河北省重点高中2023-2024学年高三下学期物理联考试题

这是一份河北省重点高中2023-2024学年高三下学期物理联考试题，共15页。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容D．电源的内电阻
2、如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b的半径之比为45∶1，两带电粒子a、b的动能之比为117：2，下列说法正确的是（ ）
A．此衰变为β衰变B．大圆为β粒子的运动轨迹
C．小圆为α粒子的运动轨迹D．两带电粒子a、b的周期之比为10∶13
3、如图所示，a、b是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b的边长为a的两倍，a和b所用的铜线粗细不同。现以相同速度，把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热为（ ）
A．1:1B．1:2C．1:4D．4:1
4、跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．风力越大，下落过程重力的冲量越大
B．风力越大，着地时的动能越大
C．风力越大，下落的时间越短
D．下落过程的位移与风力无关
5、如图所示，电灯悬挂于两壁之间，更换水平绳OA使连接点A向上移动而保持O点的位置不变，则A点向上移动时（ ）
A．绳OA的拉力逐渐增大
B．绳OA的拉力逐渐减小
C．绳OA的拉力先增大后减小
D．绳OA的拉力先减小后增大
6、石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以速度匀速通过该桥，图中为拱形桥的最高点，圆弧所对的圆心角为，关于对称，汽车运动过程中所受阻力恒定，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）

A．汽车运动到点时对桥面的压力大于
B．汽车运动到点时牵引力大于阻力
C．汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力等于汽车重力
D．汽车从点运动到点过程中，其牵引力一定一直减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示，已知当地重力加速度为g，在物体上升过程中，空气阻力不计，以下说法正确的是（ ）
A．物体做匀变速直线运动
B．时刻物体速度最大
C．物体上升过程的最大速度为
D．时刻物体到达最高点
8、一氘核自A点以某一初速度垂直进入场强为E的匀强电场，运动过程中经过B点。忽略空气阻力，不计重力，下列说法正确的是（ ）
A．把氘核换成动能相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点
B．把氘核换成动量相同的氕核，其他条件不变，氕核还能经过B点
C．把氘核换成动能相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点
D．把氘核换成速度相同的氦核，其他条件不变，氦核还能经过B点
9、2018年3月30日01时56分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。北斗导航卫星的轨道有三种：地球静止轨道（高度35809km）、倾斜地球同步轨道（高度35809km）、中圆地球轨道（高度21607km），如图所示。已知地球半径为6370km，下列说法正确的是（ ）
A．倾斜同步轨道卫星的加速度与地球静止轨道的加速度大小相等
B．中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大
C．倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方
D．倾斜同步轨道卫星的机械能一定大于中圆地球轨道卫星的机械能
10、如图为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是_______ ．
A．这列波的波长是8m，周期是0.2s，振幅是10cm
B．在t=0时，质点Q向y轴负方向运动
C．从t=0.1到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6m
D．从t=0.1到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位）
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下：
①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；
②光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；
③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△t1，遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间△t；
④改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组△t1，△t2和△t值。
请回答以下几个问题：
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___cm；
(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间Δt2保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的图象，其中图象纵轴截距为b，横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数μ＝____。
12．（12分）某小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
(1)某同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量从悬点到摆球上端的长度L=0.9997m，如图甲所示，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，則该摆球的直径为_______mm，单摇摆长为_______m
(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是_____(填正确答案标号)
A．测量周期时，从摆球经过平衡位置计时误差最小
B．实验中误将49次全振动记为50次，则重力加速度的测量值偏大
C．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的进行实验，测得的重力加速度误差较小
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，为折射率的扇形玻璃砖截面，一束单色光照射到面上的点，在点折射后的光线平行于。已知点是的中点，点是延长线上一点，°。
①求入射光在点的入射角；
②通过计算判断光射到弧能否从弧射出。
14．（16分）某军队在军事演习时，要检验战斗机对移动物体发射炮弹的命中率情况，已知某一战斗机在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平匀速飞行，地面上两辆相距为270m的遥控车均以v2=108km/h的速度匀速直线前进，现战斗机先发射一个炮弹，恰击中后面那辆遥控车，已知炮弹离开飞机时相对飞机的初速度为零，无人机和两遥控车在同一竖直面上，无人机、炮弹和遥控车均视为质点，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2.
(1)投弹时，飞机与后面遥控车的水平距离为多大？
(2)若随后第二发炮弹要击中前一辆车，则两发炮弹发射的时间间隔为多少？
(3)若飞机开启特定飞行模式后，水平速度被锁定，只允许调整高度。现若要在第一发炮弹打出t1=2s后立即发射第二枚炮弹，要求在该模式下击中另一日标，则该无人机是要升高还是降低高度，高度要改变多少?
15．（12分）如图所示，横截面积为s=10cm2的上端开口气缸固定在水平面上，质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l=30cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为m=4kg重物b相连，重物b放在一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧上，弹簧下端固定在地面上，上端与重物b接触，但不拴接，气缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时，外界温度为T0=300K，弹簧弹力大小为F=20N，现缓慢降低温度，已知外界大气压强始终为P0=1×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，求：
①弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度；
②从开始状态到b物体离开弹簧时，气体内能减少了40J，则气体与外界交换了多少热量。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
2、D
【解析】
ABC．根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由得大圆为粒子轨迹，ABC项错误；
D．由得
根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有
得
根据周期公式可知
D项正确。
故选D。
3、B
【解析】
设a的边长为，横截面积为，b的边长为，横截面积为，因质量相等，有
得
a的电阻为
b的电阻为
线圈匀速向外拉，感应电流为
产生的焦耳热
综上可得
故B正确，ACD错误。
故选：B。
4、B
【解析】
AC．运动员参加两个分运动，水平方向随空气受风力影响，竖直方向在降落伞张开前先加速，降落伞张开后先减速后匀速，由于竖直分运动不受水平分运动的干扰，故运动时间与风速无关，由公式可知，下落过程重力的冲量与分力无关，故AC错误；
B．运动员落地速度由水平分速度和竖直分速度合成，水平分速度由风速决定，故风速越大，合速度越大，即着地动能越大，故B正确；
D．运动时间与风速无关，风力越大，水平位移越大，下落过程的位移为
则风力越大，水平位移越大，下落过程的位移越大，故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
以O点为研究对象，根据受力平衡，有：
由图可知，绳子OB上的拉力逐渐减小，OA上的拉力先减小后增大。
A．绳OA的拉力逐渐增大，与分析不符，故A项错误；
B．绳OA的拉力逐渐减小，与分析不符，故B项错误；
C．绳OA的拉力先增大后减小，与分析不符，故C项错误；
D．绳OA的拉力先减小后增大，与分析相符，故D项正确。
6、D
【解析】
A．汽车运动到点时，重力垂直于桥面的分力等于，由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车对桥面的压力小于，故A错误；
B．汽车在竖直面内做匀速圆周运动，运动到点（圆弧最高点）时牵引力等于阻力，故B错误；
C．由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力小于汽车重力，故C错误；
D．汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直减小，设汽车与之间圆弧所对圆心角为，其牵引力
一直减小，汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直增大，其牵引力
一直减小，所以汽车从点运动到点过程中其牵引力一定一直减小，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
由图可得力F与时间的关系为，则可得物体的合外力与时间的关系为，由牛顿第二定律可得加速度与时间的关系式为，则可知物体先向上做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，然后再向下做加速度增大的加速运动，在上升过程中，当加速度为零时，速度最大，即，可得，故A错误，B正确；由初速度大小为零，所以末速度大小等于速度的变化大小，由前面的分析可知，加速度与时间成线性关系，所以最大速度大小为，故C错误；由前面的分析可知在t=t0时，加速度为 ，根据运动的对称性规律可知，此时间速度减小为0，物体运动到最高点，故D正确。故选：BD。
8、AD
【解析】
根据粒子的运动特点
整理得到
A．该项动能和电荷量均相等，则y相同，即氕核还能经过B点，选项A正确；
B．该项动量相等，但是质量和电荷量的乘积不相等，则y不同，氕核不能经过B点，选项B错误；
C．该项动能相同，但是电荷量加倍，则y不同，氦核不能经过B点，选项C错误，
D．该项速度相等，比荷也相等，则y相同，即氦核还能经过B点，所以D正确．
故选AD。
9、AC
【解析】
A．由公式
可知，由于倾斜同步轨道与地球静止轨道的半径相同，则加速度大小相等，故A正确；
B．中圆地球轨道卫星与静止轨道卫星的质量关系未知，故无法比较万有引力大小，故B错误；
C．倾斜同步轨道卫星的轨道半径与静止轨道同步卫星的轨道半径相等，故公转周期相等，说明倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方，故C正确；
D．倾斜同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星的质量关系未知，故无法比较它们的机械能，故D错误。
故选AC。
10、ACE
【解析】
由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅；根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离；质点在一个完整周期中运动的路程为4A；
【详解】
由图像可知，这列波的波长是8m，周期是0.2s，振幅是10cm，选项A正确；由Q点的振动图像可知，在t=0时，质点Q向y轴正方向运动，可知波向x轴正向传播，选项B错误；波速，从t=0.1到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了，选项C正确；从t=0.1到t=0.25s 经历了0.15s=T，但是因P点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点P通过的路程不等于3A=30cm,选项D错误；，则质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt（国际单位），选项E正确；故选ACE.
【点睛】
本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在3/4周期内振动的路程才是3A．
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.010
【解析】
(1)[1]遮光条宽度：
d=10mm+2×0.05mm=10.10mm=1.010cm.
(2)[2]设小木块运动的加速度为a，由题知：
解得：
结合图象可以得到：
解得：
根据牛顿第二定律得：
mg－μMg=（m+M）a
结合，解得：
。
12、9.6 1.0045 AB
【解析】
(1)[1][2]．由游标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整毫米数为9 mm，游标尺中第6条刻度线与主尺刻度线对齐，所以摆球的直径d=9 mm+6×0.1 mm=9. 6 mm，单摆摆长为（0.999 7+0.004 8）m=1. 0045m。
(2)[3]．单摆摆球经过平衡位置时的速度最大，经过最大位移处的速度为0，在平衡位置计时误差最小，A项正确；实验中将49次全振动记成50次全振动，测得的周期偏小，则重力加速度的测量值偏大，B项正确；摆球体积较大，空气阻力也大，不利于提高测量的精确度，C项错误。故选AB。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①60°； ②光射到AB弧能从AB弧射出。
【解析】
①光在介质中传播的光路图如图所示：
设入射光在C点的入射角为i，折射角为r，由于在C点折射后的光线平行于OB，所以∠OCP=∠AOD=60°，r=30°，
根据折射定律有：
代入数据解得：
i=60°；
②在C点折射后的光线射到AB弧上P点，连接O、P，OP是法线，过O点做CP的垂线交CP于Q，则折射光线在AB弧的入射角为i1，玻璃砖临界角为C，扇形半径为L，则：
，
根据几何知识有∠COQ=30°，LOQ＝LOC•cs∠COQ=
根据
可得：
，
则：
i1＜C，
所以光射到AB弧能从AB弧射出。
14、（1）2700m；（2）1s；（3）下降95m
【解析】
（1）设投弹时，飞机与后面遥控车的水平距离为x，则炸弹落地的时间
且
解得x=2700m
（2）设两炸弹间隔时间为△t，则
解得△t=1s
（3）设战斗机在原有高度上上升△h，根据题意则
解得△h=-95m，即下降95m
15、①150K；②气体向外界放了47J的热量
【解析】
①最初弹簧的压缩量
对被封闭的气体，初始状态
K
对活塞
解得
Pa
b与弹簧分离时T2，
对活塞
解得
Pa
由气体状态方程得
联立解得
K
②从开始到b物刚离开弹簧时，活塞下降了△x=10cm，则外界对气体做功：
J
由热力学第一定律得
可解得
Q=－47J
即气体向外界放出了47J的热量。