河北省滄州市泊頭市大數(shù)據(jù)聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期2月月考物理試題

絕密★啟用前河北省2024屆高三年級大數(shù)據(jù)應(yīng)用調(diào)研聯(lián)合測評（V）物理班級______姓名______注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級和考號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．2023年12月7日，位于四川省涼山州的世界最深、最大的極深地下實(shí)驗(yàn)室——中國錦屏地下實(shí)驗(yàn)室二期正式投入科學(xué)運(yùn)行，其主要功能是為暗物質(zhì)、中微子等前沿物理科學(xué)研究提供不受宇宙射線影響的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。一宇宙射線中的粒子與鋁原子核發(fā)生作用的核反應(yīng)方程為：。則下列說法中正確的是（）A．該核反應(yīng)為衰變 B．該核反應(yīng)為衰變C．該核反應(yīng)中X為正電子 D．該核反應(yīng)中X為中子2．某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個在空間站內(nèi)完全失重狀態(tài)下測量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示為一個U型支架，兩側(cè)為豎直擋板，擋板上固定兩根非常光滑的平行水平長桿，將一個質(zhì)量為的箱子穿在水平長桿上，箱子可以在桿上自由滑動，用一根輕繩固定在箱子上，可以通過一小電機(jī)給箱子施加一個恒力，兩側(cè)豎直擋板上各有一個光電計(jì)時器開關(guān)（圖中未畫出），可以實(shí)現(xiàn)自動控制光電計(jì)時器計(jì)時。初始時箱子緊靠左側(cè)擋板，現(xiàn)啟動小電機(jī)，箱子在恒定拉力作用下從左側(cè)擋板運(yùn)動到右側(cè)擋板，光電計(jì)時器在箱子離開左側(cè)擋板時開始計(jì)時，到達(dá)右側(cè)擋板時停止計(jì)時，光電計(jì)時器記錄的時間為，現(xiàn)將一待測物體放入箱子里固定，再次啟動小電機(jī)，箱子再次從左側(cè)擋板運(yùn)動到右側(cè)擋板，光電計(jì)時器記錄的時間為，則待測物體的質(zhì)量m為（）A． B． C． D．3．2023年11月10日，我國首條超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)——高速飛車大同（陽高）試驗(yàn)線工程完工，其特點(diǎn)是全封閉真空管道和磁懸浮運(yùn)輸。如圖所示，高速飛車的質(zhì)量為m，額定功率為P，高速飛車在平直軌道上從靜止開始運(yùn)動，先以加速度a做勻加速直線運(yùn)動，加速過程中達(dá)到額定功率P。后又經(jīng)過一段時間達(dá)到該功率下的最大速度，若高速飛車行駛過程中所受到的阻力為F，且保持不變，則下列說法正確的是（）A．高速飛車勻加速直線運(yùn)動過程中達(dá)到的最大速度為B．高速飛車勻加速直線運(yùn)動的時間為C．高速飛車勻加速直線運(yùn)動的位移為D．高速飛車在整個加速過程中牽引力做功等于4．中國象棋的棋盤呈長方形，由九條豎線和十條橫線相交組成，共有九十個交叉點(diǎn)，開局時紅方和黑方各子的位置如圖所示，現(xiàn)將電荷量為和的兩個點(diǎn)電荷分別固定在紅方的“帥”位置和黑方的“將”位置，兩點(diǎn)電荷在棋盤網(wǎng)格線所在的平面內(nèi)，下列說法正確的是（）A．棋盤左側(cè)紅方“跑”所在位置與棋盤右側(cè)黑方“炮”所在位置的電場強(qiáng)度大小相等方向不同B．棋盤右側(cè)紅方“車”所在位置與棋盤左側(cè)黑方“車”所在位置的電勢相同C．一質(zhì)子沿直線從紅方正中間“兵”所在位置運(yùn)動到黑方正中間“卒”所在位置，此過程中靜電力始終不做功D．電子在棋盤左側(cè)紅方“馬”所在位置的電勢能小于在棋盤右側(cè)黑方“馬”所在位置的電勢能5．在如圖所示的電路中，用一交流電源給理想變壓器供電，交流電源電壓的瞬時值變化規(guī)律為，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，原線圈回路接有一阻值為的電阻和一理想交流電流表，理想變壓器的副線圈回路中接有一個電阻，閉合開關(guān)S后電流表的示數(shù)為0.2A，則下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈電流的頻率為12.5Hz B．變壓器副線圈的電壓為20VC．變壓器副線圈的電流為0.05A D．電阻的阻值為20Ω6．現(xiàn)代車輛大都帶有胎壓監(jiān)測功能，在儀表盤上就可以顯示胎壓。汽車輪胎正常的胎壓為，為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，某人發(fā)現(xiàn)汽車左前輪胎胎壓顯示為，于是他用家用打氣筒給輪胎緩慢充氣，已知輪胎容積為20L，打氣筒每次打氣充入0.4L的氣體，外界的大氣壓為，輪胎內(nèi)的氣體和打氣筒內(nèi)的氣體均可看作理想氣體，忽略充氣過程中輪胎體積的變化，充氣過程中氣體的溫度保持不變，則下列說法正確的是（）A．充氣過程中輪胎內(nèi)的氣體從外界吸收熱量B．充完氣后與充氣之前比較，輪胎內(nèi)氣體分子的平均動能不變，氣體內(nèi)能也不變C．充氣過程中后一次與前一次比較，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的增加量相等D．至少充氣50次才能使該輪胎的胎壓達(dá)到正常值7．2023年8月29日華為Mate60隆重上市，該手機(jī)搭載我國自主研發(fā)的麒麟9000s芯片，手機(jī)還有一個最大的亮點(diǎn)就是可以連接天通一號01星實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信。天通一號01星是地球同步靜止衛(wèi)星，另外已知我國的“天宮”號空間站運(yùn)行周期為90分鐘，“天宮”號空間站和天通一號01星的運(yùn)動均可看作繞地球做勻速圓周運(yùn)動，“天宮”號空間站和天通一號01星均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略地球自轉(zhuǎn)對重力大小的影響，則下列說法正確的是（）A．天通一號01星運(yùn)行的線速度大于“天宮”號空間站運(yùn)行的線速度B．天通一號01星運(yùn)行的角速度大于“天宮”號空間站運(yùn)行的角速度C．天通一號01星與“天宮”號空間站距地面的距離之比為D．天通一號01星所在位置的重力加速度與“天宮”號空間站所在位置的重力加速度之比為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某一時刻的波形圖如圖所示，平衡位置位于的質(zhì)點(diǎn)P在此時刻的位移為，此時刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動，已知該簡諧橫波傳播的周期為，則下列說法中正確的是（）A．該簡諧波沿x軸正方向傳播B．從此時刻開始計(jì)時，質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為C．該簡諧波傳播的速度大小為3m/sD．從此時刻開始計(jì)時，當(dāng)時質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動9．如圖，家用三層籃球收納架由兩根平行的豎直立柱、三對傾斜擋桿和一個矩形底座ABCD構(gòu)成，同一層的兩根傾斜擋桿平行且高度相同并與豎直立柱成60°角，每側(cè)豎直立柱與對應(yīng)側(cè)的三根傾斜擋桿及底座長邊在同一平面內(nèi)。開始時收納架置于水平地面上，豎直立柱處于豎直方向，將收納架以AB邊為軸，沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，籃球的直徑大于豎直立柱與傾斜擋桿構(gòu)成的兩平面間的距離，不計(jì)籃球與傾斜擋桿和豎直立柱的摩擦力，籃球始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在此過程中關(guān)于第二層籃球受力情況的說法正確的是（）A．兩傾斜擋桿對籃球的作用力一直減?。籅．其中一個傾斜擋桿對籃球的作用力先增大再減小C．兩豎直立柱對籃球的作用力一直增大D．其中一個豎直立柱對籃球的作用力先增大再減小10．如圖，傾角為θ的兩平行光滑導(dǎo)軌上端接有阻值為R的定值電阻，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌所在平面內(nèi)有兩個相鄰的邊界與導(dǎo)軌垂直、寬度均為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，已知，兩磁場方向相反，一質(zhì)量為、電阻為R的導(dǎo)體棒a從距磁場區(qū)域Ⅰ上邊界一定距離處由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ時，恰好以速度U做勻速直線運(yùn)動，在勻強(qiáng)磁場區(qū)城Ⅰ、Ⅱ的分界線上固定有一個質(zhì)量為的絕緣棒b，當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動到兩磁場分界線處時絕緣棒b解除鎖定，導(dǎo)體棒a與絕緣棒b發(fā)生彈性碰撞，碰撞之后導(dǎo)體棒a進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ時恰好又以速度做勻速直線運(yùn)動，已知重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒a始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒a在兩磁場中運(yùn)動的速度之比為B．兩棒質(zhì)量之比為C．導(dǎo)體棒a穿過磁場區(qū)域Ⅰ和磁場區(qū)域Ⅱ的過程中通過導(dǎo)體棒a的電荷量為D．導(dǎo)體棒a穿過磁場區(qū)域Ⅰ和磁場區(qū)域Ⅱ的過程中電阻R中產(chǎn)生的熱量小于三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（7分）某物理實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門，滑塊上固定一豎直遮光條，用天平測出滑塊和槽碼的質(zhì)量，分別為M和m，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與槽碼相連。調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，并使細(xì)線與導(dǎo)軌平行。將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊經(jīng)過光電門時槽碼未著地，光電計(jì)時器記錄下遮光條通過光電門的時間為t，測得滑塊在釋放點(diǎn)A時遮光條與光電門間的距離為L。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，若測量結(jié)果如圖乙所示，則遮光條的寬度______mm。（2）多次改變光電門的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出L隨的變化圖像如圖丙所示，圖線為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如果在誤差允許的范圍內(nèi)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開_____（用題中已知量和測得的物理量符號表示）時，可以判斷槽碼帶動滑塊運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。（3）如果實(shí)驗(yàn)前沒有調(diào)整到氣墊導(dǎo)軌水平，而是帶滑輪的一端較低，其他實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀數(shù)均正確，這樣根據(jù)圖像計(jì)算出的重力加速度大小應(yīng)______（選填“大于”“小于”或“等于”）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮　?2．（9分）某物理興趣小組的同學(xué)從一款報(bào)廢的電子產(chǎn)品中拆下一個電池，通過查閱說明書了解到該電池的電動勢約為3.0V。他們通過實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確地測出該電池的電動勢和內(nèi)阻。除了待測電池，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材還有：A．電流表A（量程為0~10mA，內(nèi)阻約為20Ω）B．靈敏電流計(jì)G（量程為0~50μA，內(nèi)阻未知）C．電阻箱R（0~9999.9M）D．定值電阻（阻值為100Ω）E．定值電阻（阻值為300Ω）F．導(dǎo)線和開關(guān)（1）按如圖甲所示的電路圖連接好電路，先將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)和開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)大于量程的，讀出靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為，電阻箱的示數(shù)為；保持開關(guān)閉合，再斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)，仍為，讀出電阻箱的示數(shù)為，電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式為______（用、表示）。（2）根據(jù)以上方法正確測量出電流表的內(nèi)阻為，該同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路測量電池的電動勢E和內(nèi)阻r。電路中的定值電阻為保護(hù)電阻，要求無論電阻箱阻值調(diào)到多少電路中的電流也不會超過電流表的量程，則保護(hù)電阻應(yīng)該選擇______（填器材前的選項(xiàng)字母）。（3）正確選擇器材后按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱示數(shù)R和相應(yīng)的電流I，將測得的數(shù)據(jù)以R為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)作出圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖丙所示的圖線，由圖線可得該電池的電動勢______V，電池內(nèi)阻______Ω（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。（4）如果在實(shí)驗(yàn)過程中由于讀數(shù)的偶然誤差使測量的電流表內(nèi)阻偏大，這樣會使測出的電池電動勢E______（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值，電池內(nèi)阻r______（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。13．（8分）如圖所示為一橫截面為四分之一圓的透明玻璃磚，圓心為O，半徑為R，一束單色光從直徑上的P點(diǎn)垂直射入玻璃磚，已知，光線恰好在Q點(diǎn)發(fā)生全反射，已知真空中的光速為c，求：（1）玻璃磚對該光的折射率n；（2）光線在玻璃磚中傳播所經(jīng)歷的時間t。（只考慮一次反射）14．（14分）如圖，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，第一象限的兩個直角三角形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，在直角三角形AOB內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為，在直角三角形ACB內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。點(diǎn)P為OA的中點(diǎn)，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過一段時間從三角形AOB勻強(qiáng)電場中運(yùn)動到三角形ACB勻強(qiáng)電場中，又恰好從B點(diǎn)射出三角形ACB勻強(qiáng)電場，之后進(jìn)入第四象限的勻強(qiáng)磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后與y軸正方向成60°角經(jīng)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）進(jìn)入第三象限，已知A點(diǎn)坐標(biāo)為，B點(diǎn)坐標(biāo)為，忽略粒子所受重力的大小。求：（1）直角三角形ACB區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??；（2）第四象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）帶電粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)經(jīng)歷的時間t。15．（16分）如圖甲所示，在粗糙水平地面上有三個小物塊A、B、C，已知A、C質(zhì)量均為m，小物塊A緊靠豎直墻壁但不黏連；小物塊B靜止于P點(diǎn)，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧將小物塊A、B連接，開始時彈簧處于原長，小物塊A、B均靜止。小物塊C固定于Q點(diǎn)，P、Q之間的距離用L表示，L為未知量，當(dāng)物塊C處于P、Q之間時總會受到水平向右的恒力，恒力大小為，小物塊B在P、Q之間不會受到這一恒力?，F(xiàn)釋放小物塊C，小物塊C向右運(yùn)動，一段時間后與小物塊B發(fā)生彈