2023年河北省九师联盟高考物理质检试卷（2月份）（含答案解析）

2023年河北省九师联盟高考物理质检试卷（2月份）

1.  铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成和原子核X，同时放出三个中子，核反应方程是。下列说法正确的是(    )

A. 原子核X的中子数为87 B. 原子核X的中子数为89
C. 的比结合能比X的比结合能小 D. 的比结合能比X的比结合能大

2.  如图所示是一物体沿直线由静止开始运动的部分图像，关于物体的运动，下列说法正确的是(    )

A. 时刻物体的速度为零
B. 至物体沿负向做加速运动
C. 物体在和两个时刻的速度相同
D. 时刻物体返回到出发时的位置

3.  “双星”是宇宙中普遍存在的一种天体系统，这种系统之所以稳定的原因之一是系统的总动量守恒且总动量为0，如图所示，A、B两颗恒星构成双星系统，绕共同的圆心O互相环绕做匀速圆周运动，距离不变，角速度相等，已知A的动量大小为p，A、B的总质量为M，A、B轨道半径之比为k，则B的动能为(    )

A.  B.  C.  D.

4.  如图所示，质量为m的物块放在光滑的水平桌面上，系在物块上的轻质绳子绕过光滑的定滑轮，滑轮右侧绳子水平，人拉着绳子的下端以速度水平向左做匀速运动，在拉紧的绳子与水平方向的夹角由变成的过程中、，人对物体做的功为(    )

A.  B.  C.  D.

5.  如图甲、乙所示分别是A、B两种交流电的关系图像，则A、B两种交流电的有效值之比为(    )
 

A.  B.  C.  D. 1：1

6.  如图所示，长度为的木棒一端支在光滑竖直墙上的A点，另一端B点被轻质细线斜拉着挂在墙上的C点而处于静止状态，细线与木棒之间的夹角为，A、C两点之间的距离为，墙对木棒的支持力为F，重力加速度为g，下列说法正确的是(    )

A. 细线与竖直墙之间的夹角的正弦值为
B. 木棒受到三个力或延长线可能不交同一点
C. 细线对木棒的拉力大小为
D. 木棒的质量为
 

7.  如图所示，分别带均匀正电的三根绝缘棒AB、BC、CA构成正三角形，现测得正三角形的中心O点的电势为，场强的方向背离B，大小为E，当撤出AB、BC，测得中心O点的电势为，场强的大小为，规定无限远处电势为0，下列说法正确的是(    )

A. 撤去AC，则中心O点的场强大小为
B. 撤去AC，则中心O点的电势为
C. AB在中心O点的场强大小为
D. AB在中心O点的电势为

8.  如图所示，质量分别为m、2m的乙、丙两个小球并排放置在光滑的水平面上，质量为m的小球甲以速度沿乙、丙的连线方向向乙球运动，三个小球之间的碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是(    )

A. 当三个小球间的碰撞都结束之后，乙处于静止状态
B. 当三个小球间的碰撞都结束之后，小球丙的动量为
C. 乙、丙在发生碰撞的过程中，丙对乙做的功为
D. 乙、丙在发生碰撞的过程中，乙对丙的冲量的大小为

9.  双缝干涉的实验装置如图甲所示，光源发出的白光通过透镜把单缝照亮，单缝相当于一个线光源，又把双缝照亮，通过双缝的两束光产生干涉，在屏上出现彩色干涉条纹，为了测量单色光的波长，可在单缝前加上滤光片获得单色光，在屏上将出现明暗相间的干涉条纹，通过测微目镜可以观察到干涉条纹，用游标卡尺测量7条明条纹中心之间的距离D如图乙所示，双缝的间距用d表示，下列有关光的说法正确的是(    )
 

A. 由图乙可得相邻亮条纹中心之间的距离为
B. 若用激光做光源，则可以直接用激光束照射双缝，透镜、滤光片及单缝都不需要了
C. 因为可见光的波长短难测量，所以实验时让双缝间的距离大些，让双缝与屏之间的距离小些，才可让波长的测量误差小些
D. 若实验中所用的单色光的频率为，则双缝到屏之间的距离为

10.  如图所示，厚度非常薄的铅板MN的上方、下方分别分布有垂直纸面向外、磁感应强度分别为2B、B的有界匀强磁场，一比荷为k、电量为q的粒子不计重力从a点射入第一个磁场，经过铅板的b点射入第二个磁场，从c点射出第二个磁场，紧接着进入虚线与MN平行下方的与MN垂直的匀强电场，粒子到达d点时速度正好与PJ平行。已知两个圆弧轨迹的圆心均在铅板的O点，、，粒子与铅板的作用时间忽略不计，下列说法正确的是(    )

A. 该粒子带正电 B. 粒子从a到c的运动时间为
C. 粒子与铅板的碰撞生热为 D. c点与d点的电势差为

11.  用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动。

图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与球A相同的球B被松开做自由落体运动；改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是______ 填“同时”“A先B后”或“B先A后”落地，这说明做平抛运动的球A在竖直方向上做______ 填“自由落体运动”或“竖直下抛运动”。
图乙中，M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球______ 填“同时”或“先后”到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球______ 填“相同”或“不同”，为______ 填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”。

12.  实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为的未知电阻的阻值。电路中为定值电阻，阻值为，、为理想电压表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题：

按照图甲所示的实验原理图用笔画线代替导线将实物图补充完整。
实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于______填“最左端”“最右端”或“中间”位置。闭上开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，记下两电压表的示数分别为、，则待测电阻的表达式为______用、、表示。
为了减小偶然误差，多次改变滑动变阻器滑片的位置，测几组、的值，作出的图象如图乙所示，图象的斜率______用、表示，可得______。

13.  一定质量的理想气体，从状态A开始，经历B、C、D几个状态又回到状态A，压强p与体积V的关系图像如图所示，ABC是双曲线，CDA是倾斜直线，B、D的连线经过坐标原点O，已知气体在状态D的温度为，求气体在状态A的温度。

14.  如图所示，表面光滑的圆锥体放在光滑水平面上，圆锥体的质量为、母线与底面的夹角为。一长度为且平行圆锥母线的轻质细线下端系一个质量与圆锥体相同的物块视为质点、上端固定在的圆锥体的顶点。用一水平向右的拉力作用在圆锥体上，整体向右匀加速运动，重力加速度g取，求：
轻质细线的拉力大小；
撤去水平拉力F，把圆锥体固定在水平面上，让物块在水平面内做匀速圆周运动，若物块与斜面刚好接触不挤压，则物块的角速度为多少？

15.  如图甲所示，足够长的粗糙导轨a、b互相平行固定放置，导轨及导轨面与水平面的夹角为；足够长的光滑导轨c、d平行固定放置，导轨及导轨面与水平面的夹角为，a与d、b与c分别连接，平行导轨间距均为L且导轨电阻均为0。空间存在方向斜向右上方且与c、d所在的导轨平面垂直的匀强磁场；质量为m、电阻为0的导体棒1垂直放置于c、d导轨上，质量也为m、有效接入电路的电阻为R的导体棒2垂直放置于a、b导轨上。给导体棒1一个沿斜面向下的速度，导体棒1正好做匀速运动，导体棒2在斜面上刚好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；把导体棒2除掉，换上电容为C的电容器，如图乙所示，让导体棒1从静止开始沿着斜面向下运动，重力加速度为g，、，求：
磁感应强度的大小；
导体棒2与导轨a、b之间的动摩擦因数；
图乙中，导体棒1经过一段时间时的速度大小。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：AB、核反应过程质量数和电荷数守恒，所以原子核X的质子数为：，质量数为：，中子数为；故AB错误；
CD、重核裂变生成物的原子核更稳定，比结合能大，故的比结合能比X的比结合能小；故C正确，D错误。
故选：C。
根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒，分析X，根据比结合能的特点分析。
解决本题的关键知道核反应前后质量数守恒，注意比结合能大越大，原子核越稳定．
 

2.【答案】D 

【解析】解：A、根据图像与时间轴所围的面积大小等于速度的变化量，时刻的速度等于时间内速度的增量，可知时刻物体的加速度为零，速度达到最大值，故A错误；
B、至，物体的速度沿着正方向，加速度沿着负方向，即速度与加速度反向，物体沿正向做加速度逐渐增大的减速运动，故B错误；
C、时刻的速度等于时间内速度的增量，即时间内图像与时间轴所围的“面积”，同样时刻的速度等于时间内图像与时间轴所围成的“面积”，易知两段时间内的“面积”大小相等，符号相反，即与两时刻的速度等大反向，故C错误；
D、由图像可知，、两时刻物体的速度均为零，时间内物体沿正向运动，时间内物体沿负向运动，根据运动的对称性可知，两段时间内物体的位移大小相等，方向相反，可得物体在时刻返回了出发时的位置，故D正确。
故选：D。
在图像中，图像与时间轴所围的面积大小等于速度的变化量，根据图像的“面积”分析时刻物体的速度。根据加速度与速度方向关系，判断物体的运动情况，从而判断时刻物体能否返回到出发时的位置。
解决本题的关键要知道图像与时间轴所围的面积大小等于速度的变化量，要知道当加速度与速度同向时，物体做加速运动，反之，做减速运动。
 

3.【答案】B 

【解析】解：设A、B的质量分别为、轨道半径分别为、相互间的万有引力充当向心力，则有
根据题意：

综合解得

A、B组成的系统总动量守恒且总动量为0，则B的动量大小与A的动量大小相等，即A的动量大小为p，则B的动能为
解得：
故ACD错误，B正确；
故选：B。
双星周期相同，故角速度也相同，两者万有引力为相互作用力，大小相等，两者均由万有引力提供向心力，列式可求出质量与半径的关系，结合动能与动量的关系解得。
本题结合双星模型，考查万有引力定律的应用，要求学生列式并结合式子进行分析求解。
 

4.【答案】B 

【解析】解：把绳子下端的速度分别沿着垂直绳子方向和沿着绳子方向分解，物块在各个时刻的速度等于对应时刻沿着绳子方向的分速度，由功能关系可得人做的功等于物块动能的增加量，则
，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据关联速度的特点结合功能关系得出人对物体做的功。
本题主要考查了运动的合成和分解的问题，根据几何关系和功能关系列式即可完成分析，难度不大。
 

5.【答案】A 

【解析】解：设A、B两种交流电的有效值分别为、
根据电流的热效应，对甲图有
解得图甲中电流的有效值
对乙图有
解得图乙中电流的有效值
则A、B两种交流电的有效值之比，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据电流的热效应求有效值。
注意：只有正弦交流电的有效值与最大值才满足倍关系；交流电的有效值的关键电流的热效应来定义的。
 

6.【答案】C 

【解析】解：设细线与竖直墙之间的夹角为，在中，根据正弦定理：
联立解得
故A错误；
B.根据平衡条件，木棒受到三个力或延长线一定交于一点，故B错误；
设细线拉力为T，木棒质量为m，对木棒受力分析，如图：

根据力平衡条件列式：，

联立解得，
故C正确，D错误。
故选：C。
在中由正弦定理，求角度正弦；
共点力平衡，木棒受到的三个力或延长线一定交于同一点；
对木棒受力分析，由力平衡条件，求细绳拉力和木棒质量。
根据共点力平衡和平衡条件列式，分析力和质量，是一道基础题。
 

7.【答案】A 

【解析】解：A、根据对称性和电场的叠加原理可知，AC在O点的场强指向B点，三个棒状体都存在时，O点的场强E的方向背离B，可知AB与BC的带电量相等，AB与BC在O点的合场强设大小为背离B点，根据电场的叠加原理可得，解得，则撤去AC，中心O点的场强大小为，故A正确；
B、设AB与BC在O点的电势为，则有：，解得：，所以撤去AC，中心O点的电势为，故B错误；
C、AB、BC在中心O点的场强大小相等、方向成角，可得AB在中心O点的场强大小等于，即，故C错误；
D、根据对称性，知AB、BC在中心O点的电势相等，可得AB在中心O点的电势为，故D错误。
故选：A。
电场是矢量，空间某点的电场强度是各部分电荷在该点的电场强度的矢量和，根据电场的叠加原理和对称性进行分析。
本题考查学生对电场叠加原理的理解和应用能力，分析时，要抓住对称性，结合数学知识帮助解答。
 

8.【答案】AD 

【解析】解：甲、乙第一次碰撞后互换速度，即甲速度变为零，乙速度变为，设乙、丙碰撞刚结束时速度分别为、
由弹性碰撞规律：动量守恒和动能守恒定律，以为正方向，则

联立解得、
乙反弹后与甲再次发生碰撞，碰后二者交换速度，即甲速度变为，乙速度变为零，故A正确；
B.碰撞结束，小球丙动量等于
故B错误；
C.乙、丙发生碰撞过程，乙速度变成
由动能定理，丙对乙做功
故C错误；
D.乙、丙在发生碰撞过程中，丙速度由零变成
对丙由动量定理，乙对丙冲量大小
故D正确。
故选：AD。
由弹性碰撞规律，动量守恒和动能守恒定律，求碰后速度，再求碰后动量，由动能定理，求丙对乙做的功，由动量定理，求乙对丙的冲量的大小。
本题解题关键是掌握弹性碰撞规律，即满足规律动量守恒和动能守恒定律。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：游标卡尺的最小分度值为，由图乙可得7条明条纹中心之间的距离
相邻明条纹中心之间的距离为：
故A错误；
B.因为激光的单色性好、相干性高，若用激光做光源，则可以直接用激光束照射双缝，透镜、滤光片及单缝都不需要了，故B正确；
C.因为可见光的波长短，由
可知，为了让干涉条纹的间距大些便于测量，所以实验时让双缝间的距离d小些，让双缝与屏之间的距离L大些，才可让大些，这样波长的测量误差才小些，故C错误；
D.由，，
可得双缝到屏之间的距离为：
故D正确。
故选：BD。
先确定游标卡尺的精度，再读数；根据激光的特点分析判断；根据条纹间距公式分析误差；根据条纹间距公式计算。
本题考查双缝干涉实验，要求掌握实验原理和条纹间距公式。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：A、在A点根据粒子的偏转方向，由左手定则可知该粒子带负电，故A错误；
B、由偏转角的时间公式，可以求出粒子从a到c的运动时间为：，结合，综合计算可得：，故B正确；
C、分析可知粒子在两个磁场中运动的圆弧轨迹半径相等，设为R，由洛伦兹力充当向心力可得：，
综合可得：，
由能量守恒，粒子与铅板的碰撞生热为：
结合，综合计算可得：，故C错误；
D、分析可知粒子从c点到d点做类斜抛运动，粒子在c点的速度与PJ的夹角为，把粒子在c点的速度分别沿着PJ和电场线的方向分解，沿着PJ方向的分速度为：
粒子到达d点时沿电场线方向的分速度为0，由动能定理：
结合，
综合解得：，故D正确。
故选：BD。
由左手定则及粒子的偏转方向确定粒子的电性；
由几何关系确定粒子在两个磁场的偏转角，由时间公式求时间；
由牛顿第二定律求动量，再由能量守恒与转化定律求碰撞生热；
逆向思维由类平抛的规律，及速度方向的特点，根据动能定理求cd间的电势差。
本题考查了带电粒子在磁场中的运动，解题的关键是根据题意结合粒子运动轨迹图，结合几何关系解题。
 

11.【答案】同时  自由落体运动  同时  相同  匀速直线运动 

【解析】解：球B被松开做自由落体运动，改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。在同一高度改变小锤击打的力度，使球A的平抛初速度大小不同，多次实验，两球也总是同时落地。这说明做平抛运动的球A在竖直方向上的运动情况与球B相同，为自由落体运动。
两球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球同时到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同，为匀速直线运动。
故答案为：同时，自由落体运动；同时，相同，匀速直线运动。
球和B球同时落地，根据B球的运动可以说明平抛运动的球A在竖直方向上的运动情况；
两小球相碰，说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况。
本题考查平抛运动实验，要求掌握实验原理和注意事项。
 

12.【答案】最右端    20 

【解析】解：完整的电路连线图如图所示：

为了电路安全，闭合开关前，将滑动变阻器的滑动触头置于最右端位置；
由串联电路电流相等与欧姆定律可得：
，
整理可得待测电阻
；
由

可得，
则图象的斜率
，
解得：。
故答案为：最右端，20
按照图甲的电路图将实物图补充完整；
为了电路安全，闭合开关前，将滑动变阻器的滑动触头置于最右端位置；由串联电路电流相等与欧姆定律解答；
由和的关系式，依据图象的斜率解答。
本题考查了测量电阻的实验的原理分析和数据处理，较简单，由欧姆定律和串联电路特点即可解答。应用图像处理数据是物理实验的常用方法。
 

13.【答案】解：B、D的连线经过坐标原点O，由函数关系可得
CDA是直线，由函数关系可得
ABC是双曲线，则从的变化过程是等温变化，即有
联立以上各式，解得



从的过程，由理想气体状态方程可得
综合解得
答：气体在状态A的温度为。 

【解析】B、D的连线经过坐标原点O，由函数关系可得；CDA是直线，由函数关系可得；ABC是双曲线，则从的变化过程是等温变化，即有，联立各式，解得B状态的体积和D状态的体积和压强；从的过程，根据理想气体状态方程求出A状态的温度。
本题考查理想气体图像问题，解决本题的关键是根据图像获取准确的状态参量，代入理想气体状态方程即可求解。
 

14.【答案】解：设物块随圆锥体一起做匀加速直线运动刚好相互间无挤压时的加速度大小为，物块受到的合力为：，根据牛顿第二定律可得：
设在水平向右拉力的作用下，物块和圆锥体保持相对静止一起做匀加速直线运动的加速度为a，把斜面和圆锥体看成一个整体，由牛顿第二定律有：
代入数据解得：
易知，物块离开了圆锥体，细绳对物块的拉力为：

物块在水平面内做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得：
由几何关系可得物块做匀速圆周运动的半径为：
由向心加速度与角速度之间的关系可得：
联立解得：
答：轻质细线的拉力大小5N；
物块的角速度为。 

【解析】先求出物块随圆锥体一起做匀加速直线运动刚好相互间无挤压时的加速度大小，再求出物块和圆锥体保持相对静止一起做匀加速直线运动的加速度，在根据力的合成求出细绳对物块的拉力；
根据牛顿第二定律在结合几何关系、向心加速度与角速度之间的关系进行解答。
本题主要是考查了向心力的概念；知道做匀速圆周运动的物体受到的合力提供向心力，且向心力的方向一定指向圆心，根据几何关系结合向心力公式分析。
 

15.【答案】解：设磁感应强度的大小为B，对题图甲，导体棒1沿斜面匀速下滑的速度为，由法拉第电磁感应定律可得
由欧姆定律可得：
安培力：
方向沿着斜面向上，因为导轨c、d光滑，导体棒1沿斜面匀速下滑，把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡条件可得：
联立几式解得：
对导体棒2受力分析，所受的安培力：，垂直斜面向下
把重力分别沿着斜面和垂直斜面分解，由力的平衡条件可得：
，而
联立解得：
对题图乙，假设导体棒1向下做匀加速直线运动，设其加速度为a，t时刻其速度为
由法拉第电磁感应定律回路的电动势为：
设t时刻电容器的带电量为q，则：
回路中的电流即电容器的充电电流为：
导体棒1受到的安培力：，沿着斜面向上
对导体棒1受力分析，把重力mg沿着斜面和垂直斜面分解，由牛顿第二定律可得：
其中：
经过一段时间，速度为
结合：
联立解得：
答：磁感应强度的大小为；
导体棒2与导轨a、b之间的动摩擦因数为；
图乙中，导体棒1经过一段时间时的速度大小为。 

【解析】导体棒1在光滑斜面匀速下滑，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律等利用平衡条件求出磁感应强度的大小；
对导体棒2进行受力分析，由其运动状态刚好不下滑，由平衡条件求出动摩擦因数；
对乙图，假设金属棒做匀加速运动，根据牛顿第二定律，由电容的定义、加速度的定义、动生电动势公式、安培力公式等推导出加速度的表达式，假设成立，并因此写出速度的表达式。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。