河北省衡水市第十三中學2023-2024學年高三壓軸卷物理試卷含解析

河北省衡水市第十三中學2023-2024學年高三壓軸卷物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖(甲)所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從高彈簧上端高h處自由下落．若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建立一坐標軸OX,小球的速度v隨時間t變化的圖象如圖(乙)所示．其中OA段為直線，切于A點的曲線AB和BC都是平滑的曲線，則關于A、B、C三點對應的x坐標及加速度大小，下列說法正確的是()A．B．C．D．2、如圖所示，一個人靜止在地面上，當時，人能拉起重物的最大重力為人重力的0.2倍，已知地面對人的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（忽略定滑輪的摩擦力），則當時，人靜止時能拉起重物的最大重力約為人重力的（）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍3、如圖甲所示，一傾角θ=30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上。現(xiàn)用大小為F=kt(k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標準單位)的拉力沿斜面向，上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力隨時間變化的關系圖象如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質量為1.5kgB．k的值為2.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．t=6s時，物塊的速度大小為2.2m/s4、假設某宇航員在地球上可以舉起m1=50kg的物體，他在某星球表面上可以舉起m2=100kg的物體，若該星球半徑為地球半徑的4倍，則（）A．地球和該星球質量之比為B．地球和該星球第一宇宙速度之比為C．地球和該星球瓦解的角速度之比為D．地球和該星球近地衛(wèi)星的向心加速度之比為5、如圖所示，直線1和曲線2分別是汽車a和b在同一平直公路上行駛的位置－時間（x－t）圖像，由圖像可知（）A．在t1時刻，a、b兩車的運動方向相同B．在t2時刻，a、b兩車的運動方向相反C．在t1到t3這段時間內，a、b兩車的平均速率相等D．在t1到t3這段時間內，a、b兩車的平均速度相等6、氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同金屬的逸出功如下表所示：

銫

鈣

鎂

鈹

鈦

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時輻射的所有光子中，能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有幾種A．2B．3C．4D．5二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，光滑平行金屬導軌間距為L，與水平面夾角為θ，兩導軌上端用阻值為R的電阻相連，該裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面。質量為m的金屬桿ab以沿導軌平面向上的初速度v0從導軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)位置。在運動過程中，ab與導軌垂直且接觸良好，不計ab和導軌的電阻及空氣阻力。則（）A．初始時刻金屬桿的加速度為B．金屬桿上滑時間小于下滑時間C．在金屬桿上滑和下滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量相同D．在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同8、如圖所示，一質量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計重力），自A點以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點飛出磁場，A點到CD的距離為。則（）A．磁感應強度為 B．磁感應強度為C．粒子在磁場中的飛行時間為 D．粒子在磁場中的飛行時間為9、圖甲為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，原線圈接圖乙所示的正弦交流電。圖中RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表。則下列說法正確的是（）A．圖乙所示電壓的瞬時值表達式為u＝51sin50πt(V)B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1：4C．變壓器輸入、輸出功率之比為1：4D．RT處溫度升高時，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大10、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是A．電流表的讀數(shù)為1.00AB．電流表的讀數(shù)為2.00AC．電壓表的讀數(shù)為110VD．電壓表的讀數(shù)為155V三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組做“驗證力合成的平行四邊形定則”實驗，涉及以下問題，請分析解答。(1)實驗的部分步驟如下：①將橡皮筋的一端固定在點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連一個彈簧測力計②如圖所示，沿相互垂直的兩個方向分別拉兩個彈簧測力計，使橡皮筋的繩套端被拉到某一點，由彈簧測力計的示數(shù)記錄兩個拉力、的大小，此時_________，______③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的繩套端拉至點，讀出拉力大小并確定其方向④在如圖所示的方格紙上以每格為標度，作出拉力、⑤應用平行四邊形定則作出、的合力的圖示，并按每格的標度讀出合力的大?、奕粼谡`差允許的范圍內，與滿足__________，則驗證了力合成的平行四邊形定則(2)實驗中，下列器材中必須要用的是__________(3)下列實驗操作正確的是________。A．拉動橡皮筋時，彈簧測力計要與木板平面平行B．每次拉伸橡皮筋時，兩個彈簧測力計間的夾角越大越好C．描點確定拉力方向時，兩點間的距離應盡可能大一些12．（12分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內阻r2約為0.5Ω）C．滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動勢12V，內阻可忽略）H．電鍵、導線若干（1）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的滑動變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖_____。（3）該小組測出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對應的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個9V，內阻10Ω的電源兩端，則它的實際功率為_______W。（結果均保留2位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一輕彈簧左側固定在水平臺面上的A點，自然狀態(tài)右端位于O點。用質量為4m的物塊將彈簧壓縮到B點（不拴接），釋放后，物塊恰好運動到O點?，F(xiàn)換質量為m的同種材質物塊重復上述過程，物塊離開彈簧后將與平臺邊緣C處靜止的質量為km的小球正碰，碰后小球做平拋運動經(jīng)過t=0.4s擊中平臺右側傾角為θ=45°的固定斜面，且小球從C到斜面平拋的位移最短。已知物塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)μ=0.64，LBO=2Loc=0.5m，不計空氣阻力，滑塊和小球都視為質點，g取10m/s2。求：(1)物塊m與小球碰前瞬間速度的大??；(2)k的取值范圍。14．（16分）滑雪者從高處沿斜面直線雪道下滑。雪道總長度為200m，傾角為。甲、乙兩滑雪者的滑雪板不同，與雪面的動摩擦因數(shù)分別為，。二人下滑過程中不使用雪杖加力，由靜止從雪道頂端自由下滑。g取，，。求：（計算結果保留2位有效數(shù)字）（1）甲滑雪者到達雪道底端時的速度；（2）若乙在甲之后下滑且不能撞到甲，乙開始下滑應遲于甲多長時間？15．（12分）一容積為V0的容器通過細管與一個裝有水銀的粗細均勻的U形管相連（U形管和細管中的氣體體積遠小于容器的容積V0），U形管的右管與大氣相通，大氣壓為750mmHg。關閉閥門，U形管的左、右管中水銀面高度相同，此時氣體溫度為300K?，F(xiàn)僅對容器內氣體進行加熱。①如圖所示，當U形管右側管中的水銀面比左側管中的水銀面高H=50mm時，求封閉容器內氣體的溫度；②保持①問中的溫度不變，打開閥門K緩慢抽出部分氣體，當U形管左側管中的水銀面比右側管中的水銀面高50mm時（水銀始終在U形管內），求封閉容器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值；③判斷在抽氣的過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并闡述原因。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB.OA段對應著小球下落h的過程，則XA=h，到達A點時的加速度為aA=g，選項B正確，A錯誤；C.B點是速度最大的地方，此時重力和彈力相等，合力為0，加速度也就為0，由mg=kx，可知，所以B得坐標為h+，所以C錯誤．D.取一個與A點對稱的點為D，由A點到B點的形變量為，由對稱性得由B到D的形變量也為，故到達C點時形變量要大于h+2，加速度ac＞g，所以D錯誤．2、A【解析】

設人與地面間的動摩擦因數(shù)為，當時當時求得，選項A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解析】

A．t=0時，彈簧拉力為零，物塊所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力，則故，yA錯誤；B．當t=2s時，彈簧拉力，由題圖乙知，此時物塊所受摩擦力為零，則解得，故B正確；C．拉力增大到一定程度，物塊向上滑動，由題圖乙知，物塊與斜面之間的滑動摩擦力大小，則解得故C錯誤；D．由題圖乙可知物塊在t1=4.4s時開始運動，此時在t=6s時在4.4s~6s內，物塊受彈簧拉力的沖量摩擦力和重力下滑分力的沖量而解得故D錯誤。故選B。4、C【解析】

AD．人的作用力是固定的，則由：F=m1g地=m2g星而近地衛(wèi)星的向心加速度和重力加速度近似相等；根據(jù)：則：AD錯誤；B．第一宇宙速度解得：則：B錯誤；C．星球的自轉角速度足夠快，地表的重力為0時星球瓦解，根據(jù)：得：C正確。故選C。5、D【解析】

AB．由圖像的斜率正負表示速度方向，由圖像可知，t1時刻，a、b兩車的運動方向相反，t2時刻，a、b兩車的運動方向相同，故AB錯誤；C．由圖像可知，b汽車的路程大于a汽車的路程，由于時間相同，所以b車的平均速率大于a車的平均速率，故C錯誤；D．在t1到t3這段時間內，兩汽車的位移相同，時間相同，故a、b兩車的平均速度相等，故D正確。故選D。6、C【解析】

氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷低能級時輻射光子的能量有6種；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金屬銫的逸出功為1.9eV，則能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有4種，故選C.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．a(chǎn)b開始運動時，ab棒所受的安培力根據(jù)牛頓第二定律得，ab棒的加速度選項A錯誤；B．物體下滑時加速度滿足根據(jù)可知金屬桿上滑時間小于下滑時間，選項B正確；C．克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的熱量，上滑過程中安培力較大，則克服安培力做功較大，產(chǎn)生的熱量較大，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，在金屬桿上滑和下滑過程中通過電阻R上的電荷量相同，選項D正確。故選BD。8、AC【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出運動軌跡，如圖所示：AB．A點到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯誤；CD．粒子在磁場中轉過的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場中做圓周運動的周期為：粒子在磁場中的運動時間為：故C正確D錯誤。故選：AC。9、BD【解析】

A．原線圈接的圖乙所示的正弦交流電，由圖知最大電壓51V，周期0.02s，故角速度是則故A錯誤；B．根據(jù)得，變壓器原、副線圈中的電流之比故B正確；C．理想變壓器的輸入、輸出功率之比應為1：1，故C錯誤；D．電壓表測的是原線圈的電壓即不變，則副線圈兩端電壓不變，RT處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，故D正確。故選BD。10、AC【解析】

CD．原線圈電壓有效值U1=220V，根據(jù)原副線圈匝數(shù)比為2:1可知次級電壓為U2=110V，則電壓表的讀數(shù)為110V，選項C正確，D錯誤；AB．根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，即解得I1=1.00A，選項A正確，B錯誤；故選AC.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、大小相等，方向相同CAC【解析】

(1)[1][2]②彈簧測力計的分度值為，估讀至，則示數(shù)分別為，[3]⑥若在誤差允許的范圍內，與合滿足大小相等，方向相同，則驗證了力合成的平行四邊形定則；(2)[4]實驗還需要用毫米刻度尺畫直線、并進行長度的測量，所以C正確，A、B錯誤；故選C；(3)[5]A．實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊形定則，為了減小實驗誤差，彈簧測力計、細繩、橡皮筋都應與木板平行，這樣各力的圖示能夠正確體現(xiàn)相應力的大小，故A正確；B．為減小作圖過程中產(chǎn)生的誤差，兩個彈簧測力計拉力間的夾角不能太小，也不能太大，故B錯誤；C．描點確定拉力方向時，兩點之間的距離應盡可能大一些，以減小實驗的誤差，故C正確；故選AC。12、C②2.0W(1.9~2.1W)【解析】

(1)[1]因為要求加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，所以滑動變阻器采用分壓接法，為了便于調節(jié)，應選擇最大阻值小的滑動變阻器，故填C。(2)[2]因為器材沒有電壓表，故用已知內阻的電流表A1串聯(lián)一個大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內阻，所以電流表應用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻Rx的I1—I2圖線的縱坐標改成，即熱敏電阻的電壓，單位為V，圖像就成為熱敏電阻的圖像。圖像上的點與坐標原點連線的斜率表