河北省石家莊市晉州一中實驗班2025屆高三第四次模擬考試物理試卷含解析

河北省石家莊市晉州一中實驗班2025屆高三第四次模擬考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷2、由于空氣阻力的影響，炮彈的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實線所示。圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運動軌跡，為彈道曲線上的五點，其中點為發(fā)射點，點為落地點，點為軌跡的最高點，為運動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩點。下列說法正確的是（）A．到達(dá)點時，炮彈的速度為零B．到達(dá)點時，炮彈的加速度為零C．炮彈經(jīng)過點時的速度大于經(jīng)過點時的速度D．炮彈由點運動到點的時間大于由點運動到點的時間3、2019年12月16日，第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星，它們都繞地球做圓周運動，同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度．與同步衛(wèi)星相比，下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度4、在下列四幅u-t圖像中，能正確反映我國居民生活所用交流電的是（）A． B． C． D．5、P、Q兩種不同波長的光，以相同的入射角從玻璃射向空氣，P光發(fā)生全反射，Q光射入空氣，則（）A．玻璃對P光的折射率小于對Q光的折射率B．玻璃中P光的波長大于Q光的波長C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度D．P光的光子能量大于Q光的光子能量6、做豎直上拋運動的物體，在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量()A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2h和h，兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A．動摩擦因數(shù)μ一定大于B．離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C．離開圓盤后，a運動的水平位移大于b運動的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為8、如圖為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，波源位于坐標(biāo)原點，已知當(dāng)t=0.5s時x=4cm處的質(zhì)點第一次位于波谷，下列說法正確的是（）A．此波的波速為5cm/sB．此波的頻率為1.5HzC．波源在t=0時運動速度沿y軸正方向D．t=0時波源振動已經(jīng)歷0.6sE.x=10cm的質(zhì)點在t=1.5s時處于波峰9、如圖所示，在絕緣水平面上固定著一光滑絕緣的圓形槽，在某一過直徑的直線上有O、A、D、B四點，其中O為圓心，D在圓上，半徑OC垂直于OB．A點固定電荷量為Q的正電荷，B點固定一個未知電荷，使得圓周上各點電勢相等．有一個質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電小球在滑槽中運動，在C點受的電場力指向圓心，根據(jù)題干和圖示信息可知（）A．固定在B點的電荷帶正電B．固定在B點的電荷電荷量為QC．小球在滑槽內(nèi)做勻速圓周運動D．C、D兩點的電場強度大小相等10、在傾角為的光譜固定絕緣斜面上有兩個用絕緣輕彈簧連接的物塊和，它們的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為，為一固定擋板，開始未加電場系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不帶電，帶電量為，現(xiàn)加一沿斜面方問向上的勻強電場，物塊沿斜面向上運動，當(dāng)剛離開時，的速度為，之后兩個物體運動中當(dāng)?shù)募铀俣葹闀r，的加速度大小均為，方向沿斜面向上，則下列說法正確的是（）A．從加電場后到剛離開的過程中，發(fā)生的位移大小為B．從加電場后到剛離開的過程中，擋板對小物塊的沖量為C．剛離開時，電場力對做功的瞬時功率為D．從加電場后到剛離開的過程中，物塊的機械能和電勢能之和先增大后減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小明同學(xué)用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律，輕繩兩端跨過轉(zhuǎn)軸光滑的輕滑輪系著質(zhì)量均為M的重物A和B，將質(zhì)量為m的小砝碼C掛在在物體B上，B下方距離為h處固定一個光電門，物塊B裝有一寬度很小的擋光片，測得擋光片寬度為d，將系統(tǒng)靜止釋放，當(dāng)擋光片通過光電門（固定光電門的裝置未畫出）時，可通過計算機系統(tǒng)記錄擋光時間△t。改變高度差h，重復(fù)實驗，采集多組h和△t的數(shù)據(jù)。(1)若某次記錄的擋光時間為△t1，則擋光片到達(dá)光電門處時B的速度大小為__。(2)小明設(shè)想，為了確定△t與h的關(guān)系，可以分別對△t與h取對數(shù)，并以lg△t為縱軸，以lgh為橫軸建立坐標(biāo)系，得到的lg△t﹣lgh圖線為一直線，該直線的斜率為__。(3)若lg△t﹣lgh圖線與縱軸交點坐標(biāo)為c，若機械能守恒，可以得到該地重力加速度g=__。12．（12分）某同學(xué)利用圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。圖中裝有砝碼的小車放在長木板上，左端拴有一不可伸長的細(xì)繩，跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下，小車在長木板上做勻加速直線運動，圖乙是該同學(xué)做實驗時打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，已知紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點沒有畫出，相鄰兩計數(shù)點之間的距離分別是、、、、、，打點計時器所接交流電的周期為，小車及車中砝碼的總質(zhì)量為，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤?1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可得小車運動的加速度表達(dá)式為________（要求結(jié)果盡可能準(zhǔn)確）。(2)該同學(xué)探究在合力不變的情況下，加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。下列說法正確的是________。A．平衡摩擦力時，要把空砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，紙帶通過打點計時器與小車連接，再把木板不帶滑輪的一端用小墊塊墊起，移動小墊塊，直到小車恰好能勻速滑動為止B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使滑輪與小車間的細(xì)繩保持水平C．若用表示小車受到的拉力，則為了減小誤差，本實驗要求D．每次改變小車上砝碼的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力(3)該同學(xué)探究在和的總質(zhì)量不變情況下，加速度與合力的關(guān)系時，他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個放在砝碼盤中，并通過打點計時器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后，繪出如圖丙所示的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線。圖像中直線的斜率為________（用本實驗中相關(guān)物理量的符號表示）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國某研究小組設(shè)計的探測器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ為方向相反的勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強電場，電場強度，三個區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長時間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達(dá)電場區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進(jìn)入鋁筒位置的水平距離。14．（16分）如圖，xOy坐標(biāo)系中存在垂直平面向里的勻強磁場，其中，x≤0的空間磁感應(yīng)強度大小為B；x>0的空間磁感應(yīng)強度大小為2B。一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子a，t=0時從O點以一定的速度沿x軸正方向射出，之后能通過坐標(biāo)為（，）的P點，不計粒子重力。(1)求粒子速度的大??；(2)在a射出后，與a相同的粒子b也從O點以相同的速率沿y軸正方向射出。欲使在運動過程中兩粒子相遇，求。（不考慮粒子間的靜電力）15．（12分）如圖所示，兩個截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個可以在容器內(nèi)無摩擦滑動的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管導(dǎo)熱性良好．左、右兩邊容器中裝有相同的理想氣體，開始時閥門打開，平衡時活塞到容器底的距離為H．現(xiàn)將閥門關(guān)閉，在活塞上放一個質(zhì)量也為M的砝碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡．已知外界溫度恒定，外界大氣壓強為，重力加速度為g，．求：(1)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時，活塞距底端的高度；(2)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后再打開閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達(dá)到平衡，求左邊氣體通過閥門進(jìn)入右邊容器的質(zhì)量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

AB．受力分析可知，P和Q兩小球，不能帶同種電荷，AB錯誤；CD．若P球帶負(fù)電，Q球帶正電，如下圖所示，恰能滿足題意，則C錯誤D正確，故本題選D．2、C【解析】

A．炮彈在最高點豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零，故炮彈在最高點速度不為零，A錯誤；B．在最高點受空氣阻力（水平方向上的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不為零，B錯誤；C．由于空氣阻力恒做負(fù)功，所以根據(jù)動能定理可知經(jīng)過點時的速度大于經(jīng)過點時的速度，C正確；D．從O到b的過程中，在豎直方向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即解得在從b到d的過程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的分力，即解得故，根據(jù)逆向思維，兩個階段的運動可看做為從b點向O點和從b點向d點運動的類平拋運動，豎直位移相同，加速度越大，時間越小，所以炮彈由O點運動到b點的時間小于由b點運動到d點的時間，故D錯誤；3、A【解析】

根據(jù)衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力可知：可得同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星，則中圓軌道衛(wèi)星的周期小，角速度、線速度和向心加速度均大，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫亩际墙涣麟?，電壓?20V，頻率是50Hz．周期為0.02s；電壓的最大值為：220V=311V，只有C正確。

故選C。5、D【解析】

A．根據(jù)臨界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A錯誤；B．在玻璃球體中，光的波長是光在真空中的波長，光的折射率大，頻率大，在真空中的波長短，由知在玻璃球體中，光的波長小于光的波長，故B錯誤；C．根據(jù)可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C錯誤；D．光的折射率大，頻率大，根據(jù)可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正確。故D正確。6、A【解析】試題分析：根據(jù)速度的公式v=v0﹣gt可得，在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量為△v=﹣g△t，即，速度變化的大小為g△t，方向與初速度的方向相反，所以A正確．故選A．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當(dāng)最大靜摩擦力提供物體向心力時，此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運動的最大角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知解得所以A正確；B．離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確；C．由于所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運動，對b物體的水平位移為同理可得，a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；D．當(dāng)時a的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。8、ADE【解析】

A．由圖可得，t=0時平衡位置為1.5cm質(zhì)點處于波谷，t=0.5s時，x=4cm處的質(zhì)點第一次位于波谷，則有故A正確；B．根據(jù)那么頻率故B錯誤；C．由波的傳播方向沿著x軸正方向，依據(jù)上下波法，則波源在t=0時，運動速度沿y軸負(fù)方向，故C錯誤；D．由圖可知，正好是波長的一個半，而周期為0.4s，因此此時波源振動已經(jīng)歷0.6s，故D正確；E．當(dāng)t=0時，x=2.5cm質(zhì)點處于波峰，而波峰傳播x=10cm的質(zhì)點的時間為故E正確。故選ADE?！军c睛】此題是機械波的傳播問題，考查波長、波速及周期的關(guān)系，掌握由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向的方法：上下波法、同側(cè)法等。9、BC【解析】

A．由小球在C點處恰好與滑槽內(nèi)、外壁均無擠壓且無沿切線方向的加速度知：小球在C點的合力方向一定沿CO，且指向O點．A對小球吸引，B對小球排斥，因此小球帶負(fù)電、B帶負(fù)電，故A錯誤；B．由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30°，AB=AC=L；BC=2ABcos30°=由力的合成可得即故B正確；C．圓周上各點電勢相等，小球在運動過程中電勢能不變，根據(jù)能量守恒得知，小球的動能不變，小球做勻速圓周運動，故C正確；D．由庫侖定律及場強的疊加知，D點的電場強度大于C點，故D錯誤．故選BC．10、ACD【解析】

A．開始未電場時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對A，根據(jù)平衡條件和胡克定律有解得物塊B剛要離開C時，彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力，根據(jù)胡克定律，有解得故從加電場后到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移大小為選項A正確；B．從加電場后到B剛離開C的過程中，擋板C對小物塊B的作用力不為零，由I=Ft知擋板C對小物塊B的沖量不為0，選項B錯誤；C．設(shè)A所受的電場力大小為F，當(dāng)A的加速度為0時，B的加速度大小均為a，方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，對A有對B有故有B剛離開C時，電場力對A做功的瞬時功率為選項C正確；D．對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從加電場后到B剛離開C的過程中，物塊A的機械能、電勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，彈簧的彈性勢能先減小后增大，則物塊A的機械能和電勢能之和先增大后減小，選項D正確。故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、【解析】

(1)[1]根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，擋光片到達(dá)光電門處的速度大小為：(2)[2]系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，有：即：整理可得：若圖線為一直線，則該圖線的斜率為(3)[3]根據(jù)得：則有：所以有：可知縱軸截為：解得：12、C【解析】

(1)[1]因為每相鄰兩計數(shù)點之間還有一個點為畫出，為了減小偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則有，，，為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得解得(2)[2]A．在該實驗中，我們認(rèn)為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細(xì)繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤；B．平衡摩擦后，還要調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行，故B錯誤；C．本實驗中，對小車及車中砝碼由牛頓第二定律得對托盤和鉤碼由牛頓第二定律得兩式聯(lián)立解得由此可知只有滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，近似認(rèn)為，故C正確；D．由于平衡摩擦力之后有故所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力，故D錯誤。故選C。(3)[3]對盤和砝碼對小車聯(lián)立解得認(rèn)為合力，所以即圖象是過坐標(biāo)原點的傾斜直線，直線的斜率表示。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)正電子在磁場中只受洛倫茲力作用，故正電子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力；在電場中正電子只受電場力作用，做勻變速運動；正電子離開電場運動到MN的過程不受力，做勻速直線運動；

根據(jù)兩磁場磁場方向相反，磁感應(yīng)強度相等，故正電子在其中做勻速圓周運動的軌道半徑相等，偏轉(zhuǎn)方向相反，所以正電子離開磁場時的速度豎直向下；

故正電子能到達(dá)電場區(qū)域，則正電子在磁場中