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(jià)(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(jià)（三）物理注意事項(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(shí)，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(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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：共7個(gè)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.近日，“夸父一號”先進(jìn)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(huì)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(shí)會(huì)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(cuò)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(cuò)誤。故選B。2.牛頓在劍橋大學(xué)讀書時(shí)，對光的顏色問題頗感興趣，于是在1664年初做了一個(gè)三角形玻璃棱鏡，對太陽光進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。牛頓的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(cuò)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(cuò)誤；D．i3最大為A，若A小于臨界角，則不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，小飛放風(fēng)箏時(shí)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(xì)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(xì)線與水平面的夾角可能大于B.細(xì)線與風(fēng)箏面的夾角可能小于C.保持細(xì)線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細(xì)線拉力增大D.保持細(xì)線與風(fēng)箏面的夾角不變，緩慢增大，細(xì)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(xì)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(cuò)誤；B．由于風(fēng)箏與地面（人）有一定高度，故細(xì)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(cuò)誤；C．保持細(xì)線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細(xì)線拉力增大，故C正確；D．如圖所示不變，減小，增大，故細(xì)線拉力增大，故D錯(cuò)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(dá)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(gè)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(xì)線相連，細(xì)線長為L，小球與長桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。初始時(shí)，A、C球靜止，給B球一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(dòng)能定理得繃直后，A、B水平方向動(dòng)量守恒，小球B的速度為v2，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有小球B與C球碰撞后與C球交換速度，設(shè)C運(yùn)動(dòng)的距離為x，則解得故選D。6.如圖甲所示為某時(shí)刻一列沿x軸傳播的橫波圖像，圖乙是以該時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻起再過，處的質(zhì)點(diǎn)的路程為5cmC.從圖甲時(shí)刻起再過，處的質(zhì)點(diǎn)向右移動(dòng)的距離為3mD.圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)位移為【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，則這列橫波向右傳播，故A錯(cuò)誤；B．圖甲時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，再過該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，該質(zhì)點(diǎn)在這1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)路程為，在過0.5s，該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)2.5cm，所以從圖甲時(shí)刻起再過1.5s，處的質(zhì)點(diǎn)的路程為故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿x軸運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置振動(dòng)了，則該質(zhì)點(diǎn)距離平衡位置，因此圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(fù)電粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)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(shí)間內(nèi)，粒子沿與x軸夾角為60°的方向斜向上做直線運(yùn)動(dòng)C.粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為d的點(diǎn)時(shí)，其速度大小為D.粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為的點(diǎn)時(shí)，其縱坐標(biāo)為【答案】C【解析】AB．O點(diǎn)水平方向的電場強(qiáng)度方向水平向左；豎直方向的電場強(qiáng)度方向豎直向下；釋放后粒子將向與x軸負(fù)方向夾角為45°的方向斜向上做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為故AB錯(cuò)誤；C．粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為d的點(diǎn)時(shí)，豎直方向運(yùn)動(dòng)到縱坐標(biāo)為d的點(diǎn)，其速度大小故C正確；D．粒子從O點(diǎn)在水平方向運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為的點(diǎn)的過程中，水平方向先加速后減速，加速減速時(shí)間相同，豎直方向一直做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，粒子豎直方向的坐標(biāo)為，故D錯(cuò)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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖為小明設(shè)計(jì)的一個(gè)自動(dòng)控制電路，電源的電動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.燈泡變亮 B.電容器儲(chǔ)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(qiáng)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(cuò)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(shí)，電源的輸出功率不一定變大，故D錯(cuò)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(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn)，整個(gè)裝置置于電場強(qiáng)度為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管道的O點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)過M點(diǎn)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(xì)忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與電場強(qiáng)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(jī)械能減少了7JD.小球的機(jī)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(diǎn)的速度方向與電場強(qiáng)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(dòng)能定理得解得故B錯(cuò)誤；CD．由功能關(guān)系可知小球的機(jī)械能增加量解得所以從O到M小球的機(jī)械能增加了3J，故C錯(cuò)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(qiáng)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(diǎn)沿AE連線方向垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D點(diǎn)進(jìn)入圓形磁場，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從H點(diǎn)沿OH方向射出磁場，在H點(diǎn)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(diǎn)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(jì)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子從H點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間為【答案】BD【解析】A．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示由左手定則可知，B1、B2方向相反，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在六邊形磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為120°，在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為90°，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場外運(yùn)動(dòng)的軌跡長度為所以粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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(yàn)證力的平行四邊形定則，他們找來三個(gè)彈簧秤和一個(gè)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(gè)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(gè)彈簧秤的示數(shù)和三條細(xì)線的方向，如圖甲所示。（1）其中一個(gè)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(shí)驗(yàn)時(shí)，不必保證繩結(jié)O的位置不變C.三個(gè)彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°D.做力的圖示時(shí)可以選取不同的標(biāo)度（3）如果______，則驗(yàn)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(gè)力的合力與第三個(gè)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(shí)驗(yàn)只要保證結(jié)點(diǎn)靜止即可，不必保證位置不變，B正確；C．不必三個(gè)彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°，C錯(cuò)誤；D．同一個(gè)題中做力的圖示時(shí)應(yīng)選用同樣的標(biāo)度，D錯(cuò)誤。故選AB?！拘?詳解】通過畫力的圖示，如果其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向，則可驗(yàn)證平行四邊形定則。12.小明和小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測量一節(jié)干電池的電動(dòng)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(dòng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(dòng)勢為______；不考慮偶然誤差，小明測得的電池電動(dòng)勢與真實(shí)值相比______（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）（2）小紅同學(xué)用圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，記錄電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，請?jiān)趫D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(jì)電路測量電流表的內(nèi)阻，請將下面方框中的電路圖補(bǔ)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(dòng)勢，故電源的電動(dòng)勢為，圖甲電路測得的電動(dòng)勢無系統(tǒng)誤差，故電動(dòng)勢的測量值和真實(shí)值相等；【小問2詳解】圖乙電路測得的電動(dòng)勢比真實(shí)值小，測得的內(nèi)阻比真實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同，活塞距氣缸底部的距離為L，環(huán)境溫度為，大氣壓強(qiáng)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(dòng)：（1）封閉氣嘴，緩慢加熱氣體，求氣體溫度加熱到多大時(shí)活塞開始移動(dòng)；（2）打開氣嘴，保持環(huán)境溫度不變，將壓強(qiáng)為的氣體充入汽缸，求充入氣體的體積為多大時(shí)活塞開始移動(dòng)。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)活塞移動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)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(gè)質(zhì)量為的小球從A點(diǎn)以某一水平速度拋出，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)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(jìn)入一個(gè)半徑為的豎直光滑圓形軌道Ⅱ，圓形軌道Ⅱ后連接一個(gè)水平放置的粗糙圓形管道小球在圓形管道Ⅲ內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到大小為（v為小球速率）、方向與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力。已知A點(diǎn)相對水平面的豎直高度為，，。（取，，）求：（1）小球過B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）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(yùn)動(dòng)的路程。【答案】（1）（2）或（3）【解析】【小問1詳解】物體從A到B做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入，則有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】小球運(yùn)動(dòng)到圓形軌道Ⅱ最低點(diǎn)C的速度為，根據(jù)動(dòng)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(diǎn)，小球過最高點(diǎn)的最小速度為根據(jù)動(dòng)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(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)解得要使小球不脫離豎直光滑圓形軌道Ⅱ，需滿足或【小問3詳解】若，小球能過軌道Ⅱ的最高點(diǎn)，并從軌道Ⅱ滑出進(jìn)入圓形管道Ⅲ，假設(shè)小球未從管道Ⅲ滑出，根據(jù)動(dòng)量定理則有代入數(shù)據(jù)解得可知，假設(shè)成立。15.如圖所示，兩條相距為的平行傾斜導(dǎo)軌位于同一面內(nèi)，導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌上端接一阻值為的電阻，質(zhì)量均為的金屬棒a、b分別置于導(dǎo)軌的、位置，已知，，區(qū)域內(nèi)有一邊長為的正方形磁場區(qū)域，磁場方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為。為導(dǎo)軌上的分界線，分界線之上的導(dǎo)軌光滑，分界線之下的導(dǎo)軌粗糙，分界線下方的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。時(shí)刻給a棒一瞬時(shí)速度，同時(shí)b棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻a棒恰好在分界線位置與b棒發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）并粘連在一起，之后a、b棒越過后一起做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒電阻均忽略不計(jì)。已知：，求：（1）時(shí)間內(nèi)流過電阻R的電流；（2）金屬棒a的初速度；（3）在分界線下方，金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律得由閉合電路歐姆定律聯(lián)立解得【小問2詳解】設(shè)a棒的初速度為，由牛頓第二定律得對a棒由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式對b棒由動(dòng)能定理由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立解得【小問3詳解】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系式知a、b棒碰前的速度為解得由動(dòng)量守恒定律得解得棒切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢回路中的電動(dòng)勢為根據(jù)閉合電路歐姆定律得棒受到安培力由于棒做勻速運(yùn)動(dòng)，所以棒處于平衡態(tài)，則其中解得金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為河北省2023屆高三學(xué)生全過程縱向評價(jià)（三）物理注意事項(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(shí)，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(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時(shí)，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：共7個(gè)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.近日，“夸父一號”先進(jìn)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(huì)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(shí)會(huì)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(cuò)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(cuò)誤。故選B。2.牛頓在劍橋大學(xué)讀書時(shí)，對光的顏色問題頗感興趣，于是在1664年初做了一個(gè)三角形玻璃棱鏡，對太陽光進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。牛頓的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(cuò)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(cuò)誤；D．i3最大為A，若A小于臨界角，則不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，小飛放風(fēng)箏時(shí)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(xì)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(xì)線與水平面的夾角可能大于B.細(xì)線與風(fēng)箏面的夾角可能小于C.保持細(xì)線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細(xì)線拉力增大D.保持細(xì)線與風(fēng)箏面的夾角不變，緩慢增大，細(xì)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(xì)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(cuò)誤；B．由于風(fēng)箏與地面（人）有一定高度，故細(xì)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(cuò)誤；C．保持細(xì)線與水平方向夾角不變，緩慢增大，細(xì)線拉力增大，故C正確；D．如圖所示不變，減小，增大，故細(xì)線拉力增大，故D錯(cuò)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(dá)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(gè)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(xì)線相連，細(xì)線長為L，小球與長桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。初始時(shí)，A、C球靜止，給B球一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(dòng)能定理得繃直后，A、B水平方向動(dòng)量守恒，小球B的速度為v2，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有小球B與C球碰撞后與C球交換速度，設(shè)C運(yùn)動(dòng)的距離為x，則解得故選D。6.如圖甲所示為某時(shí)刻一列沿x軸傳播的橫波圖像，圖乙是以該時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻起再過，處的質(zhì)點(diǎn)的路程為5cmC.從圖甲時(shí)刻起再過，處的質(zhì)點(diǎn)向右移動(dòng)的距離為3mD.圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)位移為【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，則這列橫波向右傳播，故A錯(cuò)誤；B．圖甲時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，再過該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，該質(zhì)點(diǎn)在這1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)路程為，在過0.5s，該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)2.5cm，所以從圖甲時(shí)刻起再過1.5s，處的質(zhì)點(diǎn)的路程為故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿x軸運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置振動(dòng)了，則該質(zhì)點(diǎn)距離平衡位置，因此圖甲時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(fù)電粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)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(shí)間內(nèi)，粒子沿與x軸夾角為60°的方向斜向上做直線運(yùn)動(dòng)C.粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為d的點(diǎn)時(shí)，其速度大小為D.粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為的點(diǎn)時(shí)，其縱坐標(biāo)為【答案】C【解析】AB．O點(diǎn)水平方向的電場強(qiáng)度方向水平向左；豎直方向的電場強(qiáng)度方向豎直向下；釋放后粒子將向與x軸負(fù)方向夾角為45°的方向斜向上做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為故AB錯(cuò)誤；C．粒子運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為d的點(diǎn)時(shí)，豎直方向運(yùn)動(dòng)到縱坐標(biāo)為d的點(diǎn)，其速度大小故C正確；D．粒子從O點(diǎn)在水平方向運(yùn)動(dòng)到橫坐標(biāo)為的點(diǎn)的過程中，水平方向先加速后減速，加速減速時(shí)間相同，豎直方向一直做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，粒子豎直方向的坐標(biāo)為，故D錯(cuò)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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖為小明設(shè)計(jì)的一個(gè)自動(dòng)控制電路，電源的電動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度，下列說法正確的是（）A.燈泡變亮 B.電容器儲(chǔ)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(qiáng)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(cuò)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(shí)，電源的輸出功率不一定變大，故D錯(cuò)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(diǎn)為拋物線的頂點(diǎn)，整個(gè)裝置置于電場強(qiáng)度為、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管道的O點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)過M點(diǎn)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(xì)忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與電場強(qiáng)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(jī)械能減少了7JD.小球的機(jī)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(diǎn)的速度方向與電場強(qiáng)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(dòng)能定理得解得故B錯(cuò)誤；CD．由功能關(guān)系可知小球的機(jī)械能增加量解得所以從O到M小球的機(jī)械能增加了3J，故C錯(cuò)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(qiáng)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(diǎn)沿AE連線方向垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D點(diǎn)進(jìn)入圓形磁場，經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從H點(diǎn)沿OH方向射出磁場，在H點(diǎn)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(diǎn)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(jì)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子從H點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間為【答案】BD【解析】A．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示由左手定則可知，B1、B2方向相反，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在六邊形磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為120°，在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為90°，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子在磁場外運(yùn)動(dòng)的軌跡長度為所以粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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(yàn)證力的平行四邊形定則，他們找來三個(gè)彈簧秤和一個(gè)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(gè)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(gè)彈簧秤的示數(shù)和三條細(xì)線的方向，如圖甲所示。（1）其中一個(gè)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(shí)驗(yàn)時(shí)，不必保證繩結(jié)O的位置不變C.三個(gè)彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°D.做力的圖示時(shí)可以選取不同的標(biāo)度（3）如果______，則驗(yàn)證了平行四邊形定則。【答案】（1）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(gè)力的合力與第三個(gè)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(shí)驗(yàn)只要保證結(jié)點(diǎn)靜止即可，不必保證位置不變，B正確；C．不必三個(gè)彈簧秤之間的夾角必須保證都是120°，C錯(cuò)誤；D．同一個(gè)題中做力的圖示時(shí)應(yīng)選用同樣的標(biāo)度，D錯(cuò)誤。故選AB?！拘?詳解】通過畫力的圖示，如果其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向，則可驗(yàn)證平行四邊形定則。12.小明和小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測量一節(jié)干電池的電動(dòng)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(dòng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(dòng)勢為______；不考慮偶然誤差，小明測得的電池電動(dòng)勢與真實(shí)值相比______（選填“偏大”、“偏小”、“相等”）（2）小紅同學(xué)用圖乙電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，記錄電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，請?jiān)趫D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(jì)電路測量電流表的內(nèi)阻，請將下面方框中的電路圖補(bǔ)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(dòng)勢，故電源的電動(dòng)勢為，圖甲電路測得的電動(dòng)勢無系統(tǒng)誤差，故電動(dòng)勢的測量值和真實(shí)值相等；【小問2詳解】圖乙電路測得的電動(dòng)勢比真實(shí)值小，測得的內(nèi)阻比真實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同，活塞距氣缸底部的距離為L，環(huán)境