2023-2024學年河北省衡水市重點中學高考物理一模試卷含解析

2023-2024學年河北省衡水市重點中學高考物理一模試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，小船以大小為v(船在靜水中的速度)、方向與上游河岸成θ的速度從O處過河，經(jīng)過一段時間，正好到達正對岸的O＇處?，F(xiàn)要使小船在更短的時間內過河并且也正好到達正對岸O＇處，在水流速度不變的情況下，可采取的方法是（）A．θ角不變且v增大 B．θ角減小且v增大C．θ角增大且v減小 D．θ角增大且v增大2、國慶70周年閱兵展出了我國高超音速乘波體導彈——東風-17，東風-17突防能力強，難以攔截，是維護祖國和平發(fā)展的有力武器。如圖所示，設彈道上處于大氣層外的a點和處于大氣層內的b點的曲率半徑之比為2∶1，導彈在a、b兩點的速度大小分別為3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，導彈在a點所受重力為G，在b點受到空氣的升力為F。則（）A．F=33G B．F33G C．F=32G D．F32G3、2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網(wǎng)絡，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代，5G網(wǎng)絡使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網(wǎng)絡擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說法正確的是（）A．4G信號是縱波，5G信號足橫波B．4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大4、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV5、水平面上有質量相等的a、b兩個物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上，一段時間后撤去推力，物體繼續(xù)運動一段距離后停下，兩物體的圖象如圖所示，圖中AB//CD.則整個過程中A．F1的沖量等于F2的沖量B．F1的沖量大于F2的沖量C．摩擦力對a物體的沖量等于摩擦力對b物體的沖量D．合外力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量6、如圖所示為某齒輪傳動裝置中的A、B、C三個齒輪，三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，當齒輪繞各自的軸勻速轉動時，A、B、C三個齒輪轉動的角速度之比為A．8:3:5 B．5:3:8C．15:40:24 D．24:40:15二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖實線所示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖虛線所示，若波傳播的速度為5m/s，則（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．t=0時刻質點a沿y軸負方向運動C．若此波遇到另--列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為2.5HzD．x=2m處的質點在t=0.2s時刻的加速度有最大值E.從t=0時刻開始質點a經(jīng)0.4s通過的路程為0.8m8、如圖所示，某時刻將質量為10kg的貨物輕放在勻速運動的水平傳送帶最左端，當貨物與傳送帶速度恰好相等時，傳送帶突然停止運動，貨物最后停在傳送帶上。貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，貨物在傳送帶上留下的劃痕長為0.1m，重力加速度取10m/s2。則貨物（）A．總位移為0.2mB．運動的總時間為0.2sC．與傳送帶由摩擦而產(chǎn)生的熱量為5JD．獲得的最大動能為5J9、下列說法正確的是。A．物體的內能增大，其溫度一定升高B．熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化C．液晶既像液體一樣具有流動性，又和某些晶體一樣具有光學性質的各向異性D．“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸分子的直徑等于純油酸體積除以相應油酸膜的面積E.絕熱氣缸中密封的理想氣體在被壓縮過程中，氣體分子運動劇烈程度降低10、如圖，光滑絕緣細管與水平面成30°角，在管的上方P點固定一個正點電荷Q，P點與細管在同一豎直平面內。一帶電量為－q的小球位于管的頂端A點，PA連線水平，q?Q．將小球由靜止開始釋放，小球沿管到達底端C點。已知B是AC中點，PB⊥AC，小球在A處時的加速度為a．不考慮小球電荷量對電場的影響，則（）A．A點的電勢低于B點的電勢 B．B點的電場強度大小是A點的4倍C．小球從A到C的過程中電勢能先增大后減小 D．小球運動到C處的加速度為g－a三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學在驗證合外力一定，物體的質量與加速度的關系時，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質量M(包括所放砝碼及傳感器的質量)的對應關系圖象，如圖乙所示．實驗中所掛鉤碼的質量20g，實驗中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質定滑輪．(1)實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是下列哪一個_____________；(填字母代號)A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準確B．可以保證小車最終能夠做直線運動C．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力(2)由圖乙可知，圖線不過原點O，原因是_____________________________；(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________．A．30B．0.3C．20D．0.212．（12分）①在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是_____A．須選用密度和直徑都較小的擺球B．須選用輕且不易伸長的細線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內擺動D．計時起、終點都應在擺球的最高點且不少于30次全振動的時間②某同學在野外做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，由于沒有合適的擺球，他找到了一塊外形不規(guī)則的石塊代替擺球，如上圖所示。操作時，他用刻度尺測量擺線OM的長度L作為擺長，測出n次全振動的總時間由到周期T，求出重力加速度，這樣得到的重力加速度的測量值比真實值_____（填“大”或“小”）。為了克服擺長無法準確測量的困難，該同學將擺線長度縮短為，重復上面的實驗，得出周期，由此他得到了較精確的重力加速度值g=_____。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，質量均為m的兩個小球A、B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，AB=OB=l，可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦地在豎直平面內轉動，空氣阻力不計。A球帶正電，B球帶負電，電量均為q，整個系統(tǒng)處在豎直向下的勻強電場中，場強E=。開始時，AB水平，以圖中AB位置為重力勢能和電勢能的零點，問：(1)為使系統(tǒng)在圖示位置平衡，需在A點施加一力F，則F至少多大？方向如何？(2)若撤去F，OB轉過45°角時，A球角速度多大？此時系統(tǒng)電勢能總和是多大？(3)若撤去F，OB轉過多大角度時，系統(tǒng)機械能最大？最大值是多少？14．（16分）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出。已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場極板間電勢差為U0。偏轉電場極板間電勢差為U，極板長度為L，板間距為d，偏轉電場可視為勻強電場，電子所受重力可忽略。（1）求電子射入偏轉電場時的初速度和從偏轉電場射出時沿垂直板面方向的偏轉距離y；（2）由問題（1）的結論可知，電子偏轉距離y與偏轉電場極板間電勢差U有關。已知，加速電場。當偏轉極板間電壓為隨時間變化的交變電壓時，在計算其中任意一個電子通過極板的偏轉距離y時，仍可認為偏轉極板間電勢差是某一定值。請利用下面所給數(shù)據(jù)，分析說明這樣計算的合理性。已知，。15．（12分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

由題意可知，航線恰好垂直于河岸，要使小船在更短的時間內過河并且也正好到達正對岸處，則合速度增大，方向始終垂直河岸。小船在靜水中的速度增大，與上游河岸的夾角θ增大，如圖所示故D正確，ABC錯誤。故選D。2、B【解析】

在a處時，重力提供向心力，則在b處時聯(lián)立解得又因為導彈要做離心運動，所以F33G故ACD錯誤，B正確。故選B。3、C【解析】

A．電磁波均為橫波，A錯誤；B．兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯誤；C．因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；D．5G信號頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D錯誤。故選C。4、D【解析】

由題意應該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。5、D【解析】

C．由圖，AB與CD平行，說明推力撤去后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等。但a的運動總時間小于b的時間，根據(jù)I=ft可知，摩擦力對a物體的沖量小于摩擦力對b物體的沖量，故C錯誤。AB．根據(jù)動量定理，對整個過程研究得F1t1-ftOB=0F2t2-ftOD=0由圖看出，tOB＜tOD，則有F1t1＜F2t2即F1的沖量小于F2的沖量。故AB錯誤。D．根據(jù)動量定理可知，合外力的沖量等于物體動量的變化量，ab兩個物體動量的變化量都為零，所以相等，故D正確；6、C【解析】

三個齒輪同緣轉動，所以三個齒輪邊緣的線速度相等，即為：vA=vB=vC三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，根據(jù)得A、B、C三個齒輪轉動的角速度之比為A.8:3:5與計算結果不符，故A錯誤。B.5:3:8與計算結果不符，故B錯誤。C.15:40:24與計算結果相符，故C正確。D.24:40:15與計算結果不符，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BDE【解析】

A．由圖可知波的波長，由題在時間t=0.2s內，波傳播的距離為根據(jù)波形的平移法可知，這列波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；B．由波的傳播方向可知，t=0時刻質點a沿y軸負方向運動，故B正確；C．由得頻率為，要發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣，必須兩列波頻率相同，故C錯誤；D．x=2m處的質點在t=0.2s時刻在負的最大位移處，所以加速度有最大值，故D正確；E．從t=0時刻開始質點a經(jīng)0.4s是半個周期，通過的路程為2倍的振幅，即為0.8m，故E正確。故選BDE。8、ACD【解析】

令傳送帶的速度為v，根據(jù)題意可知，貨物在傳送帶上先加速后做減速運動，加速運動階段，其加速度大小為當貨物加速到和傳送帶速度相等時，所用時間為貨物發(fā)生的位移為傳送帶發(fā)生的位移為減速運動過程中貨物的加速度大小為a′=a=5m/s2當貨物速度減為零，所用的時間為貨物發(fā)生的位移為根據(jù)題意可知，貨物在傳送帶上留下的劃痕長為所以傳送帶的速度為v=1m/s貨物發(fā)生的總位移為x=x1+x3=0.2m運動的總時間為t=t1+t2=0.4s與傳送帶由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=μmg（x2-x1+x3）=10J貨物獲得的最大動能為Ek＝mv2＝5J故B錯誤，ACD正確。

故選ACD。9、BCD【解析】

A．物體的內能增大，溫度不一定升高，如冰塊融化時，分子勢能增加，內能增加，溫度不變，A錯誤；B．熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，但在引起其他變化的情況下可以由低溫物體傳給高溫物體，B正確；C．液晶是一種特殊的物態(tài)，它既像液體一樣具有流動性，又跟某些晶體一樣具有光學性質的各項異性，C正確；D．“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應油酸膜的面積，即：D正確；E．絕熱汽缸中密封的理想氣體在被壓縮過程中，根據(jù)熱力學第一定律：，外界對氣體做功，所以內能增大，溫度升高，氣體分子運動劇烈程度增大，E錯誤。故選BCD。10、ABD【解析】

A.正點電荷的電場線呈發(fā)散型，沿著電場線方向，電勢降低，因此A點的電勢低于B點的電勢，故A正確；B.結合幾何關系：PA=2PB，由點電荷電場強度公式可知，B點的電場強度大小是A點的4倍，故B正確；C.小球帶負電，正點電荷Q對小球的電場力為吸引力，從A到C的過程中，電場力先做正功，后做負功，則小球電勢能先減小后增大，故C錯誤；D.小球在AC兩處受到的電場力大小相等，在A處時小球的加速度為a，對A點處小球受力分析，小球受電場力、重力與支持力，則：Fcos30°+mgsin30°=ma在C處時，小球受到重力、電場力與支持力，則：mgsin30°?Fcos30°=ma′解得：a′=g?a故D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）C（2）平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）D【解析】

（1）實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力，故選C.（2）由F+F1=Ma解得由圖乙可知，圖線不過原點O，在a軸上有正截距，可知存在與F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）根據(jù)可知圖線斜率等于F，則最接近的數(shù)值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故選D.12、BC小【解析】

(1)A、為減小空氣阻力對實驗的影響，從而減小實驗誤差，組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺球，故A錯誤；B、為減小實驗誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線，故B正確；C、實驗時須使擺球在同一豎直面內擺動，不能使單擺成為圓錐擺，故C正確；D、測量時間應從單擺擺到最低點開始，因為最低位置擺球速度最大，相同的視覺距離誤差，引起的時間誤差較小，則周期測量比較準確，故D錯誤；(2)根據(jù)單擺的周期公式得：，該同學用OM的長L作為擺長，擺長偏小，根據(jù)上述表達式得知，g的測量值偏小，設擺線的結點到大理石質心的距離為r，則根據(jù)單擺的周期公式得：，