2024屆河北省部分高中高三下學(xué)期二模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1河北省2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理本試卷共100分考試時(shí)間75分鐘注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．2023年4月12日21時(shí)，中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒。其運(yùn)行原理就是在裝置的真空室內(nèi)加入少量氫的同位素氘或氚，通過某種方法產(chǎn)生等離子體，等離子體滿足一定條件就會發(fā)生聚變反應(yīng)，反應(yīng)過程中會產(chǎn)生巨大的能量。關(guān)于氫的同位素氘或氚的核聚變，其核反應(yīng)方程為，光速，則下列說法正確的是（）A．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能B．粒子具有較強(qiáng)的電離能力C．一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變，虧損的質(zhì)量約為D．提升等離子體的密度，在常溫常壓下也能發(fā)生聚變反應(yīng)2．某冰壺比賽賽道的簡化圖如圖所示。、、、是水平冰面直線賽道上的四個點(diǎn)，其中是擲出點(diǎn)，是營壘中心，。運(yùn)動員將冰壺從點(diǎn)以初速度擲出，冰並沿直線做減速運(yùn)動，經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度恰好為，另一運(yùn)動員用冰刷摩擦、之間的冰面以減小動摩擦因數(shù)，冰壺恰好到達(dá)營壘中心。若未用冰刷摩擦冰面時(shí)，冰壺與冰面之間的動摩擦因數(shù)為，假設(shè)摩擦后的冰面光滑程度處處相同，則摩擦后冰並與冰面之間的動摩擦因數(shù)為（）A． B． C． D．3．時(shí)刻，兩列分別沿軸正方向和負(fù)方向傳播的簡諧橫波的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的周期均為，此時(shí)刻平衡位置在和處的、兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向相反B．兩列波在介質(zhì)中傳播的速度大小不同C．兩列波相遇之前，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為D．內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程4．半徑為的半球形透光材料的截面如圖，截面上的點(diǎn)是半球形透光材料的球心，是直徑，是截面內(nèi)過點(diǎn)且垂直直徑的直線，是直線與球表面的交點(diǎn)。細(xì)光束從點(diǎn)射入透光材料，入射角為60°，細(xì)光束從距離點(diǎn)處的點(diǎn)射入透光材料，入射角為53°。已知，透光材料對細(xì)光束的折射率為，細(xì)光束恰好從點(diǎn)射出透光材料，，不考慮細(xì)光束，在透光材料中的反射。從透光材料射出后，細(xì)光束和交于一點(diǎn)，則該點(diǎn)到的距離為（）A． B． C． D．5．發(fā)電站把電能輸送到用電器的遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示。升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為，輸出電壓是，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比，每條輸電線的電阻均為，下列說法正確的是（）A．輸電線中的電流為B．輸電線上損失的電壓為C．降壓變壓器的輸出功率為D．改變用電器的數(shù)目，若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼谋?．如圖所示，由六根粗細(xì)均勻、長度相等的相同直導(dǎo)線制成的正三棱錐固定在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，其中三棱錐的底面水平，將點(diǎn)和點(diǎn)接入電路。已知直導(dǎo)線所受的安培力大小為，則三棱錐所受安培力的合力大小為（）A．0 B． C． D．7．如圖所示，間距為的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，導(dǎo)軌右端接有定值電阻，阻值為，垂直導(dǎo)軌的虛線和之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，其中導(dǎo)軌的和段光滑。在虛線左側(cè)、到的距離為的位置垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為的導(dǎo)體棒，現(xiàn)給處于靜止?fàn)顟B(tài)的導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力作用，經(jīng)過時(shí)撤去恒力，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小，經(jīng)過時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小。已知恒力大小為，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為，重力加速度為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒與左側(cè)導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.66B．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為C．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為D．虛線和之間的距離為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．如圖所示，人造地球衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動，為躲避太空垃圾的碰撞，衛(wèi)星由圓軌道Ⅰ上的點(diǎn)經(jīng)軌道Ⅱ變軌到圓軌道Ⅲ上的點(diǎn)，太空垃圾通過后，衛(wèi)星再由圓軌道Ⅲ上的點(diǎn)變軌到圓軌道Ⅰ上的點(diǎn)。已知衛(wèi)星的質(zhì)量為，地球的半徑為，圓軌道Ⅰ的半徑為，圓軌道Ⅲ的半徑為，地球表面處的重力加速度為，衛(wèi)星的引力勢能（其中是引力常量，是地球質(zhì)量，是衛(wèi)星質(zhì)量，是衛(wèi)星到地心的距離）。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為B．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動的周期為C．衛(wèi)星由點(diǎn)運(yùn)動到，克服引力做功為D．衛(wèi)星要想脫離地球引力的束縛，在點(diǎn)所需的最小速度為9．如圖所示，電荷量大小相等的正、負(fù)兩點(diǎn)電荷分別放置在真空中的、兩點(diǎn)，虛線是以點(diǎn)為圓心的圓，、、、是圓上的4個點(diǎn)，且點(diǎn)是連線的中點(diǎn)，點(diǎn)在連線的延長線上。下列說法正確的是（）A．在、兩點(diǎn)的連線上，點(diǎn)電場強(qiáng)度最大B．圓上給出的各點(diǎn)中，點(diǎn)電勢最高C．點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為9:4D．將一負(fù)試探電荷從點(diǎn)沿虛線移到點(diǎn)，其電勢能先減小后增大10．如圖所示，物塊、通過輕彈簧連接，物塊、用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪連接，將物塊放置于斜面上，調(diào)節(jié)斜面位置，使連接物塊的細(xì)線與斜面平行后，將斜面固定。移動物塊位置，當(dāng)物塊、之間的細(xì)線伸直且恰無作用力時(shí)，將物塊由靜止釋放。已知物塊始終在斜面上運(yùn)動，物塊放置在水平面上，、間的彈簧及與定滑輪間的細(xì)線均處于豎直方向，物塊、、的質(zhì)量分別為、和，斜面傾角為30°，若彈簧的勁度系數(shù)（為已知量，為重力加速度），不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，下列說法正確的是（）A．物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．釋放物塊瞬間，物塊的加速度大小為C．物塊的最大速度為D．從釋放物塊到物塊的速度第一次減為零，彈簧彈性勢能的增加量為三、非選擇題：本大題共5小題，共54分。11．（8分）物理探究小組要驗(yàn)證一輕彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。探究小組事先測出了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，查到了彈簧彈性勢能的表達(dá)式為（為勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），具體實(shí)驗(yàn)操作如下：a．探究小組先測出彈簧的原長為；b．如圖甲所示，彈簧豎直懸掛，下端懸掛質(zhì)量為的鉤碼，穩(wěn)定后測出彈簧的長度為；c．取下彈簧，將彈簧的一端固定于地面，另一端系上細(xì)繩，細(xì)繩繞過光滑的定滑輪，拴接帶有遮光條的物塊，測得物塊和遮光條的總質(zhì)量為，遮光條的寬度為；d．在遮光條正下方安裝可移動的光電門；e．調(diào)節(jié)物塊的位置，讓細(xì)繩伸直且彈簧恰好處于原長狀態(tài)，靜止釋放物塊，記錄遮光條通過光電門的時(shí)間以及釋放物塊時(shí)遮光條到光電門的距離。（1）此彈簧的勁度系數(shù)為__________。（用題中所給物理量的符號表示）（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為____________________。（用題中所給物理量的符號表示）（3）探究小組反復(fù)調(diào)節(jié)光電門的位置，發(fā)現(xiàn)釋放物塊時(shí)，遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時(shí)間相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，__________。（從、、、、、中選用合適的字母表示）12．（8分）圖甲為一同學(xué)在不同照度（光照強(qiáng)度的簡稱）的光下測光敏電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)原理圖，其中電阻，。該同學(xué)閉合開關(guān)，將光敏電阻放置于某一照度的光下，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，當(dāng)靈敏電流表的示數(shù)為零時(shí)，讀出電阻箱的示數(shù)。將光敏電阻置于不同照度的光下，重復(fù)上述操作。（1）在某次調(diào)節(jié)中，電阻箱的示數(shù)如圖乙所示，則電阻箱的阻值為__________，光敏電阻的阻值為__________。（2）此同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了光敏電阻的阻值隨光的照度變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，當(dāng)電阻箱的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，對應(yīng)的光照度為__________。（3）此同學(xué)利用光敏電阻設(shè)計(jì)了圖丁所示的控制電路，要求當(dāng)光照度大于某一值時(shí)，能夠斷開燈泡所在電路，小于某一值時(shí)，能夠接通燈泡所在電路，請將圖丁電路補(bǔ)充完整。13．（8分）如圖所示，質(zhì)量為的汽缸和質(zhì)量為、橫截面積為的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸放置于水平地面上，一勁度系數(shù)為的輕彈簧一端連接在活塞上，另一端與豎直墻壁連接，彈簧垂直墻壁且平行于地面。初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)恰為大氣壓強(qiáng)，溫度為，封閉氣體柱的長度為，現(xiàn)對封閉氣體加熱，當(dāng)加熱到某一未知溫度時(shí)，汽缸剛好要開始滑動，此時(shí)封閉氣體柱的長度為。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋钊c汽缸間的摩擦不計(jì)，汽?與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，外界大氣壓保持不變，求：（1）汽缸與地面間的動摩擦因數(shù)。（2）未知溫度。14．（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系第三象限存在沿軸（軸水平）負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ，第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅲ和沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅱ，一帶負(fù)電、比荷為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從點(diǎn)沿軸正方向水平拋出，經(jīng)過點(diǎn)從第一象限進(jìn)入第四象限，在第四象限運(yùn)動一段時(shí)間后，小球沿與軸正方向成角的方向第一次經(jīng)過軸進(jìn)入第三象限。已知勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度大小，勻強(qiáng)電場Ⅱ的電場強(qiáng)度大小，重力加速度為，，，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球在點(diǎn)的速度。（2）勻強(qiáng)磁場Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。（3）小球從點(diǎn)拋出到第四次（從點(diǎn)拋出為第零次）經(jīng)過軸的時(shí)間。15．（16分）如圖所示，左、右兩端加裝了兩個豎直輕質(zhì)擋板的滑板的質(zhì)量，將滑板放置在光滑的水平面上，時(shí)刻，在滑板的右端施加一方向水平向右、大小的恒力，時(shí)，在滑板正中央無初速度放置一質(zhì)量的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），時(shí)撤去恒力，此時(shí)小滑塊恰好與滑板左側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。已知滑塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，空氣阻力不計(jì)。求：（1）在恒力作用下，放滑塊前及放滑塊后的瞬間，滑板的加速度大小。（2）與左側(cè)擋板碰后瞬間，小滑塊和滑板的速度大小。（3）滑板的長度及小滑塊與滑板在整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量?！飬⒖即鸢浮铩?．C【命題意圖】本題考查輕核的聚變。【解題分析】和聚變?yōu)闀懦瞿芰?，的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，此反應(yīng)中的粒子是中子，中子的穿透能力強(qiáng)，電離能力弱，B項(xiàng)錯誤；一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變，虧損的質(zhì)量，C項(xiàng)正確；目前輕核聚變只能在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，D項(xiàng)錯誤。2．D【命題意圖】本題考查勻變速直線運(yùn)動?！窘忸}分析】設(shè)、之間的距離為，冰壺由運(yùn)動到，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得3．D【命題意圖】本題考查機(jī)械波?！窘忸}分析】由波的傳播方向和波形圖可知，兩波源的起振方向均沿軸正方向，A項(xiàng)錯誤；兩列波的波長相同，質(zhì)點(diǎn)的振動周期相同，因此兩列波在介質(zhì)中的傳播速度大小相等，B項(xiàng)錯誤；平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為，C項(xiàng)錯誤；波傳播的速度，兩列波傳播到點(diǎn)均需要時(shí)間，則兩列波在點(diǎn)的振動加強(qiáng)，點(diǎn)振動的振幅為兩列波振幅之和，即，振動時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程，D項(xiàng)正確。4．B【命題意圖】本題考查光的傳播、光的折射。【解題分析】作出光路圖如圖所示，，，根據(jù)折射定律以及幾何關(guān)系，可以確定，，設(shè)從透光材料射出后，細(xì)光束和交于一點(diǎn)，過點(diǎn)作的垂線，則滿足，代入數(shù)據(jù)，可得，B項(xiàng)正確。5．C【命題意圖】本題考查遠(yuǎn)距離輸電?！窘忸}分析】由，可得升壓變壓器原線圈中的電流，由，可得升壓變壓器的輸出電壓，由，可得輸電線中的電流，輸電線上損失的電壓，A、B項(xiàng)錯誤；降壓變壓器的輸入電壓，降壓變壓器的輸出功率等于輸入功率，C項(xiàng)正確；若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，可知輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼谋叮瑒t降壓變壓器輸出的電流也變?yōu)樵瓉淼谋?，但降壓變壓器輸出的電壓比原來的小，故降壓變壓器的輸出功率要小于原來的倍，D項(xiàng)錯誤。6．C【命題意圖】本題考查安培力?！窘忸}分析】將點(diǎn)和點(diǎn)接入電路，導(dǎo)線、、三者并聯(lián)，設(shè)的電阻為，通過的電流為，則、的等效電阻均為，可知通過、的電流均為，而、在磁場中的等效長度均為的長度，可知和所受安培力大小均為，方向與所受安培力方向相同，因此三棱錐所受安培力的合力大小為，C項(xiàng)正確。7．D【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)?！窘忸}分析】對導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動至到達(dá)虛線的過程，應(yīng)用動能定理，可得，代入數(shù)據(jù)，解得動摩擦因數(shù)，A項(xiàng)錯誤；對導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場區(qū)域的過程，應(yīng)用動量定理，可得，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量，解得，B項(xiàng)錯誤；導(dǎo)體棒通過磁場過程，整個回路中產(chǎn)生的熱量，代入數(shù)據(jù)可得，根據(jù)電阻的串、并聯(lián)關(guān)系，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量，C項(xiàng)錯誤；設(shè)虛線和之間的距離為，可得，解得，D項(xiàng)正確。8．BC【命題意圖】本題考查萬有引力?！窘忸}分析】對軌道Ⅰ上的衛(wèi)星受力分析可得，對于地球表面的物體，有，可得衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為，A項(xiàng)錯誤；衛(wèi)星在軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動，有，可得衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動的周期為，B項(xiàng)正確；衛(wèi)星由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，克服引力做功，C項(xiàng)正確；衛(wèi)星要想脫離地球引力的束縛，必須滿足，解得最小速度為，D項(xiàng)錯誤。9．BC【命題意圖】本題考查靜電場。【解題分析】在等量異種點(diǎn)電荷的連線上，中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最小，A項(xiàng)錯誤；、、、四點(diǎn)都處在正點(diǎn)電荷的同一等勢面上，由于點(diǎn)距負(fù)點(diǎn)電荷最遠(yuǎn)，所以點(diǎn)電勢最高，B項(xiàng)正確；設(shè)、間距為，點(diǎn)電場強(qiáng)度大小，點(diǎn)電場強(qiáng)度大小，可得點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為9:4，C項(xiàng)正確；將一負(fù)試探電荷從點(diǎn)沿虛線移到點(diǎn)，其所受靜電力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減小，D項(xiàng)錯誤。10．ACD【命題意圖】本題考查牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律?！窘忸}分析】釋放物塊瞬間，對物塊和物塊分別受力分析，可得，，，解得物塊的加速度大小，B項(xiàng)錯誤；釋放后，當(dāng)物塊受力平衡時(shí)，物塊具有最大速度，此時(shí)彈簧的彈性勢能和初狀態(tài)的相同，根據(jù)機(jī)械能守恒，可得，解得，C項(xiàng)正確；物塊在斜面上做簡諧運(yùn)動，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性，當(dāng)物塊沿斜面向下滑動至速度為0時(shí)，設(shè)此時(shí)細(xì)線上的拉力大小為，滿足，可得細(xì)線上的拉力大小，對物塊受力分析，設(shè)彈簧的彈力大小為，則，可得，物塊恰好未離開地面，彈簧的伸長量，物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)不存在機(jī)械能與外界能量的轉(zhuǎn)化，因此物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A項(xiàng)正確；由物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，彈簧彈性勢能的增加量，D項(xiàng)正確。11．（1）（2分）（2）（3分）（3）（3分）【命題意圖】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?！窘忸}分析】（1）根據(jù)受力平衡可得，解得此彈簧的勁度系數(shù)。（2）物塊減少的重力勢能等于物塊增加的動能和彈簧增加的彈性勢能之和，可得。（3）遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時(shí)間相等，則說明物塊和遮光條在這兩個位置的速度大小相等，，化簡可得。12．（1）1040（2分）2600（2分）（2）0.6（2分）（3）見〖解析〗（2分）【命題意圖】本題考查在不同照度的光下測光敏電阻的阻值實(shí)驗(yàn)。【解題分析】（1）由電阻箱的讀數(shù)規(guī)則可知，由，可得。（2）當(dāng)電阻箱的電阻時(shí)，，對應(yīng)的光照度為。（3）光照度變大，通過線圈的電流減小；光照度變小，通過線圈的電流變大，電路連接如圖所示。13．【命題意圖】本題考查受力分析、理想氣體狀態(tài)方程?！窘忸}分析】（1）汽缸剛要開始滑動，對活塞和汽缸組成的系統(tǒng)受力分析，可得（2分）解得。（2分）（2）對封閉氣體，由理想氣體狀態(tài)方程，可得（2分）解得。（2分）14．【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動?！窘忸}分析】（1）畫出帶電小球的運(yùn)動軌跡，如圖所示。設(shè)小球的初速度大小為，小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小為，小球由運(yùn)動到經(jīng)過的時(shí)間為，由平拋運(yùn)動規(guī)律可得，（1分）由到，應(yīng)用動能定理可得（1分）設(shè)帶電小球在點(diǎn)時(shí)，其速度方向與軸正方向的夾角為，可得（1分）解得，速度方向斜向右下，與軸正方向的夾角。（1分）（2）由于勻強(qiáng)電場Ⅱ的電場強(qiáng)度大小，可知帶電小球在第四象限運(yùn)動時(shí)，其所受電場力與重力等大反向，設(shè)小球第一次經(jīng)過軸上的點(diǎn)為，由角度關(guān)系可知小球由到的軌跡是一個半圓，設(shè)小球做圓周運(yùn)動的軌跡半徑為，由幾何關(guān)系可得（1分）由洛倫茲力提供向心力可得（1分）可得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。（1分）（3）帶電小球由到的運(yùn)動時(shí)間（1分）帶電小球由到的運(yùn)動時(shí)間（1分）對處于第三象限內(nèi)的小球受力分析，可知帶電小球在第三象限內(nèi)先做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小（1分）設(shè)帶電小球在點(diǎn)減速到零，小球從點(diǎn)到點(diǎn)再返回點(diǎn)經(jīng)過的時(shí)間（1分）帶電小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，運(yùn)動時(shí)間（1分）帶電小球在點(diǎn)恰好第四次經(jīng)過軸，設(shè)小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)所用時(shí)間為，沿軸方向有（1分）小球從點(diǎn)拋出到第四次經(jīng)過軸的時(shí)間。（1分）15．【命題意圖】本題考查碰撞、牛頓第二定律、動量守恒定律?！窘忸}分析】（1）在恒力作用下，設(shè)放置滑塊前滑板的加速度大小為，則，解得（1分）在恒力作用下，設(shè)放置滑塊后的瞬間滑板的加速度大小為，則，解得。（1分）（2）對滑塊受力分析可得（1分）解得與左側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞前瞬間，滑板的速度大?。?分）解得與左側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞前瞬間，滑塊的速度大?。?分）解得設(shè)碰后瞬間滑板的速度大小為，滑塊的速度大小為，由碰撞過程中滑板和滑塊動量守恒、能量守恒，可得（1分）（1分）解得，。（2分）（3）設(shè)滑板的長度為，則（2分）解得（1分）假設(shè)滑塊未與右側(cè)擋板發(fā)生碰撞，兩者最終速度相同，設(shè)為，則（1分）（1分）解得，可知假設(shè)成立，小滑塊與滑板在整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量（1分）可得。（1分）河北省2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理本試卷共100分考試時(shí)間75分鐘注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．2023年4月12日21時(shí)，中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒。其運(yùn)行原理就是在裝置的真空室內(nèi)加入少量氫的同位素氘或氚，通過某種方法產(chǎn)生等離子體，等離子體滿足一定條件就會發(fā)生聚變反應(yīng)，反應(yīng)過程中會產(chǎn)生巨大的能量。關(guān)于氫的同位素氘或氚的核聚變，其核反應(yīng)方程為，光速，則下列說法正確的是（）A．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能B．粒子具有較強(qiáng)的電離能力C．一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變，虧損的質(zhì)量約為D．提升等離子體的密度，在常溫常壓下也能發(fā)生聚變反應(yīng)2．某冰壺比賽賽道的簡化圖如圖所示。、、、是水平冰面直線賽道上的四個點(diǎn)，其中是擲出點(diǎn)，是營壘中心，。運(yùn)動員將冰壺從點(diǎn)以初速度擲出，冰並沿直線做減速運(yùn)動，經(jīng)過點(diǎn)時(shí)速度恰好為，另一運(yùn)動員用冰刷摩擦、之間的冰面以減小動摩擦因數(shù)，冰壺恰好到達(dá)營壘中心。若未用冰刷摩擦冰面時(shí)，冰壺與冰面之間的動摩擦因數(shù)為，假設(shè)摩擦后的冰面光滑程度處處相同，則摩擦后冰並與冰面之間的動摩擦因數(shù)為（）A． B． C． D．3．時(shí)刻，兩列分別沿軸正方向和負(fù)方向傳播的簡諧橫波的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的周期均為，此時(shí)刻平衡位置在和處的、兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向相反B．兩列波在介質(zhì)中傳播的速度大小不同C．兩列波相遇之前，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為D．內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程4．半徑為的半球形透光材料的截面如圖，截面上的點(diǎn)是半球形透光材料的球心，是直徑，是截面內(nèi)過點(diǎn)且垂直直徑的直線，是直線與球表面的交點(diǎn)。細(xì)光束從點(diǎn)射入透光材料，入射角為60°，細(xì)光束從距離點(diǎn)處的點(diǎn)射入透光材料，入射角為53°。已知，透光材料對細(xì)光束的折射率為，細(xì)光束恰好從點(diǎn)射出透光材料，，不考慮細(xì)光束，在透光材料中的反射。從透光材料射出后，細(xì)光束和交于一點(diǎn)，則該點(diǎn)到的距離為（）A． B． C． D．5．發(fā)電站把電能輸送到用電器的遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示。升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為，輸出電壓是，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比，每條輸電線的電阻均為，下列說法正確的是（）A．輸電線中的電流為B．輸電線上損失的電壓為C．降壓變壓器的輸出功率為D．改變用電器的數(shù)目，若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼谋?．如圖所示，由六根粗細(xì)均勻、長度相等的相同直導(dǎo)線制成的正三棱錐固定在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，其中三棱錐的底面水平，將點(diǎn)和點(diǎn)接入電路。已知直導(dǎo)線所受的安培力大小為，則三棱錐所受安培力的合力大小為（）A．0 B． C． D．7．如圖所示，間距為的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，導(dǎo)軌右端接有定值電阻，阻值為，垂直導(dǎo)軌的虛線和之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，其中導(dǎo)軌的和段光滑。在虛線左側(cè)、到的距離為的位置垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為的導(dǎo)體棒，現(xiàn)給處于靜止?fàn)顟B(tài)的導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力作用，經(jīng)過時(shí)撤去恒力，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小，經(jīng)過時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小。已知恒力大小為，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為，重力加速度為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒與左側(cè)導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.66B．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為C．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為D．虛線和之間的距離為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．如圖所示，人造地球衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動，為躲避太空垃圾的碰撞，衛(wèi)星由圓軌道Ⅰ上的點(diǎn)經(jīng)軌道Ⅱ變軌到圓軌道Ⅲ上的點(diǎn)，太空垃圾通過后，衛(wèi)星再由圓軌道Ⅲ上的點(diǎn)變軌到圓軌道Ⅰ上的點(diǎn)。已知衛(wèi)星的質(zhì)量為，地球的半徑為，圓軌道Ⅰ的半徑為，圓軌道Ⅲ的半徑為，地球表面處的重力加速度為，衛(wèi)星的引力勢能（其中是引力常量，是地球質(zhì)量，是衛(wèi)星質(zhì)量，是衛(wèi)星到地心的距離）。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為B．衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動的周期為C．衛(wèi)星由點(diǎn)運(yùn)動到，克服引力做功為D．衛(wèi)星要想脫離地球引力的束縛，在點(diǎn)所需的最小速度為9．如圖所示，電荷量大小相等的正、負(fù)兩點(diǎn)電荷分別放置在真空中的、兩點(diǎn)，虛線是以點(diǎn)為圓心的圓，、、、是圓上的4個點(diǎn)，且點(diǎn)是連線的中點(diǎn)，點(diǎn)在連線的延長線上。下列說法正確的是（）A．在、兩點(diǎn)的連線上，點(diǎn)電場強(qiáng)度最大B．圓上給出的各點(diǎn)中，點(diǎn)電勢最高C．點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為9:4D．將一負(fù)試探電荷從點(diǎn)沿虛線移到點(diǎn)，其電勢能先減小后增大10．如圖所示，物塊、通過輕彈簧連接，物塊、用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪連接，將物塊放置于斜面上，調(diào)節(jié)斜面位置，使連接物塊的細(xì)線與斜面平行后，將斜面固定。移動物塊位置，當(dāng)物塊、之間的細(xì)線伸直且恰無作用力時(shí)，將物塊由靜止釋放。已知物塊始終在斜面上運(yùn)動，物塊放置在水平面上，、間的彈簧及與定滑輪間的細(xì)線均處于豎直方向，物塊、、的質(zhì)量分別為、和，斜面傾角為30°，若彈簧的勁度系數(shù)（為已知量，為重力加速度），不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，下列說法正確的是（）A．物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．釋放物塊瞬間，物塊的加速度大小為C．物塊的最大速度為D．從釋放物塊到物塊的速度第一次減為零，彈簧彈性勢能的增加量為三、非選擇題：本大題共5小題，共54分。11．（8分）物理探究小組要驗(yàn)證一輕彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。探究小組事先測出了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，查到了彈簧彈性勢能的表達(dá)式為（為勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），具體實(shí)驗(yàn)操作如下：a．探究小組先測出彈簧的原長為；b．如圖甲所示，彈簧豎直懸掛，下端懸掛質(zhì)量為的鉤碼，穩(wěn)定后測出彈簧的長度為；c．取下彈簧，將彈簧的一端固定于地面，另一端系上細(xì)繩，細(xì)繩繞過光滑的定滑輪，拴接帶有遮光條的物塊，測得物塊和遮光條的總質(zhì)量為，遮光條的寬度為；d．在遮光條正下方安裝可移動的光電門；e．調(diào)節(jié)物塊的位置，讓細(xì)繩伸直且彈簧恰好處于原長狀態(tài)，靜止釋放物塊，記錄遮光條通過光電門的時(shí)間以及釋放物塊時(shí)遮光條到光電門的距離。（1）此彈簧的勁度系數(shù)為__________。（用題中所給物理量的符號表示）（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為____________________。（用題中所給物理量的符號表示）（3）探究小組反復(fù)調(diào)節(jié)光電門的位置，發(fā)現(xiàn)釋放物塊時(shí)，遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時(shí)間相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，__________。（從、、、、、中選用合適的字母表示）12．（8分）圖甲為一同學(xué)在不同照度（光照強(qiáng)度的簡稱）的光下測光敏電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)原理圖，其中電阻，。該同學(xué)閉合開關(guān)，將光敏電阻放置于某一照度的光下，調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的阻值，當(dāng)靈敏電流表的示數(shù)為零時(shí)，讀出電阻箱的示數(shù)。將光敏電阻置于不同照度的光下，重復(fù)上述操作。（1）在某次調(diào)節(jié)中，電阻箱的示數(shù)如圖乙所示，則電阻箱的阻值為__________，光敏電阻的阻值為__________。（2）此同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了光敏電阻的阻值隨光的照度變化的關(guān)系圖像如圖丙所示，當(dāng)電阻箱的示數(shù)如圖乙所示時(shí)，對應(yīng)的光照度為__________。（3）此同學(xué)利用光敏電阻設(shè)計(jì)了圖丁所示的控制電路，要求當(dāng)光照度大于某一值時(shí)，能夠斷開燈泡所在電路，小于某一值時(shí)，能夠接通燈泡所在電路，請將圖丁電路補(bǔ)充完整。13．（8分）如圖所示，質(zhì)量為的汽缸和質(zhì)量為、橫截面積為的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸放置于水平地面上，一勁度系數(shù)為的輕彈簧一端連接在活塞上，另一端與豎直墻壁連接，彈簧垂直墻壁且平行于地面。初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)恰為大氣壓強(qiáng)，溫度為，封閉氣體柱的長度為，現(xiàn)對封閉氣體加熱，當(dāng)加熱到某一未知溫度時(shí)，汽缸剛好要開始滑動，此時(shí)封閉氣體柱的長度為。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，活塞與汽缸間的摩擦不計(jì)，汽?與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，外界大氣壓保持不變，求：（1）汽缸與地面間的動摩擦因數(shù)。（2）未知溫度。14．（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系第三象限存在沿軸（軸水平）負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ，第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅲ和沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅱ，一帶負(fù)電、比荷為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從點(diǎn)沿軸正方向水平拋出，經(jīng)過點(diǎn)從第一象限進(jìn)入第四象限，在第四象限運(yùn)動一段時(shí)間后，小球沿與軸正方向成角的方向第一次經(jīng)過軸進(jìn)入第三象限。已知勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度大小，勻強(qiáng)電場Ⅱ的電場強(qiáng)度大小，重力加速度為，，，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球在點(diǎn)的速度。（2）勻強(qiáng)磁場Ⅲ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。（3）小球從點(diǎn)拋出到第四次（從點(diǎn)拋出為第零次）經(jīng)過軸的時(shí)間。15．（16分）如圖所示，左、右兩端加裝了兩個豎直輕質(zhì)擋板的滑板的質(zhì)量，將滑板放置在光滑的水平面上，時(shí)刻，在滑板的右端施加一方向水平向右、大小的恒力，時(shí)，在滑板正中央無初速度放置一質(zhì)量的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），時(shí)撤去恒力，此時(shí)小滑塊恰好與滑板左側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。已知滑塊與滑板之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，空氣阻力不計(jì)。求：（1）在恒力作用下，放滑塊前及放滑塊后的瞬間，滑板的加速度大小。（2）與左側(cè)擋板碰后瞬間，小滑塊和滑板的速度大小。（3）滑板的長度及小滑塊與滑板在整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量。——★參考答案★——1．C【命題意圖】本題考查輕核的聚變。【解題分析】和聚變?yōu)闀懦瞿芰?，的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，A項(xiàng)錯誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，此反應(yīng)中的粒子是中子，中子的穿透能力強(qiáng)，電離能力弱，B項(xiàng)錯誤；一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變，虧損的質(zhì)量，C項(xiàng)正確；目前輕核聚變只能在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，D項(xiàng)錯誤。2．D【命題意圖】本題考查勻變速直線運(yùn)動?！窘忸}分析】設(shè)、之間的距離為，冰壺由運(yùn)動到，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得3．D【命題意圖】本題考查機(jī)械波?！窘忸}分析】由波的傳播方向和波形圖可知，兩波源的起振方向均沿軸正方向，A項(xiàng)錯誤；兩列波的波長相同，質(zhì)點(diǎn)的振動周期相同，因此兩列波在介質(zhì)中的傳播速度大小相等，B項(xiàng)錯誤；平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動方程為，C項(xiàng)錯誤；波傳播的速度，兩列波傳播到點(diǎn)均需要時(shí)間，則兩列波在點(diǎn)的振動加強(qiáng)，點(diǎn)振動的振幅為兩列波振幅之和，即，振動時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程，D項(xiàng)正確。4．B【命題意圖】本題考查光的傳播、光的折射?！窘忸}分析】作出光路圖如圖所示，，，根據(jù)折射定律以及幾何關(guān)系，可以確定，，設(shè)從透光材料射出后，細(xì)光束和交于一點(diǎn)，過點(diǎn)作的垂線，則滿足，代入數(shù)據(jù)，可得，B項(xiàng)正確。5．C【命題意圖】本題考查遠(yuǎn)距離輸電。【解題分析】由，可得升壓變壓器原線圈中的電流，由，可得升壓變壓器的輸出電壓，由，可得輸電線中的電流，輸電線上損失的電壓，A、B項(xiàng)錯誤；降壓變壓器的輸入電壓，降壓變壓器的輸出功率等于輸入功率，C項(xiàng)正確；若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，可知輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼谋?，則降壓變壓器輸出的電流也變?yōu)樵瓉淼谋叮祲鹤儔浩鬏敵龅碾妷罕仍瓉淼男。式祲鹤儔浩鞯妮敵龉β室∮谠瓉淼谋叮珼項(xiàng)錯誤。6．C【命題意圖】本題考查安培力?！窘忸}分析】將點(diǎn)和點(diǎn)接入電路，導(dǎo)線、、三者并聯(lián)，設(shè)的電阻為，通過的電流為，則、的等效電阻均為，可知通過、的電流均為，而、在磁場中的等效長度均為的長度，可知和所受安培力大小均為，方向與所受安培力方向相同，因此三棱錐所受安培力的合力大小為，C項(xiàng)正確。7．D【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)?！窘忸}分析】對導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動至到達(dá)虛線的過程，應(yīng)用動能定理，可得，代入數(shù)據(jù)，解得動摩擦因數(shù)，A項(xiàng)錯誤；對導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場區(qū)域的過程，應(yīng)用動量定理，可得，通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量，解得，B項(xiàng)錯誤；導(dǎo)體棒通過磁場過程，整個回路中產(chǎn)生的熱量，代入數(shù)據(jù)可得，根據(jù)電阻的串、并聯(lián)關(guān)系，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量，C項(xiàng)錯誤；設(shè)虛線和之間的距離為，可得，解得，D項(xiàng)正確。8．BC【命題意圖】本題考查萬有引力?！窘忸}分析】對軌道Ⅰ上的衛(wèi)星受力分析可得，對于地球表面的物體，有，可得衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為，A項(xiàng)錯誤；衛(wèi)星在軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動，有，可得衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)動的周期為，B項(xiàng)正確；衛(wèi)星由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，克服引力做功，C項(xiàng)正確；衛(wèi)星要想脫離地球引力的束縛，必須滿足，解得最小速度為，D項(xiàng)錯誤。9．BC【命題意圖】本題考查靜電場。【解題分析】在等量異種點(diǎn)電荷的連線上，中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最小，A項(xiàng)錯誤；、、、四點(diǎn)都處在正點(diǎn)電荷的同一等勢面上，由于點(diǎn)距負(fù)點(diǎn)電荷最遠(yuǎn)，所以點(diǎn)電勢最高，B項(xiàng)正確；設(shè)、間距為，點(diǎn)電場強(qiáng)度大小，點(diǎn)電場強(qiáng)度大小，可得點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為9:4，C項(xiàng)正確；將一負(fù)試探電荷從點(diǎn)沿虛線移到點(diǎn)，其所受靜電力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增大后減小，D項(xiàng)錯誤。10．ACD【命題意圖】本題考查牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律。【解題分析】釋放物塊瞬間，對物塊和物塊分別受力分析，可得，，，解得物塊的加速度大小，B項(xiàng)錯誤；釋放后，當(dāng)物塊受力平衡時(shí)，物塊具有最大速度，此時(shí)彈簧的彈性勢能和初狀態(tài)的相同，根據(jù)機(jī)械能守恒，可得，解得，C項(xiàng)正確；物塊在斜面上做簡諧運(yùn)動，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性，當(dāng)物塊沿斜面向下滑動至速度為0時(shí)，設(shè)此時(shí)細(xì)線上的拉力大小為，滿足，可得細(xì)線上的拉力大小，對物塊受力分析，設(shè)彈簧的彈力大小為，則，可得，物塊恰好未離開地面，彈簧的伸長量，物塊、和彈簧組成的系統(tǒng)