河北省沧州市五县2025届高三下学期3月第一次模拟联考物理试卷（含解析）

2025 届 3 月第一次模拟考试
物理试卷
一、单选题 1．下图是汽车从制动到停止的示意图，汽车从开始制动到停止共用了 5s。这段时间
内，汽车每 1s 前进的距离分别是 9m、7m、5m、3m 和 1m。图所示的四个图像中，表
示汽车运动的 图和 图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2．2024 年 5 月 3 日 17 时 27 分，嫦娥六号探测器在中国文昌航天发射场成功发射升
空，之后准确进入地月转移轨道，开启世界首次月背“挖宝”之旅。图中绕月运行的三
个轨道分别为：大椭圆轨道 1，椭圆停泊轨道 2，圆轨道 3，P 点为三个轨道的公共切
点，Q 为轨道 1 的远地点，下列说法正确的是( )
A.探测器在 1 轨道上的运行周期大于在 2 轨道的运行周期
B.探测器在 P 点需要加速才能从 1 轨道转移到 2 轨道
C.探测器在 2 轨道上经过 P 点时，所受的月球引力等于向心力
D.探测器在 1 轨道上从 P 点向 Q 点运动过程中，机械能逐渐减小
3．2025 年 1 月 20 日，中国“人造太阳”EAST 完成 1 亿摄氏度 1000 秒“高质量燃
烧”.这一成就不仅打破了世界纪录，更是我国核聚变能源研究领域的重大飞跃.下列核
反应中属于核聚变的是( )
A. B.
C. D.
4．“战绳”是一种流行的健身项目，如图甲所示，健身者将绳拉平后沿竖直方向上下抖
动，可在绳中形成一列简谐横波，图乙为某时刻绳子呈现的波形，此时绳上质点 M 向
上振动，质点 N 恰好处于波峰。则( )
A.波沿 x 轴的正方向传播
B.质点 M 的振幅比质点 N 的振幅大
C.此时质点 M 的速度比质点 N 的速度小
D.此时质点 M 的加速度比质点 N 的加速度大
5．1924 年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频率或波
长。1927 年，汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图
样，如图所示。已知电子质量为 ，加速后电子速度 ，
普朗克常量 ，下列说法正确的是( )
A.两个电子也可形成衍射图样
B.电子形成的物质波是一种电磁波
C.加速电压越大，电子的物质波波长越长
D.实验中电子的德布罗意波长约为 0.15 nm
6．如图所示，与水平方向夹角为θ的细绳一端系在小球 O 上，另一端固定在天花板上
A 点，劲度系数为 k 的水平轻质弹簧一端与小球连接，另一端固定在竖直墙上 B 点。
小球质量为 m，处于静止状态，弹簧处于弹性范围内，重力加速度为 g，则( )
A.细绳的拉力大小为
B.弹簧伸长，伸长量为
C.细绳剪断的瞬间，小球加速度为
D.将弹簧撤掉，维持小球静止在原处的最小外力大小为
7．如图所示为一磁约束装置的简化示意图，在内、外半径分别为 的环状区域内
存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q
的粒子从 P 点沿圆的半径方向射入磁场后恰好不会穿出磁场的外边界，且被约束在大
圆以内的区域内做周期性运动。不计粒子重力，则该粒子的运动周期为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8．如图所示，用轻弹簧相连的物块 A 和 B 放在光滑的水平面上，物块 A 紧靠竖直墙
壁，一颗子弹沿水平方向射入物体 B 并留在其中，由子弹、弹簧和 A、B 物块组成的
系统，在下列说法中正确的是( )
A.子弹射入木块过程动量守恒，机械能不守恒
B.子弹射入木块过程动量不守恒，机械能也不守恒
C.弹簧推着含子弹的 B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量不守恒，机械
能守恒
D.弹簧推载着子弹的 B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程；动量守恒，机械能
不守恒
9．如下图，是以状态 a 为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷
机）的 图像，虚线 、 为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组
成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程
为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是( )
A. 过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的
B.一个循环过程完成后，气体对外放出热量
C. 过程向低温热源释放的热量等于 过程从高温热源吸收的热量
D. 过程气体对外做的功等于 过程外界对气体做的功
10．如图甲所示，空间内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。两根足够长
的平行光滑金属导轨水平固定放置，间距为 L，左端用导线连接阻值为 R 的定值电
阻。一金属杆质量为 m，垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，导轨和金属杆电阻不
计。金属杆与质量同为 m 的重物通过绝缘细线绕过光滑定滑轮连接，左边细线与导轨
平行。金属杆和重物正在匀速运动，从 时刻起，金属杆的 图像如图乙所示，
时剪断细线， 时金属杆速度减半。重力加速度为 g。从 到 过程及
从 到 过程，通过电阻 R 的电荷量分别为 ，电阻 R 上产生的焦耳热分
别为 ，金属杆前进的距离分别为 ，下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 以后金属杆又前进的距离可能为
三、实验题 11．聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。
（1）实验中，质量为 的入射小球 A 和质量为 的被碰小球 B 的质量关系是
___________ （填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）当满足关系式___________时，证明 A、B 两小球碰撞过程中动量守恒；若碰撞
前后系统无机械能损失，则系统机械能守恒的表达式为___________。
A.
B.
C.
12．一研究性学习小组设计了如图甲所示的电路测电源的电动势 E、内阻 r 及待测电
阻 。实验器材有：
①待测电源（E，r）
②待测电阻
③电压表（量程 ，内阻很大）
④电阻箱 R（ ）
⑤定值电阻
⑥单刀单掷开关 ，单刀双掷开关 ，导线若干。
实验步骤如下：
（1）将乙图中电路实物图连接完整。
（2）先测 的阻值，将该同学的操作补充完整：
①闭合开关 ，将 切换到 1，调节 R 至适当阻值时读出其示数 和对应的电压表
示数 ；
②保持 R 示数不变，_______，读出电压表示数 ；
③待测电阻 _______。（用所测量的物理量符号表示）
（3）该小组同学已经测得 ，继续测电源电动势 E 和内阻 r。具体操作如下：
①闭合开关 ，将 切换到 2，多次调节 R，读出多组电阻箱示数 R 及对应电压表读
数 U；
②由测得的数据绘出了 图线如图丙所示；
③由图丙求得电源电动势 _______V，内阻 _______Ω。（结果均保留两位小
数）
四、计算题
13．如图所示，甲、乙两个灯笼受到稳定的水平风力作用。悬于 O 点的轻绳与竖直方
向夹角 ，甲、乙所受风力相同。甲的质量 ，连接 O 点的轻绳所受拉力大
小 ，重力加速度为 g， ， 。求：
（1）乙的质量 和乙受到的水平风力的大小；
（2）乙受到轻绳的拉力 的大小和方向。
14．如图所示，两个带等量异种电荷的平行金属板水平放置，板间电场可视为匀强电
场，一电子沿平行于板面的方向射入电场中，并从另一侧射出。已知板长为 L，两板
间距为 d，板间电压为 U，电子的质量为 m，电荷量为 e，电子射入时的速度大小为
。不计电子的重力。求：
(1)电子在两极板间的加速度大小 a；
(2)电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 y；
(3)电子在极板间运动的过程中电场力对电子所做的功 W。
15．如图，水平面内固定有平行长直金属导轨 ab、cd 和金属圆环；金属杆 MN 垂直导
轨静止放置，导轨间接有电容器和单刀双掷开关，电容器电容为 C。金属杆 OP 一端
在圆环圆心 O 处，另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀
强磁场。OP 能 O 点逆时针匀速转动时，闭合开关 S 至 1 处；一段时间后，将开关 S
拨至 2 处。已知磁感应强度大小为 B，MN 质量为 m，OP 转动的角速度为 ，OP 长
度、MN 长度和平行导轨间距均为 L，MN 电阻阻值为 r，忽略其余电阻和一切摩擦，
求：
（1）闭合开关 S 至 1 处，待电路稳定后电容器的带电量；
（2）闭合开关 S 至 2 处瞬间 MN 所受安培力大小和方向；
（3）闭合开关 S 至 2 处，待电路稳定后 MN 的速度大小。
参考答案 1．答案：C
解析：AB.汽车每 1s 前进的距离逐渐减小，汽车从开始制动到停止做减速运动，根据
图像的切线斜率表示速度，可知 图像的切线斜率应逐渐减少，故 AB 错误；
CD.C 图 图像表示汽车做匀减速直线运动，D 图 图像表示汽车做匀加速直线运
动，根据逆向思维法，汽车从停止开始在连续相等时间间隔内的位移比满足 1：3：
5：7：9，则说明汽车故做匀减速直线运动，C 正确、D 错误。
故选 C。
2．答案：A
解析：A.根据开普勒第三定律可知
可知，1 轨道的半长轴大于 2 轨道的半长轴，可知探测器在 1 轨道上的运行周期大于
在 2 轨道的运行周期，选项 A 正确；
B.探测器在 P 点需要减速做向心运动才能从 1 轨道转移到 2 轨道，选项 B 错误；
C.探测器在 2 轨道上经过 P 点时做离心运动，所受的月球引力小于向心力，选项 C 错
误；
D.探测器在 1 轨道上从 P 点向 Q 点运动过程中，只有万有引力做功，则机械能不变，
选项 D 错误。
故选 A。
3．答案：C
解析：核聚变是指两个或多个轻核合并成一个较重的核的过程，释放出大量能量。选
项 C 中，氘和氚发生反应生成氦和中子，符合核聚变的定义。其他选项分别为 衰
变，核反应和核裂变，不属于核聚变。因此，正确答案为 C。
4．答案：A
解析：A.此时绳上质点 M 向上振动，根据平移法可知，波沿 x 轴的正方向传播，故 A
正确；
B.绳子各质点的振幅均相同，故 B 错误；
C.越衡位置的质点速度越大，所以此时质点 M 的速度比质点 N 的速度大，故 C
错误；
D.根据牛顿第二定律有
位移越大，加速度越大，所以此时质点 M 的加速度比质点 N 的加速度小，故 D 错
误；
故选 A。
5．答案：D
解析：根据题意可知，衍射图样是电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到的，则
两个电子不可形成衍射图样，故 A 错误。电子形成的物质波不是电磁波，故 B 错误。
电子束通过电场加速，根据动能定理有 ，解得 ，由
，联立解得 ，可知加速电压越大，速度越大，电子的物质波波长
越短，代入数据得 ，故 C 错误，D 正确。
6．答案：D
解析：AB.以小球为对象，根据受力平衡可得
，
联立解得细绳的拉力大小为
弹簧处于压缩状态，压缩量为
故 AB 错误；
C.细绳剪断的瞬间，弹簧弹力保持不变，则小球受到的重力和弹簧弹力的合力等于细
绳剪断前绳子拉力，小球加速度为
故 C 错误；
D.将弹簧撤掉，维持小球静止在原处，当外力与绳子方向垂直时，外力具有最小值，
则有
故 D 正确。
故选 D。
7．答案：C
解析：作出粒子的运动轨迹，如图所示。设粒子在磁场中运动的轨迹半径为 r，速度
大小为 v，则根据几何关系有 ，解得 。
根据洛伦兹力提供向心力有 ，解得 ，则粒子的运动周期为
，故 C 正确，A、B、D 错误。
8．答案：AC
解析：AB、子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块组成的系统动量守恒，则
系统动量守恒.在此运动过程中，子弹的动能有一部分转化为系统的内能，则系统的机
械能减小，所以机械能不守恒.故 A 正确，B 错误；
CD、弹簧推载着子弹的 B 物块向右运动，直到弹簧恢复原长的过程，弹簧要恢复原
长，墙对弹簧有向右的弹力，系统的外力之和不为零，则系统动量不守恒.在此运动过
程中，只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒.故 C 正确，D 错误.
故选 AC.
9．答案：BD
解析：A.由理想气体状态方程 可知，pV 越大，气体的温度 T 越高，由图示图
像可知 由图示图像可知， 过程，气体体积增大温度降低，气体体积增大单
位体积的分子数减少，气体温度降低，分子平均动能减小，因此 过程气体压强
减小是单位体积内分子数减少和分子平均动能减小共同导致的，故 A 错误；B.根据
图像与横轴围成的面积表示外界对气体做的功（体积减小时），或气体对外界做
的功（体积增大时），可知一个循环过程完成后，外界对气体做功为正值，由热力学
第一定律 ，可知 所以气体对外放出热量，故 B 正确；C. 过程
气体温度不变，气体内能不变，气体体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律可
知，气体向外界释放的热量等于外界对气体做的功，即 ， 过程气体温
度不变，气体内能不变，气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，
气体吸收的热量等于气体对外界做的功，即 ， 图像与坐标轴所围图形
的面积等于气体做的功，由图示图像可知， 过程 图像的面积大于 过
程 图像的面积，即 ，则 ，即 过程向低温热源释放的
热量大于 过程从高温热源吸收的热量，故 C 错误；D. 过程气体与 过
程气体温度的变化量相等，两个过程气体内能的变化量 相等， 过程气体与
过程都是绝热过程，则 由热力学第一定律： 可知 由于两
过程气体内能的变化量 相等，则 即 过程气体对外做的功等于
过程外界对气体做的功，故 D 正确。故选 BD。
10．答案：AB
解析：设金属杆匀速运动时的速度为 ，则产生的感应电动势 ，感应电流
，受到的安培力 ，由于 0~T 时间内金属杆和重物匀速
运动，故 ，解得 ，所以 0~T 时间内通过电阻 R 的电荷量
，电阻 R 上产生的热量 ，金属杆移动的位移大小
，剪断细线以后，从剪断细线到速度减为原来的一半的过程中，定值
电阻 R 上产生的热量 ，故可得
，B 正确；设剪断细线后任一时刻金属杆速度为 v，所受安培
力为 ，则有 ，经过一小段时间 ，速度变化量为 ，根据动量
定理可知 ，即有 ，对从剪断细线到金属杆速度减半的过
程求和可得 ，解得 ，同理，设从速度减半到停下
来，金属杆前进的位移大小为 ，则有 ，解得
，故 以后金属杆又前进的距离不可能为 ，D 错
误；设金属杆停止运动前任一时刻的速度为 ，电流为 ，则有 ，经
过一小段时间 ，通过电阻 R 的电荷量 ，求和可得
，可知通过电阻 R 的电荷量与金属杆前进的距离成正比，则
，A 正确，C 错误。
11．答案：（1）大于（2）A；B
解析：（1）为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量 大于
；
（2）小球离开轨道后做平抛运动，设挡板与抛出点之间的距离为 x，由平抛运动规律
得，水平方向： ，竖直方向： ，解得： ，小球做平抛
运动的初速度 v 越小，下落距离 h 越大，两球碰撞后，入射小球 A 的速度变小，小于
碰撞前入射小球 A 的速度，且小于被碰小球 B 的速度，即被碰小球 B 的速度最大，入
射小球碰撞后的速度最小，所以入射球碰撞前落点位置是 ，碰撞后落点位置是
，被碰球的落点位置是 ，则碰撞前入射小球 A 的速度： ，碰撞后
入射球的速度： ，碰撞后被碰球的速度： ，两球碰撞过程
系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： ，整理可得：
，故 A 正确；若碰撞前后系统无机械能损失，由机械能守恒
定律得： ，整理可得： ，故 B 正确。
12．答案：（1）见解析（2）将 切换到 2； （3）2.94；1.00
解析：（1）根据电路图，实物连线如图所示
（2）保持 R 示数不变，将 切换到 2，读出电压表示数 ；
将 切换到 1 时，有
将 切换到 2 时，有
联立可得待测电阻为
（3）闭合开关 ，将 切换到 2，根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得 的直线方程为
根据 图像可得
，
解得
，
13．答案：（1） ，
（2） ，与竖直方向的夹角为
解析：（1）以甲、乙为整体，根据受力平衡可得
，
解得
，
（2）设轻绳的拉力 的方向与竖直方向的夹角为α，以乙为对象，根据平衡条件可得
，
解得
，
可知的拉力 的方向与竖直方向的夹角为 。
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）根据牛顿第二定律有
解得
（2）电子在极板之间做类平抛运动，则有 ，
结合上述解得
（3）极板之间电场的电场强度
则电子在极板间运动的过程中电场力对电子所做的功
结合上述解得
15．答案：（1）
（2） ，方向水平向左
（3）
解析：（1）导体棒转动产生电动势为
而
则电容器的带电量为
（2）闭合开关至 2 瞬间，电路中电流为
安培力为
联立解得
由电流方向由 M 至 N，根据左手定则得安培力方向水平向左。
（3）稳定后，MN 做匀速直线运动，此时电路中无电流，导体棒产生电动势与电容器
两端电压相等，有
此时电容器带电量为
对导体棒 MN，由动量定理得
流过导体棒的电量为
由