2023屆河北省部分學(xué)校高三下學(xué)期學(xué)生全過程縱向評價(三)物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1河北省2023屆高三學(xué)生全過程縱向評價（三）物理注意事項：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、單項選擇題：共7個小題，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.近日，“夸父一號”先進天基太陽天文臺載荷“硬X射線成像儀”的首張科學(xué)圖像在中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)布。這是目前國際上以地球視角拍攝的唯一太陽硬X射線圖像。太陽耀斑加速的高能粒子可以與太陽大氣作用使其原子向高能級躍遷，部分原子躍遷后在向低能級躍遷的過程中會產(chǎn)生X射線，根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是（）A.該過程只能產(chǎn)生一種頻率的X射線B.該過程可能產(chǎn)生多種頻率的X射線C.該過程可能產(chǎn)生任意頻率的X射線D.該過程不可能使太陽大氣中的原子電離【答案】B【解析】ABC．根據(jù)玻爾理論，原子向低能級躍遷時會產(chǎn)生能量為能級差的射線，故該過程不可能產(chǎn)生任意頻率的X射線，可能產(chǎn)生多種頻率的X射線，故AC錯誤，B正確；D．若高能粒子的能量大于太陽大氣中某些的原子的基態(tài)能量，則有可能使原子電離，故D錯誤。故選B。2.牛頓在劍橋大學(xué)讀書時，對光的顏色問題頗感興趣，于是在1664年初做了一個三角形玻璃棱鏡，對太陽光進行了實驗研究。牛頓的實驗如圖甲所示，太陽光通過三角形玻璃棱鏡后，在光屏上形成一條彩色的光帶。圖乙為其中一種單色光在三角形玻璃棱鏡中傳播的情況，角A為棱鏡頂角，θ稱為偏向角。下列說法正確的是（）A.根據(jù)牛頓的實驗可知，同種介質(zhì)對不同波長的光的折射率不同B.折射率越大，偏向角θ越小C.偏向角θ與棱鏡頂角A無關(guān)D.入射角i3越大，折射角i4越大，所以光一定能夠在圖乙中棱鏡右側(cè)表面發(fā)生全反射【答案】A【解析】A．根據(jù)圖甲可知，太陽光（白光）通過三角形玻璃棱鏡后，光的入射角相同，但不同波長的光的折射角不同，根據(jù)光的折射定律可知，不同波長的光，盡管通過同樣的介質(zhì)，光的折射率不同，故A正確；B．根據(jù)折射定律可知，折射率越大，偏向角越大，故B錯誤；C．通過幾何關(guān)系有解得說明偏向角θ與折射率與棱鏡頂角A有關(guān)，故C錯誤；D．i3最大為A，若A小于臨界角，則不會發(fā)生全反射，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，小飛放風(fēng)箏時調(diào)整風(fēng)箏面與水平面成一夾角，使風(fēng)箏靜止在空中，小飛站在地面上拉住連接風(fēng)箏的細線。若風(fēng)對風(fēng)箏的作用力方向垂直風(fēng)箏平面，下列說法中正確的是（）A.細線與水平面的夾角可能大于B.細線與風(fēng)箏面的夾角可能小于C.保持細線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細線拉力增大D.保持細線與風(fēng)箏面的夾角不變，緩慢增大，細線拉力減小【答案】C【解析】A．風(fēng)箏受重力、拉力和垂直風(fēng)箏面的風(fēng)力保持靜止?fàn)顟B(tài)，如果細線與水平面的夾角大于，風(fēng)箏所受合力不可能為零，故A錯誤；B．由于風(fēng)箏與地面（人）有一定高度，故細線不可能水平，即與風(fēng)箏面的夾角不可能小于或等于，故B錯誤；C．保持細線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細線拉力增大，故C正確；D．如圖所示不變，減小，增大，故細線拉力增大，故D錯誤。故選C。4.科學(xué)家目前發(fā)現(xiàn)距離地球僅12光年蒂加登之星b與地球相似指數(shù)高達0.95，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與地球相似指數(shù)最高的星體，蒂加登之星b將成為未來天文學(xué)家探尋外星生命跡象的重要對象。已知蒂加登之星b繞恒星蒂加登之星做圓周運動的周期為4.9天，距離為380萬公里，萬有引力常量G=6.67×10?11N?m2/kg2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出恒星蒂加登之星的質(zhì)量為（）A.1.8×1029kg B.1.8×1027kg C.7.2×1029kg D.7.2×1027kg【答案】A【解析】蒂加登之星b繞恒星蒂加登之星做圓周運動代入數(shù)據(jù)解得恒星蒂加登之星的質(zhì)量約1.8×1029kg。故選A。5.如圖所示，三個完全相同的小球A、B、C分別套在同一豎直面內(nèi)相互平行的兩根長桿上，兩桿均水平且相距，小球質(zhì)量均為m，A、B通過不可伸長的細線相連，細線長為L，小球與長桿間的動摩擦因數(shù)均為μ。初始時，A、C球靜止，給B球一個垂直于A、B連線且沿桿的初速度v，繩子繃緊后B球立即與C球發(fā)生彈性正碰，C球運動的位移大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)繩繃直前瞬間小球B的速度為v1，由動能定理得繃直后，A、B水平方向動量守恒，小球B的速度為v2，根據(jù)水平方向動量守恒有小球B與C球碰撞后與C球交換速度，設(shè)C運動的距離為x，則解得故選D。6.如圖甲所示為某時刻一列沿x軸傳播的橫波圖像，圖乙是以該時刻為計時起點的處質(zhì)點的振動圖像，下列說法正確的是（）A.這列橫波沿x軸向左傳播B.從圖甲時刻起再過，處的質(zhì)點的路程為5cmC.從圖甲時刻起再過，處的質(zhì)點向右移動的距離為3mD.圖甲時刻，處的質(zhì)點位移為【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知處的質(zhì)點向上振動，則這列橫波向右傳播，故A錯誤；B．圖甲時刻處的質(zhì)點向下振動，再過該質(zhì)點到達平衡位置，該質(zhì)點在這1s內(nèi)運動路程為，在過0.5s，該質(zhì)點運動2.5cm，所以從圖甲時刻起再過1.5s，處的質(zhì)點的路程為故B錯誤；C．質(zhì)點只在平衡位置附近做簡諧運動，不會沿x軸運動，故C錯誤；D．圖甲時刻，處的質(zhì)點偏離平衡位置振動了，則該質(zhì)點距離平衡位置，因此圖甲時刻，處的質(zhì)點位移為，故D正確。故選D7.平面直角坐標(biāo)系內(nèi)存在一靜電場，取O點電勢為0，其電勢沿水平方向變化的圖像如圖甲所示，沿豎直方向變化的圖像如圖乙所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子，從O點由靜止釋放，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A.釋放瞬間，粒子的加速度為B.剛開始釋放的一段時間內(nèi)，粒子沿與x軸夾角為60°的方向斜向上做直線運動C.粒子運動到橫坐標(biāo)為d的點時，其速度大小為D.粒子運動到橫坐標(biāo)為的點時，其縱坐標(biāo)為【答案】C【解析】AB．O點水平方向的電場強度方向水平向左；豎直方向的電場強度方向豎直向下；釋放后粒子將向與x軸負方向夾角為45°的方向斜向上做直線運動，其加速度大小為故AB錯誤；C．粒子運動到橫坐標(biāo)為d的點時，豎直方向運動到縱坐標(biāo)為d的點，其速度大小故C正確；D．粒子從O點在水平方向運動到橫坐標(biāo)為的點的過程中，水平方向先加速后減速，加速減速時間相同，豎直方向一直做加速運動，根據(jù)勻加速運動的規(guī)律可知，粒子豎直方向的坐標(biāo)為，故D錯誤。故選C。二、多選題：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，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖為小明設(shè)計的一個自動控制電路，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R為光敏電阻，C為電容器，為定值電阻，L為燈泡，電流表和電壓表均為理想電表。已知光敏電阻的阻值隨著光照強度的增加而減小，電容器未被擊穿。閉合開關(guān)，減小光敏電阻的光照強度，下列說法正確的是（）A.燈泡變亮 B.電容器儲存電量變大C.不變 D.電源的輸出功率變大【答案】AC【解析】A．減少光敏電阻R的光照強度，則光敏電阻阻值增大，則總電阻增大，干路電流減小，內(nèi)電壓和定值電阻分得電壓減小，燈泡電壓增大，燈泡亮度變亮，故A正確；B．并聯(lián)部分電阻增大，干路電流減小，定值電阻R0分壓減小，根據(jù)可知電容器所帶電量減少，故B錯誤；C．路端電壓根據(jù)數(shù)學(xué)知識則有故C正確；D．內(nèi)外電阻的阻值關(guān)系未知，光敏電阻阻值增大時，電源的輸出功率不一定變大，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示，豎直面內(nèi)有一截面為圓形的拋物線管道，O點為拋物線的頂點，整個裝置置于電場強度為、方向水平向右的勻強電場中，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管道的O點由靜止釋放，小球經(jīng)過M點的速度為，已知小球半徑略小于管道的內(nèi)徑，，，，小球的直徑與管道的粗細忽略不計。下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過M點時的速度方向與電場強度的方向夾角為45°B.管道對小球的摩擦力為零C.小球的機械能減少了7JD.小球的機械能增加了3J【答案】AD【解析】A．由于為拋物線管道，所以小球在M點的速度方向與電場強度的方向夾角為，則有解得故A正確；B．對小球從O到M根據(jù)動能定理得解得故B錯誤；CD．由功能關(guān)系可知小球的機械能增加量解得所以從O到M小球的機械能增加了3J，故C錯誤，D正確。故選AD。10.如圖所示，邊長為l的正六邊形ACDEFG和以O(shè)為圓心、半徑為l的圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直紙面方向的勻強磁場B1、B2，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從A點沿AE連線方向垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D點進入圓形磁場，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從H點沿OH方向射出磁場，在H點下方某處有一彈性擋板，可使粒子以碰撞前大小相等的速度反彈后從E點沿EA方向返回六邊形磁場區(qū)域（圖中未畫出）。已知∠DOH=90°，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A.B1、B2方向相同B.B1、B2大小的比值為C.粒子在磁場內(nèi)運動的時間為D.粒子從H點運動到E點的時間為【答案】BD【解析】A．粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示由左手定則可知，B1、B2方向相反，故A錯誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在六邊形磁場中運動的軌道半徑為在圓形磁場中運動的軌道半徑為根據(jù)洛倫茲力提供向心力聯(lián)立可得故B正確；C．粒子在六邊形磁場中運動軌跡的圓心角為120°，在圓形磁場中運動軌跡的圓心角為90°，粒子在磁場中運動的時間故C錯誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場外運動的軌跡長度為所以粒子運動的時間故D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，11小題6分，12小題9分，共15分。11.三位同學(xué)想利用所學(xué)知識驗證力的平行四邊形定則，他們找來三個彈簧秤和一個輕繩（將其捆成繩結(jié)O），然后分別用彈簧秤鉤住此繩結(jié)，保持三個彈簧秤與水平桌面平行并貼近桌面，繩結(jié)靜止。最后記下繩結(jié)O的位置、三個彈簧秤的示數(shù)和三條細線的方向，如圖甲所示。（1）其中一個彈簧秤的讀數(shù)如圖乙所示，______；（2）下列說法正確的是______；A.彈簧秤在不超過彈性限度的前提下，讀數(shù)應(yīng)盡量大些B.多次實驗時，不必保證繩結(jié)O的位置不變C.三個彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°D.做力的圖示時可以選取不同的標(biāo)度（3）如果______，則驗證了平行四邊形定則?！敬鸢浮浚?）2.8；（2）AB（3）通過畫力的圖示，在誤差范圍內(nèi)，如果其中任意兩個力的合力與第三個力等大反向【解析】【小問1詳解】彈簧秤的最小示數(shù)為0.2N，彈簧秤的讀數(shù)為2.8N?！拘?詳解】A．彈簧秤在不超過彈性限度的前提下，讀數(shù)盡量大些可減小讀數(shù)誤差，A正確；B．每次實驗只要保證結(jié)點靜止即可，不必保證位置不變，B正確；C．不必三個彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°，C錯誤；D．同一個題中做力的圖示時應(yīng)選用同樣的標(biāo)度，D錯誤。故選AB?！拘?詳解】通過畫力的圖示，如果其中任意兩個力的合力與第三個力等大反向，則可驗證平行四邊形定則。12.小明和小紅同學(xué)在實驗室測量一節(jié)干電池的電動勢與內(nèi)阻，可供選用的器材有：電壓表（量程，內(nèi)阻約為3000Ω），電流表A（量程，內(nèi)阻約為0.5Ω），滑動變阻器（最大阻值20Ω）．電阻箱（阻值），開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）小明同學(xué)用圖甲電路進行實驗，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，記錄對應(yīng)電流表示數(shù)I，取，做出圖像如圖丙所示，圖像的縱截距為，橫截距為，可知干電池的電動勢為______；不考慮偶然誤差，小明測得的電池電動勢與真實值相比______（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）（2）小紅同學(xué)用圖乙電路進行實驗，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，記錄電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，請在圖丙中做出關(guān)系的示意圖______；（3）小明同學(xué)為了測出干電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確值，他設(shè)計電路測量電流表的內(nèi)阻，請將下面方框中的電路圖補充完整，并在圖中標(biāo)出器材的符號______；（4）根據(jù)（3）中的電路，小明測出電流表的內(nèi)阻為，則干電池的內(nèi)阻為______（用、、表示）【答案】（1）相等（2）（3）（4）【解析】【小問1詳解】[1][2]圖像的縱截距代表電源的電動勢，故電源的電動勢為，圖甲電路測得的電動勢無系統(tǒng)誤差，故電動勢的測量值和真實值相等；【小問2詳解】圖乙電路測得的電動勢比真實值小，測得的內(nèi)阻比真實值小，示意圖如下圖所示【小問3詳解】將電阻箱與待測電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在電阻箱與電流表兩端，實驗電路如下圖【小問4詳解】根據(jù)閉合電路的歐姆定律得故得電源的內(nèi)阻為四、計算題：本題共3小題，13小題10分、14小題13分、15小題16分，共39分。13.如圖所示，帶有氣嘴、導(dǎo)熱性能良好的汽缸固定在水平地面上，橫截面積為S、厚度不計的活塞與汽缸底部之間封閉有一定質(zhì)量的氣體，氣體壓強與大氣壓強相同，活塞距氣缸底部的距離為L，環(huán)境溫度為，大氣壓強恒為，活塞與汽缸之間的最大靜摩擦力為，現(xiàn)用以下兩種方式使活塞移動：（1）封閉氣嘴，緩慢加熱氣體，求氣體溫度加熱到多大時活塞開始移動；（2）打開氣嘴，保持環(huán)境溫度不變，將壓強為的氣體充入汽缸，求充入氣體的體積為多大時活塞開始移動。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)活塞移動時，缸內(nèi)氣體的壓強為p，根據(jù)玻意耳定律有解得加熱氣體的過程中氣體做等容變化解得【小問2詳解】設(shè)沖入氣體的體積為V，根據(jù)玻意耳定律有解得14.如圖所示，將一個質(zhì)量為的小球從A點以某一水平速度拋出，當(dāng)小球運動至B點時，恰好沿切線方向進入一段圓心角為37°、半徑為的豎直光滑圓弧軌道Ⅰ，經(jīng)一段水平光滑軌道后進入一個半徑為的豎直光滑圓形軌道Ⅱ，圓形軌道Ⅱ后連接一個水平放置的粗糙圓形管道小球在圓形管道Ⅲ內(nèi)運動時會受到大小為（v為小球速率）、方向與運動方向相反的阻力。已知A點相對水平面的豎直高度為，，。（取，，）求：（1）小球過B點時的速度大?。唬?）要使小球不脫離豎直光滑圓形軌道Ⅱ，求的范圍；（3）若、，求小球在圓形管道Ⅲ中運動的路程?！敬鸢浮浚?）（2）或（3）【解析】【小問1詳解】物體從A到B做平拋運動，豎直方向有代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入，則有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】小球運動到圓形軌道Ⅱ最低點C的速度為，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得若小球剛好能通過軌道Ⅱ的最高點，小球過最高點的最小速度為根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得若小球不能通過軌道Ⅱ的圓心等高處，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得要使小球不脫離豎直光滑圓形