河北省2024年高考物理模擬試卷及答案4

河北省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。得分1．2024年春天，中國航天科技集團(tuán)研制的50kW級雙環(huán)嵌套式霍爾推力器，成功實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火并穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我國已躋身全球嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)先行列。嵌套式霍爾推力器不用傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)劑，而是使用等離子體推進(jìn)劑，它的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是“比沖”高。比沖是航天學(xué)家為了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一個(gè)物理量，英文縮寫為IspA．m/s B．kg?m/s2 C．m/s2．如圖甲，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，陰極K在受到光照時(shí)能夠發(fā)射光電子。陰極K與陽極A之間電壓U的大小可以調(diào)整，電源的正負(fù)極也可以對調(diào)。分別用單色光束①、②照射光電管，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系如圖乙所示，則以下說法正確的是（）A．兩種光的光子能量關(guān)系ε②>ε① C．兩種光的動(dòng)量關(guān)系p②>p① 3．消防火箭炮具有覆蓋面積大、發(fā)射效率高、使用簡便和再裝填時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。火箭炮發(fā)射的火箭彈打到著火點(diǎn)后會立即釋放高濃度滅火劑，迅速撲滅火災(zāi)。如圖是一種肩扛式消防火箭炮。設(shè)著火點(diǎn)與消防員站立點(diǎn)的水平距離和豎直距離分別為L、H，消防員身高h(yuǎn)，肩扛火箭筒的瞄準(zhǔn)仰角（與水平方向所成銳角）為θ，火箭彈發(fā)射后其高度達(dá)到最大值時(shí)剛好打到著火點(diǎn)上，忽略空氣阻力，火箭炮發(fā)射點(diǎn)與消防員的頭頂平齊，則L、H、h、θ這幾個(gè)物理量滿足的關(guān)系式為（）A．H??=2Ltanθ C．H??=2Lsinθ 4．中國的殲—20戰(zhàn)斗機(jī)是一款全球領(lǐng)先的戰(zhàn)機(jī)，它不僅擁有高超的隱身性、機(jī)動(dòng)性，還具有強(qiáng)大火力、信息化和網(wǎng)絡(luò)化能力，能夠在復(fù)雜的空戰(zhàn)環(huán)境中發(fā)揮重要的作用。設(shè)總重力為G的戰(zhàn)斗機(jī)正沿著與水平方向成θ角的直線勻速向上攀升，牽引力F的方向位于速度方向與豎直方向之間、與速度方向成α角，升力與速度方向垂直，飛機(jī)受到的阻力等于升力的k倍，阻力方向與速度方向相反，如果飛機(jī)受到的這幾個(gè)力的作用線相交于一點(diǎn)，則牽引力F大小為（）A．sinθ+kcosθC．sinα+kcosθ5．如圖所示，長方形水池內(nèi)存有清水（水池底面水平），一束單色光以α=53°的入射角照射到水面上的O點(diǎn)，單色光進(jìn)入水池后照到水池底部的A點(diǎn)，在其他條件不變的情況下，取走一些水，使得水面下降，當(dāng)水面平靜后發(fā)現(xiàn)光束照射到了A點(diǎn)右側(cè)的B點(diǎn)，經(jīng)測量A、B兩點(diǎn)間距離是水面下降距離的712，已知sinA．127 B．87 C．436．如圖所示，兩個(gè)正點(diǎn)電荷A、B所帶電荷量分別為QA和QB，C是A、B連線上一點(diǎn)，A、C之間的距離是B、C之間距離的3倍，在A、B連線上，C點(diǎn)的電勢最低，則QAA．QA=2QB B．QA=37．有兩顆人造地球衛(wèi)星A和B的軌道在同一平面內(nèi)，A、B同向轉(zhuǎn)動(dòng)，軌道半徑分別為r和4r，每隔時(shí)間t會發(fā)生一次“相沖”現(xiàn)象，即地球、衛(wèi)星A和B三者位于同一條直線上，且A、B位于地球的同側(cè)，已知萬有引力常量為G，則地球質(zhì)量可表示為（）A．(45)C．(716)閱卷人二、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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)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(cuò)的得0分。得分8．直線加速器是粒子物理學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)工具，圖中一系列管狀導(dǎo)體叫做漂移管，漂移管與頻率恒定的交變電源相連，每當(dāng)電子到達(dá)兩個(gè)相鄰漂移管交界處時(shí)，電子前方的漂移管總是接電源正極，電子后方的漂移管總是接電源負(fù)極。當(dāng)電子最后離開加速器時(shí)速度能夠接近光速。不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．電子在漂移管中被加速 B．電子在漂移管中做勻速運(yùn)動(dòng)C．從前到后相鄰漂移管之間的距離差不變 D．從前到后相鄰漂移管之間的距離差逐漸變小9．如圖是一列沿著x軸傳播的機(jī)械波上一個(gè)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像，在x軸上另有一質(zhì)點(diǎn)B，A、B兩點(diǎn)平衡位置之間的距離為8m，B點(diǎn)的振動(dòng)“步調(diào)”始終與A點(diǎn)相反，下列說法正確的是（）A．t=4s時(shí)A點(diǎn)向?y方向運(yùn)動(dòng) B．t=2s時(shí)B點(diǎn)向+y方向運(yùn)動(dòng)C．這列波的波速不大于4m/s D．這列波的波長不小于16m10．如圖所示，水平面內(nèi)放置的光滑平行導(dǎo)軌左窄右寬，左軌寬度為d，右軌寬度為2d，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m和2m的甲、乙兩金屬棒分別垂直放在導(dǎo)軌上，某時(shí)刻，分別給甲、乙兩金屬棒一個(gè)大小為v0和2A．甲、乙加速度總是大小相等 B．甲、乙勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小相等C．回路產(chǎn)生的焦耳熱為12mv02 閱卷人三、非選擇題：本題共5小題，共54分。得分11．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。把紙帶的一端固定在重物（鉤碼）上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。用手豎直提起紙帶，使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器下方附近。接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。（1）本實(shí)驗(yàn)打下的一條清晰的紙帶如圖乙所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源周期為T，圖中各點(diǎn)都是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出。（2）測量A、B、C、D、E、F與O點(diǎn)的距離，分別用xA、xB、xC（3）對于鉤碼從A下落到E的過程，如果gT2（4）本實(shí)驗(yàn)雖然不用測量鉤碼的質(zhì)量，但是仍然要求盡量選用質(zhì)量較大的鉤碼，這樣做的主要原因是。12．利用數(shù)字多用表的電壓擋可替代普通指針式電壓表，數(shù)字電壓表有很多優(yōu)點(diǎn)，比如讀數(shù)直接明了、不怕超量程等，最突出的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)字電壓表內(nèi)電阻極大，幾乎沒有分流作用，可以說是現(xiàn)實(shí)中的“理想電壓表”。如圖甲是利用數(shù)字電壓表測量金屬絲電阻率的電路圖，Rx是被測金屬絲，定值電阻阻值為R0，（1）用毫米刻度尺測得金屬絲接入電路的長度為25.00cm，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d=mm。（2）閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2的闡刀擲于“a”，記錄下此時(shí)數(shù)字電壓表的讀數(shù)UA，滑動(dòng)變阻器觸頭不動(dòng)，將單刀雙擲開關(guān)S2的閘刀擲于“b”，記錄下此時(shí)數(shù)字電壓表的讀數(shù)UB，已知定值電阻阻值為R0，則通過被測金屬絲的電流I=，金屬絲電阻的測量值Rx=（3）為了減小偶然誤差，通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器觸頭，得到多組UA、UB數(shù)據(jù)，測得金屬絲的電阻Rx=6.13．如圖所示，高為H=1.0m的細(xì)玻璃管開口向上豎直放置于水平地面上，長度為H2的水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度T（1）如果保持溫度不變，讓玻璃管緩慢傾斜，當(dāng)水銀流出一半時(shí)，管口離地高度是多少？（2）如果保持玻璃管豎直，給玻璃管緩慢加熱，當(dāng)水銀流出一半時(shí)，溫度是多少？（熱力學(xué)溫度）14．如圖所示，虛線ab、cd之間以及a'b'（1）求此過程需要的時(shí)間；（2）如果電荷穿越下區(qū)域后，上區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?2（3）如果下區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?B，且cd與c'15．如圖所示，長木板A放在粗糙水平面上，靜置于長木板上右端的小物塊B、C之間放有少量火藥，某時(shí)刻點(diǎn)燃火藥，小物塊C獲得2m/s的初速度向右離開長木板，小物塊B在長木板上向左運(yùn)動(dòng)1.25m時(shí)與長木板的左端發(fā)生彈性碰撞。已知長木板和小物塊B質(zhì)量均為1kg，小物塊C質(zhì)量為1.5kg，長木板與水平面、小物塊B與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，g=10m/s（1）小物塊B、C組成的系統(tǒng)因火藥燃燒而增加的機(jī)械能；（2）長木板因小物塊B的碰撞獲得的動(dòng)能；（3）整個(gè)過程中長木板運(yùn)動(dòng)的位移。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)題意比沖表示的是單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的沖量，故可得

Isp=Im

結(jié)合動(dòng)量定理

I=?mv

可得比沖這個(gè)物理量的單位為

12．【答案】D【解析】【解答】A、用單色光束①、②照射光電管，設(shè)遏止電壓是Uc，由動(dòng)能定理可得

eUc=Ek=?ν?W0

可知對同一光電管逸出功W0一定，遏止電壓越大，則照射光的頻率越大，由題圖乙可知

Uc①>Uc②

可知單色光束①的頻率大于②，即有

ν①>ν②

由光子的能量公式

ε=?ν

則有

ε②<ε①

故A錯(cuò)誤；

B、單色光束①的頻率大于②，由波長與頻率的關(guān)系式

λ=cν

可知，兩種光的波長關(guān)系為

λ①<λ②

故B錯(cuò)誤；3．【答案】B【解析】【解答】如圖

設(shè)初速度為v0，則豎直方向有

v0sinθ2t=H??

水平反向

v0cosθt=L

4．【答案】A【解析】【解答】以飛機(jī)為原點(diǎn)，沿速度方向和垂速度方向建立直角坐標(biāo)系，飛機(jī)受到重力、升力、牽引力以及阻力的作用，在沿速度方向有

F牽cosα=f阻+Gsinθ

在垂直速度方向有

F升+F牽5．【答案】C【解析】【解答】水的折射率不變，兩次光線以相同的入射角進(jìn)入，可得折射角相同，故兩次的折射光線平行，如圖

設(shè)折射角為β，水面下降的高度為Δh，根據(jù)幾何知識得

AB=CD

Δ?tan53°?Δ?tanβ=CD=712Δ?

解得

tanβ=34

則

6．【答案】D【解析】【解答】C點(diǎn)的電勢最低，則C點(diǎn)的場強(qiáng)為0（A、C之間，B、C之間場強(qiáng)均大于0），設(shè)BC距離為r，則根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式有

kQA3r2=kQBr7．【答案】D【解析】【解答】每隔時(shí)間t會發(fā)生一次“相沖”現(xiàn)象，得

ωA?ωBt=2π

根據(jù)萬有引力提供向心力

GMmAr28．【答案】B,D【解析】【解答】AB、由于靜電屏蔽，管狀導(dǎo)體漂移管內(nèi)的強(qiáng)度為0，電子在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而在漂移管之間形成的電場中被加速，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD、由于每當(dāng)電子到達(dá)兩個(gè)相鄰漂移管交界處時(shí)，電子前方的漂移管總是接電源正極，則電子在每個(gè)漂移管中勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于交變電源周期的一半，即電子在相鄰漂移管之間加速過程的時(shí)間也等于交變電源周期的一半，則有

t0=T2

若電子被加速n次后、被加速n+1次后、被加速n+2次后，根據(jù)動(dòng)能定理有

neU=12mvn2，n+1eU=12mvn+12，n+2eU=12mv9．【答案】B,C【解析】【解答】A、由圖可知t=4s時(shí)A點(diǎn)向+y方向運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B、由圖可知t=2s時(shí)A點(diǎn)向-y方向運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)的振動(dòng)“步調(diào)”始終與A點(diǎn)相反，所以B點(diǎn)向+y方向運(yùn)動(dòng)。故B正確；

CD、依題意，有

xAB=λ2+nλ(n=0,1,2,3…)

解得

λ=162n+1m(n=0,1,2,3…)

可知這列波的波長不大于16m。由圖可知，該波的周期為

T=4s

根據(jù)10．【答案】A,D【解析】【解答】A、根據(jù)牛頓第二定律，對甲棒

BId=ma1

對乙棒

BI·2d=2ma2

解得

a1=a2

故A正確；

B、當(dāng)兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等時(shí)，電路里無感應(yīng)電流，甲、乙勻速運(yùn)動(dòng)，則有

Bdv1=B?2dv2

解得

v1=2v2

故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)動(dòng)量定理，對甲棒

BIdΔt=mv1?mv0

對乙棒

?BI?2dΔt=2mv2?2m?2v0

解得

11．【答案】（1）無（2）xB10T（3）(（4）減小摩擦阻力對實(shí)驗(yàn)的影響【解析】【解答】（2）根據(jù)紙帶上某一點(diǎn)的速度可以認(rèn)為是鄰近兩點(diǎn)的平均速度

vA=xB10T

vE=xF?xD12．【答案】（1）0.400（2）UA?（3）3【解析】【解答】（1）螺旋測微器的精確值為0.01mm，由圖乙可知金屬絲直徑為

d=0mm+40.0×0.01mm=0.400mm

（2）根據(jù)歐姆定律可得

UAI=R0+Rx

UBI=Rx

聯(lián)立可得

I=U13．【答案】（1）沒有傾斜時(shí)，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p令此時(shí)，管與水平面的夾角為θ，則此時(shí)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p根據(jù)玻意耳定律有p管口離地高度?=H解得?=（2）保持玻璃管豎直，給玻璃管緩慢加熱，當(dāng)水銀流出一半時(shí)，氣體壓強(qiáng)p根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p解得T【解析】【分析】（1）對水銀柱進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件及力的合成與分解確定傾斜前后封閉氣體的壓強(qiáng)，傾斜過程封閉氣體發(fā)生等溫變化，再根據(jù)玻意耳定律進(jìn)行解答；

（2）根據(jù)題意確定溢出一般水銀前后封閉氣體的體積，再根據(jù)平衡條件確定封閉氣體的壓強(qiáng)，再根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行解答。14．【答案】（1）根據(jù)題意可知，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示粒子磁場中運(yùn)動(dòng)，有qvB=m由幾何關(guān)系可得r=l聯(lián)立解得v=粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t粒子在兩磁場間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t則此過程需要的時(shí)間t=（2）如果電荷穿越下區(qū)域后，上區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?2r運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示由幾何關(guān)系可得，電荷返回到ab時(shí)的位置與P點(diǎn)的距離P（3）根據(jù)題意可知，若電荷從P點(diǎn)出發(fā)后依然能返回P點(diǎn)，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與（1）相同，則粒子在下磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，則有r=解得v粒子在電場中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有Eql=解得E=【解析】【分析】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離開磁場后，再兩磁場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子穿越兩磁場后又能回到ab上的P點(diǎn)，則粒子進(jìn)入和離開磁場時(shí)速度均沿豎直方向。根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，再根據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)規(guī)律及勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行解答；

（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力確定上區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度變化后，粒子在上磁場的運(yùn)動(dòng)半徑，畫出此時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，再根據(jù)幾何關(guān)系確定電荷返回到ab時(shí)的位置與P點(diǎn)的距離；

（3）電荷從P點(diǎn)出發(fā)后依然能返回P點(diǎn)，則即粒子在兩磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑不變。根據(jù)洛倫茲力提供向心力確定粒子在下區(qū)域磁場運(yùn)行的速度，再對粒子在電場中運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用動(dòng)能定理進(jìn)行解答。15．【答案】（1）設(shè)長木板和小物塊B質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為M，點(diǎn)燃火藥瞬間BC動(dòng)量守恒得m解得v小物塊B、C組成的系統(tǒng)因火藥燃燒而增加的機(jī)械能為ΔE=（2）分析可知由于長木板與水平面、小物塊B與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，故B對長木板的最大靜摩擦力小于地面對長木板的最大靜摩擦力，所以當(dāng)B向左運(yùn)動(dòng)在與左端碰撞前長木板靜止，該過程中B的加速度大小為a=對B運(yùn)動(dòng)分析得v解