2023屆河北高考考前診斷性測物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023年河北高考考前診斷性測試卷1.某研究小組用圖甲所示光電效應實驗的電路圖，來研究兩個光電管a、b用同一種光照射情況下的光電流與電壓的關系，測得兩光電管a、b兩極間所加電壓U與光電流I的關系如圖乙所示。則有關這兩個光電管的說法正確的是(

)A.a的飽和光電流大，所以照射光電管a的光子能量大

B.照射光電管b時產生光電子的最大初動能大

C.照射兩光電管時光電管b產生光電子需要的時間較長

D.光電管a陰極所用金屬的極限頻率小〖答案〗B

〖解析〗照射兩個光電管所用的是同一種光，光子能量相同，A錯誤；

根據(jù)動能定理QUOTEeUC=EkeUC=Ek可知，最大初動能與遏止電壓成正比，根據(jù)圖像可知：QUOTEUCa<UCbUCa<UCb，所以照射光電管b時產生光電子的最大初動能大，B正確；

發(fā)生光電效應的過程是瞬時的，C錯誤；

a對應的遏止電壓小，說明對應的最大初動能小，根據(jù)光電效應方程，QUOTEEk=hv-hv0Ek=hv-hA.運動員在空中運動的時間相等

B.運動員在空中運動時間與滑出的速度成正比

C.運動員落到斜面上的速度大小與滑出的速度大小成正比

D.運動員在空中運動過程中速度變化量與運動時間成正比〖答案〗D

〖解析〗本題考查斜面上的平拋運動，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。熟練運用運動的合成與分解規(guī)律分析求解。

【解答】設運動員離開O點時速度為QUOTEv0v0，在空中運動時間為t，跳臺邊緣距離斜面頂端的高度為h，落到斜面上時水平位移為x，豎直下落高度為y，斜坡的傾角為QUOTE，由平拋運動規(guī)律可知運動員滑出速度越大，下落的高度越高，在空中運動時間越長，但是根據(jù)QUOTEtan胃mmm=y-hxtan胃mmm=y-hx

QUOTE=12gt2-hv0t=12gt2-hv0t

可知，運動時間與滑出速度不是正比關系，故AB錯誤；

若高度QUOTEh=0h=0，則QUOTEtan胃mmm=yxtan胃mmm=yx

QUOTE=12gt落到斜面上的速度QUOTE

，可以看出此時v與初速度成正比，若高度QUOTE，則不滿足上述關系，C錯誤；

速度的變化QUOTE，由于加速度恒定，運動員在空中運動過程中速度變化量與運動時間成正比，D正確，故選D。

3.厚度不計的透明圓柱形玻璃杯中，裝有適量的兩種密度不同且不相溶的透明液體1和2，液體穩(wěn)定后界面清晰，液體1的密度小于液體2的密度，紅光在液體1中的速度與藍光在液體2中的速度相等，現(xiàn)將一根筷子豎直插入到玻璃杯左側，由于光的折射，從側面觀察會發(fā)現(xiàn)筷子折斷的現(xiàn)象，以下四個圖中正確的是(

)A. B.

C. D.〖答案〗A

〖解析〗此現(xiàn)象是生活中常見的現(xiàn)象，我們利用折射的知識解決生活中的常見現(xiàn)象是近幾年考試的熱點。

根據(jù)折射率與傳播速度的關系以及對稱性判斷。

【解答】解：紅光的波長大于藍光，在同種介質中紅光的速度大于藍光，根據(jù)

QUOTEv=cnv=cn

可知，介質的折射率越大，光在其中的傳播速度越小。在液體1中有

QUOTE

，在液體2中，有

QUOTE

，

QUOTE

，因為

QUOTE

，所以

QUOTE

，又因為

QUOTE

，所以

QUOTE

，即液體1的折射率大于液體2，根據(jù)折射定律可知，筷子在液體中的像向杯子邊緣方向偏移，折射率越大，偏移量也越大，故BCD錯誤，A正確。故選A。

4.在A、B兩點放置電荷量分別為QUOTE+q1+q1和QUOTE-q2-q2的點電荷，其形成的電場線分布如圖所示，C為A、B連線上的一點，并且AB間C點的電場強度最小，D是紙面上的另一點，DC連線與AB垂直，已知無窮遠電勢為零，電荷Q在其周圍產生的電勢為QUOTE。則下列說法正確的是(

)A.AB間C點電勢最低

B.在整個直線AB上不可能存在另一個與C電場強度相同的點

C.AB連線上B的右側有一點QUOTE((非無窮遠QUOTE))電勢和電場強度均為零

D.若將另一負電荷從C點移到D點，電荷電勢能減小〖答案〗B

〖解析〗沿電場線方向電勢逐漸降低，C點電勢高于其右側點電勢，故不是AB間電勢最低的點，A錯誤；

C的電場強度由兩個電荷產生的電場同向疊加而成，方向向右，A的左側電場方向向左故不可能存在，B的右側兩電荷產生電場反向疊加，并且當QUOTE+q1+q1的電場大于QUOTE-q2-q2的電場時，電場方向與C相同，但因為此位置相對于A的距離比C相對于A的距離遠，所以在此區(qū)域產生的電場強度一定小于C處的場強，B正確；

B右側場強為0的點滿足

QUOTEkq1rA2=kq2rB2kq1rA2=kq2rB2

，電勢為0的點滿足

QUOTEkq1rA=kq2rBkq1rA=kq2rB

，很明顯不是同一位置，C錯誤；

由圖中電場線分布可知C的電勢高于D點；所以負電荷在C點的電勢能低，移到D點時電勢能增大，D錯誤，故選B。

5.長篇科幻小說《三體》中設想構建太空電梯，與生活中的普通電梯十分相似。只需要在地球同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長且足夠結實的“繩索A.太空電梯上各點的加速度隨高度增大而減小

B.太空電梯上各點線速度與高度正比

C.衛(wèi)星b的運動周期為QUOTET'=Ttt-TT'=Ttt-T

D.衛(wèi)星b受到的向心力比同步空間站a〖答案〗C

〖解析〗太空電梯上各點運動的角速度相同，加速度QUOTEan=蠅2ran=蠅2r，與到地心距離成正比，隨高度增大而增大，A錯誤；

線速度QUOTE，與到地心距離成正比，不是高度成正比，B錯誤；

經過時間t之后，a、b再次相距最近，a比b多運動了一周，則有

QUOTEtT-tT'tT-tT'

QUOTE=1=1，解得QUOTET'=Ttt-TT'=Ttt-T

，C正確；

衛(wèi)星b和同步空間站a受到向心力來自萬有引力，因衛(wèi)星與空間站的質量關系不知道，所以無法確定向心力的大小，D錯誤，故選C。

6.如圖，矩形線圈在豎直勻強磁場中繞垂直磁場的軸QUOTEOO'OO'勻速轉動，產生的交變電流輸入理想變壓器的原線圈，A是串聯(lián)在原線圈回路中的理想交流電流表，QUOTEP1P1是副線圈上的滑動片，QUOTEP2P2是滑動變阻器R的滑動片，此時燈泡L正常發(fā)光，忽略矩形線圈的內阻和燈絲電阻的變化，以下說法正確的是(

)A.僅將QUOTEP1P1向上滑動，電流表示數(shù)變大

B.僅將QUOTEP2P2向左滑動，燈泡將變亮

C.矩形線圈轉到圖中所示位置時，電流表示數(shù)為零

D.若矩形線圈轉速增大，調節(jié)QUOTEP1P1仍使L正常發(fā)光，電流表示數(shù)不變〖答案〗A

〖解析〗根據(jù)電壓匝數(shù)關系有

QUOTEU1U2U1U2

QUOTE=n1n2=n1n2

可知，若僅將QUOTEP1P1向上滑動，匝數(shù)QUOTEn2n2增大，則變壓器輸出電壓QUOTEU2U2將增大，負載不變，總功率增大，而變圧器的輸入功率等于輸出功率，輸入電壓不變則輸入電流增大，A正確；

若僅將QUOTEP2P2向左滑動，接入電阻增大，變壓器兩端電壓不變，則副線圈中電流減小，燈泡變暗，B錯誤；

由于電流表顯示的是電流的有效值，電流表示數(shù)不為零，C錯誤；

線圓轉速增大，根據(jù)QUOTE

可知，原線圈輸入電壓升高，L正常發(fā)光即電路總功率不變，所以原線圈中電流減小，D錯誤，故選A。

7.如圖甲所示，輕質彈簧下端固定在水平面上，上端連接物體B，B上疊放著物體A，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使A開始向上做勻加速運動。以系統(tǒng)靜止時的位置為坐標原點，豎直向上為位移x正方向，對物體A施加豎直向上的拉力，物體A以QUOTEa0a0做勻加速運動，B物體的加速度隨位移變化的QUOTEa-xa-x圖像如圖乙所示，坐標上的值為已知量，重力加速度g。以下說法正確的是(

)A.在圖乙PQ段中，拉力F恒定不變 B.在圖乙QS段中，B的速度逐漸減小

C.B位移為QUOTEx1x1時，A、B之間彈力大小0 D.B位移為QUOTEx2x2時，彈簧達到原長狀態(tài)〖答案〗C

〖解析〗對系統(tǒng)整體，PQ段一起向上勻加速運動，受彈簧彈力、重力和拉力F，合力恒定，向上運動過程中彈簧彈力減小所以F將增大，A錯誤；

QS段B的加速度在減小，但方向仍然向上，故其速度仍在增大，B錯誤；

在QUOTEx1x1時B的加速度開始減小，而A加速度保持不變，故此時兩物體剛好分離，A、B之間彈力大小0，C正確；

位移為QUOTEx2x2時，B加速度為0，合力為0，彈簧彈力大小等于B的重力，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，D錯誤，故選C。

8.網上流行很火的一個科技小制作“電磁小車”，如圖1所示，用銅制裸導線繞制成一個長螺線管線圈當軌道，放置或固定在水平桌面上，在一節(jié)五號干電池兩端各吸附上一枚柱形磁鐵，作為“小車”放于其中，則會發(fā)現(xiàn)“小車”在軌道內從一端運動到另一端。現(xiàn)假設制作的電磁小車在軌道中位置如圖2所示，則下列說法正確的是(

)A.“小車”將向左運動

B.“小車”將向右運動

C.由于圖中“小車”同名磁極相對，若兩磁鐵完全相同，則不能運動

D.若僅將電池的正負極對調“小車”將反向運動〖答案〗AD

〖解析〗干電池與磁體及中間部分線圈組成了閉合回路，在兩磁極間的線圈中產生電流，有電流的線圈由安培定則可看作磁極為左N右S的條形磁鐵。

了解實驗裝置的結構，明確其工作原理，再進一步確定其性質，是解答的關鍵。

【解答】兩磁極間的磁感線如圖甲所示干電池與磁鐵及中間部分線圈組成了閉合回路，在兩磁鐵之間的線圈中有電流通過，其他部分線圈中沒有電流，其中兩磁鐵之間線圈中電流方向的左視圖如圖乙所示。由左手定則可知線圈所受的安培力向右，根據(jù)牛頓第三定律可知，“小車”受到線圈的作用力方向向左，故小車向左運動，A正確，BC錯誤，電源正負極對調后，電流方向反向，安培力方向反向，故“小車”運動方向反向，D正確，故選AD。

9.半圓形凹槽靜止在粗糙水平地面上，凹槽內壁為光滑絕緣的半圓柱面，截面如圖所示。帶電小球A固定在半圓形凹槽的最低點，帶電小球B在庫侖力的作用下在凹槽的左端點保持靜止?，F(xiàn)由于環(huán)境因素影響，小球B所帶電量緩慢減少，在紙面內沿弧面向下移動，在此過程中凹槽一直處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是(

)A.B受到的庫侖力逐漸減小 B.凹槽對小球B的支持力大小不變

C.地面對凹槽的摩擦力逐漸減小 D.水平地面對凹槽的支持力保持不變〖答案〗ABD

〖解析〗對緩慢下移過程中的小球B受力分析，如圖所示：由平衡條件，將力平移后得到的矢量三角形與空間三角形OAB相似，可得：

QUOTEmgOAmgOA

QUOTE=FNOB=FNOB

QUOTE=FABAB=FABAB

，所以當小球B緩慢下移過程中，AB減小，所以庫侖力QUOTEFABFAB逐漸減小，OB不變，所以支持力QUOTEFNFN大小保持不變，所以A、B正確；將凹槽和A、B小球看成一個整體，可知小球B下移過程中只改變系統(tǒng)內部之間的作用力，而不會影響凹槽與地面間的支持力與摩擦力，故C錯誤，D10.如圖所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌固定于水平面內，導軌左側接有阻值恒定的電阻R。一電阻不計的導體棒垂直導軌放置于M點，并與導軌接觸良好，導軌間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場?，F(xiàn)給導體棒一個水平向右的初速度，第一次速度大小為QUOTEv0v0，滑動一段位移到達N點停下來，第二次速度大小為QUOTE2v02v0，滑動一段位移后也會停止運動，在導體棒的運動過程中，以下說法正確的是(

)A.先后兩次運動過程中電阻R上產生的熱量之比為QUOTE1:21:2

B.先后兩次運動過程中的位移之比為QUOTE1:21:2

C.先后兩次運動過程中流過R的電量之比為QUOTE1:41:4

D.導體棒第二次運動經過N點時速度大小為QUOTEv0v0〖答案〗BD

〖解析〗根據(jù)能量守恒可知，導體棒從開始運動到停下來，動能全部轉化為內能，滿足QUOTEQ=12mv2Q=12mv2

，所以生成的熱量之比為QUOTE1:41:4，故A錯誤；

設運動過程中任意時刻的速度大小為v，導體棒質量為m，磁感應強度為B，導軌間距為L，電路的總電阻為R，由牛頓第二定律得

QUOTEB2L2vRB2L2vR

QUOTE=ma=ma，在一段極短時間QUOTE內，

QUOTEB2L2vR螖tB2L2vR螖t

QUOTE，結合速度和加速度的定義可得：

QUOTEB2L2R螖xB2L2R螖x

QUOTE，方程兩邊對一段時間累積求和，可知發(fā)生一段位移x與速度變化的關系為

QUOTEB2L2RxB2L2Rx

QUOTE=m(v0-v)=m(v0-v)，對于整個過程，有

QUOTEB2L2RxB2L2Rx

QUOTE=mv0=mv0，所以

QUOTEx1x2x1x2

QUOTE=v02v0=v02v0

QUOTE=12=12

，第二次運動經過N點時，有

QUOTEB2L2Rx1B2L2Rx1

QUOTE=m(2v0-vN)=m(2v0-vN)，解得QUOTEvN=v0vN=v0，故B、D正確；

電量的計算滿足QUOTEq=螖桅Rq=螖桅R

QUOTE=BLRxQUOTE(1)(1)小球P經過光電門時系統(tǒng)重力勢能的減小量QUOTE___________，系統(tǒng)動能的增加量為QUOTE___________；QUOTE(2)(2)該同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動能的增加量略大于重力勢能的減小量，請你幫他分析一下原因QUOTE((寫出一條即可QUOTE))__________________________________?！即鸢浮絈UOTE(1)mgL3(1)mgL3

QUOTEQUOTE(2)(2)球心沒有通過光電門，測量的遮光時間會變短，造成測量的速度偏大，動能偏大QUOTE((釋放時有初速度或釋放點P位置偏高等其他合理的想法均可QUOTE))

〖解析〗QUOTE(1)(1)小球P通過最低點時，PQ系統(tǒng)重力勢能的減小量QUOTE

QUOTE

QUOTE=mgL3=mgL3小球P通過最低點時，PQ系統(tǒng)動能的增加量QUOTE

QUOTE

QUOTEQUOTE(2)(2)在實際調節(jié)過程中，小球球心沒有通過光電門，測量的遮光時間會變短，造成測量速度會偏大，動能偏大；QUOTE((或者釋放時小球P的位置略高于O點等合理的解釋皆可。QUOTE))12.某實驗小組在實驗室找了電阻箱R和已知阻值的定值電阻QUOTER0R0，用如下圖1所示的電路測量電池組的電動勢和內阻。QUOTE(1)(1)請用筆畫線在圖2中完成電路的連接。QUOTE(2)(2)閉合開關S，按規(guī)范操作進行實驗，多次改變電阻箱R的阻值，分別讀出對應的電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R。QUOTE(3)(3)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，作出QUOTE1U-R1U-R圖線，已知圖線斜率為k，在R軸上截距為b，則可得電池組的電動勢QUOTEE=E=__________，內阻QUOTEr=r=__________。QUOTE((用k、b和QUOTER0R0表示QUOTE))QUOTE(4)(4)該小組分析由于電表內阻會引起實驗誤差，其中分析正確的是______。A.電動勢的測量值偏大，內阻的測量值偏小B.電動勢的測量值偏小，內阻的測量值偏大C.電動勢的測量值和內阻的測量值均偏大D.電動勢的測量值和內阻的測量值均偏小〖答案〗QUOTE(1)(1)

QUOTE(3)1kR0(3)1kR0

QUOTE-b-R0-b-R0

QUOTE(4)D(4)D

〖解析〗QUOTE(1)(1)電路圖如圖所示QUOTE(3)(3)根據(jù)電路規(guī)律：

QUOTEUR0UR0

QUOTE=ER+R0+r=ER+R0+r

，可得

QUOTE1U1U

QUOTE=1ER0=1ER0

QUOTE，所以QUOTEk=1ER0k=1ER0

，得QUOTEE=1kR0E=1kR0

，QUOTEQUOTE(4)(4)上面分析中如果考慮電壓表內阻，則QUOTER0R0應改為QUOTER0R0與電壓表QUOTERVRV并聯(lián)，即改為

QUOTER0RVRV+R0R0RVRV+R0

，并聯(lián)后的總電阻小于QUOTE13.氣壓式升降椅通過活塞上下運動來支配椅子升降，當汽缸中充入一定量氣體后，其具有良好的韌性，操作時不容易彈跳，其簡易結構如圖所示。橫截面積為QUOTES=10cm2S=10cm2的柱狀汽缸固定在底座上，椅面通過氣動桿與活塞連接，且可在汽缸內自由移動。在汽缸中封閉了一定質量的理想氣體，當充入的氣體達到5個大氣壓時活塞上端被汽缸頂部的卡環(huán)卡住，此時測得封閉氣柱長度為QUOTEL=20cmL=20cm，內部細彈簧恰好處于原長。設汽缸氣密性良好，忽略摩擦力，已知大氣壓強為QUOTEp0=1.0脳105Pap0=1.0脳105Pa，室內溫度QUOTET0=300KT0=300K，椅面與氣動桿、活塞的總質量為QUOTEm=5kgm=5kg，彈簧勁度系數(shù)為QUOTEk=40N/cmk=40N/cm。取QUOTEg=10m/s2g=10m/s2。求：QUOTE(1)(1)卡環(huán)受到活塞的作用力QUOTEF0F0的大?。籕UOTE(2)(2)若質量為QUOTEM=75kgM=75kg的人盤坐在椅面上，穩(wěn)定后椅面下降的高度QUOTEh=5cmh=5cm；此時封閉氣體的溫度；〖答案〗QUOTE(1)(1)初始狀態(tài)時，對椅面、氣動桿與活塞整體為研究對象進行受力分析，根據(jù)平衡條件有：QUOTEF+mg+p0S=p1解得：QUOTEF=350NF=350N根據(jù)牛頓第三定律可知，卡環(huán)受到活塞的作用力QUOTEF0F0的大小為350N。QUOTE(2)(2)當人坐上后，穩(wěn)定時，對人、椅面、氣動桿與活塞整體為研究對象進行受力分析，有：QUOTE(M+m)g+p0S-kh=p2根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：

QUOTEp1LST0p1LST0

QUOTE=L'=L-h聯(lián)立解得：QUOTET1=315KT1=315K〖解析〗本題考查氣缸類問題，此類問題一般要選擇封閉氣體為研究對象，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，根據(jù)平衡條件分析初末狀態(tài)的壓強，并結合題意分析初末狀態(tài)氣體的體積、溫度，利用理想氣體狀態(tài)方程或者氣體實驗定律列等式求解。

14.某游樂場有個“投籃”活動項目，可簡化為如下過程。光滑的平直軌道上有一輛質量為QUOTEm1=3kgm1=3kg的小車，以QUOTEv0=2m/sv0=2m/s的速度勻速向右運動，小車下方用較長的輕繩豎直懸掛著一個質量QUOTEm2=2kgm2=2kg的球筐，隨小車一起運動。軌道下方有一個投球點A，與球筐的豎直高度QUOTEh=1.8mh=1.8m，在小車運動的豎直面內，某時刻一玩家將質量QUOTEm=1kgm=1kg的游戲球以與水平方向成QUOTE角的速度斜向上拋出，恰好水平擊中并落入球筐中，然后和球筐一起擺動，如圖所示，重力加速度取QUOTEg=10m/s2g=10m/s2，球筐和球均可視為質點，軌道足夠長，空氣阻力不計，求：QUOTE(1)(1)球筐擺動的最大高度；QUOTE(2)(2)軌道上小車的最大速度；〖答案〗QUOTE(1)(1)球在空中飛行過程中利用逆向思維，球的運動是一個平拋運動。設球的水平速度大小為v，由平拋運動規(guī)律得：QUOTE2gh=vy22gh=vy2

，QUOTE解得：QUOTEv=8m/sv=8m/s球落入球筐過程，球和球筐組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒：QUOTEmv+m2v0=(m+解得：QUOTEv1=4m/sv1擺動過程中，小車、球以及球筐整個系統(tǒng)水平方向動量守恒，設擺到最高點時系統(tǒng)的速度大小為QUOTEv2v2，則：QUOTE(m+m2)v1根據(jù)機械能守恒有：

QUOTE1212

QUOTE(m+m2)v12+12(m+m2)v12+12

QUOTE解得：QUOTEh'=0.1mh'=0.1mQUOTE(2)(2)當球與球筐回到最低點時，小車速度最大，設此時車的速度及球與球筐的速度分別為QUOTEv3v3和QUOTEv4v4根據(jù)動量守恒以及機械能守恒有：(m+QUOTE1212

QUOTE(m+m2)v12+12(m+m2)v12+12

QUOTEm1v02=12代入數(shù)據(jù)解得：QUOTEv3=4m/sv3即軌道