2024屆河北省衡水市部分高中高三下學(xué)期一模物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1物理試卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共46分）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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1．2022年8月30日，國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)。是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為（）A．從躍遷到 B．從躍遷到C．從躍遷到 D．從躍遷到2．電梯上升過(guò)程中，某同學(xué)用智能手機(jī)記錄了電梯的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖所示。電梯加速上升的時(shí)段是（）A．從20.0s到30.0s B．從30.0s到40.0s C．從40.0s到50.0s D．從50.0s到60.0s3．圖甲為簡(jiǎn)易壁掛盆架，圖乙為其側(cè)視圖。該盆架可以掛尺寸相近、大小不一的盆子，圖丙為a、b兩個(gè)盆子的縱截面圖，兩個(gè)盆子的質(zhì)量相同、形狀不同。均能掛在同一個(gè)盆架上。不計(jì)盆與盆架間的摩擦力，關(guān)于兩個(gè)盆子的受力描述正確的是（）A．兩個(gè)盆子的上沿均可以不受盆架彈力的作用B．a(chǎn)盆上沿所受的彈力小于b盆上沿所受的彈力C．a(chǎn)盆側(cè)壁所受的彈力大于b盆側(cè)壁所受的彈力D．兩個(gè)盆子所受盆架的作用力均垂直于側(cè)壁向上4．近場(chǎng)通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長(zhǎng)分別為1.0cm，1.2cm和1.4cm，圖中最外側(cè)線圈接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過(guò)此線圈（整個(gè)線圈處在磁場(chǎng)中），磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近（）A．0.30V B．0.44V C．0.59V D．4.3V5．如圖（a）所示，在均勻介質(zhì)中有A、B、C、D四點(diǎn)，其中A、B、C三點(diǎn)位于同一直線上，，，DC垂直AB，時(shí)，位于A、B、C處的三個(gè)完全相同的橫波波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振動(dòng)方向與平面ABD垂直，已知波長(zhǎng)為4m，下列說(shuō)法正確的是（）A．這三列波的波速均為2m/s B．時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)C．時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) D．時(shí)，D處的質(zhì)點(diǎn)與平衡位置的距離是6cm6．由多個(gè)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能與它們的電荷量和相對(duì)位置有關(guān)。如圖甲所示，a、b、c三個(gè)質(zhì)量均為m，帶等量正電荷的小球，用長(zhǎng)度相等且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩連接，靜置于光滑絕緣水平面上，設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能為?，F(xiàn)剪斷a、c兩小球間的輕繩，一段時(shí)間后c球的速度大小為v，方向如圖乙所示。關(guān)于這段時(shí)間內(nèi)的電荷系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．動(dòng)量不守恒 B．機(jī)械能守恒C．c球受到的電場(chǎng)力沖量大小為mv D．圖乙時(shí)刻系統(tǒng)的電勢(shì)能為7．磁控濺射是一種新型濺射技術(shù)，如圖甲所示，電子在跑道上的運(yùn)動(dòng)原理可以近似認(rèn)為：從水平靶面電離出初速度為零的電子，在陰極暗區(qū)只受豎直方向的電場(chǎng)力作用，加速飛向負(fù)輝區(qū)，陰極暗區(qū)上下側(cè)面間的電勢(shì)差保持不變；電子進(jìn)入負(fù)輝區(qū)的運(yùn)動(dòng)速度始終與磁場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，電子繞行半個(gè)圓周之后，重新進(jìn)入陰極暗區(qū)，回到靶面時(shí)，速度恰好為零。電子就實(shí)現(xiàn)跳躍式地朝右漂移，如圖乙所示，簡(jiǎn)稱漂移。則下列說(shuō)法正確的是（）A．負(fù)輝區(qū)中的整個(gè)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．電子每次飛離靶面時(shí)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向均要與原先反向才能實(shí)現(xiàn)漂移C．其他條件不變的情況下，陰極暗區(qū)厚度越大，電子到達(dá)負(fù)輝區(qū)的速度越大D．在直道區(qū)，電子每次跳躍的水平距離相同二、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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）8．如圖所示，軌道1、3均是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，軌道1的半徑為R，軌道2是衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，軌道3與軌道2相切于B點(diǎn)，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，三個(gè)軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在1、2兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的周期小于在軌道1上的周期B．若衛(wèi)星在軌道1上的速率為，衛(wèi)星在軌道2上A點(diǎn)的速率為，則C．若衛(wèi)星在軌道1、3上的加速度大小分別為、，衛(wèi)星在軌道2上A點(diǎn)的加速度大小為，則D．若，則衛(wèi)星在軌道2上B點(diǎn)的速率9．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞過(guò)盤上O點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸P轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤上邊長(zhǎng)為R的等邊三角形（其中一個(gè)頂點(diǎn)為O）的一條邊上放置兩個(gè)相同的小物塊a、b，質(zhì)量均為m，a在等邊三角形的一個(gè)頂點(diǎn)處，b在該邊的中點(diǎn)處，a、b之間有一拉長(zhǎng)的彈簧，初始時(shí)轉(zhuǎn)盤和兩物塊均靜止，彈簧彈力大小為F?，F(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤繞豎直轉(zhuǎn)軸P沿逆時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎┮圆煌慕撬俣葎蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度時(shí)，滑塊恰好與轉(zhuǎn)盤相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)，a受到的摩擦力大小為F，方向沿ab連線由b指向aB．當(dāng)時(shí)，b受到的摩擦力大小為C．當(dāng)時(shí)，a受到的摩擦力大小為D．物塊與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于10．鋼架雪車項(xiàng)目是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的冬奧會(huì)項(xiàng)目。如圖1所示，MNPQ為傾角的斜坡，在斜坡上挖出如圖2所示截面為半圓形的雪車軌道。EFGH為一段雪車軌道的簡(jiǎn)化圖，E、F、G、H在同一平面內(nèi)，EF為長(zhǎng)的直軌道，F(xiàn)GH為的半圓軌道，G為最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員（含雪車）從E點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，在通過(guò)G點(diǎn)時(shí)，與半圓形截面圓心O點(diǎn)連線與豎直方向夾角恰好等于斜坡傾角，通過(guò)G點(diǎn)時(shí)阻力可忽略不計(jì)。已知軌道半徑R遠(yuǎn)大于截面圓半徑，運(yùn)動(dòng)員（含雪車）的質(zhì)量為，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員（含雪車）可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取。則運(yùn)動(dòng)員（含雪車）（）A．通過(guò)G點(diǎn)時(shí)的速度大小為20m/sB．通過(guò)G點(diǎn)時(shí)所受支持力大小為C．從E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)重力勢(shì)能減少了D．從E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)過(guò)程中克服阻力做功為第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、非選擇題（本題共5小題，共54分）11．（6分）某同學(xué)通過(guò)學(xué)習(xí)人教版必修一57頁(yè)的平面鏡觀察桌面的微小形變的實(shí)驗(yàn)后，受此啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量彈性輕桿的形變量與其勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，圖中B為待測(cè)量的彈性輕桿，C為底部帶有小孔且裝滿細(xì)沙的小桶，A為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)鋼性桿，一端與彈性桿B連接，另一端與輕質(zhì)平面鏡M的中心相連，且與平面鏡M垂直，輕質(zhì)平面鏡豎直放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，PQ為一帶有弧長(zhǎng)刻度的透明圓弧，O為PQ的中心，圓弧PQ的半徑為r，不掛沙桶時(shí)，一束細(xì)光束經(jīng)PQ的O點(diǎn)射到平面鏡的點(diǎn)后原路返回，掛上沙桶后，使平面鏡發(fā)生傾斜，細(xì)光束在M上的照射點(diǎn)可以近似認(rèn)為仍在點(diǎn)，通過(guò)讀取反射光在圓弧上的位置，測(cè)得光點(diǎn)在透明讀數(shù)條上移動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，可以測(cè)得彈性輕桿的形變量，根據(jù)胡克定律就可以確定彈性桿的勁度系數(shù)。已知，L遠(yuǎn)大于彈性桿的形變量，重力加速度為g。（1）隨著沙桶中細(xì)沙的不斷流出，反射光線的光點(diǎn)在PQ圓弧上______移動(dòng)（填“向上”或“向下”）。（2）彈性桿的形變量______（用光點(diǎn)移動(dòng)的弧長(zhǎng)s、r、L表示）。（3）彈性桿的勁度系數(shù)______（沙桶的總質(zhì)量用m表示）。12．（10分）某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；電流表（量程）；電阻箱（阻值）；干電池一節(jié)、開(kāi)關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖（a），完成圖（b）中的實(shí)物圖連線。（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開(kāi)關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的圖像如圖（c）所示，則干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為_(kāi)_____（保留2位有效數(shù)字）。（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問(wèn)得到的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為_(kāi)_____（保留2位有效數(shù)字）。（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測(cè)量值______（填“偏大”或“偏小”）。13．（8分）受臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”的影響，我國(guó)多地出現(xiàn)暴雨天氣。路面水井蓋因排氣孔（如圖甲所示）堵塞可能會(huì)造成井蓋移位而存在安全隱患。如圖乙所示，質(zhì)量為的某井蓋排氣孔被堵塞且與地面不粘連，圓柱形豎直井內(nèi)水面面積為，初始時(shí)刻水位與井蓋之間的距離為，井內(nèi)密封空氣的壓強(qiáng)恰好為大氣壓強(qiáng)，若井蓋內(nèi)的空氣視為理想氣體，溫度始終不變，重力加速度g取。求：（1）密閉空氣的壓強(qiáng)為多大時(shí)水井蓋剛好被頂起；（2）水井蓋剛好被頂起時(shí)，水位上升的高度。14．（12分）圖（a）為成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)某貨物傳送裝置實(shí)物圖，簡(jiǎn)化圖如圖（b）所示，該裝置由傳運(yùn)帶ABCD及固定擋板CDEF組成，固定擋板CDEF與傳送帶上表面垂直，傳送帶上表面ABCD與水平地面的夾角為，CD與水平面平行。傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作人員將質(zhì)量分布均勻的正方體貨物從D點(diǎn)由靜止釋放，貨物對(duì)地發(fā)生位移后被取走，貨物在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)的剖面圖如圖（c）所示。已知傳送帶勻速運(yùn)行的速度為，貨物質(zhì)量為，其底部與傳送帶ABCD的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其側(cè)面與擋板CDEF的動(dòng)摩擦因數(shù)為。已知，，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力。求：（1）貨物剛放上傳送帶時(shí)，其底面所受滑動(dòng)摩擦力的大小及側(cè)面所受滑動(dòng)摩擦力的大小；（2）貨物在傳送帶上所經(jīng)歷的時(shí)間及傳送裝置多消耗的電能。15．（18分）如圖所示，兩間距為l的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，固定在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌一端接有電流為I的恒流源，一矩形線框abcd鎖定在導(dǎo)軌上，其中ab、cd邊為金屬導(dǎo)體，它們長(zhǎng)均為l、質(zhì)量均為m、電阻均為R；ac、bd邊為輕質(zhì)絕緣體，它們長(zhǎng)均為nl（n為正整數(shù)）。以ab邊的a點(diǎn)鎖定的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌向下為正方向，建立x軸。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，，，，。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬邊與導(dǎo)軌接觸良好，，。（1）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，若，線框鎖定解除，則線框運(yùn)動(dòng)速度為時(shí)，求ab邊通過(guò)的電流；（2）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，若，線框鎖定解除，求線框運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的速度；（3）開(kāi)關(guān)S閉合，若，現(xiàn)僅限區(qū)域的兩導(dǎo)軌上涂上絕緣材料（與線框間仍無(wú)摩擦），且該區(qū)域兩導(dǎo)軌間無(wú)磁場(chǎng)，線框鎖定解除后，則ab邊再次回到釋放位置過(guò)程中，求ab邊產(chǎn)生的焦耳熱。（已知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，其中M為振子的質(zhì)量，k為回復(fù)力大小與位移大小的比值）——★參考答案★——一、單項(xiàng)選擇題1．D2．A3．C4．B5．C6．D7．D二、多項(xiàng)選擇題8．BD9．ABD10．AD三、非選擇題11．（1）向下（2）（3）12．（1）（2）1.580.63（0.62~0.64）（3）2.5（4）偏小13．（1）（2）0.01m〖解析〗（1）對(duì)井蓋進(jìn)行受力分析有代入數(shù)據(jù)解得（2）井內(nèi)氣體經(jīng)歷等溫變化，井蓋剛頂起時(shí)，設(shè)水位上升x，對(duì)氣體由玻意耳定律有解得14．（1）40N15N（2）10.2s163J〖解析〗（1）貨物放上傳送帶后，由剖面圖對(duì)貨物受力分析可得，傳送帶對(duì)貨物支持力為，貨物底面所受滑動(dòng)摩擦力為，擋板對(duì)貨物支持力為，貨物側(cè)面所受滑動(dòng)摩擦力為，由力的平衡條件有，由滑動(dòng)摩擦力計(jì)算式有，代入數(shù)據(jù)可得（2）因?yàn)榕c運(yùn)動(dòng)方向相同，與運(yùn)動(dòng)方向相反，貨物將由靜止開(kāi)始沿傳送帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若能與傳送帶共速，則此后做勻速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得解得設(shè)貨物勻加速至與傳送帶共速所用時(shí)間，對(duì)地位移為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得貨物勻加速階段的位移為因，故能夠共速。共速后，貨物做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直至被取下，設(shè)此段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，位移為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得貨物勻速階段所用的時(shí)間為貨物運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為傳送裝置多消耗的電能等于貨物與傳送裝置之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和貨物增加的動(dòng)能之和。貨