2024屆河北省衡水中學(xué)高考物理沖刺卷（一）含答案

2023~2024學(xué)年度河北衡水中學(xué)沖刺高考物理密卷（一）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分?？荚嚂r間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、單項選擇題（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中，只有一項是符合題目要求的）1.采用圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，電流表和電壓表不測量時指針均指在表盤的正中間。分別用a、b、c三束單色光照光電管的陰極K，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系。如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．測量遏止電壓時開關(guān)S應(yīng)扳向1B、a光的光子能量比b光的小C．a(chǎn)光照射時光電子的最大初動能比c光照射的大D．c光的強度比a光的大2、兩輛汽車A、B在相鄰車道以不同的速度勻速行駛，前方十字路口紅燈，兩車剎車過程中并排行駛時，如圖甲所示，車頭到前方停車線的距離均為20m，最終兩車頭均恰好到達停車線前。以兩車并排行駛時車頭所在處為位移0點并開始計時，以汽車運動方向為正方向建立x軸，汽車A整個過程的x-t圖像如圖乙所示，是開口向下的拋物線的一部分，汽車B整個過程的y-t圖像為如圖丙所示的直線，下列說法正確的是（）A．兩汽車同時到達停車線前B．汽車A的初速度大小為6m/sC．汽車B的加速度大小為1m/s2D．兩車頭沿運動方向的最大距離為3、半徑為R的半圓弧金屬絲均勻帶+Q的電荷時，在其圓心處產(chǎn)生的電場強度大小為，k為靜電力常量。若讓一根半徑為R的圓弧金屬絲均勻帶+Q的電荷，則在其圓心處產(chǎn)生的電場強度大小為（）A．B．C．D．4、今年冬天，南海公園、賽罕塔拉、包頭樂園為吸引游客，興建了滑雪游樂場，某公園的滑雪場設(shè)置了如圖所示滑道跳雪游戲項目：滑道由高為H的斜面滑道AB、水平滑道BC和高為h的斜面滑道CD三部分組成，AC水平距離為L，CD滑道的傾角固定，為45°，游客腳上的滑雪板與三段滑道之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，游客從A點由靜止開始下滑，經(jīng)過水平滑道BC過渡后由C點水平飛出，若不計在B點的機械能損失，下列說法正確的是（）A．只要H和L一定，不管滑道AB的傾角有多大，游客從C點飛出的速度一定B．若游客落在滑道CD的不同點上，則落在滑道的各點速度方向不相同C．其他條件不變，為保證游客落在滑道CD上，L可以設(shè)計適當短一些D．當3H=L+h時，游客恰好落在D點5、2023年11月16日，中國北斗系統(tǒng)正式加入國際民航組織標準，成為全球民航通用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星等組成。將地球看成質(zhì)量均勻的球體，若地球半徑與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為k，下列說法正確的是（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星有可能保持在長沙的正上方B．地球靜止軌道衛(wèi)星與地面上的點線速度大小相等所以看起來是靜止的C．地球赤道重力加速度大小與北極的重力加速度大小之比為（1-k2）D．地球赤道重力加速度大小與北極的重力加速度大小之比為（1-k3）6、某游樂場有一項游戲。游戲規(guī)則是幾個人輪流用同一個彈簧彈出一顆“炮彈”，“炮彈”水平擊打靜止在水平桌面上的同一輛小車，使小車運動距離最遠者獲勝。已知某次比賽使用小車的質(zhì)量為0.5kg，游戲中每次彈射前彈簧的壓縮量相同，有多種質(zhì)量的“炮彈”可供選擇?！芭趶棥睋糁行≤嚭罅粼谛≤嚿希ㄗ饔脮r間忽略不計），小車運動時所受阻力與車對地面的壓力成正比。請你給予指導(dǎo)，要想獲勝，理論上應(yīng)選取“炮彈”的質(zhì)量為（）A．0.25kgB．0.5kgC．1kgD．2kg7、如圖，一豎直輕彈簧靜止放在水平面上，將質(zhì)量分別為2m和m的a、b兩物體疊放在輕彈簧上并處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用一恒力F豎直向上拉a，將a、b視為質(zhì)點，重力加速度為g，彈簧勁度系數(shù)為k且彈簧始終未超過彈性限度，不計空氣阻力，則下列說法中錯誤的是（）。A．若F=mg，則a、b始終不會分離B．若F=mg，則b的最大速度為C．若F=2mg，則a、b分離時彈簧恰好恢復(fù)原長D．若F≥6mg，則a、b在初始位置分離二、多項選擇題（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中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。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.如圖，空間存在著垂直于紙面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場（圖中未畫出），M是垂直于x軸的熒光屏，O點到屏M的距離為R。Q點為一粒子源，從O點沿Oy方向發(fā)射出一束速度不同、比荷相同的帶正電粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均能水平向右垂直打在屏M上，已知粒子以最大速度v?在磁場中運動軌跡如圖中所示，則（）A．磁場方向垂直于紙面向里 B．帶電粒子的比荷為C．磁場區(qū)域最小面積為 D．磁場區(qū)域最小面積為9、某主題公園的湖里安裝了一批圓形線狀光源的彩燈，半徑為R，如圖甲所示。某圓形線狀光源水平放置到湖水下方，光源圓面與液面平行。當彩燈發(fā)出紅光時，可在水面正上方觀察到如圖乙所示的紅色亮環(huán)，亮環(huán)與中間暗圓的面積之比為3：1，已知水對紅光的折射率為。下列說法正確的是（）A．此彩燈離水面的垂直距離為B．彩燈變換發(fā)光顏色時，中間暗圓面積保持不變C．若將彩燈上移，則亮環(huán)面積與中間暗圓面積之比減小D．將光源再向湖底豎直向下移動，會使中間暗圓消失10、如圖，一足夠長的金屬導(dǎo)軌abcd質(zhì)量M=5kg，放在光滑的絕緣水平面上，導(dǎo)體棒PQ質(zhì)量m=1kg（電阻不計），垂直放置在導(dǎo)軌上且接觸良好，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌動摩擦因數(shù)μ=0.1，PQbc構(gòu)成矩形，導(dǎo)體棒右側(cè)有兩個固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長L=4m，開始時PQ右側(cè)導(dǎo)軌的總電阻R=1Ω，導(dǎo)軌單位長度的電阻R0=0.1Ω/m。以ef為界，其右側(cè)勻強磁場方向豎直向上，左側(cè)勻強磁場水平向右，磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T。在t=0時，一水平向右的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度a=10m/s2，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．回路中感應(yīng)電流隨時間變化的表達式B．導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動1s，拉力F達到最大值C．導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動的過程中拉力F的最大值為95ND．某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為1070J，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為187J，則導(dǎo)軌動能的增加量為4000J第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、實驗題11.（6分，每空2分，圖2分）如圖甲，用量程為5N的彈簧測力計，測量一個超出其量程的物體的重力：（1）將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上，中間最小圓的半徑與圓環(huán)的間距相等；（2）三根細線分別與彈簧測力計一端、一個圖釘、待測重物相連，彈簧測力計的另一端固定，通過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細線OB，使細線的結(jié)點O與圓環(huán)的圓心位置重合；（3）標出OA、OB、OC的拉力方向，記錄彈簧測力計的讀數(shù)N；（4）①根據(jù)共點力平衡條件和平行四邊形定則，用“力的圖示”在圖乙中作出OA、OB拉力的合力；②由作圖結(jié)果可得重物的重力為N（結(jié)果保留一位小數(shù)）。12.（8分，每空1分，圖1分）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢E和內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I的關(guān)系為E=U+Ir。依據(jù)這一原理，甲同學(xué)用圖1所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最端（選填“左”或“右”）。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標紙上標出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點，作出U-I圖線如圖2所示。根據(jù)圖線測得該電源的電動勢E測1=V，內(nèi)電阻r測1=Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）由于電表并非理想電表，導(dǎo)致（選填“電壓”或“電流”）的測量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的U-I圖線，畫出圖線與橫縱坐標軸的交點。（4）乙同學(xué)拆除電流表和滑動變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為E測2。若電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。電流表、電壓表的內(nèi)電阻分別為RA、RV。根據(jù)圖像和電路關(guān)系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，E測1E測2，（均選填“<“”“=”或“>”）r測1=（用電源和電表內(nèi)阻表示）。四、計算題（共40分，要寫出必要的文字說明和解題過程，只寫出結(jié)果，沒有過程不能得分）13、（10分）如圖所示，足夠深的大水池中，一圓柱形玻璃容器（壁厚度不計），高H=10m。往容器中注入水，當容器中水的高度達5m時，圓柱形玻璃容器可浮于水中，且容器口的上邊緣與容器外的水面相平。將容器中水倒掉，并把容器內(nèi)的空氣加熱到87℃后，將其底朝上、口朝下，豎直扣向水面，緩慢下壓到合適位置，撤去外力后，此容器恰好既不上浮也不下沉。若水溫和室溫均為27°C，大氣壓p0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度g=10m/s2。熱力學(xué)溫度T=（t+273）K。問此時容器口浸入水面多深？14.（12分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球A與質(zhì)量為7m的小球B通過長為L的輕質(zhì)柔軟細繩連接，現(xiàn)用手提著小球A，使小球B距地面的高度也為L。松手后兩球由靜止開始自由下落，小球B與地面碰后速度大小不變、方向相反，兩小球的碰撞為彈性正碰。細繩繃直后兩小球以相同的速度繼續(xù)運動，碰撞時間均極短，重力加速度大小為g。求：（1）從松手到兩小球第一次碰撞的時間t；（2）細繩繃直后小球A距地面的最大距離d。15、（18分）2023年4月，世界首個全超導(dǎo)托卡馬克“東方超環(huán)”（EAST）成功實現(xiàn)了403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束等離子體運行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運行新的世界紀錄。“人造太陽”研究的突破，代表著我國科技實力的系統(tǒng)性提升，中國站在了世界核聚變能源研究的前沿。某物理實驗室對“人造太陽”磁約束模型進行模擬，立體圖如圖乙所示，半徑為R的足夠長水平圓柱形區(qū)域內(nèi)分布水平向右的勻強磁場Ⅰ，磁感應(yīng)強度大小為B；圓柱形磁場區(qū)域Ⅰ外側(cè)分布有方向與磁場Ⅰ垂直的環(huán)形磁場Ⅱ，其磁感應(yīng)強度大小處處相同也為B，其左視圖與縱截面圖分別如圖丙、圖丁所示。某時刻速度為的氘原子核（已知氘原子核質(zhì)量為m，電荷量為q）從水平磁場Ⅰ最低點豎直向下射入磁場Ⅱ，忽略粒子重力和空氣阻力，不考慮相對論效應(yīng)。求：（1）（4分）要想氘核不射出Ⅱ區(qū)磁場邊界，Ⅱ區(qū)磁場的最小厚度L。（2）（7分）該氘原子核從出發(fā)后到第三次從Ⅱ區(qū)磁場返回Ⅰ區(qū)磁場邊界的過程氘核運動的時間和位移大小，以及該過程中洛倫茲力的沖量；（3）（7分）在如圖丁所示平面內(nèi)磁場Ⅰ的下方，加上豎直向下的勻強電場E=2Bv（圖中未畫出），若使氘核在此平面內(nèi)從磁場Ⅰ的下邊界以速度水平射出，要保證氘核運動過程中不會從磁場Ⅱ的下邊界射出，則磁場Ⅱ的厚度L需要滿足什么范圍，氘核在運動過程中的最小速度和最大速度分別是多少。2023~2024學(xué)年度河北衡水中學(xué)沖刺高考物理密卷（一）參考答案1.【答案】B【詳解】A．當光電流減小到零時，光電管兩端所加的電壓即為遏止電壓，測量遏止電壓時光電子在陰、陽兩極之間做減速運動，A電勢較低，開關(guān)S應(yīng)扳向2，故A錯誤；BC．根據(jù)動能定理有結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程得可知遏止電壓Uc越大，入射光的頻率越高，由題圖乙知，a、c光的頻率相等，對應(yīng)光電子的最大初動能相等：而b光的頻率最高，故b光光子的能量最大，故B正確，C錯誤；D．入射光a的飽和電流比入射光c的大，所以a光的強度比c光的大，故D錯誤。故選B。2、【答案】D【詳解】A．B車做的是勻減速運動，則解得t=8s而A車到達停止線只花了5s，故A錯誤；B．因為汽車A的x-t圖像如圖乙所示，是開口向下的拋物線的一部分，則汽車A做勻減速直線運動，則汽車A的初速度大小為B錯誤；C．汽車B的加速度大小為C錯誤；D．兩車速度相等時，兩車頭沿運動方向的距離最大，則8-1.6t=5-0.625t解得兩車頭沿運動方向的最大距離為D正確；故選BD。3、CC【解析】將帶+Q電荷的半徑為R的半圓弧金屬絲等分成兩部分來看，兩部分在圓心處產(chǎn)生的電場大小相同為E，則，即帶電荷的圓弧金屬絲在其國心處產(chǎn)生的電場強度，因此帶Q電荷的圓弧金屬絲在其圓心處產(chǎn)生的電場強度為，故選C。4、A【解析】從A到C由動能定理，即，則只要H和L一定，不管滑道AB的傾角有多大，游客從C點飛出的速度一定，A正確；若游客落在滑道CD的不同點上，則位移的偏向角相同，根據(jù)平拋運動的速度的偏向角的正切等于位移偏向角的2倍可知，落在滑道的各點的速度偏向角相等，即落在斜面上的速度方向相同，B錯誤；由A的分析可知，L越大，則到達C點時速度越小，則游客在斜面上的位移越短，越有可能落在滑道CD上，C錯誤；若恰能落在D點，則，，聯(lián)立可得4H=L+h，D錯誤。5、D6、B【解析】游戲中每次彈射前彈簧的壓縮量相同，設(shè)彈性勢能為Ep，“炮彈”質(zhì)量為M，則，“炮彈”擊中小車后留在小車上，由動量守恒得Mv=（M+m）v1，小車運動時所受阻力與車對地面的壓力成正比，則對小車和“炮彈”整體，有k（M+m）g=（M+m）a，小車運動的距離為，故當M=m=0.5kg時，小車運動距離最遠。7、C【解析】分析：若F很小，則a、b可能做簡諧振動不分離，假設(shè)a、b不分離，則振幅，最大位移；若F很大，則a、b會分離，設(shè)位移x時分離，則此時，解得；當F取臨界值F0時，a、b恰好可以分離。即，故，即a、b能否分離的臨界拉力。A．，因此a、b會一起做簡諧振動不會分離，A選項說法正確；B．a(chǎn)、b一起做簡諧振動，平衡位置處速度最大，由動能定理有，解得，B選項說法正確；C．F=2mg>F0，故a、b會分離，分離時a不受b的作用力，故a合力為0，加速度為0，b加速度也為0，彈簧處于壓縮狀態(tài)，C選項說法錯誤；D．令，故F=6mg，即F≥6mg時，a、b在初始位置分離，D選項說法正確；綜上所述，答案選C?？偨Y(jié)：①若，則a、b一起做簡諧振動不分離；②若，則a、b會越過平衡位置在減速階段分離，分離后類豎直上拋；③若F=2mg，則a、b在經(jīng)過平衡位置分離，分離后a做勻速直線運動；④若，則a、b在向上加速階段分離，分離后a做勻加速直線運動；⑤若F≥6mg，則a、b在初始位置分離。8.【答案】BD【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直于紙面向外，故A錯誤；B．根據(jù)可知，比荷故B正確；C．速度小于v0的粒子也能水平向右垂直打在屏M上，所以磁場邊界是45°斜線，如圖，則磁場區(qū)域最小面積為陰影部分面積為，故C錯誤，D正確；故選BD。9、【答案】AC【詳解】A．設(shè)亮環(huán)最外圈的半徑為r1，暗圓的半徑為r2，由題意有其光路圖如圖所示圓環(huán)邊緣的光線發(fā)生全反射有幾何關(guān)系有結(jié)合幾何關(guān)系可知，有解得故A項正確；B．當彩燈變換發(fā)光顏色時，則水對該光的折射率發(fā)生變化，由上述分析可知，當折射率發(fā)生改變時，則暗圓的半徑發(fā)生變化所以中間暗圓的面積發(fā)生變化，故B項錯誤；C．由幾何關(guān)系可知，有整理有若將彩燈上移，即彩燈到水面的高度減小，即h變小，有上述分析可知，