河北省石家莊市2025屆高三物理下學期教學質量檢測模擬試題含解析

PAGE18-河北省石家莊市2025屆高三物理下學期教學質量檢測模擬試題（含解析）（時間：150分鐘，分值300分）二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.氫原子的能級圖如圖所示，下列說法正確的是（）A.氫原子從高能級向低能級躍遷時汲取光子B.處于n＝2能級的氫原子可以汲取能量為2eV的光子C.一個氫原子從n＝4能級向基態(tài)躍遷時，可發(fā)出6種不同頻率的光子D.處于n＝1能級的氫原子可以汲取能量為14eV的光子【答案】D【解析】【詳解】A．依據異玻爾理論可知，氫原子從高能級向低能級躍遷時向外輻射光子，故A錯誤；B．能級的氫原子汲取2eV的光子后的能量為結合氫原子的能級圖可知，沒有該能級，可知處于能級的氫原子不能汲取能量為2eV的光子，故B錯誤；

C．一個處于能級的氫原子向低能級躍遷時，最多能發(fā)出3種不同頻率的光，即為故C錯誤；D．氫原子的能級中能量值最小為，處于能級的氫原子可以汲取能量為14eV的電子的能量，從而發(fā)生電離現象，故D正確；故選D。2.如圖所示，平直滑梯靜止放置在水平面上，一質量為m的小女孩以肯定的初速度v沿滑梯斜面（與地面夾角為θ）下滑，若小女孩與滑梯斜面間的動摩擦因數μ＝tanθ，則下列說法中正確的是（）A.若此刻加一豎直向下的恒力作用在小女孩身上，小女孩肯定會加速下滑B.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力，則小女孩將加速下滑C.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力，則小女孩將勻速下滑D.若此刻平行滑梯斜面對下對小女孩施加恒定推力，則小女孩將加速下滑【答案】D【解析】【詳解】A．小女孩與斜面間的動摩擦因數，則小女孩原來受到的滑動摩擦力可知，小女孩受到的滑動摩擦力與重力沿斜面對下的分力大小相等，所以小女孩勻速下滑；若此刻加一豎直向下的恒力作用在小女孩身上，則有因此小女孩受力仍平衡，仍會勻速下滑，故A錯誤；BC．對小女孩施加一水平向右的推力，則有小女孩將減速下滑，故B、C錯誤；D．若此刻對小女孩施加一平行于斜面對下的恒定推力，小女孩對斜面的壓力不變，所以小女孩受到的滑動摩擦力不變，則有則小女孩所受的合力沿斜面對下，所以小女孩將加速下滑，故D正確；故選D。3.如圖所示，水平面內有一平行金屬導軌，導軌光滑且電阻不計，阻值為R的導體棒垂直于導軌放置，且與導軌接觸良好．導軌所在空間存在勻強磁場，勻強磁場與導軌平面垂直．t＝0時，將開關S由1擲向2，分別用q、i、v和a表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小，則下列的圖象中正確的是A. B. C. D.【答案】D【解析】試題分析：首先分析導體棒的運動狀況：開關S由1擲到2，電容器放電后會在電路中產生電流．導體棒通有電流后會受到安培力的作用，會產生加速度而加速運動．導體棒切割磁感線，速度增大，感應電動勢增大，則電路中電流減小，安培力減小，加速度減?。驅к壒饣栽谟须娏魍ㄟ^棒的過程中，棒是始終加速運動（變加速）加速度漸漸減小，速度漸漸增大．當感應電動勢等于電容器的電壓時，電路中無電流，達到一種平衡時，導體棒做勻速運動，加速度為零，速度達到最大值，所以C錯誤D正確．當棒勻速運動后，棒因切割磁感線有電動勢，所以電容器兩端的電壓能穩(wěn)定在某個不為0的數值，即電容器的電量應穩(wěn)定在某個不為0的數值（不會削減到0）．這時電容器的電壓等于棒的電動勢數值，棒中無電流，故A，B錯誤．考點：導體切割磁感線時的感應電流4.如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域（含邊界）內存在垂直于紙面對外的勻強磁場，磁感應強度大小為B，∠a＝60°，∠b＝90°，邊長ac＝L，一個粒子源在a點將質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場，在磁場中運動時間最長的粒子中，不計重力，速度的最大值是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】粒子沿邊界方向射入磁場從邊射出磁場時轉過的圓心角最大，粒子在磁場中的運動時間最長，粒子速度最大時運動軌跡與相切，粒子運動軌跡如圖所示由題意和幾何關系可知四邊形是正方形，粒子軌道半徑粒子做圓周運動，洛倫茲力供應向心力，由牛頓其次定律得粒子的最大速度，解得故A正確，B、C、D錯誤；故選A5.如圖所示，小球甲從A點水平拋出，同時小球乙從B點自由釋放，兩小球先后經過C點時速度大小相等、方向間夾角為45°。已知B、C高度差為h，重力加速度為g。不計阻力。由以上條件可知（）A.甲小球做平拋運動的初速度大小為B.甲、乙小球到達C點所用時間之比為1：2C.A、B兩點的高度差為D.A、B兩點之間的距離為【答案】D【解析】【詳解】AB．對乙球有對甲有則有則甲乙小球到達點所用時間之比為；乙球到達點的速度則甲球到達點的速度依據平行四邊形定則知，甲球平拋運動初速度故A、B錯誤；C．、兩點的高度差則、的高度差故C錯誤；D．、兩點之間的水平距離則、兩點之間的距離為故D正確；故選D。6.法籍意大利數學家拉格朗日在論文《三體問題》中指出：兩個質相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面有個特別點，如圖中的所示，若飛行器位于這些點上，會在太陽與地球引力共同作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運動，人們稱之為拉格朗日點.若放射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日點，下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星繞太陽運動的周期和地球自轉周期相等B.該衛(wèi)星在點處于平衡狀態(tài)C.該衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度D.該衛(wèi)星在處所受太陽和地球引力的合力比在處大【答案】CD【解析】【詳解】據題意知，衛(wèi)星與地球同步繞太陽做圓周運動，則公轉周期相同，故A錯誤；衛(wèi)星所受合力為地球和太陽對它引力的合力，這兩個引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；由于衛(wèi)星與地球繞太陽做圓周運動的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，依據公式可知，衛(wèi)星繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度，故C正確；衛(wèi)星在或所處所受太陽和地球引力的合力供應做圓周運動的向心力，即，衛(wèi)星在處的軌道半徑比在處大，所以合力比在處大，所以合力比在處大，故D正確．7.如圖所示，甲為志向自耦變壓器，A、P分別是可以滑動的觸頭．變壓器輸入圖乙所示的溝通電壓，則A.通過滑動變阻器的交變電流的頻率為50HzB.滑動變阻器兩端的電壓等于220VC.觸頭A向下滑動時，滑動變阻器消耗功率變大D.觸頭P向下滑動時，滑動變阻器消耗功率變小【答案】AC【解析】【詳解】A．溝通電的周期為T=0.02s，則通過滑動變阻器的交變電流的頻率為50Hz，選項A正確；B．變壓器輸入電壓有效值為220V，則因變壓器次級匝數大于初級匝數，可知滑動變阻器兩端的電壓大于220V，選項B錯誤；CD．觸頭A向下滑動時，初級匝數減小，則次級電壓變大，滑動變阻器消耗功率變大，選項C正確，D錯誤；8.如圖所示，絕緣輕彈簧的上端固定在天花板上的O點，下端系一質量為m、電荷量為q的帶正電小球，小球套在O點正下方的水平光滑絕緣桿上，整個裝置處于電場強度大小為E，方向沿桿向右的勻強電場中，現將小球從A點由靜止釋放，運動到B點時與其在A點時的彈簧彈力大小相等，OA=OB，在小球從A點運動到B點的過程中，下列推斷正確的是（）A.小球到達B點時的速度為零B.小球的電勢能始終減小C.小球的加速度大小為的位置有2個D.彈簧彈力對小球做功瞬時功率為零的位置有4個【答案】BC【解析】【詳解】A．小球從到的過程中，彈簧彈力做功為零，只有電場力做功，依據動能定理可得所以小球到達點時的速度不為零，故A錯誤；B．小球從到的過程中電場力始終做正功，所以小球的電勢能始終減小，故B正確；C．如圖所示，設點正下方為點，與點關于點對稱的點為點，所以小球從到過程中彈簧始終被壓縮，彈簧原長的位置肯定是在與點之間；小球處于點正下方和小球受到的彈力為零的位置時，小球合力都是，加速度都是，所以小球的加速度大小為的位置有2個，故C正確；D．在點速度為零，彈力瞬時功率為零；在點正下方彈力方向與速度方向垂直，彈力功率為零；在彈簧處于原長的位置彈力為零，則彈力的功率為零，所以彈簧測力計對小球做功的瞬間功率為零的位置有3個，故D錯誤；故選BC。三、非選擇題：共174分。第22～32題為必考題，每個試題考生都必需作答。第33～38題為選考題，考生依據要求作答。9.某探討小組要測量電壓表V1的內阻r1，要求方法簡潔，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數據，現供應如下器材：A.電壓表（V1）：量程3V，內阻r1待測（約2000Ω）B.電壓表（V2）：量程6V，內阻r2＝4000ΩC.電流表（A1）：量程0.6A，內阻r4約為0.05ΩD.滑動變阻器（R0）：總電阻約50ΩE.電源（E）：電動勢15V，內阻很小F.電鍵（S）、導線若干(1)請從所給器材中選出適當的器材，設計電路，在答題紙上相應位置畫出電路圖，標明所用器材的符號______；(2)依據所設計的電路圖，寫出待測電壓表V1的內阻r1的表達式，即：r1＝______?！敬鸢浮?1).(2).【解析】【詳解】(1)[1]題目中要求能夠多測數據，因此滑動變阻器連入電路中實行分壓式，保證電壓可以從零起先；待測電壓表允許通過的最大電流為電流表不適合，所以串聯(lián)一個阻值已知的電壓表，最終電路圖如下圖所示(2)[2]由歐姆定律及串聯(lián)電流特點可知即可得待測電壓表V1的內阻為10.小明同學利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質定滑輪與質量為m（m<M）的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時間t，算出擋光片經過光電門的平均速度，將其視為A下落h（h?b）時的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止起先下落h的過程中，驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機械能守恒的表達式為______（用題目所給物理量的符號表示）；(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv，因而系統(tǒng)削減的重力勢能______系統(tǒng)增加的動能（選填“大于”或“小于”）；(3)為減小上述Δv對結果的影響，小明同學想到了以下一些做法，其中可行的是______；A.減小擋光片上到光電門的距離hB.增大擋光片的擋光寬度bC.適當減小擋光片的擋光寬度b(4)若采納本裝置測量當地的重力加速度g，則測量值________真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮?1).(2).大于(3).C(4).小于【解析】【詳解】(1)系統(tǒng)重力勢能的減小量為物塊經過光電門的瞬時速度為則系統(tǒng)動能的增加量為則機械能守恒的表達式為(2)[2]某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，用光電門測出的瞬時速度小于下落時的真實速度，則系統(tǒng)削減的重力勢能大于系統(tǒng)增加的動能；(3)[3]為減小上述對結果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更接近瞬時速度，故C正確，A、B錯誤；故選C；(4)[4]由于阻力的影響，重力加速度的測量值小于真實值。11.傾角的斜面與水平面如圖所示平滑相接，A、B兩完全相同的物塊靜置于斜面上，兩物塊相距s1＝4m，B距斜面底端P點的距離s2＝3m，物塊與斜面及水平面的動摩擦因數均為μ＝0.5。現由靜止釋放物塊A后1s再釋放物塊B。設A、B碰撞的時間極短，碰后就粘連在一起運動。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，試求：(1)B物塊釋放后多長時間，A、B兩物塊發(fā)生碰撞；(2)A、B最終停在距斜面底端P點多遠處?！敬鸢浮?1)1.5s；(2)1.9m【解析】【詳解】(1)設A、B物塊的質量均為，加速下滑時的加速度為，A、B在斜面上時的受力狀況如圖所示由牛頓其次定律得解得設B物塊釋放后，經過時間時A追上B與其在斜面上相碰，由兩者的位移關系得解得在15s內，B下滑的位移可知A、B在斜面上發(fā)生碰撞(2)兩物塊碰前A的速度碰前B的速度由于碰撞時間極短，設碰后兩者的共同速度為，則由動量守恒定律得解得A、B相碰時距斜面底端的高度設A、B最終停在距斜面底端P點處，由動能定理得解得12.如圖所示，左側平行極板間有水平方向的勻強電場，右側絕緣光滑圓環(huán)內有垂直紙面對外的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，圓環(huán)的圓心為O，半徑為R，現將質量為m、帶電量大小為q的帶正電的粒子(粒子重力忽視不計)，從a點由靜止經電場加速后從小入口c沿圓環(huán)直徑射入磁場區(qū)域．在圓心O的正上方圓環(huán)還有一個小出口b．己知粒子和圓環(huán)的碰撞過程沒有動能和電荷量損失，B、R、m、q均為已知量．(1)兩極板間電壓為U，懇求出帶電粒子在磁場中的運動半徑r；(2)兩極板間電壓U可取隨意值，假如帶電粒子能從出口b射出，則存在一個粒子從入口c射入，從出口b射出的最短時間，求這個最短時間；(3)兩極板間電壓U取某些值時，粒子不經過圓環(huán)內的陰影bOc扇形區(qū)域就能從b出口射出，求兩極板間所加電壓U取的可能值．【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）粒子在電場中加速，由動能定理：qU＝mv2

粒子在磁場中做錯勻速圓周運動，洛侖茲力供應向心力：

由以上兩式可得：（2）經分析可知：粒子與圓環(huán)碰撞一次后從出口b射出，對應的粒子在磁場中運動的時間最短，運動軌跡如圖所示．

由幾何關系得：

而

則最短時間

（3）設粒子在非陰影區(qū)與圓環(huán)碰撞n次后從出口b射出，每段圓弧所對圓心角θ，經分析由幾何關系得：；

由（1）問的結論及以上兩式可得：，（n=1，2，3…）點睛：本題的靚點在于第三問：經n次碰撞或n+1次偏轉后從b口射出，先求出偏轉角，再由幾何關系求出粒子做勻速圓周運動的半徑與R的關系，從而求出粒子的速度，而速度是由加速電場加速獲得，從而求出加速電壓U.13.下列說法中正確是（）A.肯定質量的志向氣體，若體積不變，當分子熱運動變得猛烈時，壓強肯定變大B.當分子間的相互作用表現為引力時，其分子間沒有斥力C.熱量不能自發(fā)從高溫物體傳給低溫物體D.晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點E.肯定量的100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加【答案】ADE【解析】【詳解】A．肯定質量的志向氣體，若體積不變，當分子熱運動變得猛烈時，說明溫度上升，依據可知，壓強肯定變大，故A正確；B．分子間同時存在引力和斥力，表現為引力時，是分子引力大于分子斥力，故B錯誤；C．熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，故C錯誤；D．晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，故D正確；E．溫度是分子平均動能的標記，肯定量的100℃的水變成100℃的水蒸氣要汲取熱量，而分子動能不變，故其分子之間的勢能增加，故故選ADE。14.如圖（a）所示，一導熱性良好、內壁光滑的汽缸水平放置，面積S＝2×10－3m2、質量m＝4kg、厚度不計的活塞與汽缸底部之間封閉了一部分氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離為24cm，在活塞的右側12cm處有一對與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為300K，大氣壓強p0＝1.0×105Pa。現將汽缸豎直放置，如圖（b）所示，取g＝10m/s(1)活塞與汽缸底部之間的距離；(2)汽缸豎直放置后，當封閉氣體的壓強為1.5×105Pa時，求此時氣體的溫度。【答案】(1)20cm；(2)675K【解析】【詳解】(1)對于封閉氣體，初狀態(tài)，，末狀態(tài)，依據志向氣體狀態(tài)方程有解得(2)當壓強為時，壓強大于，因此此時活塞與卡環(huán)接觸，并有相互作用力，此時氣體體積為，依據志向氣體狀態(tài)方程有解得15.如圖所示