还剩11页未读，
继续阅读
2023-2024学年河北省石家庄市部分重点高中高三上学期12月调研联合测评 物理试题（含解析）
展开
这是一份2023-2024学年河北省石家庄市部分重点高中高三上学期12月调研联合测评 物理试题（含解析），共14页。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 原子核是由核子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量，这就是原子核的结合能。反过来，核子结合成原子核要放出能量，如图1所示。不同原子核的比结合能是不一样的，如图2是按照实际测量结果画的图线，下列有关说法正确的是
图1图2
A. 图1中，对同一个原子核而言，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量一样大
B. 要把原子核分开，需要的能量越多原子核的比结合能越大
C. 两个氘核结合成一个氦核，需要吸收能量
D. 比结合能越大，原子核的核子平均质量也越大
2. 某同学在单人练习场练习网球，如图中1、2为两次网球打出后的运动轨迹，两轨迹均与墙壁垂直，设两次网球打出时的速度分别为、，网球在空中运动的时间分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 、的方向可能相同B. 、的大小可能相同
C. 、可能相同 D.
3. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设在月球上的宇航员，如果他已知月球的半径R，且手头有一个钩码、一盒卷尺和一块停表，利用这些器材和已知数据，他能得出的是
A. 引力常量B. 钩码的质量
C. 月球的质量D. 月球的“第一宇宙速度”
4. 司机李师傅跑长途前有检查汽车胎压的习惯，某次他通过车内的胎压监测发现左前轮的胎压较小（2. 0
bar），如图所示。李师傅马上通过充气机给轮胎充气直到和其他轮胎胎压相同，已知轮胎的容积为30L，充气机每分钟可以将压强为1bar、体积为5L的空气充入轮胎，忽略充气过程中轮胎温度和体积的变化，则李师傅需要充气的时间为
A. 1 minB. 2 minC. 3 minD. 4 min
5. 浅水波是指当水深与波长的比值较小时，水底边界影响水质点运动的波浪。浅层水波可看成简谐横波，如图甲所示是t＝1s时的波形图，图乙是水中平衡位置在x＝2. 5m处的可看成质点的浮标P的振动图像，浮标Q的平衡位置在x＝3m处，下列说法正确的是
A. 浮标P向浮标Q的方向移动
B. t＝0s时，x＝1. 5m处的质点位移为-6cm
C. t＝3s到t＝4. 5s浮标P的路程为
D. t＝3. 5s时，浮标P与浮标Q的位移等大反向
6. 电容式麦克风（图甲）是利用导体间的电容器充放电原理，以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压，以改变导体间的静电压直接转换成电讯号，能实现原音重现，具有超高灵敏度、快速的瞬时响应等特点，是音响专家的最佳选择。图乙为电容式麦克风的原理示意图。E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属板。从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动。某歌手歌唱前有拍话筒的习惯，于是P、Q间距先变小再变大，若电源负极接地，在这个过程中
A. 板间场强先变小再变大
B. Q板上电荷量先变小再变大
C. 电阻R中先有从N到M的电流，再有从M到N的电流
D. 若P、Q正中间固定一带负电粒子，P、Q靠近过程中（不碰到粒子），粒子的电势能变小
7. 如图所示，绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长，下列说法正确的是
A. 分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流方向为顺时针
B. 分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流随时间均匀增加
C. 分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，回路中的电流方向为顺时针
D. 分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表。三个定值电阻阻值分别为、、，其中。在M、N两端接电压有效值为U的交流电源，开始时开关S接触b点，现使S接触a点，下列说法正确的是
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变
C. 变压器的输出功率一定变大D. 整个电路消耗的功率变小
9. 国庆节，某游乐场在确保安全的情况下燃放烟花。质量m＝0. 3kg的烟花点燃后，在t＝0. 01s时间内发生第一次爆炸，向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略）。然后被竖直发射到距地面h＝20m的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为的部分以的速度向东水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，g取. 则
A. 第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小为3. 0kg·m/s
B. 第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为603N
C. 第二次火药爆炸过程有180J的化学能转化为机械能
D. 第二次火药爆炸后两部分烟花落地点间距为120m
10. 如图所示，在水平面内半径为R的圆周上的4等分点A、B、C、D处各固定一个点电荷，所带电荷量大小均为Q，其中A、C处为正电荷，B、D处为负电荷，E、F分别为BC和AD中点。在距圆心O点正上方R处的M点固定一个试探电荷q（图中未画出），规定无穷远处电势为零，不考虑试探电荷对电场的影响，下列说法正确的是
A. E、F两点的场强相同
B. 移走D处点电荷，M点的场强为
C. 移走D处点电荷，将试探电荷q由M点移到O点，试探电荷q的电势能一定增加
D. 移走D处点电荷，F点与M点的电势差大于M点与E点的电势差
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. （6分）某同学用DIS装置（由位移传感器、数据采集器、计算机组成，可以通过电脑软件作出物体运动的v-t图像）探究加速度与力的关系，如图a：
图a图b
（1）实验时需要先平衡摩擦力，该同学在不悬挂钩码的情况下在轨道上由静止释放小车，反复调整右侧垫块的位置，直到释放小车后电脑作出的v-t图像为__________.
（2）平衡摩擦力后，该同学悬挂n个相同钩码（n＝1、2、3、4），调整滑轮使细线和轨道平行，从图示位置由静止释放小车，作出对应钩码个数时小车运动的v-t图像（1、2、3、4）如图b所示. 分析图像该同学发现图像1、2、3、4的加速度分别为0. 25m/s2、0. 5m/s2、0. 74m/s2、0. 95m/s2. 图像4的加速度增量较小的原因为__________。
A. 钩码个数增多后需要重新平衡摩擦力
B. 钩码个数较多后钩码的质量不能满足远小于小车质量（含车上传感器）的条件
C. 释放小车的位置离接收器太远
（3）根据以上实验数据可知，小车质量（含车上传感器）约为每个钩码质量的__________倍。（，结果保留两位有效数字）
12. （9分）某同学找到一组采用“三串两并”方式连接的电池，即将6块相同的铅蓄电池分成3组，每组2块，将三组电池串联起来，将每组的两块并联起来。该同学想要测量这样的一组电池中每块电池的电动势和内阻，可供选择的器材如下：
A. 待测电池组（电动势约为6. 0V，内阻较小）；
B. 电流表A（量程为0～3A，内阻约为1Ω）；
C. 电压表V（量程为0～3V，内阻约为1000Ω）；
D. 电压表V2（量程为0～8V，内阻约为2000Ω）；
E. 滑动变阻器R1（0～5Ω）；
F. 滑动变阻器R2（0～50Ω）；
G. 导线若干、开关。
（1）本实验中电压表应选择__________，滑动变阻器应选择__________. （填写器材前面的代号）
（2）探究小组设计了甲、乙两种实验方案，__________（填“甲”或“乙”）方案更好。
（3）探究小组测得多组U、I数据，绘制出如图丙所示的U—I图线，则每块铅蓄电池的电动势为
__________V，内阻为__________Ω（结果均保留两位小数），铅蓄电池电动势的测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，内阻测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13. （10分）如图所示，某无限大水池中的水深度为h，底部装有红绿两个光源（可视为点光源），红、绿光源在水中的折射率分别为，求：
（1）红光照亮水面的面积；
（2）若使两束光在水面不交叠，两束光源至少相距多远。
14. （13分）如图所示，一群电荷量为e、质量为m的电子从与y轴平行的虚线处垂直虚线射入圆形匀强磁场后均从坐标原点O进入x轴上方的匀强磁场区域，这群电子在虚线处的y坐标范围为-2R＜y＜0。已知圆形区域磁场和x轴上方磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反，圆形磁场区域的半径为R且与x轴相切于O点，x轴上方磁场范围足够大。在y＝1. 6R处放置一个长为2R且与x轴平行的荧光屏，荧光屏的中心刚好在O点正上方，不计电子重力及电子间的相互作用，求：
（1）电子的初速度大小v0；
（2）荧光屏上发光区域x坐标的范围；
（3）打在荧光屏上的电子在进入圆形磁场时的y坐标的范围。
15. （16分）如图所示，倾角为θ＝37°的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板，斜面上距离挡板一段距离处放置一质量为m的薄板B，其上下表面均与斜面平行，薄板由两段不同材质的板拼接而成，上半段粗糙、下半段光滑。薄板B最上端放置一质量也为m的物块，初始时A和B在外力作用下均处于静止状态。t＝0时撇去外力，A、B开始运动，在第2s末，物块刚好运动到薄板光滑段，第3s末与薄板同时运动到斜面底端弹性挡板处。已知物体与弹性挡板的碰撞为弹性碰撞，A与B粗糙段间的动摩擦因数，整个薄板与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）在0～2s时间内A和B加速度的大小；
（2）薄板B的总长度；
（3）通过计算分析物块是否能从薄板左端滑出，若能，求出物块滑离薄板时的速度；若不能，求出与弹性挡板碰撞后物块在薄板上粗糙部分运动的总路程。
物理参考答案及解析
1. A 【解析】原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，这个能量也是核子结合成原子核而释放的能量，A正确；要把原子核分开，需要的能量越多原子核的结合能越大，不是比结合能，B错误；核子结合成原子核时，原子核比结合能越大，平均每个核子的质量亏损越大，则原子核的核子平均质量就越小，由图2可知，两个氘核结合成一个氦核比结合能增大，核子有质量亏损，会放出能量，CD错误。
2. B 【解析】两轨迹均与墙壁垂直，故网球运动可视作从墙壁抛出的平抛运动，根据，可知，选项C、D错误；根据，可知水平方向，根据，可知竖直方向，故的方向不可能相同，大小可能相同，选项A错误、B正确。
3. D 【解析】在月球表面让一重物做自由落体运动，用卷尺测出下落的高度h，用停表测量出下落的时间t，根据，求得月球表面的重力加速度g，根据得第一宇宙速度，可求出月球的“第一宇宙速度”，D正确；由题给器材和已知数据无法求出引力常量和钩码质量，A、B错误；根据万有引力等于重力得，若想求出月球质量，还需要知道引力常量G，C错误。
4. C 【解析】根据气体实验定律，代入，，解得，则充气时间为，选项C正确。
5. D 【解析】质点只会在平衡位置附近做简谐运动，而不会“随波逐流”，A错误；由图乙可知，周期，由图甲可知波长，则波速，由图乙可知，时P向上运动，根据“质点带动法”可判断波源在左侧，波的传播方向向右，，可沿波传播的反方向平移波形，可知时，处的质点位移为，B错误；由图乙可知到，浮标P的路程为，C错误；时，图甲中波形沿x轴正方向平移，则P、Q之间中点处位于平衡位置，可知浮标P和浮标Q位移大小相等，方向相反，D正确。选D。
6. C 【解析】U不变，d先变小再变大，由场强可知，板间场强先变大再变小，A错误；由可知，d先变小再变大，C先变大再变小，因为U不变，由得Q先变大再变小，先充电再放电，先有从N到M的充电电流，再有从M到N的放电电流，B错误，C正确；P、Q靠近过程中，场强变大，中点电势变小，带负电粒子电势能变大，D错误。选C。
7. B 【解析】设初始正方形边长为L，金属杆单位长度电阻为，分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度v匀速移动金属杆1、2，1杆产生的感应电动势为，方向为顺时针，2杆产生的感应电动势为，方向为逆时针，，故回路中电流方向为逆时针，A错误；回路中总电阻不变，故回路中总电流为，故B正确。分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，则初始时刻回路面积最大，在移动过程中穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，C错误；穿过闭合回路的磁通量为，随时间并非均匀变化，回路中总电阻保持不变，故回路电流并非定值，则通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加，D错误。选B。
8. AD 【解析】原、副线圈的匝数比为k，则原、副线圈和负载电阻可等效为阻值的电阻，当S从接触b点到接触a点时，负载电阻由变为，负载电阻阻值变大，等效电阻阻值也变大，M、N两端所接电压U不变，则原线圈电流变小，电阻分压变小，电压表示数变大，选项A正确、B错误；题目未知电阻与关系及变压器原副线圈的匝数关系，变压器的输出功率如何变化不能确定，选项C错误；开关S接触a点后，原线圈电路电流变小，电源电压不变，故整个电路消耗的功率变小，D正确。
9. BD 【解析】第一次火药爆炸后，设烟花的速度为v，则有，解得，烟花动量变化量的大小为，故A错误；第一次火药爆炸过程对烟花应用动量定理有，解得高压气体对烟花平均作用力大小为，故B正确；第二次爆炸，水平方向动量守恒，有，解得，所以另一部分烟花的速度大小为，方向水平向西，转化为机械能的化学能，故C错误；两部分下落的时间相等，均为，所以两部分烟花落地点间距为，故D正确。
10. BD 【解析】根据对称性和电场叠加原理可知E、F两点场强大小相等、方向相反，A错误；移走D处点电荷，根据电场矢量叠加可得M点的场强为，B正确；移走D处点电荷，根据电势叠加可知M点到O点电势升高，但不知道试探电荷电性，所以不能确定电势能变化，C错误；根据电势叠加，F点与M点的电势差大于M点与E点的电势差，D正确。
11. （6分）【答案】（1）平行于t轴的直线（2分）（2）B（2分）（3）37（2分，写成38也可给分）
【解析】（1）平衡摩擦力后，小车在轨道上做匀速直线运动，小车运动的图像为平行于t轴的直线；
（2）小车的加速度，当m远小于M时，，即，当m较大不满足远小于M时以上关系不成立，加速度增量较小，选项B正确；
（3）设小车质量（含车上传感器）为M，每个钩码的质量为，钩码个数为n，根据，利用n=1、2、3、4时的数据求出再求平均值，可得小车质量（含车上传感器）约为每个钧码质量的37倍。
12. （9分）【答案】（1）D（1分）E（1分）
（2）甲（1分）
（3）1. 90（2分）0. 15（2分）小于（1分）小于（1分）
阅卷建议：未保留两位小数的不给分
【解析】（1）电池组的电动势约为6. 0V，因此电压表选量程为的；为了使电压表示数变化明显些，滑动变阻器应选择最大阻值较小的。
（2）电源内阻较小，电流表应采用“相对电源外接法”，误差更小，选甲方案。
（3）根据闭合电路欧姆定律有，由图像可知截距，可得，斜率的绝对值，可得；在此实验中，电流表采用“相对电源外接法”，根据等效电源法可知，测得的电动势和内阻均偏小。
13. （10分）【答案】（1）（2）（备注：写成其他形式也给分）
【解析】（1）红光照亮的水面是一个圆形，设圆面半径为，红光发生全反射的临界角为，
由几何关系可知（2分）
由（2分）
可得
联立可得
再由（1分）
可得（1分）
（2）设绿光发生全反射时临界角为，对应的圆面半径为，
由（1）可知
两束光源至少相距（2分）
即（1分）
14. （13分）【答案】（1）（2）（写成也给分）
（3）（写成也给分）
【解析】（1）电子射入圆形磁场后均从坐标原点O进入x轴上方的磁场区域，所以电子运动半径与圆形磁场区域半径相同，根据牛顿第二定律（2分）
解得：（1分）
（2）电子到达O点时的速度方向在沿x轴负向到x轴正向180度的范围内，由于磁感应强度大小不变，所以电子在x轴上方运动的轨迹半径不变，仍为R。
如图所示，沿x轴正向运动的粒子到达荧光屏上的A点，由几何关系可知M、A点距离为（2分）
粒子到达左侧最远时与荧光屏相切于B点，由几何关系可知M、B点距离为（2分）
所以荧光屏上发光区域x坐标的范围为（或）（1分）
（3）到达荧光屏上A点的电子在进入圆形磁场时的y坐标为（1分）
到达荧光屏上B点的电子在O点出射的速度方向与x轴正向夹角满足（1分）
此时电子在进入圆形磁场时的y坐标为（2分）
打在荧光屏上的电子在进入圆形磁场时的y坐标的范围为
（或）（1分）
15. （16分）【答案】（1）（2）12m（3）8m
【解析】（1）在时间内，A和B的受力如图所示，其中是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，是B与斜面之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。
由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得
（1分）
（1分）
规定沿斜面向下为正。设A和B的加速度大小分别为和，由牛顿第二定律得
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）在时，设A和B的速度分别为和，则
（1分）
2s后，设A和B的加速度分别为和，此时A与B之间摩擦力为零，同理可得
（1分）
由于，可知B做减速运动，设经过时间的速度减为零，则有
解得（1分）
在时间内，A相对于B运动的距离
（1分）
在时间内，A相对于B运动的距离
（1分）
，物块与薄板刚好同时运动到斜面底端弹性挡板处
薄板B的长度（1分）
（3）由（2）可知3s时，薄板B的速度为0，物块的速度（1分）
物块与挡板碰撞后以的速度反弹，此过程中薄板静止不动，物块上滑的加速度
（1分）
设物块以加速度减速到0，该过程中物块的位移
由于物块滑上薄板的粗糙区域后加速度大于，故物块不会从薄板滑离，当物块与挡板多次碰撞后返回薄板粗糙处速度恰为0时，由能量守恒得
（1分）
解得（1分）
阅卷建议：各个结果不带单位的适当扣分，最多扣3分。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
C
D
C
B
AD
BD
BD
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 原子核是由核子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量，这就是原子核的结合能。反过来，核子结合成原子核要放出能量，如图1所示。不同原子核的比结合能是不一样的，如图2是按照实际测量结果画的图线，下列有关说法正确的是
图1图2
A. 图1中，对同一个原子核而言，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量一样大
B. 要把原子核分开，需要的能量越多原子核的比结合能越大
C. 两个氘核结合成一个氦核，需要吸收能量
D. 比结合能越大，原子核的核子平均质量也越大
2. 某同学在单人练习场练习网球，如图中1、2为两次网球打出后的运动轨迹，两轨迹均与墙壁垂直，设两次网球打出时的速度分别为、，网球在空中运动的时间分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 、的方向可能相同B. 、的大小可能相同
C. 、可能相同 D.
3. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设在月球上的宇航员，如果他已知月球的半径R，且手头有一个钩码、一盒卷尺和一块停表，利用这些器材和已知数据，他能得出的是
A. 引力常量B. 钩码的质量
C. 月球的质量D. 月球的“第一宇宙速度”
4. 司机李师傅跑长途前有检查汽车胎压的习惯，某次他通过车内的胎压监测发现左前轮的胎压较小（2. 0
bar），如图所示。李师傅马上通过充气机给轮胎充气直到和其他轮胎胎压相同，已知轮胎的容积为30L，充气机每分钟可以将压强为1bar、体积为5L的空气充入轮胎，忽略充气过程中轮胎温度和体积的变化，则李师傅需要充气的时间为
A. 1 minB. 2 minC. 3 minD. 4 min
5. 浅水波是指当水深与波长的比值较小时，水底边界影响水质点运动的波浪。浅层水波可看成简谐横波，如图甲所示是t＝1s时的波形图，图乙是水中平衡位置在x＝2. 5m处的可看成质点的浮标P的振动图像，浮标Q的平衡位置在x＝3m处，下列说法正确的是
A. 浮标P向浮标Q的方向移动
B. t＝0s时，x＝1. 5m处的质点位移为-6cm
C. t＝3s到t＝4. 5s浮标P的路程为
D. t＝3. 5s时，浮标P与浮标Q的位移等大反向
6. 电容式麦克风（图甲）是利用导体间的电容器充放电原理，以超薄的金属或镀金的塑料薄膜为振动膜感应音压，以改变导体间的静电压直接转换成电讯号，能实现原音重现，具有超高灵敏度、快速的瞬时响应等特点，是音响专家的最佳选择。图乙为电容式麦克风的原理示意图。E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属板。从左向右对着振动片P说话，P振动而Q不动。某歌手歌唱前有拍话筒的习惯，于是P、Q间距先变小再变大，若电源负极接地，在这个过程中
A. 板间场强先变小再变大
B. Q板上电荷量先变小再变大
C. 电阻R中先有从N到M的电流，再有从M到N的电流
D. 若P、Q正中间固定一带负电粒子，P、Q靠近过程中（不碰到粒子），粒子的电势能变小
7. 如图所示，绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长，下列说法正确的是
A. 分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流方向为顺时针
B. 分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，回路中电流随时间均匀增加
C. 分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，回路中的电流方向为顺时针
D. 分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表。三个定值电阻阻值分别为、、，其中。在M、N两端接电压有效值为U的交流电源，开始时开关S接触b点，现使S接触a点，下列说法正确的是
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数不变
C. 变压器的输出功率一定变大D. 整个电路消耗的功率变小
9. 国庆节，某游乐场在确保安全的情况下燃放烟花。质量m＝0. 3kg的烟花点燃后，在t＝0. 01s时间内发生第一次爆炸，向下高速喷出少量高压气体（此过程烟花位移可以忽略）。然后被竖直发射到距地面h＝20m的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸，烟花被炸成两部分，其中质量为的部分以的速度向东水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，g取. 则
A. 第一次火药爆炸，烟花动量变化量的大小为3. 0kg·m/s
B. 第一次火药爆炸过程中高压气体对烟花平均作用力大小为603N
C. 第二次火药爆炸过程有180J的化学能转化为机械能
D. 第二次火药爆炸后两部分烟花落地点间距为120m
10. 如图所示，在水平面内半径为R的圆周上的4等分点A、B、C、D处各固定一个点电荷，所带电荷量大小均为Q，其中A、C处为正电荷，B、D处为负电荷，E、F分别为BC和AD中点。在距圆心O点正上方R处的M点固定一个试探电荷q（图中未画出），规定无穷远处电势为零，不考虑试探电荷对电场的影响，下列说法正确的是
A. E、F两点的场强相同
B. 移走D处点电荷，M点的场强为
C. 移走D处点电荷，将试探电荷q由M点移到O点，试探电荷q的电势能一定增加
D. 移走D处点电荷，F点与M点的电势差大于M点与E点的电势差
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. （6分）某同学用DIS装置（由位移传感器、数据采集器、计算机组成，可以通过电脑软件作出物体运动的v-t图像）探究加速度与力的关系，如图a：
图a图b
（1）实验时需要先平衡摩擦力，该同学在不悬挂钩码的情况下在轨道上由静止释放小车，反复调整右侧垫块的位置，直到释放小车后电脑作出的v-t图像为__________.
（2）平衡摩擦力后，该同学悬挂n个相同钩码（n＝1、2、3、4），调整滑轮使细线和轨道平行，从图示位置由静止释放小车，作出对应钩码个数时小车运动的v-t图像（1、2、3、4）如图b所示. 分析图像该同学发现图像1、2、3、4的加速度分别为0. 25m/s2、0. 5m/s2、0. 74m/s2、0. 95m/s2. 图像4的加速度增量较小的原因为__________。
A. 钩码个数增多后需要重新平衡摩擦力
B. 钩码个数较多后钩码的质量不能满足远小于小车质量（含车上传感器）的条件
C. 释放小车的位置离接收器太远
（3）根据以上实验数据可知，小车质量（含车上传感器）约为每个钩码质量的__________倍。（，结果保留两位有效数字）
12. （9分）某同学找到一组采用“三串两并”方式连接的电池，即将6块相同的铅蓄电池分成3组，每组2块，将三组电池串联起来，将每组的两块并联起来。该同学想要测量这样的一组电池中每块电池的电动势和内阻，可供选择的器材如下：
A. 待测电池组（电动势约为6. 0V，内阻较小）；
B. 电流表A（量程为0～3A，内阻约为1Ω）；
C. 电压表V（量程为0～3V，内阻约为1000Ω）；
D. 电压表V2（量程为0～8V，内阻约为2000Ω）；
E. 滑动变阻器R1（0～5Ω）；
F. 滑动变阻器R2（0～50Ω）；
G. 导线若干、开关。
（1）本实验中电压表应选择__________，滑动变阻器应选择__________. （填写器材前面的代号）
（2）探究小组设计了甲、乙两种实验方案，__________（填“甲”或“乙”）方案更好。
（3）探究小组测得多组U、I数据，绘制出如图丙所示的U—I图线，则每块铅蓄电池的电动势为
__________V，内阻为__________Ω（结果均保留两位小数），铅蓄电池电动势的测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，内阻测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
13. （10分）如图所示，某无限大水池中的水深度为h，底部装有红绿两个光源（可视为点光源），红、绿光源在水中的折射率分别为，求：
（1）红光照亮水面的面积；
（2）若使两束光在水面不交叠，两束光源至少相距多远。
14. （13分）如图所示，一群电荷量为e、质量为m的电子从与y轴平行的虚线处垂直虚线射入圆形匀强磁场后均从坐标原点O进入x轴上方的匀强磁场区域，这群电子在虚线处的y坐标范围为-2R＜y＜0。已知圆形区域磁场和x轴上方磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反，圆形磁场区域的半径为R且与x轴相切于O点，x轴上方磁场范围足够大。在y＝1. 6R处放置一个长为2R且与x轴平行的荧光屏，荧光屏的中心刚好在O点正上方，不计电子重力及电子间的相互作用，求：
（1）电子的初速度大小v0；
（2）荧光屏上发光区域x坐标的范围；
（3）打在荧光屏上的电子在进入圆形磁场时的y坐标的范围。
15. （16分）如图所示，倾角为θ＝37°的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板，斜面上距离挡板一段距离处放置一质量为m的薄板B，其上下表面均与斜面平行，薄板由两段不同材质的板拼接而成，上半段粗糙、下半段光滑。薄板B最上端放置一质量也为m的物块，初始时A和B在外力作用下均处于静止状态。t＝0时撇去外力，A、B开始运动，在第2s末，物块刚好运动到薄板光滑段，第3s末与薄板同时运动到斜面底端弹性挡板处。已知物体与弹性挡板的碰撞为弹性碰撞，A与B粗糙段间的动摩擦因数，整个薄板与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）在0～2s时间内A和B加速度的大小；
（2）薄板B的总长度；
（3）通过计算分析物块是否能从薄板左端滑出，若能，求出物块滑离薄板时的速度；若不能，求出与弹性挡板碰撞后物块在薄板上粗糙部分运动的总路程。
物理参考答案及解析
1. A 【解析】原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，这个能量也是核子结合成原子核而释放的能量，A正确；要把原子核分开，需要的能量越多原子核的结合能越大，不是比结合能，B错误；核子结合成原子核时，原子核比结合能越大，平均每个核子的质量亏损越大，则原子核的核子平均质量就越小，由图2可知，两个氘核结合成一个氦核比结合能增大，核子有质量亏损，会放出能量，CD错误。
2. B 【解析】两轨迹均与墙壁垂直，故网球运动可视作从墙壁抛出的平抛运动，根据，可知，选项C、D错误；根据，可知水平方向，根据，可知竖直方向，故的方向不可能相同，大小可能相同，选项A错误、B正确。
3. D 【解析】在月球表面让一重物做自由落体运动，用卷尺测出下落的高度h，用停表测量出下落的时间t，根据，求得月球表面的重力加速度g，根据得第一宇宙速度，可求出月球的“第一宇宙速度”，D正确；由题给器材和已知数据无法求出引力常量和钩码质量，A、B错误；根据万有引力等于重力得，若想求出月球质量，还需要知道引力常量G，C错误。
4. C 【解析】根据气体实验定律，代入，，解得，则充气时间为，选项C正确。
5. D 【解析】质点只会在平衡位置附近做简谐运动，而不会“随波逐流”，A错误；由图乙可知，周期，由图甲可知波长，则波速，由图乙可知，时P向上运动，根据“质点带动法”可判断波源在左侧，波的传播方向向右，，可沿波传播的反方向平移波形，可知时，处的质点位移为，B错误；由图乙可知到，浮标P的路程为，C错误；时，图甲中波形沿x轴正方向平移，则P、Q之间中点处位于平衡位置，可知浮标P和浮标Q位移大小相等，方向相反，D正确。选D。
6. C 【解析】U不变，d先变小再变大，由场强可知，板间场强先变大再变小，A错误；由可知，d先变小再变大，C先变大再变小，因为U不变，由得Q先变大再变小，先充电再放电，先有从N到M的充电电流，再有从M到N的放电电流，B错误，C正确；P、Q靠近过程中，场强变大，中点电势变小，带负电粒子电势能变大，D错误。选C。
7. B 【解析】设初始正方形边长为L，金属杆单位长度电阻为，分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度v匀速移动金属杆1、2，1杆产生的感应电动势为，方向为顺时针，2杆产生的感应电动势为，方向为逆时针，，故回路中电流方向为逆时针，A错误；回路中总电阻不变，故回路中总电流为，故B正确。分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2，移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变，则初始时刻回路面积最大，在移动过程中穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，C错误；穿过闭合回路的磁通量为，随时间并非均匀变化，回路中总电阻保持不变，故回路电流并非定值，则通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加，D错误。选B。
8. AD 【解析】原、副线圈的匝数比为k，则原、副线圈和负载电阻可等效为阻值的电阻，当S从接触b点到接触a点时，负载电阻由变为，负载电阻阻值变大，等效电阻阻值也变大，M、N两端所接电压U不变，则原线圈电流变小，电阻分压变小，电压表示数变大，选项A正确、B错误；题目未知电阻与关系及变压器原副线圈的匝数关系，变压器的输出功率如何变化不能确定，选项C错误；开关S接触a点后，原线圈电路电流变小，电源电压不变，故整个电路消耗的功率变小，D正确。
9. BD 【解析】第一次火药爆炸后，设烟花的速度为v，则有，解得，烟花动量变化量的大小为，故A错误；第一次火药爆炸过程对烟花应用动量定理有，解得高压气体对烟花平均作用力大小为，故B正确；第二次爆炸，水平方向动量守恒，有，解得，所以另一部分烟花的速度大小为，方向水平向西，转化为机械能的化学能，故C错误；两部分下落的时间相等，均为，所以两部分烟花落地点间距为，故D正确。
10. BD 【解析】根据对称性和电场叠加原理可知E、F两点场强大小相等、方向相反，A错误；移走D处点电荷，根据电场矢量叠加可得M点的场强为，B正确；移走D处点电荷，根据电势叠加可知M点到O点电势升高，但不知道试探电荷电性，所以不能确定电势能变化，C错误；根据电势叠加，F点与M点的电势差大于M点与E点的电势差，D正确。
11. （6分）【答案】（1）平行于t轴的直线（2分）（2）B（2分）（3）37（2分，写成38也可给分）
【解析】（1）平衡摩擦力后，小车在轨道上做匀速直线运动，小车运动的图像为平行于t轴的直线；
（2）小车的加速度，当m远小于M时，，即，当m较大不满足远小于M时以上关系不成立，加速度增量较小，选项B正确；
（3）设小车质量（含车上传感器）为M，每个钩码的质量为，钩码个数为n，根据，利用n=1、2、3、4时的数据求出再求平均值，可得小车质量（含车上传感器）约为每个钧码质量的37倍。
12. （9分）【答案】（1）D（1分）E（1分）
（2）甲（1分）
（3）1. 90（2分）0. 15（2分）小于（1分）小于（1分）
阅卷建议：未保留两位小数的不给分
【解析】（1）电池组的电动势约为6. 0V，因此电压表选量程为的；为了使电压表示数变化明显些，滑动变阻器应选择最大阻值较小的。
（2）电源内阻较小，电流表应采用“相对电源外接法”，误差更小，选甲方案。
（3）根据闭合电路欧姆定律有，由图像可知截距，可得，斜率的绝对值，可得；在此实验中，电流表采用“相对电源外接法”，根据等效电源法可知，测得的电动势和内阻均偏小。
13. （10分）【答案】（1）（2）（备注：写成其他形式也给分）
【解析】（1）红光照亮的水面是一个圆形，设圆面半径为，红光发生全反射的临界角为，
由几何关系可知（2分）
由（2分）
可得
联立可得
再由（1分）
可得（1分）
（2）设绿光发生全反射时临界角为，对应的圆面半径为，
由（1）可知
两束光源至少相距（2分）
即（1分）
14. （13分）【答案】（1）（2）（写成也给分）
（3）（写成也给分）
【解析】（1）电子射入圆形磁场后均从坐标原点O进入x轴上方的磁场区域，所以电子运动半径与圆形磁场区域半径相同，根据牛顿第二定律（2分）
解得：（1分）
（2）电子到达O点时的速度方向在沿x轴负向到x轴正向180度的范围内，由于磁感应强度大小不变，所以电子在x轴上方运动的轨迹半径不变，仍为R。
如图所示，沿x轴正向运动的粒子到达荧光屏上的A点，由几何关系可知M、A点距离为（2分）
粒子到达左侧最远时与荧光屏相切于B点，由几何关系可知M、B点距离为（2分）
所以荧光屏上发光区域x坐标的范围为（或）（1分）
（3）到达荧光屏上A点的电子在进入圆形磁场时的y坐标为（1分）
到达荧光屏上B点的电子在O点出射的速度方向与x轴正向夹角满足（1分）
此时电子在进入圆形磁场时的y坐标为（2分）
打在荧光屏上的电子在进入圆形磁场时的y坐标的范围为
（或）（1分）
15. （16分）【答案】（1）（2）12m（3）8m
【解析】（1）在时间内，A和B的受力如图所示，其中是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，是B与斜面之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。
由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得
（1分）
（1分）
规定沿斜面向下为正。设A和B的加速度大小分别为和，由牛顿第二定律得
（1分）
（1分）
联立解得（1分）
（2）在时，设A和B的速度分别为和，则
（1分）
2s后，设A和B的加速度分别为和，此时A与B之间摩擦力为零，同理可得
（1分）
由于，可知B做减速运动，设经过时间的速度减为零，则有
解得（1分）
在时间内，A相对于B运动的距离
（1分）
在时间内，A相对于B运动的距离
（1分）
，物块与薄板刚好同时运动到斜面底端弹性挡板处
薄板B的长度（1分）
（3）由（2）可知3s时，薄板B的速度为0，物块的速度（1分）
物块与挡板碰撞后以的速度反弹，此过程中薄板静止不动，物块上滑的加速度
（1分）
设物块以加速度减速到0，该过程中物块的位移
由于物块滑上薄板的粗糙区域后加速度大于，故物块不会从薄板滑离，当物块与挡板多次碰撞后返回薄板粗糙处速度恰为0时，由能量守恒得
（1分）
解得（1分）
阅卷建议：各个结果不带单位的适当扣分，最多扣3分。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
D
C
D
C
B
AD
BD
BD
相关试卷
河北省石家庄市部分重点高中2023-2024学年高三上学期2月期末物理试题： 这是一份河北省石家庄市部分重点高中2023-2024学年高三上学期2月期末物理试题，文件包含物理答案pdf、物理pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共7页， 欢迎下载使用。
河北省2023-2024学年高三上学期大数据应用调研联合测评物理试题： 这是一份河北省2023-2024学年高三上学期大数据应用调研联合测评物理试题，共14页。试卷主要包含了 选择题的作答， 非选择题的作答， 本卷命题范围，5B等内容，欢迎下载使用。
2024河北省高三上学期大数据应用调研联合测评（III）物理PDF版含解析： 这是一份2024河北省高三上学期大数据应用调研联合测评（III）物理PDF版含解析，文件包含河北省2023-2024学年高三上学期大数据应用调研联合测评III物理pdf、河北省2023-2024学年高三上学期大数据应用调研联合测评III物理答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共12页， 欢迎下载使用。
