河北省2024年高考物理模擬試卷及答案4

河北省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、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。得分1．2024年春天，中國航天科技集團研制的50kW級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器，成功實現(xiàn)點火并穩(wěn)定運行，標(biāo)志著我國已躋身全球嵌套式霍爾電推進技術(shù)領(lǐng)先行列。嵌套式霍爾推力器不用傳統(tǒng)的化學(xué)推進劑，而是使用等離子體推進劑，它的一個顯著優(yōu)點是“比沖”高。比沖是航天學(xué)家為了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一個物理量，英文縮寫為IspA．m/s B．kg?m/s2 C．m/s2．如圖甲，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能夠發(fā)射光電子。陰極K與陽極A之間電壓U的大小可以調(diào)整，電源的正負(fù)極也可以對調(diào)。分別用單色光束①、②照射光電管，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系如圖乙所示，則以下說法正確的是（）A．兩種光的光子能量關(guān)系ε②>ε① C．兩種光的動量關(guān)系p②>p① 3．消防火箭炮具有覆蓋面積大、發(fā)射效率高、使用簡便和再裝填時間短等優(yōu)點?；鸺诎l(fā)射的火箭彈打到著火點后會立即釋放高濃度滅火劑，迅速撲滅火災(zāi)。如圖是一種肩扛式消防火箭炮。設(shè)著火點與消防員站立點的水平距離和豎直距離分別為L、H，消防員身高h，肩扛火箭筒的瞄準(zhǔn)仰角（與水平方向所成銳角）為θ，火箭彈發(fā)射后其高度達到最大值時剛好打到著火點上，忽略空氣阻力，火箭炮發(fā)射點與消防員的頭頂平齊，則L、H、h、θ這幾個物理量滿足的關(guān)系式為（）A．H??=2Ltanθ C．H??=2Lsinθ 4．中國的殲—20戰(zhàn)斗機是一款全球領(lǐng)先的戰(zhàn)機，它不僅擁有高超的隱身性、機動性，還具有強大火力、信息化和網(wǎng)絡(luò)化能力，能夠在復(fù)雜的空戰(zhàn)環(huán)境中發(fā)揮重要的作用。設(shè)總重力為G的戰(zhàn)斗機正沿著與水平方向成θ角的直線勻速向上攀升，牽引力F的方向位于速度方向與豎直方向之間、與速度方向成α角，升力與速度方向垂直，飛機受到的阻力等于升力的k倍，阻力方向與速度方向相反，如果飛機受到的這幾個力的作用線相交于一點，則牽引力F大小為（）A．sinθ+kcosθC．sinα+kcosθ5．如圖所示，長方形水池內(nèi)存有清水（水池底面水平），一束單色光以α=53°的入射角照射到水面上的O點，單色光進入水池后照到水池底部的A點，在其他條件不變的情況下，取走一些水，使得水面下降，當(dāng)水面平靜后發(fā)現(xiàn)光束照射到了A點右側(cè)的B點，經(jīng)測量A、B兩點間距離是水面下降距離的712，已知sinA．127 B．87 C．436．如圖所示，兩個正點電荷A、B所帶電荷量分別為QA和QB，C是A、B連線上一點，A、C之間的距離是B、C之間距離的3倍，在A、B連線上，C點的電勢最低，則QAA．QA=2QB B．QA=37．有兩顆人造地球衛(wèi)星A和B的軌道在同一平面內(nèi)，A、B同向轉(zhuǎn)動，軌道半徑分別為r和4r，每隔時間t會發(fā)生一次“相沖”現(xiàn)象，即地球、衛(wèi)星A和B三者位于同一條直線上，且A、B位于地球的同側(cè)，已知萬有引力常量為G，則地球質(zhì)量可表示為（）A．(45)C．(716)閱卷人二、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。得分8．直線加速器是粒子物理學(xué)重要的實驗工具，圖中一系列管狀導(dǎo)體叫做漂移管，漂移管與頻率恒定的交變電源相連，每當(dāng)電子到達兩個相鄰漂移管交界處時，電子前方的漂移管總是接電源正極，電子后方的漂移管總是接電源負(fù)極。當(dāng)電子最后離開加速器時速度能夠接近光速。不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．電子在漂移管中被加速 B．電子在漂移管中做勻速運動C．從前到后相鄰漂移管之間的距離差不變 D．從前到后相鄰漂移管之間的距離差逐漸變小9．如圖是一列沿著x軸傳播的機械波上一個質(zhì)點A的振動圖像，在x軸上另有一質(zhì)點B，A、B兩點平衡位置之間的距離為8m，B點的振動“步調(diào)”始終與A點相反，下列說法正確的是（）A．t=4s時A點向?y方向運動 B．t=2s時B點向+y方向運動C．這列波的波速不大于4m/s D．這列波的波長不小于16m10．如圖所示，水平面內(nèi)放置的光滑平行導(dǎo)軌左窄右寬，左軌寬度為d，右軌寬度為2d，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強度為B。質(zhì)量為m和2m的甲、乙兩金屬棒分別垂直放在導(dǎo)軌上，某時刻，分別給甲、乙兩金屬棒一個大小為v0和2A．甲、乙加速度總是大小相等 B．甲、乙勻速運動的速度大小相等C．回路產(chǎn)生的焦耳熱為12mv02 閱卷人三、非選擇題：本題共5小題，共54分。得分11．某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。把紙帶的一端固定在重物（鉤碼）上，另一端穿過打點計時器的限位孔。用手豎直提起紙帶，使重物?？吭诖螯c計時器下方附近。接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。（1）本實驗打下的一條清晰的紙帶如圖乙所示，打點計時器使用的電源周期為T，圖中各點都是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出。（2）測量A、B、C、D、E、F與O點的距離，分別用xA、xB、xC（3）對于鉤碼從A下落到E的過程，如果gT2（4）本實驗雖然不用測量鉤碼的質(zhì)量，但是仍然要求盡量選用質(zhì)量較大的鉤碼，這樣做的主要原因是。12．利用數(shù)字多用表的電壓擋可替代普通指針式電壓表，數(shù)字電壓表有很多優(yōu)點，比如讀數(shù)直接明了、不怕超量程等，最突出的優(yōu)點是數(shù)字電壓表內(nèi)電阻極大，幾乎沒有分流作用，可以說是現(xiàn)實中的“理想電壓表”。如圖甲是利用數(shù)字電壓表測量金屬絲電阻率的電路圖，Rx是被測金屬絲，定值電阻阻值為R0，（1）用毫米刻度尺測得金屬絲接入電路的長度為25.00cm，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d=mm。（2）閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2的闡刀擲于“a”，記錄下此時數(shù)字電壓表的讀數(shù)UA，滑動變阻器觸頭不動，將單刀雙擲開關(guān)S2的閘刀擲于“b”，記錄下此時數(shù)字電壓表的讀數(shù)UB，已知定值電阻阻值為R0，則通過被測金屬絲的電流I=，金屬絲電阻的測量值Rx=（3）為了減小偶然誤差，通過調(diào)整滑動變阻器觸頭，得到多組UA、UB數(shù)據(jù)，測得金屬絲的電阻Rx=6.13．如圖所示，高為H=1.0m的細玻璃管開口向上豎直放置于水平地面上，長度為H2的水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度T（1）如果保持溫度不變，讓玻璃管緩慢傾斜，當(dāng)水銀流出一半時，管口離地高度是多少？（2）如果保持玻璃管豎直，給玻璃管緩慢加熱，當(dāng)水銀流出一半時，溫度是多少？（熱力學(xué)溫度）14．如圖所示，虛線ab、cd之間以及a'b'（1）求此過程需要的時間；（2）如果電荷穿越下區(qū)域后，上區(qū)域的磁感應(yīng)強度變?yōu)?2（3）如果下區(qū)域磁感應(yīng)強度變?yōu)?B，且cd與c'15．如圖所示，長木板A放在粗糙水平面上，靜置于長木板上右端的小物塊B、C之間放有少量火藥，某時刻點燃火藥，小物塊C獲得2m/s的初速度向右離開長木板，小物塊B在長木板上向左運動1.25m時與長木板的左端發(fā)生彈性碰撞。已知長木板和小物塊B質(zhì)量均為1kg，小物塊C質(zhì)量為1.5kg，長木板與水平面、小物塊B與長木板之間的動摩擦因數(shù)均為0.2，g=10m/s（1）小物塊B、C組成的系統(tǒng)因火藥燃燒而增加的機械能；（2）長木板因小物塊B的碰撞獲得的動能；（3）整個過程中長木板運動的位移。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)題意比沖表示的是單位質(zhì)量的推進劑產(chǎn)生的沖量，故可得

Isp=Im

結(jié)合動量定理

I=?mv

可得比沖這個物理量的單位為

12．【答案】D【解析】【解答】A、用單色光束①、②照射光電管，設(shè)遏止電壓是Uc，由動能定理可得

eUc=Ek=?ν?W0

可知對同一光電管逸出功W0一定，遏止電壓越大，則照射光的頻率越大，由題圖乙可知

Uc①>Uc②

可知單色光束①的頻率大于②，即有

ν①>ν②

由光子的能量公式

ε=?ν

則有

ε②<ε①

故A錯誤；

B、單色光束①的頻率大于②，由波長與頻率的關(guān)系式

λ=cν

可知，兩種光的波長關(guān)系為

λ①<λ②

故B錯誤；3．【答案】B【解析】【解答】如圖

設(shè)初速度為v0，則豎直方向有

v0sinθ2t=H??

水平反向

v0cosθt=L

4．【答案】A【解析】【解答】以飛機為原點，沿速度方向和垂速度方向建立直角坐標(biāo)系，飛機受到重力、升力、牽引力以及阻力的作用，在沿速度方向有

F牽cosα=f阻+Gsinθ

在垂直速度方向有

F升+F牽5．【答案】C【解析】【解答】水的折射率不變，兩次光線以相同的入射角進入，可得折射角相同，故兩次的折射光線平行，如圖

設(shè)折射角為β，水面下降的高度為Δh，根據(jù)幾何知識得

AB=CD

Δ?tan53°?Δ?tanβ=CD=712Δ?

解得

tanβ=34

則

6．【答案】D【解析】【解答】C點的電勢最低，則C點的場強為0（A、C之間，B、C之間場強均大于0），設(shè)BC距離為r，則根據(jù)點電荷場強公式有

kQA3r2=kQBr7．【答案】D【解析】【解答】每隔時間t會發(fā)生一次“相沖”現(xiàn)象，得

ωA?ωBt=2π

根據(jù)萬有引力提供向心力

GMmAr28．【答案】B,D【解析】【解答】AB、由于靜電屏蔽，管狀導(dǎo)體漂移管內(nèi)的強度為0，電子在漂移管內(nèi)做勻速直線運動，而在漂移管之間形成的電場中被加速，故A錯誤，B正確；

CD、由于每當(dāng)電子到達兩個相鄰漂移管交界處時，電子前方的漂移管總是接電源正極，則電子在每個漂移管中勻速直線運動的時間等于交變電源周期的一半，即電子在相鄰漂移管之間加速過程的時間也等于交變電源周期的一半，則有

t0=T2

若電子被加速n次后、被加速n+1次后、被加速n+2次后，根據(jù)動能定理有

neU=12mvn2，n+1eU=12mvn+12，n+2eU=12mv9．【答案】B,C【解析】【解答】A、由圖可知t=4s時A點向+y方向運動。故A錯誤；

B、由圖可知t=2s時A點向-y方向運動，B點的振動“步調(diào)”始終與A點相反，所以B點向+y方向運動。故B正確；

CD、依題意，有

xAB=λ2+nλ(n=0,1,2,3…)

解得

λ=162n+1m(n=0,1,2,3…)

可知這列波的波長不大于16m。由圖可知，該波的周期為

T=4s

根據(jù)10．【答案】A,D【解析】【解答】A、根據(jù)牛頓第二定律，對甲棒

BId=ma1

對乙棒

BI·2d=2ma2

解得

a1=a2

故A正確；

B、當(dāng)兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路里無感應(yīng)電流，甲、乙勻速運動，則有

Bdv1=B?2dv2

解得

v1=2v2

故B錯誤；

C、根據(jù)動量定理，對甲棒

BIdΔt=mv1?mv0

對乙棒

?BI?2dΔt=2mv2?2m?2v0

解得

11．【答案】（1）無（2）xB10T（3）(（4）減小摩擦阻力對實驗的影響【解析】【解答】（2）根據(jù)紙帶上某一點的速度可以認(rèn)為是鄰近兩點的平均速度

vA=xB10T

vE=xF?xD12．【答案】（1）0.400（2）UA?（3）3【解析】【解答】（1）螺旋測微器的精確值為0.01mm，由圖乙可知金屬絲直徑為

d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm

（2）根據(jù)歐姆定律可得

UAI=R0+Rx

UBI=Rx

聯(lián)立可得

I=U13．【答案】（1）沒有傾斜時，管內(nèi)氣體的壓強p令此時，管與水平面的夾角為θ，則此時管內(nèi)氣體的壓強p根據(jù)玻意耳定律有p管口離地高度?=H解得?=（2）保持玻璃管豎直，給玻璃管緩慢加熱，當(dāng)水銀流出一半時，氣體壓強p根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p解得T【解析】【分析】（1）對水銀柱進行受力分析，根據(jù)平衡條件及力的合成與分解確定傾斜前后封閉氣體的壓強，傾斜過程封閉氣體發(fā)生等溫變化，再根據(jù)玻意耳定律進行解答；

（2）根據(jù)題意確定溢出一般水銀前后封閉氣體的體積，再根據(jù)平衡條件確定封閉氣體的壓強，再根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進行解答。14．【答案】（1）根據(jù)題意可知，粒子的運動軌跡如圖所示粒子磁場中運動，有qvB=m由幾何關(guān)系可得r=l聯(lián)立解得v=粒子在磁場中的運動時間為t粒子在兩磁場間的運動時間為t則此過程需要的時間t=（2）如果電荷穿越下區(qū)域后，上區(qū)域的磁感應(yīng)強度變?yōu)?2r運動軌跡，如圖所示由幾何關(guān)系可得，電荷返回到ab時的位置與P點的距離P（3）根據(jù)題意可知，若電荷從P點出發(fā)后依然能返回P點，則粒子的運動軌跡與（1）相同，則粒子在下磁場中的運動半徑不變，則有r=解得v粒子在電場中運動，由動能定理有Eql=解得E=【解析】【分析】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，離開磁場后，再兩磁場中做勻速直線運動，粒子穿越兩磁場后又能回到ab上的P點，則粒子進入和離開磁場時速度均沿豎直方向。根據(jù)題意畫出粒子的運動軌跡，再根據(jù)帶電粒子在磁場中運動規(guī)律及勻速運動規(guī)律進行解答；

（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力確定上區(qū)域磁感應(yīng)強度變化后，粒子在上磁場的運動半徑，畫出此時粒子的運動軌跡，再根據(jù)幾何關(guān)系確定電荷返回到ab時的位置與P點的距離；

（3）電荷從P點出發(fā)后依然能返回P點，則即粒子在兩磁場中的運動半徑不變。根據(jù)洛倫茲力提供向心力確定粒子在下區(qū)域磁場運行的速度，再對粒子在電場中運動過程，運用動能定理進行解答。15．【答案】（1）設(shè)長木板和小物塊B質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為M，點燃火藥瞬間BC動量守恒得m解得v小物塊B、C組成的系統(tǒng)因火藥燃燒而增加的機械能為ΔE=（2）分析可知由于長木板與水平面、小物塊B與長木板之間的動摩擦因數(shù)相等，故B對長木板的最大靜摩擦力小于地面對長木板的最大靜摩擦力，所以當(dāng)B向左運動在與左端碰撞前長木板靜止，該過程中B的加速度大小為a=對B運動分析得v解