2024届河北省保定市保定部分高中高三下学期一模物理试题

这是一份2024届河北省保定市保定部分高中高三下学期一模物理试题，共14页。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答．写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡，上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、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．宇宙中一些年轻炽热的恒星通过热核反应，源源不断地向外辐射能量，其中一种热核反应为，已知、、的比结合能分别为、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．核反应中的为
C．的中子数为7
D．核反应中的质量亏损为
2．甲、乙两个单摆在同一地理位置做简谐振动的图像分别如图曲线甲、乙所示，根据图像所提供的信息来判断，下列说法正确的是（ ）
A．甲的周期为
B．乙的周期为
C．甲、乙的摆长之比为9：16
D．内乙的路程为
3，一物体做匀加速直线运动，从计时开始的函数关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体的初速度为
B．物体的加速度为
C．前3s内物体的位移为
D．第3s内物体的平均速度为
4．如图所示，质量为的均匀直木杆静置在水平面与倾角为的光滑斜面之间，已知斜面对木杆的支持力大小为，重力加速度为、，下列说法正确的是（ ）
A．木杆处于四力平衡状态
B．水平面可能是光滑的
C．水平面对木杆的支持力大小为
D．水平面对木杆的摩擦力大小为
5．在地球表面，被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为的小球，所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示，已知小球所处的纬度为，重力为，万有引力为，地球的半径为，自转周期为，下列说法正确的是（ ）
A．细线的拉力与是一对平衡力
B．小球所需的向心力为
C．地球赤道处的重力加速度为
D．地球的第一宇宙速度为
6．如图所示的电路，电源的内阻为，定值电阻甲的阻值为，乙的阻值与灯泡的阻值相等，电容器的电容为，当闭合、断开，稳定后，灯泡的功率为，电容器的带电量为，忽略灯泡阻值的变化，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的阻值为
B．电源的电动势为
C．当闭合，在断开与闭合两种稳定情况下，灯泡两端电压的变化量与电阻甲中电流的变化量的比值的绝对值为
D．当、均闭合，甲中的电流为
7．如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场垂直纸面向里（水平向里），磁场的上、下边界间距为（为未知量），质量为的正方形线框边长为，当线框的下边距磁场上边界的距离为时，让线框从静止开始下落，经过一段时间，线框刚好进入磁场并开始做匀速运动．已知重力加速度为，忽略空气的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．磁场上、下边界的间距
B．当线框的下边刚到达磁场的下边界时，速度为
C．线框的电阻为
D．线框在离开磁场的过程中流过某一横截面的电荷量为
二、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，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．一定质量的理想气体，从状态开始，经历B、C两个状态又回到状态，压强与体积的关系图像如图所示，与横轴平行，等腰的面积为的反向延长线经过坐标原点，已知气体在状态的温度为，再根据图像所提供的其它已知信息，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态的体积为
B．气体在状态的压强为
C．气体在状态的温度为
D．从状态到状态，外界对气体做的功为
9．如图所示的理想变压器，原线圈的匝数为6，两个副线圈的匝数分别为3、2，三个电阻甲、乙、丙的阻值均为，电源是正弦交流电，已知甲两端的电压为，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端的电压为
B．通过电阻乙的电流为
C．电源电压的有效值为
D．三个电阻的总功率为
10．如图所示，粗糙的水平面上放置一轻质弹䈠，弹簧的右端固定，左端与质量为的滑块甲（视为质点）连接，小球乙（视为质点）静止在点，让甲在点获得一个水平向左的初速度，且甲在点时弹簧处于压缩状态，此时弹簧所蕴含的弹性势能为，当甲运动到点时弹簧正好恢复到原长，甲继续运动到点时与乙发生弹性碰撞．已知甲与水平面之间的动摩擦因数为，A、B两点间距与B、C两点间距均为，下列说法正确的是（ ）
A．甲刚到达点时的速度大小为
B．甲刚到达点时，弹簧的弹性势能为
C．甲刚到达点时（与乙发生碰撞前）的动能为
D．若甲、乙碰撞刚结束时，乙的速度为，则乙的质量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量小车的质量与当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的小车（传感器的质量忽略不计）、质量已知的钩码、水平玻璃桌而（右端带定滑轮）、动滑轮（轻质）、轻质细线．
实验步骤如下：
A．调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂在动滑轮上，调节桌面与悬点间的距离，使动滑轮两侧细线竖直，小车与钩码由静止开始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
B．改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M；
C．画出的函数关系图像．
回答下列问题：
（1）设当地的重力加速度为，小车的质量为，写出的函数关系图像的表达式___________（用g、m、M来表示）．
（2）若图像纵轴的截距为，斜率为，可得___________（用来表示），___________（用b、k来表示）．
12．（9分）某同学要测量某太阳能电池的电动势和内阻，在一定光照下，该太阳能电池有一定的电动势，但其内阻不是确定的值，内阻大小随输出电流的变化而变化．该同学设计了如图甲所示的电路．
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最_________（填“左”或“右”）端．闭合开关后，调节滑动变阻器．实验测得多组电流表示数I和电压表示数U，某次电流表的示数如图乙所示，则这时电路中的电流为__________A．
（2）根据测得的多组数据作图像如图丙所示，根据图像可以判断，在实验给定的光照条件下，该太阳能电池的电动势为__________（保留2位有效数字），从图上看出，当电流满足时，与成线性关系，此时该电池的内阻__________（保留2位有效数字）．在不满足与成线性关系的条件下，电池内阻随输出电流的增大而__________（填“增大”“不变”或“减小”）．
（3）由于电压表分流，使测得的电动势比真实值__________（填“大”或“小”）．
13．（10分）如图所示，截面是扇形的玻璃砖放在水平面上，扇形的半径为R，，面涂有反射层，一束单色光竖直向下照射在面上的点，折射光线照射在面的点，反射光线照射在弧面的中点E，与平行，光在真空中的传播速度为c．求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）该单色光从C点传播到E点所用的时间．
14．（12分）如图所示的竖直面内，平行板、与水平方向成角固定放置，构成的区域是边长为5L的正方形，在此区域中制造一个恒定的风场．现让小球（视为质点）从A点的等高点以水平向左的速度抛出，当小球从的中点进入风场后，会受到恒定的风力，并沿直线运动到的中点．已知风力的大小为、方向与垂直，重力加速度为，，忽略空气的阻力，求：
（1）小球的质量以及小球在点的速度大小；
（2）小球在点时重力的瞬吋功率．
15．（17分）如图所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场中，有一沿纸面与水平方向成夹角的光滑绝缘细杆，细杆的右下端点的右侧、竖直虚线的左侧存在竖直向上的匀强电场，竖直虚线的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上、电场强度为的匀强电场，虚线右侧、点左侧两个磁场的磁感应强度相同．一质量为的带正电小球（视为质点）套在细杆上，从点由静止开始下滑，到达点时与细杆之间刚好无弹力，接着小球从点进入电场，到达虚线上的点时速度刚好水平向右，然后小球在虚线的右侧正好做匀速圆周运动，经过一段时间正好到达虚线上的点．已知a、b两点之间的距离为10L，小球在虚线左侧的电场中运动的加速度大小等于重力加速度g，，，求：
（1）小球的带电量以及小球在点的速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小以及b、c两点间的电势差；
（3）小球从a点到点，动量变化率的大小．
参考答案、提示及评分细则
一、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．【答案】D
【解析】热核反应是放热反应，A错误；该核反应的方程式为，则为，B错误；的中子数为，C错误；由能量守恒可得，解得，D正确．
2．【答案】A
【解析】由图像可知，、，则有，A正确，B错误；由，可得，C错误；由图像可知，则内乙的路程为，D错误．
3．【答案】C
【解析】由可得，结合图像可得、，解得、，A、B错误；由可得，前3s内物体的位移为，C正确；第3s内物体的平均速度等于第时刻的速度，由可得，D错误．
4．【答案】A
【解析】木杆受到四个力的作用处于平衡状态，地面对木杆一定有水平向右的静摩擦力，则水平面一定是粗糙的，A正确、B错误；把分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有、，竖直方向由力的平衡可得，水平方向由力的平衡可得，综合解得、，C、D错误．
5．【答案】D
【解析】细线的拉力与是一对平衡力，A错误；小球所需的自转向心力为，结合，可得，B错误；小球所在位置的重力加速度为，赤道处的重力加速度小于小球所在位置处的重力加速度，C错误；由、综合可得地球的第一宇宙速度为，D正确．
6．【答案】C
【解析】对电容器，，对灯泡，则有，综合解得灯泡的阻值为，A错误；由欧姆定律可得，由闭合电路欧姆定律可得，综合解得，B错误；由闭合电路欧姆定律可得，，比较可得，则有，即，C正确；当、均闭合，稳定后灯泡与乙并联的总电阻为，由闭合电路欧姆定律可得通过甲的电流为，综合计算可得，D错误．
7．【答案】B
【解析】由题意可得，解得，A错误；当线框的下边刚到达磁场的下边界时，设速度为，分析线框的运动过程结合自由落体运动的规律可得，综合可得，B正确；设线框刚进入磁场时匀速运动的速度为，由、、、、，综合解得，C错误；由、、，综合可得，线圈在离开磁场的过程中，综合可得，D错误．
二、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，有多项符合题目要求．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．【答案】AC
【解析】设气体在状态的体积为，在状态A、B的压强分别为、，与横轴平行，的面积为，由几何知识可得，由等腰三角形的对称性可得，A正确；的反向延长线经过坐标原点，由正比例图线的比例性可得，综合解得，B错误；、的压强相等，则有，气体从状态到状态，由理想气体状态方程可得，综合解得，C正确；由几何关系可得直线与横轴所围成的面积为，由功的定义可得外界对气体做的功等于关系图像与横轴所围成的面积，则气体从状态到状态外界对气体做的功为，综合可得，D错误．
9．【答案】BD
【解析】设原线圈两端的电压为、甲的电流为，两个副线圈两端的电压分别为、，由理想变压器的原理可得，、，由欧姆定律可得，由能量守恒定律可得，综合解得、、，A错误；由欧姆定律可得通过电阻乙的电流为，B正确；由闭合电路欧姆定律可得电源的电压为，C错误；由能量守恒定律可得三个电阻的总功率就是电源输出的功率，则有，D正确．
10．【答案】BCD
【解析】甲从运动到，由能量守恒定律可得，结合可得，A错误；甲运动到点时弹簧正好恢复到原长，A、B两点间距与B、C两点间距均为，则甲在A、C两点弹簧的弹性势能相等均为，B正确；甲从运动到，由能量守恒定律可得，综合解得，C正确；设甲刚到达点时的速度为，则有，解得，设乙的质量为，由弹性碰撞的规律可得，，综合可得，当，综合解得，D正确．
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．【答案及评分细则】（1）（2分，结果正确，形式不同可以同样得分，其他结果均不得分）
（2）（2分，结果正确，形式不同可以同样得分，其他结果均不得分）
（2分，结果正确，形式不同可以同样得分，其他结果均不得分）
【解析】（1）对小车由牛顿第二定律可得，由动滑轮对应的连接体的运动规律可得钩码的加速度为，对钩码由牛顿第二定律可得，综合可得，变形可得．
（2）若图像纵轴的截距为，斜率为，则有、，综合解得、．
12．【答案及评分细则】（1）右（1分，其他结果均不得分）
0.160（1分，填“”得1分，多填单位A同样得分，其他结果均不得分）
（2）2.9（2分，多填单位V可得1分，其他结果均不得分）
7.3（2分，填“7.0~8.0”得2分，多填单位可得1分，其他结果均不得分）
增大（2分，其他结果均不得分）
（3）小（1分，其他结果均不得分）
【解析】（1）闭合开关前，为保护电路，将滑动变阻器的滑片移到最右端，使其接入电路的电阻调到最大；电流表的示数为．
（2）由闭合电路欧姆定律可知，故图像的纵轴截距表示电源电动势，读数可知；图像线性部分的斜率的绝对值等于内阻的大小；在不满足与成线性关系的条件下，由可知，光伏电池的内阻随输出电流的增大而增大．
（3）由于电压表的分流，使测得的电动势比真实值小．
13．【答案】（1）（2）
【解析及评分细则】（1）与平行，则（1分）
则为正三角形，根据几何关系，光在点入射角（1分）
折射角（1分）
则折射率（2分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）由于为弧的中点，则（1分）
为等腰三角形，（1分）
解得（1分）
光从点传播到点所用时间（2分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；结果错误，按步骤得分，2分的其中写对一个等式给1分．
14．【答案】（1）（2）
【解析及评分细则】（1）在风场中对小球进行受力分析，其合力由指向，由二力合成的矢量三角形可得（1分）
解得（1分）
由几何关系可得，A、P两点与点的高度差为（1分）
设小球从到的运动时间为，则有（1分）
设小球在点的速度为，把小球在点的速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有
、（2分）
由自由落体运动的规律可得（1分）
综合可得、、、、（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；结果错误，按步骤得分，、，每个式子为1分，最后结果、、、不占分值，写对不给分，写错或不写不扣分．
（2）在风场中对小球受力分析，由二力合成的矢量三角形以及牛顿第二定律可得
（1分）
由匀加速直线运动的规律可得（1分）
小球在点重力的瞬时功率为（1分）
综合计算可得（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
15．【答案】（1）（2）（3）
【解析及评分细则】（1）设小球的带电量为，小球在虚线的右侧做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，电场力与重力等大反向，则有（1分）
解得（1分）
小球在细杆上运动时，把小球的重力分别沿着细杆和垂直细杆方向分解，分析可得合力为
（1分）
由牛顿第二定律可得
设小球在点的速度大小为，由匀加速直线运动的速度位移关系可得（1分）
综合解得、（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；结果错误，按步骤得分，该步骤不占分值，写对不给分，写错不扣分．
（2）设匀强磁场的磁感应强度为，小球到达点时与轻杆之间无弹力，即洛伦兹力与重力垂直细杆方向的分力等大反向，则有（1分）
解得（1分）
设虚线左侧电场的电场强度为，小球在虚线左侧电场中运动，加速度竖直向上大小为，则有
（1分）
把小球在点的速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有、（1分）
由逆向思维可得从到小球做类平抛运动，
在水平方向的分运动以做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为0，加速度向上大小为，末速度为的匀加速直线运动，则有（1分）
b、c两点间的电势差为
综合解得、、（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；结果错误，按步骤得分，该步骤、每写对一个得1分，最多得1分，该步骤、不占分值，写对不给分，写错不扣分．
（3）小球从到的运动时间为（1分）
小球从到的运动时间为（1分）
小球从到的运动时间为（1分）
小球从到动量的变化量的大小为（1分）
动量变化率的大小为（1分）
综合可得（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
A
D
C
B
AC
BD
BCD