河北石家庄市2025-2026学年高三一模考试物理试题

试卷更新日期：2026-04-05 类型：高考模拟

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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，只有一项符合题目要求。

1. 高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中 $a$ 为红光， $b$ 为紫光。下列光路示意图可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 患者服用碘131后，碘131会聚集到人体的甲状腺区域，可用于靶向治疗甲状腺疾病。某次治疗中，医生给患者服用一定量的碘131，并记录其原子核数目 $N$ 随时间 $t$ 的变化情况，得到如下关系：当 $t = 0$ 时， $N = N_{0}$ ；当 $t = 24$ 天时， $N = \frac{N_{0}}{8}$ 。则碘131的半衰期约为（　　）

A、4天 B、6天 C、8天 D、12天

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3. “自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　）

A、食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B、食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C、食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D、食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变

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4. 如图所示，交流发电机的矩形导线框电阻值为 $R$ ，通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有阻值为 $R$ 的定值电阻，变压器的原、副线圈匝数比为2：1。矩形导线框绕垂直于匀强磁场的轴 $O O^{'}$ 匀速转动。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则定值电阻消耗的功率变为原来的（　　）

A、 $\sqrt{2}$ 倍 B、2倍 C、 $2 \sqrt{2}$ 倍 D、4倍

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5. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷，已知A、B处点电荷的电荷量均为-q，三角形中心O点的电场强度大小为E，方向由O指向C。静电力常量为k，则A、B连线中点M处的电场强度大小为（　　）

A、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} - \frac{4}{9} E$ B、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{9} E$ C、 $\frac{2 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E$ D、 $\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E$

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6. 如图所示，在离地面高度为 $h$ 处先后水平向右抛出两小球 $A$ 和 $B, A$ 与地面碰撞瞬间水平速度不变，竖直速度大小不变、方向反向，运动过程中不考虑空气阻力，两小球的运动轨迹交点到地面的高度为 $0.5 h$ ，则水平抛出小球 $A$ 和 $B$ 的初速度大小之比为（　　）

A、3：5 B、1：3 C、 $\frac{2 \sqrt{2} + 1}{7}$ D、 $\frac{3 \sqrt{2} + 1}{14}$

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7. 如图所示，质量为 $m$ 的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用，在空中处于平衡状态，此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为 $30 °$ 。某时刻风力大小突然变为原来的2倍，通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡，且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为 $30 °$ 。不计风筝线质量，重力加速度为 $g$ ，风筝再次在空中平衡后，风筝线的拉力大小为（　　）

A、 $\sqrt{7} m g$ B、 $\sqrt{5} m g$ C、 $2 m g$ D、 $\sqrt{3} m g$

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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，竖直平面内存在与水平面成 $45 °$ 角的匀强电场，一长为 $L$ 不可伸长的绝缘轻质细线一端固定于 $O$ 点，另一端系着质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电小球，小球在竖直面内绕 $O$ 点做完整的圆周运动，当小球经过与 $O$ 点等高的 $P$ 点时，细线的拉力恰好为零。已知重力加速度大小为 $g$ ，下列说法正确的是（　　）

A、电场方向斜向右上 B、电场方向斜向左上 C、小球经过 $P$ 点时的速度大小为0 D、小球经过 $P$ 点时的速度大小为 $\sqrt{g L}$

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9. 两节性能不同的动车，其额定功率和在平直铁轨上能达到的最大速度如下表所示，若每节动车运行时受到的阻力与自身质量 $m$ 及运行速度 $v$ 的乘积成正比即 $f = k m v$ ，其中 $k$ 为常数。现将两节动车机械连接组成动车组，整体以总额定功率在平直铁轨上运行。下列说法正确的是（　　）
动车
额定功率 $(10^{6} W)$
最大速度 $(m / s)$
甲
4.8
120
乙
6.0
150

A、甲、乙两节动车的质量之比为4：5 B、甲、乙两节动车的质量之比为5：4 C、动车组能达到的最大速度为 $60 \sqrt{5} m / s$ D、动车组能达到的最大速度为 $50 \sqrt{6} m / s$

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10. 如图甲所示，在水平实验台上固定一个周长为 $L$ 的超导圆环 $a b c d$ ，一块质量为 $m$ 的永磁铁沿圆环中心轴线从正上方缓慢向下运动，永磁铁最终悬浮在圆环正上方 $h_{1}$ 高度处，由于超导体存在极小的电阻导致电流衰减，永磁铁的悬浮位置会随时间缓慢下移，经过时间 $t_{0}$ ，悬浮高度变为 $h_{2}$ 。已知永磁铁在高度 $h_{1} 、 h_{2}$ 处时，圆环所在位置的磁感应强度大小分别为 $B_{1} 、 B_{2}$ ，磁场方向与水平方向的夹角分别为 $θ_{1} 、 θ_{2}$ ，圆环中的感应电流大小分别为 $I_{1} 、 I_{2}$ 。图乙为实验测得的圆环中电流大小的平方随时间变化的图像，重力加速度为 $g$ ，忽略磁场能的变化。下列说法正确的是（　　）

A、从上向下看，超导圆环中感应电流的方向为逆时针方向 B、永磁铁在 $h_{1}$ 高度处时，超导圆环所受安培力的大小为 $B_{1} I_{1} L \cos θ_{1}$ C、永磁铁在 $h_{2}$ 高度处时，超导圆环所受安培力的方向竖直向上 D、该超导圆环的电阻值为 $\frac{2 m g (h_{1} - h_{2})}{t_{0} (I_{1}^{2} + I_{2}^{2})}$

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三、非选择题：共54分。

11. 为使校园智慧农场里的蔬菜长得更好，某小组设计了自动补光系统。

(1)、该系统核心元件为光敏电阻 $R_{G}$ ，其阻值随光照强度增大而减小。小组成员首先对光敏电阻 $R_{G}$ 进行研究。
①在自然光照下利用多用电表粗测 $R_{G}$ 的阻值，图甲为多用电表示意图，下列操作正确的是。
A.测量前调节 $S_{2}$ ，使指针指在左端的“0”刻度位置
B.欧姆调零时，将红黑表笔短接，调节 $S_{1}$ ，使指针指在右端的“0”刻度位置
C.测量过程中，若指针偏角过小，应换用更大倍率挡并重新欧姆调零
D.测量结束后，应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡
②在自然光照下测得光敏电阻 $R_{G}$ 阻值约为 $1.3 k Ω$ ，为精确研究 $R_{G}$ 的阻值，该小组设计了如图乙所示的实验电路。提供的器材有：待测光敏电阻 $R_{G}$ 、直流电源 $E$ （电动势3.0V，内阻不计）、电压表V（量程 $0 ~ 3 V$ 、内阻约 $2 k Ω$ ）、电流表A（量程 $0 ~ 10 mA$ 、内阻约 $10 Ω$ ）、滑动变阻器 $R (0 ~ 20 Ω)$ 、开关S、导线若干。
ⅰ.请根据实验目的，用笔画线代替导线完成图乙中的实物电路连接。
ⅱ.实验测得两不同光照强度下 $R_{G}$ 的伏安特性曲线如图丙中 $A 、 B$ 所示，图示中光照强度较小条件下， $R_{G}$ 的电阻值为 $Ω$ 。

(2)、基于上述研究，小组设计了如图丁所示的自动补光电路。控制电路由电源、光敏电阻 $R_{G}$ 、滑动变阻器 $R$ 和电磁继电器组成；工作电路由电源和补光灯 $L$ 组成。继电器线圈有一定电阻，当光照强度低于设定值时，电磁继电器吸合衔铁，触点接通，补光灯L自动点亮。在某次调试过程中，发现当光照强度已低于设定值时，补光灯L仍未点亮。为使系统正常工作，应将滑动变阻器 $R$ 的滑片P向（选填“左”或“右”）端适当移动。

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12. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究两球碰撞过程的规律。

(1)、实验的主要步骤如下：
①用游标卡尺测量小球A、B的直径，其示数均如图乙所示，则直径为mm，用天平测得球A、B的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 。
②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。
③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 $θ$ 时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{1}$ ，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{2}$ 。
④若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $θ$ 、 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示）。
⑤该小组多次改变 $θ$ 进行实验，测得 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，以 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 为纵轴， $\cos θ_{2}$ 为横轴，做出 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 随 $\cos θ_{2}$ 变化的图像。若两球碰撞为弹性碰撞，则图像应为一条倾斜直线，其斜率的理论值为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示）。

(2)、若实验时发现两球碰撞时，两球球心不在同一水平线上，其原因可能是球A运动过程中，球A的摆长发生变化，导致碰撞点相对于球B的球心（选填“偏高”或“偏低”）。

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13. 如图所示，在坐标系 $x O y$ 平面内，位于 $x = 7 m$ 处的波源 $S$ 开始振动（记为计时起点），产生的机械波沿 $x$ 轴负方向传播，经 $0.8 s$ 该波恰好传到 $x = 3 m$ 处的 $M$ 点。已知 $y$ 轴两侧介质不同，该波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍，该波穿过 $y$ 轴后振幅变为原来的 $\frac{2}{3}$ ，求：

(1)、该波在介质2中的传播速度大小；

(2)、 $x = - 4 m$ 处的质点 $P$ 在 $0 ~ 2.8 s$ 内运动的路程。

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14. 在如图所示的平面直角坐标系 $x O y$ 中，第一、四象限区域存在磁感应强度大小为 $B$ 、方向垂直于纸面的匀强磁场，第二象限存在磁感应强度大小为 $\frac{7}{4} B$ 、方向垂直于纸面的圆形有界匀强磁场（磁场均没有画出）。从 $O$ 点发射一质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的粒子，粒子依次经过 $M (6 d, 0) 、 P (0, 8 d)$ 两点后进入第二象限。粒子经过第二象限圆形有界磁场偏转后恰好回到 $O$ 点，且回到 $O$ 点时速度方向与在 $O$ 点发射时相同。不计粒子重力，已知 $\sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、粒子从 $O$ 点发射时的速度 $v$ 大小；

(2)、第二象限圆形磁场区域的最小面积 $S$ ；

(3)、粒子从 $P$ 点第一次运动到 $O$ 点的时间 $t$ 。

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15. 如图所示，两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨间距为 $l$ 、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为 $d$ ，磁感应强度大小为 $B$ 、方向与导轨平面垂直。长度为 $2 d$ 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为 $m$ ，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为 $I$ 的电流（由外接恒流源产生，图中未画出），线框的边长为 $d (d < l)$ ，电阻为 $R$ ，下边与磁场区域上边界重合。现将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热 $Q$ ；

(2)、线框第一次穿越磁场区域所需的时间 $t$ ；

(3)、经过足够长时间，装置做稳定的往复运动，其往返一次所需的时间 $T$ 。

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动车	额定功率 $(10^{6} W)$	最大速度 $(m / s)$
甲	4.8	120
乙	6.0	150