河北省部分高中2024屆高三下學期二模物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024屆河北省普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，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。4.本試卷主要考試內(nèi)容：全部高考內(nèi)容一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.每小題只有一個選項符合題目要求.1.如圖所示，空間內(nèi)有一垂直紙面方向的勻強磁場（方向未知），一帶正電的粒子在空氣中運動的軌跡如圖所示，由于空氣阻力的作用，使得粒子的軌跡不是圓周，假設粒子運動過程中的電荷量不變.下列說法正確的是A粒子的運動方向為B.粒子所受的洛倫茲力大小不變C.粒子在b點的洛倫茲力方向沿軌跡切線方向D.磁場的方向垂直紙面向里2.如圖所示為遠距離輸電的示意圖，圖中的為升壓變壓器，為降壓變壓器，變壓器的原線圈接電壓恒定的交流電源.為了提高輸電效率，在輸電電路中接入整流器（將交流整流為直流）和逆變器（將直流逆變?yōu)榻涣鳎?，用戶增多時相當于滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動，則下列說法正確的是A.用戶得到的是交流電 B.高壓輸電的目的是為了增加輸電電流C.用戶增多時，輸電電流減小 D.用戶增多時，輸電線上損失的電壓減小3.大量處在激發(fā)態(tài)n的氫原子向基態(tài)躍遷時能向外輻射三種波長不同的光子，三種光子的波長分別為、、，且有，波長為的光能使某種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象.則下列說法正確的是A.B.波長為的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象C.D.三種光復合而成的細光束由玻璃射入空氣，入射角由0°逐漸增大時，波長為的光先發(fā)生全反射4.如圖甲所示為一列向右傳播的簡階橫波上的兩質(zhì)點m、n，兩質(zhì)點之間的距離為，m、n兩質(zhì)點的振動圖像分別如圖乙、如圖丙所示，已知波長.下列說法正確的是A.波長可能為B.波速為C.從時刻起內(nèi)質(zhì)點m通過的路程為D.從時刻起內(nèi)質(zhì)點n通過的路程為5.2024年2月10日貴州發(fā)生200多起森林火災，經(jīng)過各方的撲救，終于在2月22日全部撲滅.在利用滅火直升機滅火時，直升機從A地出發(fā)，在B地取完水后飛到著火點C滅火，取水前桶的重力為，取水后桶和桶中水的總重力為.如圖所示，假設直升機取水前后始終沿水平方向勻速運動，且桶始終受到與運動方向相反的恒定的水平風力，桶與滅火直升機始終保持相對靜止.則下列說法正確的是A.取水前繩子對桶的拉力大小可能等于風力的大小B.取水前繩子與豎直方向的夾角等于取水后夾角的30倍C.取水前繩子與豎直方向夾角的正切值等于取水后夾角正切值的30倍D.取水后重力與繩子拉力的合力大于取水前重力與繩子拉力的合力6.已知一個星球x的密度與地球的密度相同，星球x與地球的半徑之比為，假設衛(wèi)星A與衛(wèi)星B分別繞地球和星球x做勻速圓周運動，且兩衛(wèi)星的軌道半徑相同，如圖所示.則下列說法正確的是A.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的加速度大小之比為B.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的線速度大小之比為C.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的環(huán)繞周期之比為D.地球與星球x的第一宇宙速度之比為7.如圖甲所示為某透明介質(zhì)材料制成的長方體棱鏡，上下兩面為邊長為的正方形，棱鏡高為，S，O分別為上下面的中心，在上表面挖走一個以O點為球心、R為半徑的半球，在S處放置一點光源，已知該材料的折射率為，且只有上表面為光學面，圖乙為俯視圖，圖丙為過S、O兩點的剖面圖，則上表面被照亮的區(qū)域面積（俯視看半球內(nèi)表面被照亮的部分可等效成水平面）為A. B. C. D.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.8.2024年2月5日，在斯諾克德國大師賽決賽，特魯姆普以10-5戰(zhàn)勝斯佳輝獲得冠軍，如圖甲所示.簡易圖如圖乙所示，特魯姆普某次用白球擊打靜止的藍球，兩球碰后沿同一直線運動.藍球經(jīng)的時間向前運動剛好（速度為0）落入袋中，而白球沿同一方向運動停止運動，已知兩球的質(zhì)量相等，碰后以相同的加速度做勻變速直線運動，假設兩球碰撞的時間極短且發(fā)生正碰（內(nèi)力遠大于外力），則下列說法正確的是A.由于摩擦不能忽略，則碰撞過程動量不守恒B.碰后藍球與白球的速度之比為C.碰撞前白球的速度大小為D.該碰撞為彈性碰撞9.虛線間存在如圖所示的電場，虛線左側(cè)的勻強電場與水平虛線間的夾角為，一比荷為k的帶正電的粒子由水平虛線上的A點靜止釋放，經(jīng)過一段時間由豎直虛線的B（圖中未畫出）點進入虛線右側(cè)豎直向下的勻強電場（未知），最終粒子由水平虛線的C（圖中未畫出）點離開電場，離開電場瞬間的速度與水平虛線的夾角為.已知、電場強度，不計粒子的重力，，.則下列說法正確的是A. B.C.粒子由A到C的時間為 D.A、C兩點的電勢差為10.如圖所示的光滑絕緣水平桌面上放置一邊長為L、質(zhì)量為m、阻值為R的正方形導體框，四條平行的水平虛線將空間分成五個區(qū)域，其中在虛線1，2間，虛線3、4間分別存在垂直水平桌面向上、向下的勻強磁場，磁感應強度大小均為B.已知虛線1、2間（稱區(qū)域Ⅰ）、虛線2、3間、虛線3、4間（稱區(qū)域Ⅱ）的距離分別為L、、L，開始導體框的邊與虛線1重合，0時刻給導體框水平向右的瞬時沖量Ⅰ，最終導體框的邊與虛線4重合時，導體框的速度剛好減為零，則下列說法正確的是A.導體框進入?yún)^(qū)域Ⅰ和離開區(qū)域Ⅱ過程中的電流方向相反B.導體框在從離開區(qū)域Ⅰ到剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ所用的時間為C.導體框剛要開始離開區(qū)域Ⅱ瞬間的加速度大小為D.導體框經(jīng)過區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱之比為三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.（6分）某實驗小組的同學利用了如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗時，該小組的同學完成了如下操作a.測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量M以及所掛鉤碼的質(zhì)量m；b.用游標卡尺測量遮光條的寬度d；c.調(diào)整氣墊導軌水平，將光電門固定在氣墊導軌的左端，并組裝實驗裝置；d.在細繩的左端掛上一個鉤碼，將滑塊從氣墊導軌的右端合適的位置由靜止釋放，測量釋放點到光電門的距離L；e.記錄滑塊經(jīng)過光電門時遮光條的擋光時間；f.改變釋放點到光電門的距離L，重復步驟d，e，f，記錄多組實驗數(shù)據(jù)L和.（1）實驗時，應選用______（選填“較寬”或“較窄”）的遮光條，操作b中，游標卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度______；（2）滑塊經(jīng)過光電門瞬間的速度______（用以上的測量量表示）.（3）利用記錄的多組實驗數(shù)據(jù)，描繪了的圖像，圖像的斜率為k，若重力加速度______.則系統(tǒng)的機械能守恒.12.（8分）某實驗小組的同學利用如圖甲所示的電路圖，完成了電源電動勢和內(nèi)阻的測量，圖甲由電阻箱、未知電阻、待測電源以及電鍵構(gòu)成.（1）實驗時，該實驗小組的同學將多用電表的旋鈕扳到直流電壓擋位（對電路影響可忽略），然后將______（選填“紅”或“黑”）表筆固定在接線柱1，另一表筆與接線柱2相連接，讀出多用電表的示數(shù)，同時讀出電阻箱的示數(shù)；保持電阻箱的阻值不變，將另一表筆由接線柱2換接到接線箱柱3，讀出多用電表的示數(shù)U，該次讀數(shù)如圖乙所示，則______；由以上可知未知電阻的阻值______（用以上測量的量表示）；（2）定值電阻的阻值用表示，為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻，將另一表筆與接線柱2相連接，改變電阻箱的阻值R，同時讀出多用電表的示數(shù)U，現(xiàn)以和為坐標軸，描繪出圖像如圖丙所示，圖中的坐標值為已知量，且圖線的斜率為k，則該電源的電動勢為______、電源的內(nèi)阻為______.13.（10分）玉龍雪山位于云南省麗江市，是我國最南的雪山，也備受旅行愛好者的關注，由于玉龍雪山的海拔比較高，旅行者登山時，往往會帶上幾個氧氣袋.已知某儲存有氧氣的容器容積為，開始時封閉的氧氣壓強為，用該容器向容積為的真空氧氣瓶充入氧氣，假設氧氣可視為理想氣體，充氣過程中氧氣不泄漏，假設氧氣瓶的容積和環(huán)境的溫度恒定.求：（1）若每個氧氣瓶充滿氣體后壓強均為，則可以分裝多少個氧氣瓶？（2）若每次給氧氣瓶充滿氣體后兩容器內(nèi)封閉氣體的壓強相同，則充滿10個氧氣瓶后容器內(nèi)剩余的氣體的壓強與開始時氣體的壓強之比為多少？14.（12分）如圖所示，可視為質(zhì)點的滑塊A、B、帶有光滑圓弧軌道的物體C放在水平軌道上，其中滑塊B放在水平軌道的O點，圓弧的半徑為，圓弧的最低點與水平軌道相切.某時刻，給滑塊A一向右的瞬時沖量，經(jīng)過一段時間A與B發(fā)生碰撞，最終滑塊B沖上物體C，上升的最大高度為.已知A、B、C的質(zhì)量分別為、、，重力加速度，一切摩擦均可忽略不計.求：（1）滑塊A、B碰撞過程損失的機械能；（2）僅改變物體C的質(zhì)量，欲使滑塊A、B能發(fā)生第二次碰撞，則物體C的質(zhì)量滿足的條件.15.（18分）如圖所示的足夠大的長方體空間被兩豎直的虛線平面分成三個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中分別存在水平向右和水平向左的勻強電場，電場強度的大小均為E，區(qū)域Ⅱ中存在豎直向上的勻強磁場.O點為區(qū)域Ⅰ內(nèi)的點，O點到右側(cè)第一豎直虛線平面的距離為d，兩虛線平面之間的距離為，一比荷為k的帶正電的粒子由O點靜止釋放，依次經(jīng)過兩虛線平面上的兩點，兩點之間的距離為，忽略粒子的重力.求：（1）區(qū)域Ⅱ中磁感應強度的大?。唬?）粒子第一次、第二次通過左側(cè)虛線平面時，兩點之間的距離；（3）若粒子的釋放點O向左平移后由靜止釋放，粒子第一次、第二次通過左側(cè)虛線平面的時間間隔.——★參考答案★——1.D由于空氣阻力做負功，粒子運動過程中速率逐漸減小，由公式得，所以粒子運動的軌道半徑逐漸減小，粒子的運動方向為，A錯誤；由公式可知粒子所受的洛倫茲力逐漸減小，B錯誤；粒子所受的洛倫茲力與速度方向垂直，方向指向彎曲軌跡的內(nèi)側(cè)，所以粒子在b點的洛倫茲力并不沿切線方向，C錯誤；由左手定則可知勻強磁場的方向垂直紙面向里，D正確2.A由變壓器的工作原理可知，變壓器原線圈的電壓為交流電，因此電流到達降壓變壓器前接入的為逆變器，即將直流變?yōu)榻涣鳎杂脩舻玫降氖墙涣麟?，A正確；高壓輸電的目的是為了減小能耗，即減小輸電線上電流，B錯誤；用戶增多時，消耗的總功率增大，則降壓變壓器副線圈的電流增大，由變壓器的工作原理可知，輸電電流增加，C錯誤；由可知，用戶增多時，輸電線上損失的電壓增大，D錯誤。3.B由可知，A錯誤；由公式可知，又，則有，光電效應的產(chǎn)生條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，的光能使某種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，B正確：由躍遷規(guī)律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，則有，則，C錯誤；由以上分析可知，三種光的折射率關系為，由臨界角公式可知三種光的臨界角關系為，所以最先發(fā)生全反射的是波長為的光，D錯誤.4.B由圖丙可知該機械波的周期為，振幅為，時刻質(zhì)點m向下振動.且，質(zhì)點n正在平衡位置向上振動，則m、n兩點平衡位置的間距為，又，當時，時（舍掉），A錯誤；由公式得，B正確；從時刻起內(nèi)質(zhì)點m通過的路程為，C錯誤；從時刻起內(nèi)質(zhì)點n通過的路程等于一個振幅，即，D錯誤.5.C以桶為研究對象，受力分析如圖所示，取水前，繩子的拉力大小為，A錯誤；取水前后，設繩子與豎直方向的夾角分別為、，由力的平衡條件可知、，解得，B錯誤，C正確；桶在三個力的作用下平衡，則其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反，因此桶的重力與繩子拉力的合力大小等于風力，所以取水后重力與繩子拉力的合力等于取水前重力與繩子拉力的合力，D錯誤.6.C星球的質(zhì)量為，衛(wèi)星環(huán)繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，則有，整理得（易錯：注意區(qū)分衛(wèi)星的軌道半徑和星球的半徑），則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的加速度大小之比為，A錯誤；又由得，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的線速度大小之比為，B錯誤；由，得，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的環(huán)繞周期之比為，C正確；由可知當時環(huán)繞速度最大，該速度為第一宇宙速度，解得，地球與星球x的第一宇宙速度之比為，D錯誤.7.D材料的折射率為，則由公式解得光由該材料射向空氣時發(fā)生全反射的臨界角為，過S點作出圓的切線，切點為a，如圖所示，則由幾何關系得，該光線不能從弧面射出但能從上表面射出，出射點為b，則，作出剛好從上表面射出的光線，出射點為d，則，從上向下看上表面被照亮的區(qū)域為環(huán)形，其面積為；作出剛好從弧面射出的臨界光線，出射點為c，則，在中由正弦定理得，解得，又由余弦定理得，解得，過c點作的垂線，垂足為e，則，解得，從上向下看弧形面被照亮的區(qū)域面積為，所以俯視看棱鏡被照亮的區(qū)域面積為，D正確.8.BC由題意兩球碰撞的時間極短，碰撞過程中產(chǎn)生極大的內(nèi)力，兩球與桌面間的摩擦力遠遠小于內(nèi)力，所以該碰撞過程的動量守恒，A錯誤；碰后，藍球做勻減速直線運動且剛好落入袋內(nèi)，由勻變速直線運動的規(guī)律得藍球碰后瞬間的速度為，又兩球的加速度大小相等，則由公式得，解得碰后瞬間白球的速度大小為，則碰后藍球與白球的速度之比為，B正確；碰撞過程中兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，則，代入數(shù)據(jù)解得，C正確；兩球碰前的動能為，兩球碰后的總動能為.由于，所以該碰撞過程有機械能損失，即該碰撞為非彈性碰撞，D錯誤.9.CD粒子由A點靜止釋放，粒子在中做勻加速直線運動，A、B兩點間的距離為，，又，則該過程由動能定理得，解得，粒子由B到C的過程做類斜拋運動，粒子在水平方向做勻速直線運動，速度為，在豎直方向做類豎直上拋運動，初速度為，由題意粒子在C點的速度與虛線的夾角為，設豎直方向的速度為，則由解得，在豎直方向上由牛頓第二定律得，由速度公式得，又由位移公式得，解得、，A錯誤；O、C兩點間的距離為，整理得，B錯誤；粒子由A到B的時間為，解得，所以粒子由A到C的總時間為，C正確；粒子在C點的速度為，粒子由A到C的過程由動能定理得，解得，D正確.10.BC由右手定則可知，導體框進入?yún)^(qū)域Ⅰ的過程，從上向下看導體框中的電流沿順時針方向，導體框離開區(qū)域Ⅱ的過程，從上向下看導體框中的電流沿順時針方向，A錯誤；由法拉第電磁感應定律可得，又由閉合電路歐姆定律得，又，綜合可得，可得，設邊剛進入?yún)^(qū)域Ⅰ時，導體框的速度為，設導體框離開區(qū)域Ⅰ時，導體框的速度為，導體框在區(qū)域Ⅰ中運動時由動量定理有，導體框在區(qū)域Ⅱ中運動時有，由以上解得、，導體框在從離開區(qū)域Ⅰ到剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ的過程以做勻速直線運動，位移為L，運動時間為，B正確；導體框從剛要進入?yún)^(qū)域Ⅱ到剛要離開區(qū)域Ⅱ的過程，設此時導體框的速度為，則由，導體框進區(qū)域Ⅱ的過程有，解得，由法拉第電磁感應定律，由閉合電路歐姆定律，又由牛頓第二定律導體框的加速度為，解得，C正確；由能量守恒定律，導體框經(jīng)過區(qū)域Ⅰ產(chǎn)生的熱量為，導體框經(jīng)過區(qū)域Ⅱ產(chǎn)生的熱量為，又，解得，D錯誤11.（1）較窄（1分）1.30（1分）（2）（2分）（3）（2分）〖解析〗（1）為了減小實驗誤差，要求滑塊經(jīng)過光電門時擋光時間越短越好，因此實驗時應選擇較窄的遮光條；由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知遮光條的寬度為；（2）滑塊經(jīng)過光電門時擋光時間極短，滑塊經(jīng)過光電門的瞬時速度近似等于擋光時間內(nèi)的平均速度，即為；（3）若鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，滑塊從釋放到經(jīng)過光電門的過程中，有，整理得，則有，若系統(tǒng)的機械能守恒，重力加速度為.12.（1）黑（1分）（1分）（2分）（2）（2分）（2分）〖解析〗（1）多用電表的電流方向，應為“紅入黑出”，因此黑表筆應與接線柱1相連接；由多用電表電壓擋的讀數(shù)規(guī)則可知，選用的直流電壓擋，其分度值為，則圖乙所示的讀數(shù)應為；接線柱接2時，由歐姆定律有，接線柱接3時，由歐姆定律有，解得；（2）調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，記下此時多用電表的示數(shù)U，不考慮多用電表對電路的影響，由閉合電路的歐姆定律得，結(jié)合圖丙整理得，則由，解得，又，解得.13.解：（1）設能分裝n個氧氣瓶，則以容器內(nèi)開始的氣體為研究對象，由玻意耳定律得（2分）代入數(shù)據(jù)解得（1分）（2）第1個氧氣瓶充滿氣體后，由玻意耳定律得（1分）同理，第2個氧氣瓶充滿氣體后，由玻意耳定律得（1分）同理，第3個氧氣瓶充滿氣體后，由玻意耳定律得（1分）由此可推出第10個氧氣瓶充滿氣體后，由玻意耳定律得（2分）則（1分）代人數(shù)據(jù)解得（1分）14.解：（1）給滑塊A一瞬時沖量時，滑塊A的速度大小為，由動量定理得解得（1分）設碰后滑塊B的速度大小為，又由題意可知滑塊B上升的最大高