2024届河北省雄安新区雄安部分高中高三一模物理试题（原卷版+解析版）

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一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 2023年12月14日，我国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放﹐邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。“人造太阳”物理本质就是核聚变，其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似﹐核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A. X是质子B. 该反应为链式反应
C. 的比结合能比的大D. 的结合能为
2. 如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在小球C下落过程中（ ）
A. 小球A、B、C组成的系统机械能不守恒
B. 小球C的机械能一直减小
C. 小球C落地前瞬间的速度大小为
D. 当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg
3. 如图所示，半径为R的金属圆环固定在竖直平面，金属环均匀带电，带电量为Q，一长为L=2R的绝缘细线一段固定在圆环最高点，另一端连接一质量为m、带电量为q（未知）的金属小球（可视为质点）。稳定时带电金属小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态，点P'（图中未画出）是点P关于圆心O对称的点。已知静电常量为k，重力加速度为g，若取无穷远为零势面，下列说法正确的是（ ）
A. O点的场强一定为零
B. P'点场强大小为
C. 金属带电小球的电量为
D. 剪断细线瞬间，小球加速度水平向右
4. 一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此过程中斜面静止，设斜面受到水平地面的摩擦力为。若沿此斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为。则（ ）
A. 为零，为零B. 为零，不为零
C. 不为零，为零D. 不为零，不为零
5. 太阳系外行星和行星可能适宜人类居住，半径是半径的，若分别在和距地面高为处水平抛出小球，小球平抛运动水平位移随抛出速度函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（ ）
A. 行星和行星的第一宇宙速度之比为
B. 行星和行星的第一宇宙速度之比为
C. 行星和行星的密度之比为2：1
D. 行星和行星的密度之比为1:3
6. 一个变压器带有两个副线圈，电路如图。原线圈匝数n1=1100匝，输入电压U1=220V，一个副线圈匝数n2=110匝，另一个副线圈电压U3=36V，，。下列说法正确的是（ ）
A. 匝数n3=120匝
B. 电阻R2的电压U2=22V
C. 电阻R2的电流约为I2=1.56A
D. 变压器输入功率66.4W
7. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v—t图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 物块B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为72J
B. 4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为24N·s
C. 物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为18J
D. 物块B离开墙壁后，物块B的最大速度为2m/s
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃的折射率为
B. 光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为
C. 球心O到BN的距离
D. 若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动
9. 一列简谐横波沿x轴方向传播，在时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速为12cm/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 质点P的平衡位置位于处
D 从开始，质点Q比质点P早0.25s回到平衡位置
10. 如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A. 若恒力F=0，物块滑出木板时的速度为3m/s
B. C点纵坐标为1.5m-1
C. 随着F增大，当外力F=1N时，物块恰好不能木板右端滑出
D. 图像中D点对应的外力的值为4N
三、实验题（11题5分，12题10分）
11. 如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M（）的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。以小车为研究对象，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）打点计时器使用电源是__________（填选项前的字母）。
A．直流电源 B.交流电源
（2）若正确操作实验步骤后，得到的一条纸带如图乙所示、O为打下的第一个点，A、B、C为纸带上连续的三个计数点，各点到O点的距离分别为x1、x2、x3，知相邻计数点间的时间间隔为T。从打O点到打B点的过程中，若__________成立（用题中所给字母表示），则可验证动能定理成立。

（3）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，v和W分别表示小车速度和重物重力做的功，则从理论上分析，能正确反映v2-W关系的是__________ （填选项前的字母）。

12. 某课外小组同学们在对垃圾进行分类时，发现了一个圆柱形器件，上面标有“3 V，*”的字样，但不清楚是什么元件，于是就到物理实验室对该器件进行研究。
（1）首先用多用表3 V电压挡对其进行检测，发现指针不偏转，说明该器件不是_______（填“电池”或“电阻”）；然后再用多用表测量该器件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡进行正确的操作后测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择的电阻挡为______挡（填“×1”或“×100”），并需_______（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图所示，测量结果为_______Ω。
（2）为精确测量该器件在额定电压时的电阻值Rx，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在下列虚线框中画出电路图，并标出所选器材对应的电学符号。（ ）
A．电流表A1（量程60 mA，内阻RA1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为2 mA，内阻R A2=15Ω）
C．定值电阻R1=747Ω
D．定值电阻R2=1 985Ω
E．滑动变阻器R3（0～30Ω）一只
F．滑动变阻器R4（0～10Ω）一只
G．滑动变阻器R5（0～200Ω）一只
H．电压表V（量程为10 V，内阻RV=1 kΩ）
I．蓄电池E（电动势为12 V，内阻很小，最大允许电流600 mA）
J．开关S一只，导线若干
（3）由以上实验可测得该器件的电阻值Rx=_______（用字母表示，可能用到的字母：电流表A1、A2的读数I1、I2，电压表读数U，电阻值R A1、R A2、RV、R1、R2）。
四、解答题（本题共3小题，共40分）
13. 如图所示，截面是扇形的玻璃砖放在水平面上，扇形的半径为R，，面涂有反射层，一束单色光竖直向下照射在面上的C点，折射光线照射在面的D点，反射光线照射在弧面的中点E，与平行，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）该单色光从C点传播到E点所用的时间。
14. 如图所示，小车静置于光滑水平地面上，左侧靠在障碍物旁，小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道半径R=2.75m，BC与CD相切于C点，BC所对圆心角θ=37°，CD段长L=5m，质量m=1kg物块（视为质点）从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，物块滑到小车右端D点时恰好与小车相对静止。物块与粗糙轨道CD间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）A、B两点的水平距离x；
（2）小车的质量M。
15. 如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，A点坐标为，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成60°角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中磁感应强度为，电场强度为，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求：
（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；
（3）整个运动过程中，粒子距离y轴最远的水平距离。