河北省衡水中學(xué)高三下學(xué)期高考沖刺物理試卷（一）

2023~2024學(xué)年度河北衡水中學(xué)沖刺高考物理密卷（一）本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共100分?？荚嚂r(shí)間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共46分）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）1.采用圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，電流表和電壓表不測(cè)量時(shí)指針均指在表盤的正中間。分別用a、b、c三束單色光照光電管的陰極K，得到光電管兩端的電壓與相應(yīng)的光電流的關(guān)系。如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．測(cè)量遏止電壓時(shí)開關(guān)S應(yīng)扳向1B、a光的光子能量比b光的小C．a(chǎn)光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能比c光照射的大D．c光的強(qiáng)度比a光的大2、兩輛汽車A、B在相鄰車道以不同的速度勻速行駛，前方十字路口紅燈，兩車剎車過程中并排行駛時(shí)，如圖甲所示，車頭到前方停車線的距離均為20m，最終兩車頭均恰好到達(dá)停車線前。以兩車并排行駛時(shí)車頭所在處為位移0點(diǎn)并開始計(jì)時(shí)，以汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪軸，汽車A整個(gè)過程的xt圖像如圖乙所示，是開口向下的拋物線的一部分，汽車B整個(gè)過程的yt圖像為如圖丙所示的直線，下列說法正確的是（）A．兩汽車同時(shí)到達(dá)停車線前B．汽車A的初速度大小為6m/sC．汽車B的加速度大小為1m/s2D．兩車頭沿運(yùn)動(dòng)方向的最大距離為3、半徑為R的半圓弧金屬絲均勻帶+Q的電荷時(shí)，在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，k為靜電力常量。若讓一根半徑為R的圓弧金屬絲均勻帶+Q的電荷，則在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A．B．C．D．4、今年冬天，南海公園、賽罕塔拉、包頭樂園為吸引游客，興建了滑雪游樂場(chǎng)，某公園的滑雪場(chǎng)設(shè)置了如圖所示滑道跳雪游戲項(xiàng)目：滑道由高為H的斜面滑道AB、水平滑道BC和高為h的斜面滑道CD三部分組成，AC水平距離為L(zhǎng)，CD滑道的傾角固定，為45°，游客腳上的滑雪板與三段滑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，游客從A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過水平滑道BC過渡后由C點(diǎn)水平飛出，若不計(jì)在B點(diǎn)的機(jī)械能損失，下列說法正確的是（）A．只要H和L一定，不管滑道AB的傾角有多大，游客從C點(diǎn)飛出的速度一定B．若游客落在滑道CD的不同點(diǎn)上，則落在滑道的各點(diǎn)速度方向不相同C．其他條件不變，為保證游客落在滑道CD上，L可以設(shè)計(jì)適當(dāng)短一些D．當(dāng)3H=L+h時(shí)，游客恰好落在D點(diǎn)5、2023年11月16日，中國(guó)北斗系統(tǒng)正式加入國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)，成為全球民航通用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星等組成。將地球看成質(zhì)量均勻的球體，若地球半徑與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為k，下列說法正確的是（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星有可能保持在長(zhǎng)沙的正上方B．地球靜止軌道衛(wèi)星與地面上的點(diǎn)線速度大小相等所以看起來是靜止的C．地球赤道重力加速度大小與北極的重力加速度大小之比為（1k2）D．地球赤道重力加速度大小與北極的重力加速度大小之比為（1k3）6、某游樂場(chǎng)有一項(xiàng)游戲。游戲規(guī)則是幾個(gè)人輪流用同一個(gè)彈簧彈出一顆“炮彈”，“炮彈”水平擊打靜止在水平桌面上的同一輛小車，使小車運(yùn)動(dòng)距離最遠(yuǎn)者獲勝。已知某次比賽使用小車的質(zhì)量為0.5kg，游戲中每次彈射前彈簧的壓縮量相同，有多種質(zhì)量的“炮彈”可供選擇。“炮彈”擊中小車后留在小車上（作用時(shí)間忽略不計(jì)），小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與車對(duì)地面的壓力成正比。請(qǐng)你給予指導(dǎo)，要想獲勝，理論上應(yīng)選取“炮彈”的質(zhì)量為（）A．0.25kgB．0.5kgC．1kgD．2kg7、如圖，一豎直輕彈簧靜止放在水平面上，將質(zhì)量分別為2m和m的a、b兩物體疊放在輕彈簧上并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一恒力F豎直向上拉a，將a、b視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，彈簧勁度系數(shù)為k且彈簧始終未超過彈性限度，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）。A．若F=mg，則a、b始終不會(huì)分離B．若F=mg，則b的最大速度為C．若F=2mg，則a、b分離時(shí)彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)D．若F≥6mg，則a、b在初始位置分離二、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(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）8.如圖，空間存在著垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），M是垂直于x軸的熒光屏，O點(diǎn)到屏M的距離為R。Q點(diǎn)為一粒子源，從O點(diǎn)沿Oy方向發(fā)射出一束速度不同、比荷相同的帶正電粒子，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均能水平向右垂直打在屏M上，已知粒子以最大速度v?在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中所示，則（）A．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 B．帶電粒子的比荷為C．磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為 D．磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為9、某主題公園的湖里安裝了一批圓形線狀光源的彩燈，半徑為R，如圖甲所示。某圓形線狀光源水平放置到湖水下方，光源圓面與液面平行。當(dāng)彩燈發(fā)出紅光時(shí)，可在水面正上方觀察到如圖乙所示的紅色亮環(huán)，亮環(huán)與中間暗圓的面積之比為3：1，已知水對(duì)紅光的折射率為。下列說法正確的是（）A．此彩燈離水面的垂直距離為B．彩燈變換發(fā)光顏色時(shí)，中間暗圓面積保持不變C．若將彩燈上移，則亮環(huán)面積與中間暗圓面積之比減小D．將光源再向湖底豎直向下移動(dòng)，會(huì)使中間暗圓消失10、如圖，一足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌abcd質(zhì)量M=5kg，放在光滑的絕緣水平面上，導(dǎo)體棒PQ質(zhì)量m=1kg（電阻不計(jì)），垂直放置在導(dǎo)軌上且接觸良好，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，PQbc構(gòu)成矩形，導(dǎo)體棒右側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)L=4m，開始時(shí)PQ右側(cè)導(dǎo)軌的總電阻R=1Ω，導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻R0=0.1Ω/m。以ef為界，其右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T。在t=0時(shí)，一水平向右的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=10m/s2，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式B．導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)1s，拉力F達(dá)到最大值C．導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中拉力F的最大值為95ND．某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為1070J，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為187J，則導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量為4000J第Ⅱ卷（非選擇題共54分）三、實(shí)驗(yàn)題11.（6分，每空2分，圖2分）如圖甲，用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)量一個(gè)超出其量程的物體的重力：（1）將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上，中間最小圓的半徑與圓環(huán)的間距相等；（2）三根細(xì)線分別與彈簧測(cè)力計(jì)一端、一個(gè)圖釘、待測(cè)重物相連，彈簧測(cè)力計(jì)的另一端固定，通過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細(xì)線OB，使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O與圓環(huán)的圓心位置重合；（3）標(biāo)出OA、OB、OC的拉力方向，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)N；（4）①根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和平行四邊形定則，用“力的圖示”在圖乙中作出OA、OB拉力的合力；②由作圖結(jié)果可得重物的重力為N（結(jié)果保留一位小數(shù)）。12.（8分，每空1分，圖1分）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I的關(guān)系為E=U+Ir。依據(jù)這一原理，甲同學(xué)用圖1所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最端（選填“左”或“右”）。（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，作出UI圖線如圖2所示。根據(jù)圖線測(cè)得該電源的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)1=V，內(nèi)電阻r測(cè)1=Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）由于電表并非理想電表，導(dǎo)致（選填“電壓”或“電流”）的測(cè)量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的UI圖線，畫出圖線與橫縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)。（4）乙同學(xué)拆除電流表和滑動(dòng)變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為E測(cè)2。若電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。電流表、電壓表的內(nèi)電阻分別為RA、RV。根據(jù)圖像和電路關(guān)系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，E測(cè)1E測(cè)2，（均選填“<“”“=”或“>”）r測(cè)1=（用電源和電表內(nèi)阻表示）。四、計(jì)算題（共40分，要寫出必要的文字說明和解題過程，只寫出結(jié)果，沒有過程不能得分）13、（10分）如圖所示，足夠深的大水池中，一圓柱形玻璃容器（壁厚度不計(jì)），高H=10m。往容器中注入水，當(dāng)容器中水的高度達(dá)5m時(shí)，圓柱形玻璃容器可浮于水中，且容器口的上邊緣與容器外的水面相平。將容器中水倒掉，并把容器內(nèi)的空氣加熱到87℃后，將其底朝上、口朝下，豎直扣向水面，緩慢下壓到合適位置，撤去外力后，此容器恰好既不上浮也不下沉。若水溫和室溫均為27°C，大氣壓p0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度g=10m/s2。熱力學(xué)溫度T=（t+273）K。問此時(shí)容器口浸入水面多深？14.（12分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球A與質(zhì)量為7m的小球B通過長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)柔軟細(xì)繩連接，現(xiàn)用手提著小球A，使小球B距地面的高度也為L(zhǎng)。松手后兩球由靜止開始自由下落，小球B與地面碰后速度大小不變、方向相反，兩小球的碰撞為彈性正碰。細(xì)繩繃直后兩小球以相同的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞時(shí)間均極短，重力加速度大小為g。求：（1）從松手到兩小球第一次碰撞的時(shí)間t；（2）細(xì)繩繃直后小球A距地面的最大距離d。15、（18分）2023年4月，世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克“東方超環(huán)”（EAST）成功實(shí)現(xiàn)了403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。“人造太陽”研究的突破，代表著我國(guó)科技實(shí)力的系統(tǒng)性提升，中國(guó)站在了世界核聚變能源研究的前沿。某物理實(shí)驗(yàn)室對(duì)“人造太陽”磁約束模型進(jìn)行模擬，立體圖如圖乙所示，半徑為R的足夠長(zhǎng)水平圓柱形區(qū)域內(nèi)分布水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；圓柱形磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ外側(cè)分布有方向與磁場(chǎng)Ⅰ垂直的環(huán)形磁場(chǎng)Ⅱ，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相同也為B，其左視圖與縱截面圖分別如圖丙、圖丁所示。某時(shí)刻速度為的氘原子核（已知氘原子核質(zhì)量為m，電荷量為q）從水平磁場(chǎng)Ⅰ最低點(diǎn)豎直向下射入磁場(chǎng)Ⅱ，忽略粒子重力和空氣阻力，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。求：（1）（4分）要想氘核不射出Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)邊界，Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)的最小厚度L。（2）（7分）該氘原子核從出發(fā)后到第三次從Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)返回Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)邊界的過程氘核運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小，以及該過程中洛倫茲力的沖量；（3）（7分）在如圖丁所示平面內(nèi)磁場(chǎng)Ⅰ的下方，加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=2Bv（圖中未畫出），若使氘核在此平面內(nèi)從磁場(chǎng)Ⅰ的下邊界以速度水平射出，要保證氘核運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)從磁場(chǎng)Ⅱ的下邊界射出，則磁場(chǎng)Ⅱ的厚度L需要滿足什么范圍，氘核在運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度和最大速度分別是多少。2023~2024學(xué)年度河北衡水中學(xué)沖刺高考物理密卷（一）參考答案1.【答案】B【詳解】A．當(dāng)光電流減小到零時(shí)，光電管兩端所加的電壓即為遏止電壓，測(cè)量遏止電壓時(shí)光電子在陰、陽兩極之間做減速運(yùn)動(dòng)，A電勢(shì)較低，開關(guān)S應(yīng)扳向2，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)動(dòng)能定理有結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程得可知遏止電壓Uc越大，入射光的頻率越高，由題圖乙知，a、c光的頻率相等，對(duì)應(yīng)光電子的最大初動(dòng)能相等：而b光的頻率最高，故b光光子的能量最大，故B正確，C錯(cuò)誤；D．入射光a的飽和電流比入射光c的大，所以a光的強(qiáng)度比c光的大，故D錯(cuò)誤。故選B。2、【答案】D【詳解】A．B車做的是勻減速運(yùn)動(dòng)，則解得t=8s而A車到達(dá)停止線只花了5s，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)槠嘇的xt圖像如圖乙所示，是開口向下的拋物線的一部分，則汽車A做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則汽車A的初速度大小為B錯(cuò)誤；C．汽車B的加速度大小為C錯(cuò)誤；D．兩車速度相等時(shí)，兩車頭沿運(yùn)動(dòng)方向的距離最大，則81.6t=50.625t解得兩車頭沿運(yùn)動(dòng)方向的最大距離為D正確；故選BD。3、CC【解析】將帶+Q電荷的半徑為R的半圓弧金屬絲等分成兩部分來看，兩部分在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)大小相同為E，則，即帶電荷的圓弧金屬絲在其國(guó)心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此帶Q電荷的圓弧金屬絲在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為，故選C。4、A【解析】從A到C由動(dòng)能定理，即，則只要H和L一定，不管滑道AB的傾角有多大，游客從C點(diǎn)飛出的速度一定，A正確；若游客落在滑道CD的不同點(diǎn)上，則位移的偏向角相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度的偏向角的正切等于位移偏向角的2倍可知，落在滑道的各點(diǎn)的速度偏向角相等，即落在斜面上的速度方向相同，B錯(cuò)誤；由A的分析可知，L越大，則到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度越小，則游客在斜面上的位移越短，越有可能落在滑道CD上，C錯(cuò)誤；若恰能落在D點(diǎn)，則，，聯(lián)立可得4H=L+h，D錯(cuò)誤。5、D6、B【解析】游戲中每次彈射前彈簧的壓縮量相同，設(shè)彈性勢(shì)能為Ep，“炮彈”質(zhì)量為M，則，“炮彈”擊中小車后留在小車上，由動(dòng)量守恒得Mv=（M+m）v1，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力與車對(duì)地面的壓力成正比，則對(duì)小車和“炮彈”整體，有k（M+m）g=（M+m）a，小車運(yùn)動(dòng)的距離為，故當(dāng)M=m=0.5kg時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)距離最遠(yuǎn)。7、C【解析】分析：若F很小，則a、b可能做簡(jiǎn)諧振動(dòng)不分離，假設(shè)a、b不分離，則振幅，最大位移；若F很大，則a、b會(huì)分離，設(shè)位移x時(shí)分離，則此時(shí)，解得；當(dāng)F取臨界值F0時(shí)，a、b恰好可以分離。即，故，即a、b能否分離的臨界拉力。A．，因此a、b會(huì)一起做簡(jiǎn)諧振動(dòng)不會(huì)分離，A選項(xiàng)說法正確；B．a(chǎn)、b一起做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，平衡位置處速度最大，由動(dòng)能定理有，解得，B選項(xiàng)說法正確；C．F=2mg>F0，故a、b會(huì)分離，分離時(shí)a不受b的作用力，故a合力為0，加速度為0，b加速度也為0，彈簧處于壓縮狀態(tài)，C選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D．令，故F=6mg，即F≥6mg時(shí)，a、b在初始位置分離，D選項(xiàng)說法正確；綜上所述，答案選C?？偨Y(jié)：①若，則a、b一起做簡(jiǎn)諧振動(dòng)不分離；②若，則a、b會(huì)越過平衡位置在減速階段分離，分離后類豎直上拋；③若F=2mg，則a、b在經(jīng)過平衡位置分離，分離后a做勻速直線運(yùn)動(dòng)；④若，則a、b在向上加速階段分離，分離后a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；⑤若F≥6mg，則a、b在初始位置分離。8.【答案】BD【詳解】A．根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，比荷故B正確；C．速度小于v0的粒子也能水平向右垂直打在屏M上，所以磁場(chǎng)邊界是45°斜線，如圖，則磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為陰影部分面積為，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。9、【答案】AC【詳解】A．設(shè)亮環(huán)最外圈的半徑為r1，暗圓的半徑為r2，由題意有其光路圖如圖所示圓環(huán)邊緣的光線發(fā)生全反射有幾何關(guān)系有結(jié)合幾何關(guān)系可知，有解得故A項(xiàng)正確；B．當(dāng)彩燈變換發(fā)光顏色時(shí)，則水對(duì)該光的折射率發(fā)生變化，由上述分析可知，當(dāng)折射率發(fā)生改變時(shí)，則暗圓的半徑發(fā)生變化所以中間暗圓的面積發(fā)生變化，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由幾何關(guān)系可知，有整理有若將彩燈上移，即彩燈到水面的高度減小，即h變小，有上述分析可知，