
（1）要把电压表改装成量程为0~10V的电压表，需要串联的定值电阻应该选用的是______（填正确答案前的字母）；
（2）要把电流表与定值电阻并联，改装成新的电流表，则新的电流表允许通过的最大电流为______A；
（3）设计出的电路图如图甲所示，其中与电压表串联的定值电阻用表示。根据电路图，用笔画线代导线，将图乙所示实物图连接成完整电路；
（4）调节滑动变阻器，得到多组电压表示数U和电流表示数I的对应数据，由实验数据作出图像如图丙所示，根据对电路结构的理解，可以得到该电源的电动势_______V.内阻_______Ω。（结果均保留3位有效数字）
12.（9分）在“探究平抛运动的特点”实验中：
（1）用图1装置进行实验，下列说法正确的是______（单选）。
A.斜槽轨道必须光滑
B.竖直y轴的方向根据重垂线确定
C.更换白纸重新实验，钢球释放的位置必须与上次实验时相同
（2）将白纸换成方格纸，每个小方格边长。选取实验记录的3个小球点迹，如图2所示，若g取，则小球平抛的初速度为______（结果保留2位有效数字）。
（3）图2中的O点________（选填“是”或“不是”）钢球的抛出点。
（4）已知小球水平方向以初速度匀速运动，为进一步“验证机械能守恒定律”，实验小组在平抛轨迹上选取了间隔较远的两点“1”，“2”。查阅出当地的重力加速度为g，测出“1”，“2”竖直距离为h，则重力势能减小值。再由某点动能，得“1”运动到“2”小球动能增加值。在计算竖直速度时，下列说法正确的是______（单选）。
A.由公式计算
B.由公式计算
C.由平均速度等于中点时刻瞬时速度计算
13.（8分）2024年12月10日，北京上空出现“3个太阳”的景象即幻日现象，与故宫角楼相互映衬，这种现象也被称为三日同辉，原理图如图甲所示。为便于理解，以单色光为例进行分析，图乙为光线以与截面平行的方向射入正六边形板状冰晶侧面的光路图。设光线的入射角为，经面折射后从图中H点射出，取冰晶对该单色光的折射率为，已知光在真空中的传播速度为，正六边形晶体边长为，出射点H与C的距离为。求：
（1）折射角的正弦值；
（2）该单色光在冰晶中传播的时间t。
14.（13分）粗糙绝缘的水平面上方有一宽度、离地高度的匀强磁场区域MNQP，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小。在距MN左侧处竖直放置一个边长为的正方形线框abcd，质量、匝数匝、电阻、与水平面间的动摩擦因数。PQ右侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的磁场（x为PQ右侧的位置到PQ的水平距离），水平面上紧靠PQ竖直放置一个边长也为、下表面光滑的正方形线框efhj，质量、匝数匝、电阻。现将一方向水平向右、大小的恒定外力作用在线框abcd上，直到线框abcd的cd边刚到达MN时，仅改变外力F的大小使线框以到达MN时的速度匀速进入匀强磁场区域MNQP，当ab边刚到达MN时，撤去外力F。已知两线框运动过程中所发生的碰撞为弹性碰撞，重力加速度。求：
（1）线框abcd刚进入磁场区域MNQP时的电流大小；
（2）线框abcd进入磁场区域MNQP的过程中，外力F做功的大小；
（3）线框abcd与线框efhj碰撞后，直到线框efhj静止的过程中，通过线框efhj截面的电荷量是多少。
15.（16分）如图所示，在工轴原点О位置有一粒子源，可以释放出初速度为零的带正电的粒子，粒子的质量为m，电荷量为q。释放后的粒子受到半圆形区域I中电场的作用，区域内各点的电场方向始终沿径向指向半圆形区域I边缘，电场强度的大小恒定为，半圆形区域Ⅰ的半径为r。随后带电粒子进入垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ，磁场区域Ⅱ是一个以为圆心，半径为2r的圆形区域，与半圆形区域Ⅰ重叠部分没有磁场，点在О点正上方，，磁感应强度的大小为。在的位置有一块竖直放置的屏幕，带电粒子运动至屏幕后被屏幕吸收。
（1）求带电粒子由电场中进入磁场时的速度大小以及带电粒子在磁场区域中做圆周运动的半径；
（2）一带电粒子离开电场时的速度方向与x轴负方向的夹角为60°，求该带电粒子离开磁场区域时的速度方向以及与x轴之间的竖直距离；
（3）求第（2）问中的带电粒子运动的总时间。
参考答案
1.答案：A
解析：根据题意，对小球受力分析，如图所示：
保持拉力F大小不变，方向由水平缓慢逆时针向竖直方向转动，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐减小，根据图像可知当与图中圆弧相切时最大，继续转动时开始减小，故先增大后减小。
故选A。
2.答案：A
解析：A.由图可知，两点到和的距离相等为振动加强点，二者连线上所有点到和的距离也相等，连线上所有点均为振动加强点，故A正确；
B.由图可知，两点到和的距离差均为半个波长的奇数倍，两点为振动减弱点，振动减弱点是分布在一簇簇双曲线上的，但二者连线是一条直线，该直线上的点到和的距离差并不都是半个波长的奇数倍，故B错误；
C.两列波的振幅不同，振动减弱点叠加后的振幅不为零，该时刻两点一个在叠加后的波峰，一个在叠加后的波谷，二者的位移等大反向，并不相同，故C错误；D.周期后，c点和d点均在平衡位置，二者的位移均为0，故D错误；故选A。
3.答案：A
解析：AB.由开普勒第三定律知
三条轨道的半长轴均相等，故周期相等，故A正确，B错误；
CD.三颗不同人造卫星质量关系未知，故机械能无法比较，故CD错误；
故选A。
4.答案：D
解析：A.铁块P下滑过程中水平方向加速度向左，Q对P的作用力在水平方向有分力，不是竖直向上，故A错误；
B.P对Q的作用力指的是压力和滑动摩擦力的合力，故不是垂直斜面，故B错误；
CD.设物块P机械能的减少量为，斜面Q机械能的增加量为，摩擦产生的热能为Q，根据能量守恒可知，
对物块P，重力、斜面的弹力和摩擦力均对其做功，由动能定理可得
Q对P做功
同理可得，铁块P对斜面Q做功，由功能关系可知
联立可知，P对Q做功小于Q对P做功，C错误，D正确。
故选D。
5.答案：B
解析：A.由图知A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，P点电荷带负电。故A错误；
B.由图可知：从B到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，BC间电场强度方向沿x轴负方向，故B正确；
C.点C为电势的拐点，若正点电荷从D到B点，电势能先增大后减小，则C点电场强度为零，故C错误；
D.因为BC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误；
故选B。
6.答案：A
解析：迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功，，由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。
故选A。
7.答案：C
解析：粒子通过B、C、D、E各点的轨迹如图
由几何关系可知：从A到B和A到D，粒子运动轨迹对应的圆心角为；从A到C和A到E，粒子运动轨迹对应的圆心角小于，且相等；带电粒子垂直进入匀强磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
则
运动周期
周期与速度无关，是粒子从A点沿纸面向上射入磁场，运动轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长；所以
故选C。
8.答案：CD
解析：AB.逸出功只由材料自身决定，若减小入射光的强度，阴极材料的逸出功不变，根据光电效应方程可得
可知逸出光电子的最大初动能不变，故AB错误；
C.若减小入射光的强度，则单位时间逸出的光电子数减少，故C正确；
D.根据
可得该阴极材料的截止频率为
故D正确。
故选CD。
9.答案：AC
解析：A.初始静止时弹簧伸长量
加向上电场后物块向上运动到物块的速度为零时，设此过程中物块上升，
由动能定理有
解得
此时弹簧形变量为零，弹簧处于原长状态。A正确；
B.弹簧处于原长状态时电场第一次改变方向，当物块的速度再次为零时，设弹簧伸长量为，由动能定理有
解得
电场第二次改变方向，加向上电场后物块向上运动到物块的速度为零时，设此过程中物块上升，由动能定理有
解得
B错误；
C.根据A、B项计算结果可知第一次加电场后，物块做机械振动的振幅为
第一次改变电场方向后，物块做机械振动的振幅为
第二次改变电场方向后，物块做机械振动的振幅为
由此可知每改变一次电场方向物块做机械振动的振幅增加
那么第五次改变电场强度后物块做机械振动的振幅为，C正确；
D.第五次改变电场强度后，电场强度方向向下保持不变，物块做机械振动时，物块运动到平衡位置时动能最大，物块在平衡位置时弹簧伸长量为，由受力分析弹簧伸长量
物块从最低点运动到平衡位置过程中，由动能定理得
解得
D错误。
故选AC。
10.答案：ACD
解析：AB.设第一次碰后两球的速度大小分别为，根据动量守恒定律和能量守恒定律有，解得。若碰后两球反向运动，第二次碰撞发生在b点，则有，联立解得；若碰后两球同向运动，第二次碰撞发生在b点，则有，联立解得。故A正确、B错误。C.若碰后两球反向运动，第二次碰撞发生在b点，需满足，此时增大A的质量，使其满足，则第二次碰撞点仍在b处，C正确；D.相遇的位置由碰后两球速度比决定，由得，可知速度比与无关，若只增大A球的初速度，则第二次碰撞点一定仍在b处，故D正确；故选ACD。
11.答案：（1）F（2）9（3）见解析（4）9.60；1.23
解析：（1）电压表量程为，内阻，要把它改装成量程为的电压表，串联的电阻设为R，则，解得。
（2）电流表与定值电阻并联，此时有，当原电流表满偏时，可得，所以新的电流表的最大电流为9A。
（3）电路连线如图所示。
（4）结合电路图，有，且，则有，结合图像可得，，解得，。
12.答案：（1）B（2）1.5（3）不是（4）C
解析：（1）A.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，只要到达底端时水平初速度相同即可，斜槽轨道不一定要光滑，A错误；
B.根据重力的方向总是竖直向下，竖直y轴的方向要根据重垂线确定，B正确；
C.更换白纸重新实验，钢球释放的位置不必与上次实验时相同，因为每次平抛运动轨迹的描绘初速度不一定要相同。C错误。
故选B。
（2）在竖直方向上由匀变速直线运动规律可得
解得
在水平方向上由
解得
（3）由于A、B、C间水平位移相同，可知时间间隔一定，但是O、A、B、C四个点间的相邻竖直距离之比不为，因此O点不是平抛运动的起点。
（4）由公式或公式计算竖直速度，相当于认可小球竖直方向运动是自由落体运动，自由落体运动满足机械能守恒。此方法无需去验证机械能守恒，故只能选C。
13.答案：(1)
(2)
解析：（1）作出光路图，如图
根据折射率公式
可以得到
（2）对于正六边形晶体，延长边和边交于I点，其楔角，在三角形中由正弦定理可得，
又
所以求得
又，所以
故
14.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）根据动能定理
又
得线框abcd刚进入磁场区域MNQP时，线框abcd中的电流大小为
（2）线框abcd进入磁场过程中匀速运动，则刚进入磁场时
完全进入磁场时
则外力F做功的大小为
代入数据解得
（3）线框abcd完全进入磁场后不受磁场力作用，设abcd与efhj碰撞时的速度为。根据动能定理
由题意，碰撞后abcd会反向运动。根据动量守恒与机械能守恒
联立解得
，
由题意可知，线框efhj两侧磁感应强度大小之差为
且保持不变。对线框efhj，根据动量定理
又
15.答案：（1），
（2）与x轴正方向的夹角为60°，
（3）
解析：（1）带电粒子从O位置静止出发经过辐射状电场后沿径向做匀加速直线运动进入磁场区域，因此有
进入磁场区域，洛伦兹力充当向心力，因此有
（2）如图所示为带电粒子的运动轨迹
由题意可知，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径也为
圆心在位置，，因此可知，
由此可知是一个平行四边形，平行于，由此可知带电粒子出射时的方向是水平的。由于与x轴负方向的夹角为60°，且
因此可知与x轴正方向的夹角为60°，因此带电粒子从磁场出射时的位置到x轴的竖直距离为
（3）带电粒子在辐射状电场中做匀加速直线运动，离开电场经过A点时的速度大小为，因此带电粒子在辐射状电场中运动的时间为
然后进入磁场区域，带电粒子在磁场中运动的周期为
在磁场区域中转过的圆弧所对圆心角为120°，由此可知在磁场中运动的时间为
出磁场后，带电粒子做匀速直线运动，速度大小为，水平运动的距离为
由此可知水平运动的时间为
最终带电粒子运动的总时间为