河北省承德市部分示范性高中2024届高三下学期二模物理试题（Word版附答案）

这是一份河北省承德市部分示范性高中2024届高三下学期二模物理试题（Word版附答案），共11页。

2．将第Ⅰ卷答案用2B铅笔涂在答题卡上，第Ⅱ卷用蓝黑钢笔或圆珠笔答在答题卡上.。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一．选择题（共7小题，每小题4分，计28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1．下列关于原子物理知识说法正确的是（ ）
A．甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，放出能量
B．乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为
C．丙图为光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系图线，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同
D．核反应方程中，是质子
2．如图所示，质量分别为m和2m的A、B两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B。调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的悬绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x。突然撤去木板，重力加速度为g，物体运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ）
A．撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为g
B．撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为0.5g
C．撤去木板后，B物块向下运动3x时速度最大
D．撤去木板后，B物块向下运动2x时速度最大
3．如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B．整个装置处于静止状态,已知重力加速度为g则（ ）
A．A对地面的摩擦力方向向左
B．A对地面的压力大于(M+m)g
C．B对A的压力大小为
D．细线对小球的拉力大小为
4．某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ）
A．透明介质的折射率越小，可视角度越小B．屏障的高度d越大，可视角度越大
C．防窥屏的厚度越大，可视角度越小
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
5．一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，行驶的速度为。由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在时刻将发动机的功率减半，以的恒定功率行驶到时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到，以恒定功率继续向前行驶到时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图像可能是（ ）

A B

C D
6．某简谐横波沿轴传播，在时刻的波形如图所示，此时介质中有三个质点和，B的横坐标为0，的纵坐标为0，与间沿轴方向的距离为波长的倍，质点B的振动方程为。下列说法正确的是（ ）
A．时刻起．质点回到平衡位置的最短时间为1.5s
B．该波的波长为
C．该波的波速大小为
D．该波沿轴正方向传播
7．宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F=kv，k为已知常数，宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，由上述条件可判断出（ ）
A．滑块的质量为
B．星球的密度为
C．星球的第一宇宙速度
D．该星球近地卫星的周期为
二、多选题（每题6分，在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图所示的传感器，甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上，当纸张从平行板间穿过时，可监控纸张的厚度。若电流计指针偏向a端，电容器放电；若电流计指针偏向b端，电容器充电。某次纸张从平行板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，则（ ）
A．平行板电容器的电容变小
B．平行板电容器的电容变大
C．甲、乙两板间纸张厚度变小
D．甲、乙两板间纸张厚度变大
9．如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（ ）
A．图甲中分子间距从到，分子间的作用力表现为斥力
分子b运动至和位置时动能可能相等
C．图乙中一定大于图甲中
D．若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于
10．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出图像，如图乙所示。已知图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的图线的切线水平，取无穷远处电势为零时点电荷的电势公式，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，以下说法正确的是（ ）


A．两点电荷为异种电荷
B．两点电荷的电荷量之比为
C．在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，
该正电荷一定能到达无穷远处
D．，
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、实验题（9题6分，10题10分）
11．（1）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图可以估算出油膜的面积是 ，由此估算出油酸分子的直径是 m（保留1位有效数字）。
（2）图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为 m（结果保留2位有效数字）。
12．某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为多用电表的电路图．已知选用的电流表内阻Rg＝5 Ω、满偏电流Ig＝25 mA，当选择开关接3时为量程100 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出。
（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为 ；选择开关接3时其数为 ．
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到
了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为 Ω；
③计算得到多用电表内电池的电动势为 V；（保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为 Ω.（保留两位有效数字）
四、解答题
13、 (8分）如图所示，是一种血压计的气路系统，血压计未工作时，气路系统内部封闭一定质量的空气，其压强为p0，体积为V0，血压计工作时，气泵工作，向气路系统充入压强为p0的空气，气路系统体积膨胀，当气路系统的压强达到1.5p0时，气路系统内的空气体积变为1.2V0，然后打开机械阀放出部分空气后，气路系统的压强变为1.2p0时，气路系统内的空气体积变为1.1V0，已知外界大气压强为p0，假定气路系统气体可视为理想气体，空气的温度不发生变化且与外界相同。
（1）当气路系统的压强达到1.5p0时，充入的外部空气体积；
（2）打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。
14.（14分）如图，水平传送带以恒定速率v₀顺时针转动，宽为4L、足够高的矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场下边界QP水平。矩形导体框abcd无初速度地放在传送带上且ad与MQ重合，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。已知导体框质量为m，总电阻为R，ab长为3L，ad长为2L，导体框平面始终与磁场垂直且不脱离传送带，重力加速度为g。
(1)求导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差Uad与时间t的关系式；
(2)求导体框向右离开磁场过程中，拉力冲量IF的大小
（16分）某款空气净化器（如图丙所示）采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如图甲所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板的电势变化周期为T=s，规律如图乙所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L、0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中B2=2B1，B1=T，不计粒子间的相互作用力和重力。求：
（1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比；
（2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比；
（3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。
甲
乙
丙
参考答案
1．C 2．C 3．D 4. A 5．B 6．D 7．B 8．BD 9．BD 10．AD
260cm2--272cm2均可 7× 10-10 或
12．（1） 17.3 mA（17.2～17.4 mA） 69 V （2） 150 3.8 （3） 70（67～71）
13.（1）假设充入的外部空气的体积为，根据玻意耳定律可得
其中， （2分）
可得充入的外部空气的体积为 （2分）
（2）假设放出的气体在时，对应的体积为，根据玻意耳定律可得
其中 解得 （2分）
放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比为（2分）
（1分）
）
14.（1）导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框整个在磁场中，ad边、bc边同时切割磁场线，则ad产生的动生电动势为
（1分）
）
导体框从开始运动到与传送带共速过程中，导体框一直做匀速直线运动，则
（1分）
）

（1分）
）
则导体框从开始运动到与传送带共速过程中，ad两点间的电势差与时间t的关系式
（1分）
）
（2）由题知，bc向右运动到NP时恰与传送带共速，此时施加水平向右的拉力，使导体框保持共速前的加速度离开磁场。导体框bc向右运动到NP到导体框离开磁场，水平方向受到向左的安培力、传送带向左的滑动摩擦力和施加水平向右的拉力F。其中传送带向左的滑动摩擦力
（1分）
）
导线框运动一直做匀加速直线运动，则，
解得，
（1分）
）
导线框离开磁场时，由于加速度不变，则导线框切割磁场线，产生的动生电动势为
（1分）
）
（1分）
）
导线框中电流
（1分）
）
则受到的安培力为
传送带向左的滑动摩擦力则有
则
（4分）
）
拉力冲量的大小
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设时刻进入I区的粒子，恰好能到达A板，根据牛顿第二定律有
（1分）
若加速时间 （1分 ）
加速位移 减速位移 又 （1分）
联立解得
一个周期内t1时刻后的粒子无法穿过I区，一个周期内穿出电场的粒子和B板所释放的粒子数之比为 （1分）
粒子能进入III区，，II区中，根据洛伦兹力提供向心力有
（1分）
假设t2时刻（）进入I区的粒子，先以加速度a做匀加速，后匀减速，恰好以v1速度离开并进入II中，则有
加速位移减速位移 （2分）
又 （1分）
解得
一个周期内t2时刻后的粒子无法进入III区，一个周期内穿过II区进入III区的粒子和B板所释放的粒子数之比 （1分）
（3）0时刻进入粒子离开速度最大 ，如图所示
在II区中，根据洛伦兹力提供向心力，则有
最大运动半径r0=0.1m=2L （1分）
同理，在III区B2磁场中半径 （1分）
由何关系得，
则离距离 （2分）
在t2时刻进入粒子离开速度最小，如图所示
在II区中，r1=L，在III区中 （1分）
由几关系得
，
则离距离
（1分）
故最高点与最低点之间的距离
（1分）