2024年高考河北卷物理真題

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（河北卷）物理試題本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．A. B. C. D.【答案】D【解析】詳解】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得故式中的X為，故選D。2.我國古人最早發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象，并將其用于生產(chǎn)生活，如許多古塔的頂端采用“傘狀”金屬飾物在雷雨天時(shí)保護(hù)古塔。雷雨中某時(shí)刻，一古塔頂端附近等勢(shì)線分布如圖所示，相鄰等勢(shì)線電勢(shì)差相等，則a、b、c、d四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是（）A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】在靜電場(chǎng)中，等差等勢(shì)線的疏密程度反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。圖中c點(diǎn)的等差等勢(shì)線相對(duì)最密集，故該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大。故選C。3.籃球比賽前，常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情況判斷籃球的彈性。某同學(xué)拍攝了該過程，并得出了籃球運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖所示。圖像中a、b、c、d四點(diǎn)中對(duì)應(yīng)籃球位置最高的是（）A.a點(diǎn) B.b點(diǎn) C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)【答案】A【解析】【詳解】由圖像可知，圖像第四象限表示向下運(yùn)動(dòng)，速度為負(fù)值。當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)籃球與地面接觸，運(yùn)動(dòng)發(fā)生突變，速度方向變?yōu)橄蛏喜⒆鰟驕p速運(yùn)動(dòng)。故第一次反彈后上升至a點(diǎn)，此時(shí)速度第一次向上減為零，到達(dá)離地面最遠(yuǎn)的位置。故四個(gè)點(diǎn)中籃球位置最高的是a點(diǎn)。故選A。【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)有效值的定義可知圖1的有效值的計(jì)算為解得圖二的有效值為接在阻值大小相等的電阻上，因此故選B?！敬鸢浮緼【解析】【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示由幾何關(guān)系易得力與力與豎直方向的夾角均為，因此由正交分解方程可得解得故選A?！敬鸢浮緾【解析】【詳解】紫外光在紙上的投影做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為因此角頻率周期為故選C。【答案】D【解析】【詳解】B點(diǎn)C點(diǎn)的電荷在M的場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)為故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求．全都選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．8.2024年3月20日，鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射升空，為嫦娥六號(hào)在月球背面的探月任務(wù)提供地月間中繼通訊。鵲橋二號(hào)采用周期為24h的環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道（如圖），近月點(diǎn)A距月心約為2.0×103km，遠(yuǎn)月點(diǎn)B距月心約為1.8×104km，CD為橢圓軌道的短軸，下列說法正確的是（）A.鵲橋二號(hào)從C經(jīng)B到D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為12hB.鵲橋二號(hào)在A、B兩點(diǎn)的加速度大小之比約為81：1C.鵲橋二號(hào)在C、D兩點(diǎn)的速度方向垂直于其與月心的連線D.鵲橋二號(hào)在地球表面附近的發(fā)射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s【答案】BD【解析】【詳解】A．鵲橋二號(hào)圍繞月球做橢圓運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第二定律可知，從A→C→B做減速運(yùn)動(dòng)，從B→D→A做加速運(yùn)動(dòng)，則從C→B→D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于半個(gè)周期，即大于12h，故A錯(cuò)誤；B．鵲橋二號(hào)在A點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有同理在B點(diǎn)有帶入題中數(shù)據(jù)聯(lián)立解得aA：aB=81：1故B正確；C．由于鵲橋二號(hào)做曲線運(yùn)動(dòng)，則可知鵲橋二號(hào)速度方向應(yīng)為軌跡的切線方向，則可知鵲橋二號(hào)在C、D兩點(diǎn)的速度方向不可能垂直于其與月心的連線，故C錯(cuò)誤；D．由于鵲橋二號(hào)環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)，而月球?yàn)榈厍虻摹靶l(wèi)星”，則鵲橋二號(hào)未脫離地球的束縛，故鵲橋二號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故D正確。故選BD。9.如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計(jì)?；钊跏紩r(shí)靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動(dòng)，活塞重新靜止后（）A.彈簧恢復(fù)至自然長度B.活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C.與初始時(shí)相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D.與初始時(shí)相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】ACD【解析】【詳解】A．初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不產(chǎn)，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強(qiáng)變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對(duì)活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強(qiáng)相等，且彈簧恢復(fù)原長，故A正確；B．由題知活塞初始時(shí)靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動(dòng)，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．密閉的氣缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢(shì)能減少了，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，故C正確；D．初始時(shí)氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個(gè)氣缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。故選ACD。10.如圖，真空區(qū)域有同心正方形ABCD和abcd，其各對(duì)應(yīng)邊平行，ABCD的邊長一定，abcd的邊長可調(diào)，兩正方形之間充滿恒定勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于正方形所在平面．A處有一個(gè)粒子源，可逐個(gè)發(fā)射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向進(jìn)入磁場(chǎng)。調(diào)整abcd的邊長，可使速度大小合適的粒子經(jīng)ad邊穿過無磁場(chǎng)區(qū)后由BC邊射出。對(duì)滿足前述條件的粒子，下列說法正確的是（）A.若粒子穿過ad邊時(shí)速度方向與ad邊夾角為45°，則粒子必垂直BC射出B.若粒子穿過ad邊時(shí)速度方向與ad邊夾角為60°，則粒子必垂直BC射出C.若粒子經(jīng)cd邊垂直BC射出，則粒子穿過ad邊的速度方向與ad邊夾角必為45°D.若粒子經(jīng)bc邊垂直BC射出，則粒子穿過ad邊時(shí)速度方向與ad邊夾角必為60°【答案】ACD【解析】【詳解】AC．根據(jù)幾何關(guān)系可知，若粒子穿過ad邊時(shí)速度方向與ad邊夾角為45°，則粒子必經(jīng)過cd邊，作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖，如圖甲所示粒子從C點(diǎn)垂直于BC射出，故AC正確；BD．若粒子穿過ad邊時(shí)速度方向與ad邊夾角為60°時(shí)，若粒子從cd邊再次進(jìn)入磁場(chǎng)，作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示則粒子不可能垂直BC射出；若粒子從bc邊再次進(jìn)入磁場(chǎng)，作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖丙所示則粒子一定垂直BC射出，故B錯(cuò)誤、D正確故選ACD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分．11.某同學(xué)通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量單色光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，其中測(cè)量頭包括毛玻璃、游標(biāo)尺、分劃板、手輪、目鏡等。該同學(xué)調(diào)整好實(shí)驗(yàn)裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對(duì)干涉條紋進(jìn)行測(cè)量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對(duì)應(yīng)的游標(biāo)尺讀數(shù)，如表所示：?jiǎn)紊忸悇e單色光1106018.64單色光28.4418.08根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷單色光1為____________（填“紅光”或“綠光”）?！敬鸢浮烤G光【解析】由圖表帶入數(shù)據(jù)可知故則已知綠光的波長小于紅光波長，則單色光1是綠光。12.圖1為探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的裝置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐標(biāo)紙的背板處于豎直面內(nèi)，鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出，落在傾斜的擋板上擠壓復(fù)寫紙，在坐標(biāo)紙上留下印跡．某同學(xué)利用此裝置通過多次釋放鋼球，得到了如圖2所示的印跡，坐標(biāo)紙的y軸對(duì)應(yīng)豎直方向，坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)平拋起點(diǎn)．①每次由靜止釋放鋼球時(shí)，鋼球在斜槽上的高度____________（填“相同”或“不同”）。②在坐標(biāo)紙中描繪出鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。____________【解析】【詳解】[1]為保證鋼球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，必須讓鋼球在斜槽上同一位置靜止釋放，故高度相同；[2]描點(diǎn)連線用平滑曲線連接，鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示解得（2）研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性②圖4為不同光照強(qiáng)度下得到的光敏電阻伏安特性圖3曲線，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對(duì)應(yīng)光敏電阻受到的光照由弱到強(qiáng)。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強(qiáng)而____________（填“增大”或“減小”）。（3）組裝光強(qiáng)報(bào)警器電路并測(cè)試其功能圖5為利用光敏電阻、發(fā)光二極管、三極管（當(dāng)b、e間電壓達(dá)到一定程度后，三極管被導(dǎo)通）等元件設(shè)計(jì)的電路。組裝好光強(qiáng)報(bào)警器后，在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)照射到光敏電阻表面的光強(qiáng)達(dá)到報(bào)警值時(shí)，發(fā)光二極管并不發(fā)光，為使報(bào)警器正常工作，應(yīng)____________（填“增大”或“減小”）可調(diào)電阻的阻值，直至發(fā)光二極管發(fā)光。【答案】（1）負(fù)極（2）①.A②.A③.D##C④.減?。?）增大【解析】【小問1詳解】根據(jù)歐姆表結(jié)構(gòu)，使用時(shí)歐姆表黑表筆接內(nèi)部電源正極，故當(dāng)黑表筆接M端，電阻無窮大，說明二極管反向截止即連接電源負(fù)極?！拘?詳解】[4]由圖像可知，隨光照強(qiáng)度增加，IU圖像斜率增大，所以電阻減小?！拘?詳解】三極管未導(dǎo)通時(shí)，與串聯(lián)。隨著光強(qiáng)增強(qiáng)，電阻減小，此時(shí)三極管仍未導(dǎo)通，說明分壓小，故需要增大。（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。（2）小球在A、B兩點(diǎn)的速度大小?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，根據(jù)公式可得場(chǎng)強(qiáng)為（2）在A點(diǎn)細(xì)線對(duì)小球的拉力為0，根據(jù)牛頓第二定律得A到B過程根據(jù)動(dòng)能定理得聯(lián)立解得15.如圖，邊長為的正方形金屬細(xì)框固定放置在絕緣水平面上，細(xì)框中心O處固定一豎直細(xì)導(dǎo)體軸。間距為L、與水平面成角的平行導(dǎo)軌通過導(dǎo)線分別與細(xì)框及導(dǎo)體軸相連。導(dǎo)軌和細(xì)框分別處在與各自所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。足夠長的細(xì)導(dǎo)體棒在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，水平放置在導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒始終靜止。棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，棒在所受安培力達(dá)到最大和最小時(shí)均恰好能靜止。已知棒在導(dǎo)軌間的電阻值為R，電路中其余部分的電阻均不計(jì)，棒始終與導(dǎo)軌垂直，各部分始終接觸良好，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）求棒所受安培力的最大值和最小值。（2）鎖定棒，推動(dòng)棒下滑，撤去推力瞬間，棒的加速度大小為a，所受安培力大小等于（1）問中安培力的最大值，求棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！窘馕觥扛鶕?jù)閉合電路歐姆定律得故CD棒所受的安培力最大為當(dāng)OA運(yùn)動(dòng)到與細(xì)框一邊平行時(shí)瞬間，切割的有效長度最短，感應(yīng)電流最小，CD棒受到的安培力最小，得故CD棒所受的安培力最小為（2）當(dāng)CD棒受到的安培力最小時(shí)根據(jù)平衡條件得當(dāng)CD棒受到的安培力最大時(shí)根據(jù)平衡條件得聯(lián)立解得撤去推力瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得解得（1）機(jī)器人從A木板左端走到A木板右端時(shí)，求A、B木板間的水平距離。（2）機(jī)器人走到A木板右端相對(duì)木板靜止后，以做功最少的方式從A木板右端跳到B木板左端，求起跳過程機(jī)器人做的功，及跳離瞬間的速度方向與水平方向夾角的正切值。（3）若機(jī)器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻與B木板相對(duì)靜止，隨即相對(duì)B木板連續(xù)不停地3次等間距跳到B木板右端，此時(shí)B木板恰好追上A木板。求該時(shí)刻A、C兩木板間距與B木板長度的關(guān)系?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）機(jī)器人從A木板左端走到A木板右端，機(jī)器人與A木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)機(jī)器人質(zhì)量為M，三個(gè)木板質(zhì)量為m，根據(jù)人船模型得同時(shí)有解得A、B木板間的水平距離（2）設(shè)機(jī)器人起跳的速度大小為，方向與水平方向的夾角為，從A木板右端跳到B木板左端時(shí)間為t，根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得聯(lián)立解得機(jī)器人跳離A的過程，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒根據(jù)能量守恒可得機(jī)器人做的功為聯(lián)立得得分析可知A木板以該速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)器