2023屆河北省高三下學期第二次高考模擬演練物理試題含答案

2023屆河北省高三下學期第二次高考模擬演練物理試題

學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________

一、單選題

1．2022年的俄烏戰(zhàn)爭再次引發(fā)了核武器的話題，目前鈷彈只是構(gòu)想中的核武器，在中

60

子彈外面裹一層鈷59，中子彈爆炸發(fā)出的中子打在鈷59上，變成具有放射性的鈷23Co，

6060

而鈷23Co衰變成鎳24Ni，同時放射出一定量的射線，這樣就增加了核彈的輻射威力，

鈷Co半衰期約為5.27年。則下列說法正確的是（）

A．射線是能量很高的電磁波，由于它不帶電，在磁場中不會偏轉(zhuǎn)

60

B．1g23Co經(jīng)過10.54年有0.5g發(fā)生了衰變

C．鈷Co衰變成鎳的核反應方程為60Co60Ni0e

23241，屬于衰變

D．如果增加壓強或者升高溫度，都會改變鈷60的半衰期

2．2022年北京冬奧會已經(jīng)圓滿舉辦，其中高臺跳雪是冬奧會最具有觀賞的比賽項目之

一。如圖為某運動員比賽時的示意圖，跳雪運動員從水平雪道末端以一定的初速度v0沿

水平方向向左飛出，不計空氣阻力，則運動員從飛出至落到雪坡（可視為斜面）上的整

個過程中，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．運動員飛行的時間與初速度平方成正比

B．運動員飛行的位移與初速度平方成正比

C．重力的沖量與初速度的平方成正比

D．重力做功的平均功率與初速度的平方成正比

3．基于方便快捷的特點高鐵是目前大多數(shù)人出行的首選，通過分析可知提高列車運動

速率的有效途徑是增大發(fā)動機的功率和減小阻力因數(shù)（設(shè)阻力與物體運動速率的二次方

2

成正比，與車正面截面積成正比，即FfkSv，k是阻力因數(shù)，S為車正面截面積）。當

發(fā)動機的額定功率為P0時，列車運動的最大速率為vm，要使列車運動的最大速率增大

到1.5vm，可采用的方法為（）

試卷第1頁，共8頁

1

A．車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的

2，發(fā)動機額定功率增大到原來的2倍

41

B．車高減為原來的，發(fā)動機額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的

54

45

C．車高減為原來的，阻力因數(shù)減為原來的，發(fā)動機額定功率增大到原來的2.25

56

倍

81

D．車高減為原來的，發(fā)動機額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的

92

4．一列橫波沿著x軸正方向傳播，處在x10.5m和x23.5m的兩質(zhì)點A、B的振動圖

像如圖所示，則以下說法錯誤的是（）

A．2.5s末A、B兩質(zhì)點的位移相同

B．2s末A點的速度大于B點的速度

12

C．該波的波長可能為m

13

3

D．該波的波速可能為m/s

11

5．在某次救援行動中甲、乙兩名隊員保持如圖所示位置不動通過定滑輪相互配合將一

箱子緩慢拉至所在的平臺上，乙隊員手中的細繩始終保持水平狀態(tài)且高度不變，甲隊員

根據(jù)現(xiàn)場情況收放手中的繩子，忽略繩的重力及滑輪的摩擦，不計空氣阻力，當箱子向

左移動過程中下列說法正確的是（）

A．甲隊員手中繩子上的拉力先增大后減小

B．乙隊員手中繩子上的拉力不斷減小

C．地面對甲隊員的支持力減小

D．地面對甲隊員的摩擦力小于對乙隊員的摩擦力

6．如圖所示，a、b端接有效值為220V的正弦式交流電源，理想變壓器原、副線圈匝

試卷第2頁，共8頁

數(shù)比為4:1。當理想交流電流表的示數(shù)為1A時，內(nèi)阻為4Ω的電動機正常工作，已知R1

和R2的電阻均為2，則下列說法正確的是（）

A．R1的電功率為1W

B．R2的電功率為36W

C．電動機兩端的電壓為45.6V

D．電動機的輸出功率為122W

7．2022年4月16日神舟十三號載人飛行任務取得圓滿成功，太空出差半年的航天員

翟志剛、王亞平、葉光富返回地面，載人飛船與空間站艙段進行分離后，需繞地球軌道

飛行幾圈，某時段飛行軌跡如圖所示，載人飛船在該橢圓軌道上運行，已知近地點A到

地心距離為r1，遠地點B到地球心距離為r2，地球質(zhì)量為M，地球的平均密度為，引

力常量為G，近地點到地球表面的高度未知，則下列物理量結(jié)論正確的是（）

2G3M2

A．地球的第一宇宙速度為6

3

rr

B．載人飛船在該橢圓軌道上運行周期為2rr12

122GM

rr

C．地球的自轉(zhuǎn)周期Trr12

122GM

1622G3M

D．地球表面的重力加速度為3

9

二、多選題

8．如圖所示，足夠長光滑水平面上，一輕質(zhì)彈簧左端與質(zhì)量為2m的B滑塊相連，右

端與質(zhì)量為m的滑塊A接觸而不固連，彈簧處于原長，現(xiàn)給A施加一瞬間沖量使其獲

試卷第3頁，共8頁

得一個水平向左的初速度v0，經(jīng)一段時間后滑塊A與彈簧分離，其間彈簧的最大彈性

勢能為Ep，則下列說法正確的是（）

A．A與彈簧分離前任一時刻，A與B的動量之比為1:2

B．若事先將B固定，彈簧的最大彈性勢能為1.5Ep

C．兩者分離后A、B的動能之比為1:8

D．若事先在距B左側(cè)很遠處固定一剛性擋板，則最終B不可能追上A

9．如圖所示，虛線O、A、B、C、D是某勻強電場中的5個平行且相鄰間距為2cm的

等勢面，一電子經(jīng)過O時的動能為10eV，從O到C的過程中克服電場力所做的功為

6eV，已知等勢面D的電勢為OV，下列說法正確的是（）

A．等勢面B的電勢為4V

B．該勻強電場的場強大小為1000V/m

C．該電子經(jīng)過等勢面C時，其電勢能為-2eV

D．該電子經(jīng)過等勢面A時的動能是經(jīng)過等勢面C時動能的2倍

10．如圖所示，間距為l的足夠長光滑平行導軌傾角為，導軌上端接阻值為R的定值

電阻。導軌之間虛線下方有區(qū)域無限大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，磁場方向垂

直導軌平面向上。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿EF以沿導軌斜向下的速度v0進入磁

場，進入磁場后立即做減速運動，金屬桿與導軌始終垂直且接觸良好，不計導軌電阻。

以虛線所在位置為坐標原點，斜向下為x軸的正方向，金屬桿在磁場中運動速度v、桿

中的感應電流i、受到的安培力F、回路產(chǎn)生的焦耳熱Q隨x或運動時間t之間的關(guān)系

圖像中，錯誤的是（）

試卷第4頁，共8頁

A．B．

C．D．

三、實驗題

11．某同學用落體法來驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示，圖乙是實驗過程中得到

的一條比較清晰的紙帶，其中A、B、C是紙帶上連續(xù)三個點，分別測出這三點與起始

點O的距離如圖中數(shù)據(jù)所示（取當?shù)氐闹亓铀俣葹間9.80m/s2，電火花打點計時器工

作頻率為50Hz）。

（1）為盡可能地減小實驗誤差，以下四項舉措合理的是；

A．重錘盡量選用密度大的材料

B．安裝打點計時器盡量兩個限位孔在同一豎直線上

C．重復操作時盡量讓重錘從同一位置開始下落

D．計算打到B點時的瞬時速度，可以根據(jù)vB2ghB進行計算

（2）若重錘的質(zhì)量為m200g，則可知自打下O點到打下B點的過程中，重錘的重力

勢能的減少量為Ep，動能的增加量為Ek，則可知在實驗誤差允許

的范圍內(nèi)，重錘的機械能守恒。（以上兩空均保留二位有效數(shù)字）

12．學校實驗室有一量程為5mA的電流計，某同學想測量其內(nèi)阻大小，采用如下方法：

（1）先用多用電表的歐姆擋“10”擋直接測量此電流計的內(nèi)阻，多用電表的示數(shù)如圖

甲所示，則該電流計的內(nèi)阻為。

試卷第5頁，共8頁

（2）由于歐姆表的測量值誤差較大，為進一步精確測量電流計的內(nèi)阻，該同學設(shè)計測

量的電路圖如圖乙所示，圖中R為電阻箱，R1為滑動變阻器，另外實驗室還有下列器

材可供選擇：電源E（電動勢為1.5V，內(nèi)阻不計）、電流表（量程未知）、滑動變阻器

A（阻值為100）、滑動變阻器B（阻值為300）、電阻箱C（最大阻值為9999.9，

額定電流為1A）、電阻箱D（最大阻值為99.9，額定電流為0.1A）、開關(guān)S和導線若

干。則滑動變阻器應該選，電阻箱應該選（分別填“A”或“B”和“C”或“D”）；

（3）連接好電路后分別調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器的阻值，使得電流計的指針滿偏，記

下此時電流表指針位置，記下此時電阻箱R的阻值為R19900，然后再重新調(diào)節(jié)電阻

箱和滑動變阻器的阻值，使得電流計的指針指在滿偏的三分之二處，且電流表指針位置

恰好沒有改變，記下此時電阻箱R的阻值為R2422，則電流表的內(nèi)阻RA

（計算結(jié)果保留整數(shù)）。

四、解答題

13．一連通器與貯有水銀的容器M用軟管相連如圖所示，連通器的兩直管A和B豎直

放置，兩管上端封閉，管內(nèi)各有一段被水銀柱封閉的理想氣體，氣體溫度始終與環(huán)境溫

度相同。當環(huán)境溫度T0300K時，A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差h20cm，A管中空

氣柱長度l19cm，壓強pA12cmHg?，F(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢升高，同時調(diào)節(jié)M的高度，

使B管中水銀柱的高度不變，某時刻A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差增加了3cm，求此時

環(huán)境溫度T（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。

試卷第6頁，共8頁

14．如圖所示，xOy坐標系處在豎直平面內(nèi)。在y0的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強電場，

場強大小為E1.0N/C，在第二象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場（圖

中未畫出），磁感應強度大小為B2.0T。一帶電小球以初速度v010m/s沿與x軸負方

向成37角的方向從M點進入第一象限，在第一象限內(nèi)做直線運動，而后從y軸上的P

點進入第二象限。經(jīng)歷一段時間后，小球經(jīng)x軸上的Q點離開電場區(qū)域，速度方向與x

軸負方向成37角，重力加速度取g10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：

（1）帶電小球的帶電性質(zhì)及比荷；

（2）矩形區(qū)域的最小面積。

15．如圖所示，有一足夠長的傳送帶以v5m/s的速率逆時針勻速轉(zhuǎn)動，傾角37，

傳送帶在M點與光滑水平地面平滑連接，有一半徑R0.5m豎直光滑半圓軌道在N點

與地面平滑連接，其中MN間距足夠大，一壓縮的輕質(zhì)彈簧被細線鎖住，可視為質(zhì)點的

A、B兩滑塊分別緊靠左右兩側(cè)并處靜止狀態(tài)，某一時刻燒斷細線，與輕質(zhì)彈簧分離后

A滑上傳送帶，B恰好能通過半圓軌道最高點P，A、B的質(zhì)量分別為m12kg、m24kg，

A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2，sin370.6。求：

（1）被壓縮的輕質(zhì)彈簧的彈性勢能Ep；

（2）滑塊A在傳送帶上滑行最大距離；

（3）在保證能通過半圓軌道最高點情形下，半圓軌道的半徑取不同值時B落在水平面

上與N之間距離的最大值。

試卷第7頁，共8頁

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1．A

【詳解】A．射線是能量很高的電磁波，由于它不帶電，在磁場中不會偏轉(zhuǎn)，故A正確；

B．由公式

t10.54

2

115.2711

mmmmm0.25g

0000

2224

知，應該有0.75g發(fā)生了衰變，故B錯誤；

C．鈷Co衰變成鎳的核反應方程為60Co60Ni0e

23241，但應該屬于衰變，故C錯誤；

D．半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，因而溫度與壓強均不會影響物質(zhì)的半衰期，故D錯誤。

故選A。

2．B

【詳解】A．由平拋運動的規(guī)律有

1

gt2

h2gt

tan

xv0t2v0

整理后有

2vtan

t0

g

A錯誤；

B．令運動員飛行的位移為s，有

xvt2v2tan

cos00

ssgs

整理后有

2v2tan

s0

gcos

B正確；

C．重力的沖量

Imgt2mvtan

G0

C錯誤；

D．重力做功的平均功率

vgt

Pmgymgmgvtan

G220

D錯誤。

答案第1頁，共13頁

故選B。

3．C

【詳解】由題意可知有

3

P0kSvm

由題意可知列車寬度一般不能改變，因而改變高度后，截面積即變化。令列車車寬為L，由

3

P0kSvm

有

P

0v3

kLhm

現(xiàn)在要使列車運動的速率增大到1.5vm，則應該有

P333.375P0

1.5vm3.375vm

kLhkLh

1

若車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的2，發(fā)動機額定功率增大到原來的

3.375

PP

20

4

若車高減為原來的，發(fā)動機額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的

5

20

kk

27

45

若車高減為原來的，阻力因數(shù)減為原來的，發(fā)動機額定功率增大到原來的

56

P2.25P0

8

若車高減為原來的，發(fā)動機額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的

9

2

kk

3

故ABD錯誤，C正確。

故選C。

4．C

【詳解】A．由圖可得，周期為4s，A、B兩質(zhì)點的振動方程分別為

y2sintcm

A

2

y2costcm

B

2

當t2.5s時

答案第2頁，共13頁

yAyB2cm

則A正確，不符合題意；

B．由振動圖像讀出，2s末A質(zhì)點的位移yA0，處于平衡位置，速度最大；B質(zhì)點的位移

yB2cm，處于波谷，速度是零，所以2s末A質(zhì)點的速度大于B質(zhì)點的速度，則B正確，

不符合題意；

C．t0時刻，質(zhì)點A正通過平衡位置向上運動，質(zhì)點B在波峰，波從A向B傳播，則AB

間的距離

3

xxn3m(n0,1,2,)

21

4

則

12

m(n0,1,2,)

4n3

12

因而該波的波長不可能為m，故C錯誤，符合題意；

13

D．根據(jù)

3

vm/s(n0,1,2,)

T4n3

當n2時，波速為

3

vm/s

11

則D正確，不符合題意。

故選C。

5．C

【詳解】對甲、乙隊員手中繩子的結(jié)點進行受力分析，結(jié)點受到兩段繩子的拉力及箱子對其

豎直向下的拉力（大小等于箱子重力大小），作出力的動態(tài)三角形如圖所示

由圖可知隨著乙向左拉動物體，甲隊員手中繩子上的拉力逐漸增大，乙手中繩子上的拉力也

答案第3頁，共13頁

不斷增大；甲隊員受本身重力、手中繩子拉力及地面摩擦力、支持力四個力作用，令甲隊員

手中繩子張力為T，繩子左側(cè)部分與豎直方向夾角為，右側(cè)部分與豎直方向夾角為，由

甲受力平衡可知，地面對甲隊員的支持力應該為

NGTcos

甲

由于T增大，角保持不變，則地面對甲隊員的支持力減?。磺液苊黠@有

水平方向由平衡條件知：

fTsin

甲

fTsin

乙

則有

ff

甲乙

所以在移動的過程中，地面對甲的摩擦力大于對乙的摩擦力。

故選C。

6．D

【詳解】A．R1消耗的電功率為

2

P1I1R12W

故A錯誤；

B．a(chǎn)、b端接入有效值為220V的正弦式交流電源，通過R1的電流為1A，而R1的電阻為2，

則

UIR2V

R111

因此可知原線圈電壓

UUU218V

1R1

線圈匝數(shù)比為4:1，則副線圈電壓

U

U154.5V

24

副線圈中電流為

=

I24A

答案第4頁，共13頁

R2消耗的電功率為

2

P2I2R232W

故B錯誤；

C．電動機兩端的電壓為

UUU54.5V42V46.5V

M2R2

故C錯誤；

D．電動機為非純電阻用電器，功率滿足關(guān)系

PPP

總輸出熱

則電動機的輸出功率為

PPPUII2R46.54W424W122W

輸出總熱MM2M

故D正確。

故選D。

7．D

【詳解】A．設(shè)地球的半徑為R，近地衛(wèi)星受到的地球引力為其提供向心力

Mmv2

Gm

r2r

4

R3M

3

聯(lián)立則可求出地球的第一宇宙速度為

4G3M2

y6

3

故A錯誤；

BC．根據(jù)開普勒定律，載人飛船在橢圓的軌道周期與半徑為

rr

r12

2

的圓軌道周期相同，即有

Mm42rr

Gm12

2T22

r1r2

2

整理后有

答案第5頁，共13頁

rr

Trr12

122GM

根據(jù)本題條件無法求出地球的自轉(zhuǎn)周期，故BC錯誤；

D．在忽略地球自轉(zhuǎn)的條件下應該有

Mm

Gmg

R2

則可求得地球表面的重力加速度為

GM1622G3M

g3

R29

故D正確。

故選D。

8．BC

【詳解】A．A與彈簧分離之前任一時刻，A與B受到的彈力始終大小相等，方向相反，因

而受到的沖量的大小相等，但A具有一定的初速度，因而兩者的速度大小不一定相等，即

動量大小之比不一定為1:2，A錯誤；

B．A、B運動過程中，二者相對靜止時，彈性勢能最大，由動量守恒定律有

mv03mv

即

11v21

Emv23m0mv2

p202930

B固定，則A速度減小為0時彈性勢能最大，可得

1

Emv21.5E

p20p

B正確；

C．整個過程系統(tǒng)根據(jù)動量守恒及機械能守恒可得

mv0mvA2mvB

111

mv2mv22mv2

202A2B

解得

v

v0

A3

2v

v0

B3

即有

答案第6頁，共13頁

11

Emv2mv2

kA2A180

14

E2mv2mv2

kB2B90

即兩者分離后A、B的動能之比為1:8，選項C正確；

D．由前面分析可知B與檔板發(fā)生彈性碰撞反向運動時vBvA，則B可追上A，選項D錯

誤。

故選BC。

9．ACD

【詳解】A．因等勢面間距相等，由UEd得相鄰虛線之間電勢差相等，電子由O到C有

qUOC6eV

即

eUOC6eV

則

UOC6V

各虛線電勢如圖所示

電子由O到C，因電場力做負功，故電場方向垂直虛線斜向右上方，沿電場線方向電勢降

低

B4V

故A正確；

B．由勻強電場的場強公式有

U2

EV/m100V/m

d2102

故B錯誤；

C．由上分析可知C點的電勢為2V，則經(jīng)過C時，電勢能

EpCeC2eV

答案第7頁，共13頁

故C正確；

D．由O到A過程有

WOAEkAEkO2eV

所以

EkA8eV

而由O到C的過程有

WOCEkCEkO6eV

所以

EkC4eV

則有

EkA2EkC

故D正確。

故選ACD。

10．ACD

【詳解】A.金屬桿在磁場中運動時安培力與速度方向相反，桿做減速運動，設(shè)某時刻金屬

桿的速度為v，選斜向下運動方向為正方向，根據(jù)動量定理有

B2l2v

mgsintmvmv

0

Rr

即

B2l2x

vvgtsin

0m(Rr)

所以

B2l2

vvgtsinx

0m(Rr)

A錯誤；

B．由

B2l2v

mgsinma

Rr

即有

答案第8頁，共13頁

B2l2v

agsin

m(Rr)

則加速度與速度成線性關(guān)系，且隨著速度減小，加速度越來越小，即金屬棒運動的vt圖像

的切線斜率越來越小，又有

Blv

i

Rr

則有

iv

但最終金屬桿達到一個終極速度，則末態(tài)時金屬桿中電流為一定值，B正確；

C．由于

B2l2v

FA

Rr

FAv

F隨t的增大而增大，圖像的切線斜率也越來越小，最終為一定值，C錯誤；

D．回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于安培力做功大小，即

QFAx

安培力不斷減小，最終也為一定值，則Qx圖像斜率不斷變小，終極狀態(tài)為一傾斜直線，

D錯誤。

本題選擇錯誤的，故選ACD。

11．AB/BA0.86J0.85J

【詳解】（1）[1]A．重錘的密度越大，同等質(zhì)量下受到的空氣阻力越小，可減小誤差，A正

確；

B．兩個限位孔在同一豎直線上，可以減小紙帶與限位孔之間的摩擦，可減小誤差，B正確；

C．本實驗重復實驗操作時，不需要從同一位置開始下落，C錯誤；

D．如果通過vB2ghB來計算B點的瞬時速度就默認了機械能守恒定律，也就失去了驗證

的意義，D錯誤。

故選AB。

（2）[2][3]自打下O點到打下B點的過程中，重錘的重力勢能的減少量為

EpmghB0.29.800.4366J0.86J

B點的速度大小

答案第9頁，共13頁

xAC0.49780.3812

vBm/s2.915m/s

2T20.02

動能的增加量為

11

Emv20.2(2.915)2J0.85J

k2B2

12．220CB225

【詳解】（1）[1]由歐姆表的讀數(shù)原理可知電流表內(nèi)阻測量值為

RA220

（2）[2]因電流計G量程為0~5mA，電動勢為1.5V，故電路總電阻最小為

E

R300，

minI

[3]從實驗操作的方便性和安全性考慮，電阻箱應該選C，滑動變阻器應該選用B；

（3）[4]因兩次操作電流表指針位置沒有改變，說明前后兩次電路中總電流不變，即第二次

通過電阻箱的電流增加量為電流計滿偏電流的三分之一，由電路結(jié)構(gòu)可知有

2

I1R1IgRg，IRIR

223gg

且有

1

III

213g

解得電流計的內(nèi)阻應該為

Rg225

13．492.86K

l6cm

【詳解】對A管內(nèi)氣體分析，環(huán)境溫度升高后氣柱長度變?yōu)?，設(shè)此時其壓強變?yōu)閜A，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

plSplS

A1A2

T0T

再對B管內(nèi)氣體分析，環(huán)境溫度升高前其壓強為

pBpAh

環(huán)境溫度升高后，氣柱長度不變，其壓強變?yōu)?/p>

pBpAhh

根據(jù)查理定律得

答案第10頁，共13頁

pp

BB

T0T

聯(lián)立以上方程解得

T492.86K

14．（1）正電荷；10C/kg；（2）6102m2

【詳解】（1）由題意分析可知帶電小球在第一象限應該做勻速直線運動，即帶電小球所受重

力與電場力平衡，說明應該帶正電荷，且有

qEmg

解得

qg

10C/kg

mE

（2）帶電小球在第二象限磁場區(qū)域內(nèi)由受力分析可知應該做勻速圓周運動，洛倫茲力提供

向心力

v2

qvBm

r

如圖所示

由幾何關(guān)系可知矩形磁場區(qū)域面積最小時，矩形兩邊長分別為

l12rsin37

l2rrcos37

則可知有

22

2Evsin371cos3722

Sll610m