2024年河北省高考物理一轮模拟试题

这是一份2024年河北省高考物理一轮模拟试题，共19页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，如图所示，让质量为m的小球甲等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1．某种金属，在光的照射下产生光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像如图所示，假设普朗克常量未知，已知光速为c，图像上的一点的坐标为（a、b），横轴的截距为d，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克常量为
B．当入射光的频率为0.5a时，光电子的最大初动能为0.5b
C．金属的逸出功为
D．当入射光的波长大于，金属就不能发生光电效应
2．一束复色光由空气射向玻璃后，因折射分为如图所示的a、b两束单色光。关于两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率
B．两种单色光由玻璃射向空气时，a光全反射的临界角大于b光全反射的临界角
C．a光的频率大于b光的频率
D．让a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比较大
3．如图所示，M、N为两个带有等量异种电荷的平行金属板，两板间电场强度E=1×104V/m，方向向下。M板和N板相距10cm，电场中A点距N板为3cm，B点距M板为2cm。下列说法正确的是（ ）
A．A、B间的电势差UAB=500V
B．让M板接地，则B点的电势φB=300V
C．让N板接地，则A点的电势φA=300V
D．一电子从A到B静电力做功小于电子从A到C点再到B静电力做的功
4．如图所示，和是位于水平面内足够长的光滑平行金属轨道，轨道间距为之间连接一阻值的电阻，其余电阻可忽略不计，空间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，已知磁感应强度随时间的关系为，比例系数时刻，金属杆紧靠在端，在外力作用下，由静止开始以恒定加速度向右滑动，则时回路中电流大小为（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，矩形线圈与磁场平行放置，矩形线框的面积为40cm2，匝数为100匝，转速为25r/s，匀强磁场的磁感应强度为，线框的电阻不计，变压器为理想变压器。L1、L2是两个标有“4V 1A”的灯泡，开关S断开时，灯泡L1正常发光，图中A1、A2两交流电流表为理想电表，那么（ ）
A．从图示位置开始计时，线框内产生的交变电压的瞬时值为
B．开关S闭合后，灯泡L1将亮度不变
C．变压器原、副线圈电路中的两电流表A1，A2读数比为1∶10
D．开关S断开时，电流表A1示数是0.1A
6．如图所示，斜面体甲放在小车内的水平地板上，物块乙放在斜面体上，两者一起随车向右匀加速运动，关于甲、乙受力的分析正确的是（ ）
A．甲物体可能受到4个力的作用
B．甲物体受到车厢向右的摩擦力
C．乙物体可能受到2个力的作用
D．车对甲的作用力大小等于甲、乙的重力之和
7．如图所示，让质量为m的小球甲（视为质点）从A点以向右的速度水平抛出，到达C点时的速度大小为，与水平方向的夹角为；再让质量为m的小球乙（视为质点）从A点的正上方的B点以向右的速度水平抛出，到达C点时的速度大小为，与水平方向的夹角为，忽略空气的阻力，重力加速度为，则甲的速度偏转角与乙的速度偏转角之和为（ ）
A．B．C．D．无法确定
二、多选题
8．如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知（ ）
A．该电源的电动势为6V，内阻是2Ω
B．固定电阻R的阻值为2Ω
C．该电源的最大输出功率为9W
D．当该电源只向电阻R供电时，其效率约为3.3%
9．根据光的折射定律，当光从空气进入某透明介质中，下列关于入射角i和折射角r的函数关系图像，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．如图所示，在一个棱长为a的立方体木箱上，一辆可操控的小车沿着木箱的表面，选择一条最短的路线，由顶角A点处运动到G点处。小车运动过程中保持速度大小为v不变，则下列说法正确的是（ ）
A．小车运动的路程为3a
B．小车运动的位移为
C．小车运动的位移为
D．小车运动的时间为
三、实验题
11．学习小组利用如下实验装置研究两小球弹性碰撞过程中的动量守恒。如图所示，斜槽固定在水平桌面上且末端切线水平，距槽末端一定距离的位置固定着一个竖直挡板，A、B两小球直径相同且发生弹性碰撞，不计斜槽转折点的能量损耗和空气阻力，实验步骤如下：
①将白纸、复写纸固定在竖直挡板上，用来记录实验中小球与竖直挡板的撞击点；
②用水平仪确定竖直挡板上与小球圆心O等高的点并记录为P；
③让入射小球A单独从斜槽固定挡板处静止自由释放，记录小球在竖直挡板上的撞击点；
④将被碰小球B静止放置在水平轨道的末端，让入射球A再次从斜槽固定挡板处静止释放，A、B两球在斜槽末端碰后均向右水平抛出，记录A、B两小球在竖直挡板上的撞击点；
⑤重复③④操作多次，确定两小球各次的平均撞击点Q、M、N；
⑥测得、、
根据该实验小组的实验，回答下列问题：

（1）关于该实验，下列说法正确的是
A．该实验要求斜槽必须尽可能光滑
B．该实验无需要求斜槽光滑
C．入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量
D．入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量
（2）根据实验操作，3个撞击点P、Q、M、中，入射小球A单独释放后在竖直挡板上的撞击点为 点，A、B碰撞后A的撞击点为 点，A、B碰撞后B的撞击点为 点。
（3）该实验由于没有天平无法测出小球A、B的质量，实验小组认为只要测出、、，且满足 （写出、、关系式），则在误差允许范围内，小球A、B发生弹性碰撞过程中的动量守恒。
四、解答题
12．如图所示，建筑工地上某人在一水平台上用轻质绳拉住质量为的重物，另一轻质绳与竖直方向夹角与绳打结于点且恰好垂直。已知人的质量，重物与人均处于静止状态，（取，）则：
（1）绳与绳的拉力分别为多大；
（2）人受到的平台对他的支持力与摩擦力的大小。
13．长为的轻绳一端固定在点，一端与质量为的小球相连，小球在竖直平面内运动，始终受到大小、方向水平向右的恒力作用。如图甲所示，第一次将小球拉到点，轻绳刚好水平拉直，由静止释放小球，小球运动到最低点；如图乙所示，第二次将小球拉到点，轻绳刚好水平拉直，由静止释放小球，小球最终做往复运动，设绳子张紧的过程中，沿绳子方向的速度在极短的时间内迅速减小到零，且绳子不会被拉断。重力加速度大小为，不计空气阻力。求：
（1）第一次小球运动到最低点时绳子中的拉力大小；
（2）第二次释放小球绳子张紧过程中，机械能的损失；
（3）小球做往复运动到达右侧最高点时，细绳与之间的夹角。
14．如图所示，xOy坐标平面内，第一象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小。离子源持续逸出带电量为、质量为m的离子，其初速度视为0，加速电场的电压大小，粒子垂直于y轴的点进入第一象限的磁场、然后从点经过x轴。不计粒子重力，求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）粒子从第四象限经过y轴时的纵坐标。
15．图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=50匝，电阻r=2Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值R=8Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过，通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。
题号
一
二
三
四
总分
得分
参考答案：
1．C
【详解】AC．由光电效应方程，结合已知条件可得
，
综合解得
，
故A错误，C正确 ；
B．当入射光的频率为0.5a时，金属不一定发生光电效应，故B错误；
D．当入射光的频率小于，金属就不能发生光电效应，结合，可得
解得
故D错误。
故选C。
2．C
【详解】AC．根据折射定律可得：，由于a光的偏折程度大，则a光的折射角小，所以玻璃对a光的折射率更大，频率大，故A错误，C正确；
B．由，可知a光全反射的临界角小于b光全反射的临界角，故B错误；
D．由于玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，所以a光的波长小于b光的波长；由可知a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比较小，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．A、B间的电势差为
故A错误；
B．M板与B点的电势差为
让M板接地，则B点的电势为
故B错误；
C．A点与N板的电势差为
让N板接地，则A点的电势
故C正确；
D．电场力做功与路径无关，所以一电子从A到B静电力做功等于电子从A到C点再到B静电力做的功，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】时磁场强度为
金属杆的速度为
在时刻，金属杆与初始位置的距离为
这时，杆与导轨构成的回路的面积为
此时金属杆产生的感应电动势为
由闭合回路欧姆定律，有
故选C。
5．B
【详解】A．由于从垂直中性面的位置开始计时，所以线框内产生的交变电压的瞬时值为
故A错误；
B．开关S闭合后，灯泡L1两端电压不变，亮度不变，故B正确；
C．原线圈两端电压的有效值为40V，副线圈两端电压为4V，根据电压比等于匝数的比，可知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，但由于电容器通交流，电流表示数A2读的不是副线圈中的总电流，所以两电流表A1，A2读数比不是1∶10，故C错误；
D．开关S断开时，由于电容器通交流，所以副线圈的总电流大于1A，由电流比等于匝数的反比可知电流表示数A1大于0.1A，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】C．对乙物体受力分析，其受到重力、斜面给的支持力以及斜面对乙的摩擦力如图所示
由题意可知，其有一个向右的加速度，设斜面的夹角为，乙的质量为m，所以在水平方向有
竖直方向有
故C项错误；
D．将甲乙看成一个整体则车对其的作用力有两个效果，一个是抵消甲乙的重力，使其在竖直方向静止，两一个作用是提供水平方向的加速度，所以其车对甲的作用力大小不等于甲、乙的重力之和，故D项错误；
AB．结合上述分析可知，甲受到自身的重力，乙对甲的压力，乙对甲的摩擦力，车厢给的支持力，以及车厢向右的摩擦力，所以受到五个力的作用，故A错误，B正确。
故选B。
7．B
【详解】在C点，把甲、乙的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，则有
，，，
两球在水平方向的位移相等均设为，由类平抛运动的规律可得甲、乙的运动时间分别为
，
，
解得
，
解得
（舍去），
故选B。
8．BC
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律与
E=U+Ir
由图线AB可知电源的电动势为
E=6V
内阻
A错误；
B．由图线OM可知
B正确：
C．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率
C正确：
D．当该电源只向电阻R供电时，电源效率为
D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】当光从空气进入某透明介质中，根据光的折射定律可知
或者
则选项AC正确，BD错误。
故选AC。
10．BD
【详解】A．小车运动的路程为
选项A错误；
BC．小车运动的位移为
选项B正确，C错误；
D．小车运动的时间为
选项D正确。
故选BD。
11． BC/CB M N Q
【详解】（1）[1]AB．小球做平抛运动，所以要求斜槽轨道末端必须水平，斜槽不必光滑，故A错误，B正确；
CD．为了防止入射小球反弹，所以入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故C正确，D错误。
故选BC。
（2）[2][3][4]小球离开斜槽后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有
水平方向做匀速直线运动，有
而根据动量守恒有
由因为入射小球的质量大于被碰小球的质量，即，根据之前的解析式，可以推知
而小球离开斜槽后做平抛运动，而由题意可知，其小球的水平位移相等，所以水平速度越大，则运动时间越短，其竖直高度越低，所以，入射小球A单独释放其撞击点为M点；A、B碰撞后，A球的撞击点为N点，B球的撞击点为Q点。
（3）[5]设OP的距离为x，小球离开斜槽做平抛运动，竖直方向做自由落体，有
水平方向做匀速直线运动，有
整理有
由题意可知，、、整理得
又因为动量守恒，所以有
又因为是弹性碰撞，所以有
以上式子联立，整理有
即
12．（1），；（2），
【详解】（1）对点受力分析如图所示，由平衡条件，的合力与重物的重力大小相等，方向相反，可得
，
解得
，
（2）对人受力分析如图所示，由牛顿第三定律可知
由平衡条件可知
解得
，
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设第一次小球从释放，运动到时速度为，根据动能定理有
在最低点，根据牛顿第二定律，有
解得
（2）第二次释放小球，小球受到水平向右的恒力，以及竖直向下的重力作用，由于，则小球从点沿连线的方向做匀加速直线运动，到点时绳子张紧，设小球到点时，速度大小为，根据动能定理有
此时，速度方向与水平方向的夹角，由题意，有
解得
（3）设小球做往返运动，运动到达右侧最高点（速度为零）时，细绳与竖直方向的夹角为细绳张紧后，小球的速度为
从最低点到右侧最高点的过程中，根据动能定理有
解得：
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由几何关系知，粒子在磁场中运动的半径满足
解得
粒子在磁场中运动轨迹如图
所对的圆心角满足
解得
设粒子的电荷量为q质量为m，进入第一象限时速度为，则
，
解得
（2）粒子在磁场中运动的时间
整理得
（3）粒子在第四象限电场中
，
又
整理得
解得
故粒子从第四象限经过y轴时的纵坐标为。
15．（1）100V；（2）；（3）0.1C，7.85J
【详解】（1）由图线可知
Wb，
因为，所以
交流发电机产生的电动势的最大值
（2）电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律得，电路中电流的有效值为
I==5A
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过，磁通量变化量为
通过线圈的电荷量
根据焦耳定律可得