【高考领航】2025年高中物理学业水平选择性考试模拟试题（河北）(5)

高中物理学业水平选择性考试模拟试题(五) (考试时间：75分钟　试卷满分：100分) 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，只有一个选项符合题目要求) 1．某同学做双缝干涉实验时，用波长为λ0的激光照射双缝，墙上的P点出现第3级亮条纹(中央亮条纹为第0级亮条纹)。当他改用另一种激光照射双缝时，P点变为第4级亮条纹，则该激光的波长为(　　) A．λ0　　 B．　　　　　　　 C．λ0　　　　　　　 D．λ0 2.某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则(　　) A．在状态a和c时气体温度Ta>Tc B．a→b过程，气体对外界做功、内能减少 C．b→c过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量 D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量 3．用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压Uc与对应入射光的波长λ作出的Uc-图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是(　　) A．该光电管阴极材料的逸出功大小为ac B．当用波长λ＝的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为be C．当用波长λ<的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应 D．当用波长λ<的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与成正比 4．如图甲所示，波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点，图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为SP＝4.2 m、SQ＝5.4 m。已知波在该介质中传播的速度为8 m/s，则在t＝1.0 s时，P、Q两点间的波形图正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙　　 　　 5．如图所示，均匀带负电圆环半径为R，带电量为q，O点为环的圆心，a、b分别位于圆环轴线上O点的两侧，a、b到O点的距离分别为aO＝R，bO＝R。关于a、b、O三点的场强E和电势φ大小的关系，下列说法正确的是(　　) A．φa>φb>φO B．φO>φa>φb C．Ea>Eb>EO D．Eb>Ea>EO 6．如图所示，从水平地面上不同位置斜向上抛出的三个小球沿三条不同的路径运动，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的。若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　) A．沿路径1抛出的小球落地的速率最小 B．沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长 C．三个小球抛出的初速度的竖直分量相等 D．三个小球抛出的初速度的水平分量相等 7．如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为L＝4r，每根筷子对圆柱的压力大小为2mg，重力加速度大小为g，下列说法正确的是(　　) A．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为mg B．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为mg C．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为mg D．若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变 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．如图所示，一木板静止在光滑水平地面上，左端连接一轻弹簧，弹簧的左端固定。t＝0时刻一个小物块从左端滑上木板，t＝t0时刻木板的速度第1次变为0，此时小物块从木板右端滑离。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ，弹簧始终在弹性限度内，则(　　) A．t＝时刻木板的加速度最大 B．t＝t0时刻木板的加速度最大 C．t＝时刻木板的速度最大 D．t＝时刻木板的速度最大 9．如图所示，在理想变压器原线圈回路中接阻值为100 Ω的电阻R1，副线圈回路中接阻值为7.5 Ω 的电阻R2，原线圈输入端与u＝220sin 100πt(V)的交流电源连接，电表均为理想电表，当开关S闭合时，电流表示数为1 A，下列说法正确的是(　　) A．电压表示数为30 V B．电阻R2的功率为240 W C．通过电阻R2的交流电频率为25 Hz D．若断开开关S，电压表示数为55 V 10．如图所示，两宽度不等的光滑平行金属导轨水平固定放置，窄轨间距为L、宽轨间距为2L，导体棒ab、cd分别垂直放置在两导轨上，质量均为m、电阻均为R，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，已知两导轨均足够长、电阻不计，现让两导体棒均以大小为v0的初速度平行于导轨水平向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，ab棒始终未滑离窄轨，在导体棒运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．导体棒ab的最大速度为 B．导体棒ab产生的焦耳热最多为 C．通过导体棒ab的电荷量最多为 D．回路中的最大电流为 选 择 题 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题(本题共5小题，共54分。考生根据要求作答) 11．(6分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究合外力做功与物体动能改变量之间的关系。 甲 乙 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测得小车(含遮光条)的质量为M，用刻度尺测出两光电门中心间的距离为L。调节滑轮高度，让细线与木板始终平行。已知重力加速度为g； ②挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同； ③取下沙桶，测得沙和沙桶的总质量为m。将小车从木板上端由静止释放，分别记录小车通过两光电门甲、乙时的遮光时间t1、t2； ④改变沙桶总质量和木板倾角，重复步骤②③； ⑤进行数据处理。 回答下列问题： (1)游标卡尺示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________cm。 (2)取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为________(用所给物理量符号表示)。 (3)若小车下滑过程中满足表达式________________(用所给物理量符号表示)，则说明合外力做的功等于动能的改变量。 12.(9分)某课外兴趣小组要精确测定一节圆筒状碳布鱼竿的电阻，可选择的实验仪器有： A．电源(3 V，内阻可以忽略) B．电压表V(0～3 V，内阻约为3 kΩ) C．电流表A(0～50 mA，内阻为2.0 Ω) D．定值电阻R1＝0.5 Ω E．定值电阻R2＝20 Ω F．滑动变阻器(0～5 Ω，1.0 A) G．开关、导线 H．多用电表 完成下列问题： (1)小组用多用电表测得该节鱼竿的电阻约为16 Ω，为了精确测量该节鱼竿的电阻，要求电压调节范围尽量大一些，根据提供的实验器材，则最佳的电路图是________(选填“A”或“B”)。 (2)实验中应该选用的定值电阻是________(选填“R1”或“R2”)。 (3)根据选取的电路图，用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整。 I/mA 0 21.5 26.8 29.3 32.3 35.5 37.6 U/V 0 1.61 2.01 2.2 2.42 2.66 2.82 甲　　　　　　　　　　　　　　　　乙 (4)移动滑动变阻器的滑片，将电流表和电压表的对应的示数填在上面的表格中，并在I-U图像中描点作图如图乙所示，则该节鱼竿的电阻大小为________Ω(结果保留三位有效数字)。 13.(10分)如图所示，用同种透明材料制成的两玻璃砖平放在水平桌面上，其中AB的横截面是半径为R的半圆形，O点为其圆心；CDFE的横截面为长方形，CD边的长度为2R，CE边的长度为R，AB与CD平行且相距。玻璃砖右侧固定一平行于DF的光屏MN，光屏离B、D两点的距离均为R。整个装置置于真空中，一束激光沿半径方向平行于桌面射向O点，当该光束与AB边的夹角α为45°时，恰好无光线从AB面射出。已知光在真空中的传播速度为c，现将夹角α调整至60°，不考虑多次反射，求： (1)光在玻璃砖下表面EF的出射点到光屏的距离； (2)该光束在两玻璃砖内传播的总时间。 14.(13分)“打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中、而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，俗称“打水漂”。如图所示，某同学在岸边离水面高度h0＝0.8m处，将一质量m＝20 g的小石片以初速度v0＝16 m/s水平抛出。若小石片第1次在水面上滑行时受到水平阻力的大小为1.2 N，接触水面0.1 s后弹起，弹起时竖直方向的速度是刚接触水面时竖直速度的。取重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)小石片第1次离开水面后到再次碰到水面前，在空中运动的水平距离； (2)第1次与水面接触过程中，水面对小石片的作用力大小。 15.(16分)如图所示，三维坐标系O-xyz中，在x≤0的区域Ⅰ、Ⅱ中，存在匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，其中区域Ⅰ(x<0、z>0)中磁场的磁感应强度大小为B0、方向沿x轴正方向，区域Ⅱ(x≤0、z≤0)中磁场的磁感应强度大小为、方向沿y轴正方向；在x≥0的区域Ⅲ、Ⅳ中，存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B0。区域Ⅰ中坐标为(－a，0，a)的A点有一粒子源，发出沿AO方向、质量为m、带电荷量为＋q的粒子，粒子的初速度大小为v0，在区域Ⅰ中恰好沿直线运动并经过原点O，粒子的重力不计。求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)粒子从发出到第3次经过x轴需要的时间； (3)粒子第6次通过yOz平面时的y轴坐标值。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中物理学业水平选择性考试模拟试题(五) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C C C B BD AD ACD 1.A　假设双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，OP间距为x，两种激光干涉条纹间距分别为Δx1＝，Δx2＝，由Δx＝λ可得＝＝，所以该激光的波长为λ＝λ0，故选A。 2．C　根据题意，结合题图可知，气体从c到d为绝热膨胀，则Qcd＝0，Wcd<0，根据ΔU＝W＋Q，ΔUcd<0，则温度降低；气体从d到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则该气体在状态c的温度高于在状态a时的温度，故A错误；a→b过程为绝热压缩，外界对气体做功Wab>0，Qab＝0，则ΔUab＝Wab，即外界对气体做的功全部用于增加内能，故B错误；b→c过程中体积增大，气体对外做功，即Wbc<0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知ΔU<Q，即增加的内能小于该过程吸收的热量，故C正确；根据p-V图像与V轴围成的面积表示气体做功的大小，可知一次循环过程中气体对外界做的功W>0，而一次循环过程整个过程气体内能变化为零，则整个过程Q吸－Q放＝W>0，即在一次循环过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误。故选C。 3．B　根据eUc＝hν－W0＝－W0，则有Uc＝·－，结合图像可知当横坐标为a时，纵坐标为0，即有0＝a－，解得W0＝hac，A错误；根据图像，结合上述有－＝－b，解得W0＝be，当用波长λ＝的光照射光电管阴极时，即有＝2a，则有Ekmax＝h·－W0＝2hac－hac＝hac＝W0＝be，B正确；根据上述可知，极限波长为λ0＝，波长越短，频率越大，则当用波长λ<的光照射光电管的阴极时，能够发生光电效应，C错误；当用波长λ<的光照射光电管的阴极时，根据Ekmax＝h·－W0可知，光电子的最大初动能与成线性关系，不成正比，D错误。故选B。 4．C　该列波的周期为T＝0.1 s，所以波长为λ＝vT＝0.8 m，波传到P、Q两点所需要的时间tP＝＝ s，tQ＝＝ s，t＝1.0 s时P、Q已振动时间为ΔtP＝ s＝4T，ΔtQ＝ s＝3T，由图乙可知质点起振方向向上，所以此时P点处于波谷处，Q处于波峰处，又PQ两点间距离为1.2 m，可知PQ＝1λ，故选C。 5．C　环上对称的两电荷在轴线上产生的合场强方向沿轴线方向，O点右侧向左，O点左侧向右。由对称性可知在环的右侧存在a′点与a点的电势相等，且a′O＝aO，所以有φb>φa>φO，故AB错误；环上对称的两电荷在O点产生的合场强为零。环上对称的两电荷在距离O点为x处的电场强度为E＝2cos θ＝×＝，所以环上对称的两电荷在a、b两点产生的电场强度分别为Ea＝，Eb＝，可知带电圆环在a、b两点产生的电场强度为Ea＞Eb，所以Ea>Eb>EO，故C正确，D错误。故选C。 6．C　将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。竖直方向上，根据h＝gt2且vy＝gt，由于三个小球竖直上升的高度相同，因此运动时间相同，并且抛出的初速度的竖直分量相等，B错误，C正确；由于在相等的时间内，球1的水平位移最大，因此抛出时，球1的初速度的水平分量最大，而落地时竖直分量相等，因此落地时，球1的速率最大，AD错误。故选C。 7．B　重物在竖直方向上由平衡条件可知2Ffy＝mg，解得Ffy＝，俯视水平方向受力分析如图所示，则2FN×＝2Ffx× ，FN＝2mg，解得Ffx＝，所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为Ff＝＝，故A、C错误，B正确；增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力竖直分量仍等于重力大小，摩擦力水平分量增大，摩擦力变大。故D错误。故选B。 8．BD　对木板分析，木板先向右做加速度减小的变加速运动，后向右做变减速运动，令木板相对加速度为0的位置，即相对平衡位置的位移大小为x，木板初始位置到平衡位置的距离为L0，小物块的质量为m，则有kL0＝μmg，当木板在平衡位置左侧时所受外力的合力大小为F＝μmg－k＝kx，当木板在平衡位置右侧时所受外力的合力大小为F＝k－μmg＝kx，可知该过程木板所受外力的合力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，即回复力大小与相对平衡位置的位移大小成正比，方向相反，则木板向右做简谐运动，根据对称性可知，t＝0时刻与t＝t0时刻加速度大小相等，均达到最大值，A错误，B正确；木板向右做简谐运动，根据对称性可知，平衡位置速度最大，即t＝时刻木板的速度最大，C错误，D正确。故选BD。 9．AD　由电压表达式u＝220sin 100πt(V)，可知ω＝100π rad/s，交流电源的频率为f＝＝50 Hz，变压器不改变交变电流的频率，所以通过R2的交流电频率为50 Hz，故C错误；原线圈输入端电压有效值为U＝＝220 V，原线圈两端电压为U1＝U－IR1＝120 V，理想变压器原线圈输入功率为P1＝U1I＝120 W，理想变压器P1＝P2，则电阻R2的功率为120 W，故B错误；R2两端电压为U2＝＝30 V，故A正确；原副线圈匝数比为＝＝，若断开开关S，电路中电流为0，原线圈两端电压为U1′＝220 V，电压表示数为U2′＝U1′＝55 V，故D正确。故选AD。 10．ACD　稳定时电路中电流为0，ab棒速度最大，有BLvab＝B·2Lvcd，则vab＝2vcd，取向右为正方向，根据动量定理可得，对ab棒，有BLt＝mvab－mv0，对cd棒，有－2BLt＝mvcd－mv0，解得vab＝v0，vcd＝v0，故A正确；对整个过程根据能量守恒，有mv＋mv＝mv＋mv＋Q，导体棒ab产生的焦耳热最多为Qab＝Q，解得Qab＝，故B错误；对ab棒，有BLt＝mvab－mv0，且q＝t，解得通过导体棒ab的电荷量最多为q＝，故C正确；导体棒刚开始运动时，感应电动势最大，感应电流最大，由闭合电路欧姆定律可得I＝＝＝，故D正确。故选ACD。 11．解析：(1)遮光条的宽度d＝0.5 cm＋0.05 mm×6＝0.530 cm。 (2)挂上沙桶，调节木板的倾角，使小车沿木板下滑时通过甲、乙两光电门的遮光时间相同；小车匀速下滑，此时有Mgsin θ＝Ff＋mg，取下沙桶后，小车加速运动过程中受到的合外力大小为F合＝Mgsin θ－Ff＝mg。 (3)若满足F合L＝Mv－Mv＝M[－]，即满足mgL＝，则说明合外力做的功等于动能的改变量。 答案：(1) 0.530 　(2)mg 　(3)mgL＝ 12．解析：(1)实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法，故选A电路。 (2)实验中定值电阻与电流表并联，起扩充量程作用，应选电阻较小的R1。 (3)实验中实物图连接如图所示。 (4)因R1＝，流过鱼竿的电流为5I，有R＝＝×1000 Ω＝15.0 Ω，鱼竿的电阻大小为R′＝R－R并＝14.6 Ω。 答案：(1)A　(2)R1　(3)图见解析　(4)14.6 13．解析：(1)由于光束与AB边的夹角α为45°时，恰好无光线从AB面射出，则有n＝＝，当夹角α调整至60°，作出光路图，如图所示。 根据n＝ 解得θ＝45° 则根据几何关系，玻璃砖下表面EF的出射点到光屏的距离为x＝R＋R－ 解得x＝R。 (2)根据折射率与波速的关系有n＝ 光在半圆形玻璃砖中t1＝ 光在长方形玻璃砖中t2＝ 解得t＝t1＋t2＝。 答案：(1)R　(2) 14．解析：(1)小石片抛出过程，有 h0＝gt，vy0＝gt0 解得vy0＝4 m/s 则第一次反弹竖直方向的分速度大小vy1＝vy0＝3 m/s 第一次接触水面0.1 s水平方向有 f＝ma，vx1＝v0－aΔt 解得vx1＝10 m/s 令小石片第1次离开水面后到再次碰到水面经历时间为t1，则有 vy1＝g·，x＝vx1t1 解得x＝6 m。 (2)第1次与水面接触过程竖直方向有 FΔt－mgΔt＝mvy1－ 解得F＝1.6 N 则水面对小石片的作用力大小F′＝ 解得F′＝2.0 N。 答案：(1)6 m　(2)2.0 N 15．解析：(1)由洛伦兹力与电场力平衡，可得 Eq＝qvxB0，vx＝v0sin 45° 解得E＝B0v0。 (2)设在Ⅰ区运动时间为t1，粒子经原点进入Ⅲ区域后，其运动的轨迹俯视图(沿y轴负方向俯视)如图甲所示。 甲 2a＝v0t1，t2＝T1，qv0B0＝m，T1＝ 设粒子第2次通过z轴坐标为z1，则 z1＝R，t3＝，t＝t1＋t2＋t3 解得t＝＋m。 (3)画出第6次通过yOz平面的轨迹俯视图如图乙所示。 乙 粒子第2次到第3次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅱ中沿y轴方向做匀加速运动，设运动时间为t4，则Eq＝ma′，t4＝T2，vy1＝a′t4 设粒子第4次到第5次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅱ中运动的时间为t5，则 t5＝T2，T2＝＝，y1＝a′(t4＋t5)2 第3次至第4次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅲ运动时间为t6，第5次至第6次经过yOz平面的时间内，在区域Ⅲ中运动的时间为t7，沿y轴运动的速度为vy2，则 t6＝t7＝T1，vy2＝a′(t4＋t5)，y2＝vy1t6＋vy2t7 y＝y1＋y2＝。 答案：(1)B0v0　 (2)＋m (3)y＝ 学科网（北京）股份有限公司 $$