河北省保定市部分高中高三（上）開(kāi)學(xué)考試物理試卷教師用卷

20232024學(xué)年河北省保定市部分高中高三（上）開(kāi)學(xué)考試物理試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共7小題，共分）1.2023年4月12日，世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克EAST裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)上AST裝置)獲重大成果，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。核聚變能源具有資源豐富、無(wú)碳排放和清潔安全等突出優(yōu)點(diǎn)，是人類(lèi)未來(lái)最主要的清潔能源之一。一個(gè)氘核12H與一個(gè)氚核1A.由于核聚變是熱核反應(yīng)，故生成物的總質(zhì)量比反應(yīng)物的總質(zhì)量大

B.粒子X(jué)為質(zhì)子

C.粒子X(jué)為電了

D.粒子X(jué)為中子【答案】D

【解析】核聚變反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氘、佩氚核聚變的核反應(yīng)方程為12H+13H→22.關(guān)上水杯里的熱水和高壓鍋內(nèi)的水蒸氣，下列說(shuō)法正確的是(

)A.熱水中的分子平均動(dòng)能比水蒸氣中的分子平均動(dòng)能大

B.相同質(zhì)量的熱水的內(nèi)能比水蒸氣的內(nèi)能大

C.熱水中的每個(gè)分子的速率一定比水蒸氣中的分了速率小

D.水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)比熱水中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈【答案】D

【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越低，分子的平均動(dòng)能越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;對(duì)于相同質(zhì)量的題述的熱水和水蒸氣來(lái)說(shuō)，熱水的溫度比水蒸氣的低，所以熱水中分子的總動(dòng)能小于水蒸氣中分子的總動(dòng)能，同時(shí)，熱水中分子的平均距離小于水蒸氣中分子的平均距離，所以熱水中分子的總勢(shì)能也小于水蒸氣中分子的總勢(shì)能，所以熱水中的內(nèi)能比水蒸氣中的內(nèi)能小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;熱水中分子的平均動(dòng)能比水蒸氣中分子的平均動(dòng)能小，也就是熱水中分子的平均速率比水蒸氣中分子的平均速率小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;分子熱運(yùn)動(dòng)的速率越大，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率比熱水中的分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率大，所以水蒸氣中的分子熱運(yùn)動(dòng)更劇烈，故選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接在正弦交流電源上，電源電壓的有效值不變，副線(xiàn)圈接滑動(dòng)變阻器R和兩個(gè)定值電阻R1、R2，電路中的電表均視為理想電表?；瑒?dòng)變阻器R的滑片P由a端向b端緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.電壓表的示數(shù)不變 B.電壓表的示數(shù)變小

C.電流表的示數(shù)變小 D.電流表的示數(shù)變小【答案】C

【解析】【分析】本題考查理想變壓器和動(dòng)態(tài)電路分析，目的是考查學(xué)生的推理論證能力?！窘獯稹?/p>

B、電壓表V2測(cè)量副線(xiàn)圈兩端的電壓，該電壓跟副線(xiàn)圈電阻的變化無(wú)關(guān)，保持不變，故B錯(cuò)誤；

ACD、當(dāng)變阻器R的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，副線(xiàn)圈的總電流減小，R1兩端的電壓減小，R2兩端的電壓變大，通過(guò)R2的電流變大，則電流表A1的示數(shù)減小，電壓表V14.在第十四屆中國(guó)航展上，殲一20戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行了一系列實(shí)戰(zhàn)化飛行展示，其中就有大仰角拉起，在飛機(jī)進(jìn)行大仰角快速爬升過(guò)程中，飛行員最大需要承受6倍白身重力的載荷。若飛機(jī)軌跡為豎直平面內(nèi)的圓弧，圓弧半徑為200m，取重力加速度大小g?10mA.205m/s B.40【答案】C

【解析】在圓弧最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)飛行員受力分析有F?mg=m5.電容器是一種重要的電學(xué)元件，在國(guó)際單位制中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有m、kg、5和A;電容的單位F用上述基本單位可表示為(

)A.kg?m2?A?2?【答案】B

【解析】由Fx=qU，F(xiàn)=ma，x=12a6.如圖所示，兩根細(xì)線(xiàn)(不可伸長(zhǎng)，但長(zhǎng)度可以改變)的一端分別固定在M、N兩點(diǎn)，另一端系在一個(gè)玩具娃娃上，使a段細(xì)線(xiàn)恰好水平，b段細(xì)線(xiàn)與水平方向的夾角為45°。若使a段細(xì)線(xiàn)的懸點(diǎn)緩慢向下移動(dòng)一小段距離，玩具娃娃的位置不變，則與移動(dòng)前相比(

)

A.a段細(xì)線(xiàn)的拉力變小 B.a段細(xì)線(xiàn)的拉力不變

C.b段細(xì)線(xiàn)的拉力變大 D.b段細(xì)線(xiàn)的拉力變小【答案】C

【解析】【分析】移動(dòng)前和移動(dòng)后，玩具都處于平衡狀態(tài)，運(yùn)用圖像法，分析a、b段細(xì)線(xiàn)中拉力的變化情況。

本題考查物體平衡，目的是考查學(xué)生的推理論證能力?！窘獯稹?/p>

a段細(xì)線(xiàn)的懸點(diǎn)向下移動(dòng)一小段距離后，玩具的位置不變，其受力情況如圖所示。

可知a、b段細(xì)線(xiàn)的拉力均變大，選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。7.一工件由某種透明材料制作而成，其橫截面如圖所示。圓弧CD所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，圓心在A(yíng)B邊的中點(diǎn)，若將C、D用直線(xiàn)連接，則ABCD為矩形，AB長(zhǎng)度和圓弧的半徑均為d，?水平向左的光線(xiàn)射到圓弧面上的C點(diǎn)，折射后恰好射到AA.7 B.72 C.1.5【答案】A

【解析】光路如圖所示，由幾何關(guān)系可知，入射角為60°，由正弦定理有sinrAO=sin∠二、多選題（本大題共3小題，共分）8.遙遠(yuǎn)的外太空存在兩顆孤立的星球A、B的質(zhì)量分別為M1和M2，它們以?xún)烧哌B線(xiàn)上的某一點(diǎn)O為圓心做到速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。星球A和星球B均可看成球體，天文學(xué)家測(cè)得OA>OB，且星球A的半徑大于星球B的半徑但遠(yuǎn)小于A(yíng)、B之問(wèn)的距離，下列說(shuō)法正確的是A.M1>M2

B.星球A的第一宇宙速度更大

C.星球B表面附近的重力加速度更大

D.若兩星球A、B間的距離不變，把星球【答案】CD

【解析】【分析】萬(wàn)有引力的應(yīng)用問(wèn)題一般由重力加速度求得中心天體質(zhì)量，或由中心天體質(zhì)量、軌道半徑、線(xiàn)速度、角速度、周期中兩個(gè)已知量，根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力求得其他物理量。雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，萬(wàn)有引力提供向心力，應(yīng)用萬(wàn)有引力公式與牛頓第二定律可以解答；第一宇宙速度即最大環(huán)繞速度，根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力即可比較大小。【解答】

【解答】A、兩星球繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，GM1M2r2=M1ω2r1=M2ω2r2，又r1>r2，則M1<M2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B、第一宇宙速度即最大環(huán)繞速度，由GMmR2=m9.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，一質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)所在的豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該帶電粒子在A(yíng)點(diǎn)的速度大小為v0，方向與豎直方向的夾角為30°，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角變?yōu)?0°。不計(jì)帶電粒子受到的重力，若B點(diǎn)電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.帶電粒子帶正電

B.帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為2v0

C.帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能減少了14mv0【答案】AD

【解析】【分析】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷粒子的電性，抓住帶電粒子在豎直方向的速度不變求解在B點(diǎn)的速度；根據(jù)動(dòng)能的增加量等于電勢(shì)能減少量計(jì)算電勢(shì)能的減少量，進(jìn)而計(jì)算在A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)能。【解答】

由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可得，帶電粒子帶正電，選項(xiàng)A正確;

帶電粒子在豎直方向的速度不變，設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為v，v0cos30°=vcos60°，解得v=3v0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;帶電粒子的電勢(shì)能減少量ΔE10.如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，MP間接有一阻值為2R的定值電阻，導(dǎo)軌平面內(nèi)ABCD區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，AB、CD水平，兩者間高度差為h?，F(xiàn)有一電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平導(dǎo)體棒.沿著導(dǎo)軌平面從AB邊以大小為v0的速度豎直向上進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到A.導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒兩端的電壓為B0Lv0

B.導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，定值電阻上電流的方向?yàn)閺腗流向P

C.導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，定值電阻上產(chǎn)生的熱量為1【答案】BC

【解析】【分析】

導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，2R兩端的電壓是外電壓，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解2R兩端的電壓，由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)能量守恒定律求電阻R上產(chǎn)生的熱量。

根據(jù)q=ΔΦR求解電荷量。

本題掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和楞次定律，是基礎(chǔ)題，關(guān)鍵要能運(yùn)用根據(jù)能量守恒定律求電阻R上產(chǎn)生的熱量，根據(jù)q=ΔΦR求解電荷量。

【解答】

A.導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=B0Lv0，則電阻R兩端的電壓為U=2R2R+RE=23B0Lv0，故A錯(cuò)誤；三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共分）11.用如圖甲所示的電路測(cè)量一個(gè)量程為1mA，內(nèi)阻約為200Ω的待測(cè)毫安表的內(nèi)阻，所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V，有兩個(gè)電阻箱可選，R1(0∽甲(1乙丙(2)將滑動(dòng)變阻器的消片P移至左端，將Rz調(diào)至最大值，閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)滑片P至某位置冉調(diào)節(jié)R2使毫安表滿(mǎn)偏，閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1，使毫安表半偏，此時(shí)R1的示數(shù)如圖內(nèi)所示，則待測(cè)毫安表的內(nèi)阻為【答案】(1(2)【解析】(2)R1的示數(shù)即是毫安表的內(nèi)阻，其值為1×100Ω+9×1012.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

?①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平?②用天平測(cè)量滑塊(含遮光條)質(zhì)量并記錄為?③測(cè)量遮光條寬度并記錄為?④將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與鉤碼連接，記錄鉤碼總質(zhì)量為?⑤將滑塊從A位置由靜止釋放后，光電計(jì)時(shí)器測(cè)量遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間并記錄為△l;

⑥

對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間)

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度如圖乙所示，則d=

mm;步驟?⑤中光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間△t=4.2×10?3s，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小v=

m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

乙

丙

(2)用刻度尺測(cè)出滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門(mén)之間的距離L，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條的遮光時(shí)間△t，改變滑塊釋放的位置，測(cè)出多組L【答案】(1)(2(【解析】(1)由題圖乙可知，示數(shù)為8mm+(2)滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小v=d△t，滑塊從靜止釋放后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移關(guān)系式有2a(3)滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)減少的機(jī)械能△Ep=四、計(jì)算題（本大題共3小題，共分）13.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖像如圖所示，經(jīng)0.2s，平衡位置在0.1(1)(2)質(zhì)點(diǎn)M在12s【答案】解：(1)波沿x軸正方向傳播，當(dāng)x=0處的狀態(tài)傳到質(zhì)點(diǎn)此過(guò)程中波傳播的距離△則波速大小v解得v(2)周期T即質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為5s=【解析】見(jiàn)答案14.如圖所示，放在光滑水平面上的小車(chē)可以在兩個(gè)固定障礙物M、N之間往返運(yùn)動(dòng)。小車(chē)C的左端放有一個(gè)小木塊B，初始時(shí)小年緊挨障碼物M靜止。某時(shí)刻，一子彈A以大小為v0的水平速度射入小木塊B并嵌人其中(時(shí)間極短)。小車(chē)同右運(yùn)動(dòng)到與障礙物N相碰時(shí)，小木塊B恰好運(yùn)動(dòng)到了小車(chē)的右端，且小車(chē)與小木塊B恰好達(dá)到共同速度。小車(chē)和它上面的小木塊B同時(shí)與障礙物N相碰，碰后小車(chē)速度立即減為零，而小木塊B以碰撞之前的速度反彈，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小車(chē)左端又與障礙物M相碰，碰后小車(chē)的速度立即減為零，小木塊B繼續(xù)在小車(chē)上向左滑動(dòng)，速度逐漸減為零而停在小年上。已知子彈A的質(zhì)量為m，小木塊B的質(zhì)量為3m，小車(chē)C的質(zhì)量為8m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)。子彈A和小木塊B都可以看成質(zhì)點(diǎn)，求：(1)小木塊B(2)障礙物M、N(3)小木塊B向左運(yùn)動(dòng)至最終停止過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量【答案】解：(1)解得v1(2)內(nèi)嵌子彈的小木塊B與小車(chē)作用過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)小木塊B恰好運(yùn)動(dòng)到了小車(chē)的右端時(shí)的速度大小為v2，解得v設(shè)小木塊B與小車(chē)之間的摩擦力大小為f，小木塊B從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)有?對(duì)小車(chē)有f解得s(3)內(nèi)嵌子彈的小木塊B反彈后與小車(chē)達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)共同速度大小為(解得v設(shè)該過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q1Q小車(chē)停下后小木塊B做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)產(chǎn)生的熱量為Q2Q又Q解得Q=【解析】見(jiàn)答案15.如圖所示，有一對(duì)水平的平行金屬板，板間加有恒定電壓，兩板間有到強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2×10?2T，方向垂直于紙面向里。在平行金屬板的下極板右下方正方形MNQP的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形邊長(zhǎng)d=0.2m，MN與下極板等高，M(1)(2)若撤去金屬板間的磁場(chǎng)，已知離子恰好從金屬板的下極板的右邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向的夾