【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）(8)

高中物理学业水平选择性考试模拟试题(八) (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．铝26是天体物理研究中最为重要的放射性核素之一，银河系中存在大量铝26，它可以通过放射性衰变提供足够的能量，以产生具有内部分层的行星体，其衰变方程为Al→X＋e，以下说法正确的是(　　) A．X中的中子个数为12 B．衰变前Al的质量与衰变后X和e的总质量相等 C．10个Al经过一个半衰期可能还剩6个没衰变 D．Al在高温环境中的衰变会加快 2．如图所示，透明薄膜的左侧比右侧稍厚，截面ABC可视为三角形。一束单色平行光照射到该薄膜上会呈现明暗相间的条纹。以下说法正确的是(　　) A．同一条纹对应的薄膜厚度相同 B．条纹平行于AC C．分别用红光和紫光照射，紫光形成的条纹较稀疏 D．这是光的色散现象 3．在离变压器较远的地方，用户电压会明显低于正常值220 V，甚至家用电器不能正常工作。该地居民常常会用调压器来调整电压，其原理图如图所示。交变电压从ab端输入，由cd端输出连接到家用电器R，滑片P可以上、下滑动。调压器视为理想变压器，匝数n2<n1＝n3，下列说法正确的是(　　) A．此调压器既能升压也能降压 B．此调压器只能升压 C．若滑片P向上滑动，则家用电器R两端的电压减小 D．若滑片P向下滑动，则家用电器R的功率会增大 4．截止到2023年3月，嫦娥五号探测器已取得多项科研成果。已知地球质量为月球质量的k倍，地球半径R为月球半径的p倍，地球表面的重力加速度为g，则嫦娥五号探测器在近月圆形轨道的线速度大小约为(　　) A． B． 　　　　　 C． 　　　　　 D． 5．一列简谐横波沿x轴传播，波源位于原点O且从t＝0时刻开始振动。在t＝0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x＝14 m处，波形如图所示。质点P的平衡位置位于x＝8 m处。下列说法正确的是(　　) A．质点P开始振动后在1 s内沿x轴正方向传播40 m B．质点Q的振动方程为y＝2sin cm C．t＝0.5 s时，质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动 D．质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是4 m/s 6．负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值(为负值)是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t＋273 K，打开开关前舱内气体的温度为37 ℃，舱内气体压强与外界大气压强均为p0；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的n(n<1)倍，舱内温度降至27 ℃，则该病员舱规定的负压值为(　　) A．－np0 B．－p0 C．－p0 D．－p0 7．如图所示，MNQP是边长为L和2L的矩形，在其由对角线划分的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与MN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若t＝0时左边框与PQ重合，则左边框由PQ运动到MN的过程中，下列i-t图像正确的是(　　) 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，某医用氧气生产工厂要将氧气瓶M中氧气分装到瓶N中，两瓶的容积相同，阀门K打开前瓶N已抽成真空。现将阀门K打开，当两瓶内氧气的压强相等时再关闭阀门。两瓶、阀门及连接管都看作绝热，瓶中的氧气看作理想气体且不计连接管的容积，对此次分装过程以下说法正确的是(　　) A．氧气自发地由M向N的流动过程是不可逆的 B．分装完毕后M中氧气的压强为分装前的 C．分装完毕后氧气分子热运动的平均速率减小 D．分装完毕后两瓶内氧气的总内能减小 9．如图所示，空间中A、B、C、A1、B1、C1六个点恰好为竖直正三棱柱的顶点，在A1点固定有正电荷Q1，B1点固定有正电荷Q2，C1点固定有负电荷－q，带电量Q1＝Q2>q。以下说法正确的是(　　) A．A、B两点的电场强度相同，电势也相同 B．若将Q2自B1点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小 C．若将－q自C1点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大 D．若将Q2自B1点竖直向上移动至B点，则其电势能始终不变 10．如图所示，倾角θ＝37°的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴OO1上，质量均为m＝1 kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动，P、Q到斜面最低点的距离均为0.5 m，与接触面之间的动摩擦因数均为0.5，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(　　) A．为保持P与斜面体相对静止，角速度的最小值为 rad/s B．为保持P与斜面体相对静止，角速度的最大值为5 rad/s C．当角速度等于 rad/s时，Q会相对转台滑动，P有沿斜面向上滑的趋势 D．若P与斜面体保持相对静止，则P对斜面的压力大小范围是 N≤FN≤20 N 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)某学习小组了解到交通警察会在高速公路上用激光测速仪随机测速，受此启发，该小组同学用激光测距仪测量某汽车在某时段的运动规律。表格中是测得汽车在平直公路上的位置信息，其中x为汽车到测距点的距离(测距点位于汽车的正前方)。 t/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 x/m 13.98 10.81 7.98 5.48 3.32 1.49 0.01 (1)根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是____________________，依据是_______________________________。 (2)当x＝5.48 m时，该车的速度大小是________m/s。 (3)这段时间内该车的加速度大小是________m/s2(结果保留两位有效数字)。 12．(9分)(1)某实验小组用图甲所示器材精确测量一粗细均匀的电阻丝的电阻，其中部分器材的参数如下： 电源：电动势为4 V； 待测电阻丝：阻值约为6 Ω； 电压表：量程3 V，内阻约为3 kΩ； 量程15 V，内阻约为15 kΩ； 电流表：量程0.6 A，内阻约为0.05 Ω； 量程3 A，内阻约为0.01 Ω。 ①图甲中电压表应选________的量程，电流表应选________的量程。 ②要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，在图甲中将测量电阻丝电阻的电路补充完整。 甲 (2)在(1)中测得电阻丝的电阻为6.0 Ω，再用刻度尺测量该电阻丝的长度为50.00 cm。该实验小组又利用该电阻丝进一步测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图乙所示的电路，其中的电池即为待测电池，定值电阻R0＝4 Ω。使金属滑片接触电阻丝的不同位置，分别记录电阻丝连入电路的有效长度x及对应的电压表示数U，作出-图像如图丙所示，电压表看作理想电压表，则该电池的电动势为________V，内阻为________Ω(结果均保留两位有效数字)。 乙　　　　　　　　　　　　　丙 13.(10分)一折射率为 的玻璃正柱体如图甲所示，柱体长为l1，其横截面如图乙所示，上侧ABC为等腰直角三角形，∠A＝90°，BC＝l2，下侧为半圆圆弧。柱体表面ABED区域有平行于BC方向的单色光射入柱体，不考虑光线在柱体内的多次反射。 甲　　　　　　　　　乙 (1)该单色光能否从ACFD面射出？请通过计算说明； (2)进入柱体的光线有部分不经过反射直接从柱体射出，求该部分光线在柱体表面射出的区域面积。 14.(13分) 如图所示，在xOy平面内半径为R(未知)的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，圆形区域的边界与y轴在坐标原点O相切，区域内磁场的磁感应强度大小为B1。空间中z轴正方向垂直于xOy平面向外，x轴上过D点放置一足够大且垂直于x轴的粒子收集板PQ，PQ与yOz平面间有一沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。x轴上过C点垂直于x轴的平面MN与PQ间存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B2。在xOy平面内的－2R≤x≤－R区域内，有大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿y轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场偏转后所有粒子均恰好经过O点，然后进入y轴右侧区域。已知电场强度大小E＝，磁感应强度大小B2＝，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。求： (1)带电粒子在圆形区域内做圆周运动的轨道半径； (2)带电粒子到达MN平面上的所有位置中，离x轴最远的位置坐标； (3)经过MN平面时离x轴最远的带电粒子到达收集板PQ时的位置坐标。 15.(16分)如图所示，物块A和B静止在光滑水平面上，B的前端固定轻质弹簧，某时刻一子弹以大小为3v0的速度水平射向B并嵌入其中，射入过程子弹与B水平方向的平均相互作用力大小为35mg，之后B以大小为v0的速度向着A运动，从弹簧开始接触A到第一次被压缩至最短所用时间为t，在这段时间内B运动的位移大小为1.1v0t。又经过一段时间后A与弹簧分离，滑上粗糙斜面后再滑下，在水平面上再次压缩弹簧后又滑上斜面。已知A的质量为m，子弹和B的总质量为4m，A前两次在斜面上到达的最高点相同，B始终在水平面上运动，斜面与水平面平滑连接，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计A、B碰撞过程中的机械能损失。求： (1)子弹嵌入物块B的深度； (2)物块A第一次离开弹簧时，A、B各自的速度大小； (3)物块A第一次在斜面上到达的最大高度； (4)物块A第一次离开弹簧前，弹簧的最大压缩量。 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(八) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A B B C D AB BC BD 1.C　根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为26，电荷数为12，则X中的中子个数为26－12＝14，故A错误；衰变过程存在质量亏损，则衰变前Al的质量大于衰变后X和e的总质量，故B错误；半衰期具有统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，即少数原子核衰变时具有不确定性，则10个Al经过一个半衰期可能还剩6个没衰变，故C正确；半衰期只由原子核内部决定，与外界环境的温度、压强等无关，故Al在高温环境中的衰变不会加快，故D错误。故选C。 2．A　条纹是由薄膜的上表面和薄膜的下表面的反射光发生干涉后形成的，相邻亮条纹之间，薄膜的厚度差等于半个波长，同一亮条纹空气膜的厚度差相等，所以干涉条纹与AC边垂直，故A正确，B错误；紫光频率比红光的高，其波长更小，相邻条纹间距更小，条纹密集，故C错误；这是光的干涉现象，故D错误。故选A。 3．A　由理想变压器电压与匝数的关系可得＝，＝，而n1＞n2，n2＜n3，所以此调压器既能升压也能降压，A正确，B错误；若滑片P向上滑动，U2增大，由＝，n2、n3均不变，所以U3增大，即家用电器R两端的电压增大，C错误；若滑片P向下滑动，U2减小，n2、n3均不变，所以U3减小，由P＝可得，家用电器R的功率会减小，D错误。故选A。 4．B　在地球表面飞行的卫星万有引力提供向心力G＝，又G＝mg，联立可得v＝ ＝，由上述分析可知，卫星在月球表面与地球表面运行时的线速度之比为＝ ＝ ，故v月＝ v＝ ，故选B。 5．B　质点P不随波迁移，只在平衡位置附近振动，故A错误；由波动图像可知，波长为λ＝8 m，振幅为A＝2 cm，波源位于原点O且从t＝0时刻开始振动，在t＝0.35 s时波刚好传播到质点Q所在的x＝14 m处，则传播速度为v＝＝ m/s＝40 m/s，波的周期为T＝＝0.2 s，通过Q点可判定，波源的起振方向沿y轴正方向，波源的振动方程为y＝2sin cm＝2sin cm，可知Q点比波源晚1T 振动，所以振动方程为y＝2sin cm，故B正确；由题可知，波传到P点需要0.2 s，t＝0.5 s时，质点P从平衡位置沿y轴振动0.3 s，即T，可以判断出在t＝0.5 s时，质点P位于平衡位置且沿y轴负方向运动，故C错误；质点P开始振动后任意1 s内的路程为s＝×4A＝20×2 cm＝0.4 m，质点P开始振动后任意1 s内的平均速率都是＝＝ m/s＝0.4 m/s，故D错误。故选B。 6．C　以打开开关后剩余的气体为研究对象，设舱内体积为V，根据理想气体状态方程，有＝⇒＝，解得p2＝，该病员舱规定的负压值为p2－p0＝－p0，ABD错误，C正确。故选C。 7．D　0～t1内是线框的左边框由PQ向左进入磁场到G点的过程，根据右手定则知感应电流为顺时针(负)，而切割磁感线的有效长度随着水平位移而均匀减小，则感应电流的大小均匀减小；t1～2t1内，线框的前后双边同向同速切割相反的磁场，双源相加为总电动势，电流方向为逆时针(正)，两边的有效长度之和等于L，则电流大小恒定。故选D。 8．AB　由热力学第二定律，氧气自发地由M向N的流动过程是不可逆的，A正确；由题意知，分装过程温度不变，由玻意耳定律知，气体体积变为原来的两倍，压强减小为原来的一半，B正确；由于整个过程温度不变，分装完毕后氧气分子热运动的平均速率不变，C错误；理想气体温度不变，分装完毕后两瓶内氧气的总内能不变，D错误。故选AB。 9．BC　由几何关系可知，A、B两点的电场强度方向不同，A错误；若将Q2自B1点竖直向上移动至B点，则Q2距离Q1、－q越来越远，Q1、－q对其电场力逐渐减小，且两力夹角逐渐增大，故其所受静电力逐渐减小，B正确；若将－q自C1点竖直向上移动至C点，则Q1、Q2均对其做负功，故其电势能逐渐增大，C正确；若将Q2自B1点竖直向上移动至B点，则Q1对它做正功，－q对它做负功，且正功大于负功，故总功为正，故其电势能减小，D错误。故选BC。 10．BD　为保持P与斜面体相对静止，当物块P恰好不下滑时，有最小角速度，水平方向有FN1sin 37°－μFN1cos 37°＝mωLcos 37°，竖直方向有FN1cos 37°＋μFN1sin 37°＝mg，解得FN1＝ N，ω1＝ rad/s，当物块P恰好不上滑时，有最大角速度，水平方向有FN2sin 37°＋μFN2cos 37°＝mωLcos 37°，竖直方向有FN2cos 37°＝μFN2sin 37°＋mg，解得FN2＝20 N，ω2＝5 rad/s，可知若P与斜面体保持相对静止，根据牛顿第三定律可得P对斜面的压力大小范围是 N≤FN≤20 N，故A错误，BD正确；当P与斜面恰无摩擦力时，有mgtan 37°＝mω2Lcos 37°，解得ω＝ rad/s，故C错误。故选BD。 11．解析：(1)根据表中的数据可以推断该车在这段时间内的运动性质是匀减速直线运动。第1个0.2 s内的位移为3.17 m，第2个0.2 s内的位移为2.83 m，第3个0.2 s内的位移为2.50 m，第4个0.2 s内的位移为2.16 m，第5个0.2 s内的位移为1.83 m，第6个0.2 s内的位移为1.48 m，则相邻0.2 s 内的位移之差接近Δx＝0.34 m，可判断该车在这段时间内做匀减速直线运动。 (2)当x＝5.48 m时，该车的速度等于0.4 s～0.8 s内的平均速度，则＝ m/s＝11.65 m/s。 (3)由逐差法可得，这段时间内该车的加速度大小为 a＝ m/s2≈8.4 m/s2。 答案：(1)匀减速直线运动　在误差允许范围内，相邻0.2 s 内的位移之差接近Δx＝0.34 m　(2)11.65 (3)8.4 12．解析：(1)①因为电源电动势为4 V，所以电压表选3 V的量程。由欧姆定律可得流过待测电阻的最大电流大约为I＝＝A＝0.5 A，故电流表应选0.6 A。 ②要求电阻丝两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应用分压式接入电路，同时待测电阻是小电阻，电流表应采取外接法，实物图连线如图所示。 (2)由闭合电路欧姆定律E＝U＋，由电阻定律可知＝，故Rx＝12x，联立可得＝＋·，结合图像可得＝0.7，＝，解得E≈1.4 V，r≈1.9 Ω。 答案：(1)①3 V　0.6 A　②图见解析 (2)1.4　1.9(或2.0) 13．解析：(1)由题意可得入射角i＝45°，设折射角为r，则由n＝解得r＝30°，则光线在ACFD面上的入射角α＝60°，由sin C＝，知临界角C＝45°，所以光线不能从AC面射出。 (2)由B处入射的光线在弧面上的入射角β＝15°，故照射到弧面上的光线的入射角都小于15°，均能射出，由几何关系可知，该部分对应的圆心角θ＝30°，设该部分弧长为l，则＝，解得l＝，出射面积S＝l·l1＝。 答案：(1)见解析　(2) 14．解析：(1)只有带电粒子的轨道半径等于圆形磁场的半径，粒子才能全部经过O点，由洛伦兹力提供向心力可得qv0B1＝m 解得R＝。 (2)经过A点射入圆形磁场的粒子经过O点时，速度方向沿y轴负方向，在MN上的位置离x轴最远，在y轴右侧区域运动的带电粒子，沿x轴正方向，粒子做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得qE＝ma 解得a＝ 由运动学公式得d＝at2 解得t＝ 又L＝v0t 解得离x轴最远的距离L＝2d 故对应坐标为(d，－2d，0)。 (3)经过MN时离x轴最远的带电粒子，沿 x轴做匀加速直线运动到达收集板PQ，粒子在到达MN平面时，沿x轴方向的速度大小v＝2ad 解得vCx＝v0 设粒子从MN到达PQ所用的时间为t2 则3d＝vCxt2＋at 解得t2＝ 经过MN时离x轴最远的带电粒子，在yOz平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，故qv0B2＝m 解得r＝ 粒子做圆周运动的周期T＝，又＝ 解得α＝π 带电粒子到达收集板PQ上位置的y坐标为－(L－r)，则该带电粒子到达收集板PQ上位置坐标为。 答案：(1)　(2)(d，－2d，0) (3) 15．解析：(1)设子弹的质量为m0，对子弹射入B的过程中，由动量守恒定律得 m0×3v0＝4m×v0 由能量守恒定律得 m0(3v0)2＝×4m＋35mg·x 联立解得，子弹嵌入物块B的深度为x＝。 (2)以B的初速度方向为正方向，物块A第一次离开弹簧时，由动量守恒定律得 4m×v0＝4mvB＋mvA 由机械能守恒定律得 ×4m＝×4mv＋mv 联立解得，物块A第一次离开弹簧时，A、B各自的速度大小为 vA＝2v0，vB＝v0。 (3)设A返回斜面底端时的速度大小为v′，斜面倾角为θ，A所受斜面的摩擦力为f，对A第一次沿斜面的运动，上滑过程中，由动能定理可得 －mgh－f·＝0－m(2v0)2 下滑过程中有 mgh－f·＝mv′2－0 由两次沿斜面上滑的最高点相同可知，A与B再次碰撞分离后A的速度大小仍为2v0，以B的初速度方向为正方向，对A与B再次碰撞分离的过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得m(－v′)＋4m×v0＝m×2v0＋4mvB′， m(－v′)2＋×4m×＝m(2v0)2＋×4m(vB′)2 联立可得v′＝v0 物块A第一次在斜面上到达的最大高度为h＝。 (4)A、B第一次压缩弹簧的过程中，任意时刻A、B组成的系统动量守恒，有 4m×v0＝4mvB＋mvA 方程两边同时乘以时间Δt，得 4m×v0·Δt＝4mvB·Δt＋mvA·Δt 在t时间内，根据位移等于速度在时间上的累积，可得 5v0t＝4xB＋xA 将xB＝1.1v0t代入，可得xA＝0.6v0t 所以物块A第一次离开弹簧前，弹簧的最大压缩量为 Δx＝xB－xA＝0.5v0t。 答案：(1)　 (2)2v0　v0　(3)　 (4)0.5v0t 学科网（北京）股份有限公司 $$