2023届新高考模拟预热卷 物理（河北卷 含解析）

这是一份2023届新高考模拟预热卷 物理（河北卷 含解析），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2023届新高考模拟预热卷 物理（河北卷 含解析）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.在核裂变和核聚变反应中，下列说法正确的是(   )A.核裂变和核聚变过程中，质量不发生变化B.控制铀-235核裂变反应速度的方法是控制中子的数量C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变和轻核聚变D.在中子轰击下生成和的过程中，会吸收核能2.氢原子的能级图如图所示.已知可见光红光的光子能量范围为1.61~2.00 eV，黄光能量范围为2.07~2.14 eV，绿光能量范围为2.14~2.53 eV，蓝光能量范围为2.53~2.76 eV，紫光能量范围为2.76~3.10 eV.下列说法正确的是(   )A.大量氢原子处于能级的激发态，跃迁到基态最多能发出10种不同频率的光B.一个氢原子处于能级的激发态，跃迁到基态最多能发出3种不同频率的光C.用能量为12.09 eV的光子照射处于基态的氢原子，能发出红光D.用能量为12.09 eV的光子照射处于基态的氢原子，能发出紫光3.滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目.如图所示，水平滑道上运动员间距.运动员A以速度向前匀速运动.同时运动员B以初速度向前匀减速运动，加速度的大小，运动员A在运动员B继续运动后追上运动员B，则的大小为(   )A.4 m B.10 m C.16 m D.20 m4.质量为m的物体放置在倾角的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数，现用拉力F（与斜面的夹角为β）拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是(   )A.拉力最小时，物体受三个力作用B.时，即拉力沿斜面向上时，拉力F最小C.斜面对物块作用力的方向随拉力F的变化而变化D.拉力F的最小值为5.中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为43 m.已知地球半径约为6400 km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为，则该行星和地球质量之比的数量级为(   )A. B. C. D.6.如图所示，真空中三点的连线构成一个边长的等边三角形，AD为BC连线的中垂线，D为BC连线中点.若将电荷量均为的两点电荷分别固定在B、C点，已知静电力常量，则(   )A.两点电荷间的库仑力大小为B.将一负点电荷放在D点，其受到的电场力最大C.A点电场强度的大小为D.从D点到A点电势逐渐升高7.两个固定的同心金属圆环中间部分存在与圆面垂直的磁感强度为B的匀强磁场如图所示，一长度为的金属棒MN，处在如图所示位置时与两圆的交点分别为，其中将金属棒平均分成了四等份，已知大圆环的总电阻为，小圆环和金属棒的总电阻均为，当金属棒以速度v经过如图所示位置时，下列说法正确的是(   )A.金属棒产生的总感应电动势为B.金属棒产生的总感应电动势为C.金属棒MP上产生的感应电流大小为D.金属棒MP上产生的感应电流大小为二、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，每题有多项符合题目要求。8.图甲是某一简谐波刚刚传播到处时的波形图，从此刻开始计时，图乙表示介质中某点的振动图像，由此可知(   )A.波源起振时的方向沿y轴正方向B.波源起振时的方向沿y轴负方向C.经过处质点的振动方向沿y轴正方向D.经过处质点的振动方向沿y轴负方向9.如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，原线圈接有阻值为的定值电阻，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为，副线圈接有总阻值为的滑动变阻器，初始时滑片在滑动变阻器正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是(   )A.副线圈交变电流的频率为50 HzB.交流电流表的示数为5.5 AC.若将的滑片向上移动，则交流电压表的示数变大D.当的阻值调到时，副线圈输出功率最大10.如图所示，将一根光滑的硬质金属导线制成四分之一圆弧轨道AB后固定在竖直平面内，为轨道的圆心，水平。质量为m的细圆环P套在轨道上，足够长的轻质细绳绕过光滑的细小定滑轮分别连接圆环P与另一质量也为m的小球为一边长为R的正方形。若将细圆环P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，圆环P在细绳拉动下将沿轨道运动。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则细圆环P下滑至B点的过程中，下列说法正确的是(   )A.小球Q的机械能先增加后减少B.细圆环P的机械能先减少后增加C.小球Q的速度为零时，细圆环P的速度大小为D.细圆环P运动到B点时，圆弧轨道对圆环P的弹力大小为三、非选择题：共5题，共54分。11.（6分）某同学发现在如图所示的装置中，更换不同的弹簧，电压表的读数也会随之发生变化.故设计如下的实验来测量装置中弹簧的劲度系数：（1）当秤盘上不放物体时指针与金属丝上端接触，将此时电压表的刻度标记为零.（2）放上质量为m的砝码，指针随秤盘同步下移的过程中，秤盘始终保持水平，弹簧始终在弹性限度内.稳定后读出此时电压表的读数U.（3）更换不同劲度系数的弹簧，重复上述实验步骤，记录下放上相同质量m的砝码时，电压表的读数U.（4）已知金属丝的总长度为l，重力加速度为g，电源电动势为E，内阻忽略不计，砝码的质量为m，则电压表示数U与弹簧的劲度系数k的关系为________（用题目所给字母表示）.（5）进行数据分析时，应作出________（填“”“”或“”）图像.12.（9分）某同学将一内阻为425 Ω、量程为0~150 μA的微安表改装为量程为0~1 mA的电流表，再把该电流表改装为一多挡位欧姆表.（1）把该微安表改装为量程为0~1 mA的电流表需要_______（填“串联”或“并联”）_______的电阻.（2）取一电动势为1.5 V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1 mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中M为_______（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为_______Ω.13.（10分）如图甲所示，高度为H、导热性能良好的光滑圆柱形容器，通过不漏气的“T”形绝热活塞（厚度不计）密封一定质量的理想气体，容器外包裹有一层轻质保温材料。当圆柱形容器竖直倒置于“T”形活塞上处于静止状态时，活塞到容器底部的距离为，已知大气压强恒为，环境温度为，重力加速度为g，“T”形绝热活塞的面积为S，环境温度始终保持不变。（1）若通过电热丝对密封气体加热，圆柱形容器将沿竖直方向缓慢上升，当容器口上升至活塞位置时，密封气体温度升高了，求升高的温度；（2）停止加热，同时取走容器外的保温材料，待容器恢复至初始位置后，将容器悬挂于天花板上，稳定后，活塞再次位于容器口位置，如图乙所示，求圆柱形容器的质量M。     14.（14分）如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧，轨道半径，下端恰好与光滑水平面OA平滑连接，质量为的铁球（可视为质点）由圆弧轨道顶端无初速度释放，后从A点冲上倾角为的光滑斜面且无机械能损失，铁球在斜面上运动后在B点冲出斜面.（，重力加速度取）求：（1）铁球运动到圆弧轨道底端时对圆弧轨道的压力大小；（2）斜面的长度；（3）在B点左侧1.2 m处放置一足够高的竖直挡板，铁球与挡板碰撞时的速度大小。     15.（15分）如图所示，空间有一xOy直角坐标系，其第Ⅰ象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为的粒子从y轴上的P点以某一初速度垂直进入磁场，方向与y轴正方向成角。粒子从x轴上进入匀强电场时，速度方向与x轴负方向也成角，最后从y轴上的Q点垂直y轴飞出电场。已知P点到坐标原点O的距离为d，不计带电粒子的重力。求：（1）磁感应强度B与电场强度E的大小；（2）粒子从P点运动到Q点所用的时间t。（3）粒子在电场中运动的过程动量变化量的大小。
 
答案以及解析1.答案：B解析：核裂变和核聚变过程中，释放能量，由知，质量会减小，选项A错误；控制铀-235核裂变反应速度的方法是控制中子的数量，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，选项C错误；在中子轰击下生成和的过程中，存在质量亏损，会释放核能，选项D错误。2.答案：C解析：大量氢原子处于能级的激发态，跃迁到基态最多能发出种不同频率的光，故A选项错误；一个氢原子处于能级的激发态，跃迁到基态最多能发出2种不同频率的光，即能级到能级，能级到基态，故B选项错误；氢原子从基态跃迁到第3能级，需要吸收的能量，用能量为12.09 eV的光子照射处于基态的氢原子，则氢原子刚好跃迁到能级，当氢原子处于能级时，会自发地向低能级跃迁，产生的三种光子的能量为1.89 eV，10.2 eV，12.09 eV，其中1.89 eV的光子刚好对应可见光中的红光，故C选项正确，D选项错误。3.答案：C解析：运动员B做匀减速直线运动，速度减为零的时间为，此时运动员A的位移为，运动员B的位移为，因为，即运动员B速度减少为零时，运动员A还未追上运动员B，则运动员A在运动员B停下来的位置追上运动员B，即，故选C。4.答案：D解析：斜面对物体的作用力，指的是摩擦力和支持力的合力，则有不变，则不变，即斜面对物块作用力的方向不随拉力F变化，C错误；对物块受力分析如图所示，，，联立①②③解得，当时，拉力F最小，最小值为，此时物体受4个力作用，选项D正确，选项AB错误。5.答案：C解析：由第一宇宙速度，得；行星与地球的半径之比为，它们的第一宇宙速度之比为，代入数据计算可得行星和地球的质量之比约为，C正确，ABD错误。6.答案：C解析：根据库仑定律，知两点电荷间的库仑力大小为，解得，选项A错误；在等量同种正点电荷周围的电场中，连线中点处的电场强度为零，则放在D点的负点电荷受到的电场力为零，选项B错误；两点电荷在A点产生的电场强度大小相等，均为，根据电场叠加原理和几何关系，两点电荷在A点产生的合电场强度大小为，解得，电场强度E的方向竖直向上，选项C正确；沿着电场线方向电势降低，由此可知，从D点到A点电势逐渐降低，选项D错误。7.答案：C解析：金属棒中产生的总感应电动势等于两段产生的感应电动势之和，，总感应电动势，故AB错误；整个电路的等效电路图如图所示，其中，则总电阻，金属棒MP上产生的感应电流，故C正确，D错误。8.答案：BC解析：由题图甲知，波沿x轴正方向传播到处时，该点的振动方向向下，即沿着y轴负方向，波源的起振方向也沿着y轴负方向，故B正确，A错误；由题图乙可知，该波的周期，由题图甲可知，波长，则传播速度，波由处向前传播的距离，波传播到处时，处的质点的振动情况跟题图甲中处的质点振动情况相同，振动方向沿y轴正方向，故C正确，D错误。9.答案：AC解析：由正弦式交流电的电压瞬时值表达式可知，，则副线圈交变电流频率为，A正确；根据理想变压器电压、电流与匝数的关系可知，由串联电路电压规律有，且副线圈电压，联立以上各式可解得，B错误；若将的滑片向上移动，副线圈电阻增大，可先假设不变，那么减小，由可知，变小，这样会使得两端电压减小，增大，则也会增大，C正确；采用等效电源法，将与原副线圈等效为电源的内阻，则，当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，即当阻值调到时，副线圈输出功率最大，D错误。10.答案：CD解析：分析可知，小球Q先向下运动，后向上运动，细绳拉力对Q先做负功后做正功，因此小球Q的机械能先减少后增加，A错误；细绳拉力对细圆环P先做正功后做负功，因此细圆环P的机械能先增加后减少，B错误；根据速度的合成与分解可知，细圆环P的速度沿细绳方向的分量大小等于Q的速度大小，当小球Q的速度为零时，细圆环P的速度方向与细绳垂直，根据几何关系可知，此时细绳与水平方向的夹角为45°，根据机械能守恒定律有，解得，C正确；细圆环P运动到B点时，的速度大小相等，设为v，根据机械能守恒定律可得，在B点，对细圆环P有，解得圆弧轨道对圆环P的弹力大小，D正确。11.答案：（4）（5）解析：（4）设秤盘的质量为M，当秤盘上不放物体时，，放上质量为m的砝码后，，弹簧向下移动的距离；在电路中，联立解得。（5）由可知，的图像为过原点的倾斜直线，方便数据处理。12.答案：（1）并联；75（2）红；1000解析：（1）增大电流表的量程时，连接的电阻起分流作用，所以需要并联一个电阻；根据并联电路的特点可得，解得。（2）由题图甲可知，电流由M回到电源负极，根据“红进黑出”可知，M为红表笔；根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为，结合中值电阻刻度可知，该欧姆表倍率为×100，所以待测电阻阻值为1000 Ω。13.答案：（1）（2）解析：（1）圆柱形容器沿竖直方向缓慢上升，处于平衡状态，密封气体压强一定，由盖-吕萨克定律有解得（2）容器恢复至初始位置，对容器进行受力分析有将容器悬挂于天花板上，稳定后对容器进行受力分析有容器导热，整个过程气体温度不变，由玻意耳定律有解得14.答案：（1）30 N（2）3.25 m（3）4 m/s解析：解：（1）设铁球运动到圆弧轨道底端时速度的大小为，铁球从圆弧轨道顶端滑到轨道底端，根据机械能守恒定律得解得小球在最低点由牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知，铁球运动到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小为30 N（2）设铁球在斜面上的加速度大小为a，由牛顿第二定律得解得铁球在斜面上运动时间，由运动学规律得铁球运动到B点的速度斜面的长度（3）将铁球在B点的速度沿着水平和竖直方向分解，有上升时间这段时间内，铁球在水平方向的位移，则铁球与挡板碰撞时恰好运动到最高点，竖直方向的速度为零则铁球与挡板碰撞时的速度大小15.答案：（1）（2）（3）解析：（1）粒子在第Ⅰ象限做匀速圆周运动，在第Ⅳ象限做类斜抛运动，运动轨迹如图所示。在磁场中，由几何关系得由牛顿第二定律，得联立解得在电场中，有联立解得（2）粒子在磁场中的运动周期粒子在磁场中的运动时间粒子从P点运动到Q点所用的时间联立解得（3）对粒子在电场中的运动过程，由动量定理，得解得