2023年河北省邯郸市高考物理一模试卷（含答案解析）

2023年河北省邯郸市高考物理一模试卷

1.  下列关于核反应的说法正确的是(    )

A. 是核聚变反应
B. 是人工核裂变反应
C. 核反应中X原子核中含有134个中子
D. 核反应中核的质量等于核的质量

2.  物体做直线运动时的位移、速度、加速度与所受合力随时间变化的图像如图所示，则做匀速直线运动的是(    )

A.  B.
C.  D.

3.  一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，已知该气体在状态C时的热力学温度为280K，则该气体在状态A和状态B时的热力学温度分别为(    )

A. 567K，280K B. 420K，280K C. 567K，300K D. 420K，300K

4.  坐标原点处的波源做简谐运动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，波源振动3s后波刚好传到x轴上的处，波形图如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 波源的起振方向沿y轴负方向
B. 波在介质中的速度大小为
C. 波源做简谐运动的表达式为
D. 波源振动3s时质点M已通过的路程为54cm

5.  如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 梯子越长、越重，所受合力越大
B. 地面对梯子的作用力一定竖直向上
C. 地面对梯子的作用力可能沿梯子向上
D. 地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
 

6.  如图所示，纸面内的菱形金属线框ABCD以速度平行于AD方向匀速通过一有界的匀强磁场，磁场的边界PQ、MN相互平行，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。已知线框的电阻为R，线框的边长和磁场宽度均为L，，，下列说法正确的是(    )

A. A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向
B. 线框内感应电动势的最大值为
C. 此过程中穿过线框的磁通量的最大值为
D. 线框穿过磁场的整个过程中回路的最大热功率为

7.  斜向上发射的炮弹在最高点爆炸爆炸时间极短成质量均为m的两块碎片，其中一块碎片沿原来的方向飞去。已知炮弹爆炸时距水平地面的高度为H，炮弹爆炸前的动能为E，爆炸后系统的机械能增加了，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为(    )

A.  B.  C.  D.

8.  英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列说法正确的是(    )

A. 电场和磁场都是假想的
B. 电场线和磁感线都是客观存在的
C. 电场线和磁感线可以形象地描述场的强弱和方向
D. 电荷和电荷、磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过场发生相互作用的

9.  2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点接近火星表面制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 探测器在M点的速度最大
B. 探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小相等
C. 探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为3：1
D. 探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为2：1

10.  如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为m的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为，现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达M点。已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同，，，重力加速度大小为g，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是(    )

A. 小球经过Q点时的加速度大小为g B. 小球的质量为
C. 绳中的最小张力为 D. 该系统的最大总动能为

11.  某物理兴趣小组用如图甲所示的仪器验证机械能守恒定律。

为了减小实验误差，实验对象应选用______ 填“金属”或“塑料”小球。
用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径______ cm。
将小球从光电门1的正上方某处由静止释放，计时器记录两个光电门的挡光时间分别为和，同时测得两个光电门之间的距离为L，小球通过光电门时的速度等于小球的直径除以挡光时间，重力加速度大小为g，若______ 用题中物理量表示成立，则表明该过程中小球的机械能守恒。

12.  一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为；开关、都断开时为电压表，量程为。试回答下列问题：
定值电阻______ ，______ 。
开关闭合、断开时为______ 填“电流”或“电压”表，量程为______ 。

13.  如图甲所示，一质量的木板A静置在足够大的光滑水平面上，时刻在木板上作用一水平向右的力F，力F在内随时间均匀变大，之后保持不变，如图乙所示。在时将质量的滑块B轻放在木板A右端，最终滑块B恰好没有从木板A左端掉落。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数，重力加速度大小，求：
内力F对木板A做的功W；
木板A的长度L。
 

14.  如图所示，真空中有一透明圆柱体，其截面是半径为R的圆，截面内有两条间距为的平行光线AB和过圆心，分别从B、D两点射入透明圆柱体，射出后会聚于图中的P点。已知圆柱体的折射率，光在真空中的传播速度为c，，求：
点到圆心O的距离d；
光从D点传播到P点所用的时间；
光从B点传播到P点所用的时间。

15.  四块相同的金属薄板M、N、P、Q如图所示，其中M、正中间开有小孔竖直平行放置，P、Q水平平行放置，板长均为L，金属板M带正电，N带等量负电，电压为；P、Q两板之间存在竖直向下的匀强电场，右下方有一圆形检测板图中未画出。比荷为的带正电粒子从小孔飘入金属板M、初速度近似为零，粒子经电场加速后进入金属板P、Q之间，偏转后从右侧射出时速度方向的偏转角为，并沿直线打到检测板的圆心处。不计粒子受到的重力，忽略极板的边缘效应。
求粒子进入偏转电场时的速度大小；
求金属板P、Q间的匀强电场的电场强度大小E；
撤去金属板P、Q间的匀强电场，在板间施加一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子离开磁场时速度方向的偏转角仍为，且能打在检测板上，求匀强磁场的磁感应强度大小B及检测板的最小半径。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：由于参与该反应的是轻核，所以该反应是核聚变反应，故A正确；
B.是衰变，是自发的衰变反应，故B错误；
C.根据电荷数守恒和质量数守恒可得，X的电荷数为，质量数为，中子数为，故C错误；
D.核发生衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放，发生质量亏损，所以核的质量大于核的质量，故D错误；
故选：A。
轻核会发生核聚变反应；重核会发生核裂变反应。核聚变和核裂变反应都会产生质量亏损，亏损的质量利用爱因斯坦的质能方程求解。在核反应方程中，电荷数和质量数是守恒的。
本题考查核聚变反应和核裂变反应。理解核聚变一定伴随能量产生，是解决本题的突破口．另外通过多看课本来加强基础知识的积累是解决此类题目的关键．
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、根据图像的斜率表示速度，由图可知，图A中物体做匀速直线运动，故A正确；
B、图B中物体做匀加速直线运动，故B错误；
C、图C中物体的加速度恒定不变，做匀变速直线运动，故C错误；
D、图D中物体受到的合力逐渐变大，其加速度越来越大，做变加速运动，故D错误。
故选：A。
根据图像的斜率表示速度，图象的斜率表示加速度，匀速直线运动的合力与加速度均为零进行分析。
本题考查运动学图像，目的是考查学生的理解能力。关键要知道图像的斜率表示速度，图象的斜率表示加速度。
 

3.【答案】B 

【解析】解：从状态B到状态C，由理想气体状态方程可知，解得；又因状态A到状态B为等容过程，有，解得，故B正确，ACD错误。
故选：B。
气体从状态B到状态C，根据一定质量理想气体状态方程求得，从状态A等容到状态B，由查理定律求得。
本题主要是考查了一定质量理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解。
 

4.【答案】D 

【解析】解：由波动图像可知，波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误；
B.简谐横波在3s内传播了12m，该波的波速，得，故B错误；
C.波源的振幅，波长，由
可得，代入数据得到
波源做简谐运动的表达式为
故C错误；
D.由图像可知，波源振动经历的时间为3s时，质点M已经历了从M点到右侧坐标是12m点这中间的波形图所对应的振动过程，因为这些波形对应的振动过程都是M点已经经历过的，完成2m到12m的波形对应的振动，M点走过的路程为5A，完成从坐标2m到目前所在位置，M点相当于从最大位移10cm处运动到了位移是6cm处，又经历路程4cm，所以M点完成这些振动自身经过的总路程为：
故D正确。
故选：D。
观察波目前传播到的坐标12m位置的质点的振动方向既可以判断出起振方向；把波向右传播作为研究对象可以计算出该波的传播速度，结合图象读出振幅，波长，就可以计算出周期和角速度，然后写出波源做简谐运动的表达式。最后结合简谐运动的表达式可以计算出M点在波源振动3s内通过的路程。
本题以波形图为载体考查了波的相关物理量的计算以及单个质点振动的分析。
 

5.【答案】D 

【解析】解：梯子受力示意图如下图：

A.梯子静止，处于平衡状态，合力为零，故A错误；
B.如上图所示，梯子受地面的支持力且竖直向上，受地面的摩擦力f且水平向左，根据平行四边形定则，地面对梯子的作用力为支持力与摩擦力的合力，方向不可能竖直向上，故B错误；
C.如上图所示，梯子静止，则合力为零，合力矩为零。假设地面对梯子的作用力沿梯子向上，则梯子对A点的合力矩不为零，此时合力矩等于重力产生的力矩，梯子将转动，与已知梯子静止矛盾，故假设不成立，故C错误；
D.如上图所示，梯子静止，合力矩为零。此时重力对A点产生顺时针方向的力矩，则地面对梯子的作用力对A点必产生逆时针方向的力矩，即地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角，故D正确。
故选：D。
梯子静止，处于平衡状态，合力为零，合力矩为零；再结合平行四边形定则，分析合力方向，可解。
本题考查了平衡状态受力特点、力矩特点、力的平行四边形法则等知识。学生往往习惯于将静止直接理解为合力为零，而容易忽略合力矩为零这一条件。
 

6.【答案】C 

【解析】解：A、线框的A点离开磁场后，穿过线框的磁通量先增大后减小，磁场方向是垂直纸面向里，由楞次定律可知，线框中的感应电流的方向是先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误；
B、从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大，感应电动势的最大值为，故B错误；
C、当线框到如图所示的位置时

穿过线框的磁通量最大，此时A点和C点到磁场边界MN和PQ的距离相等，所以穿过线框的磁通量的最大值，故C正确；
D、回路中感应电动势最大时热功率最大，有，故D错误；
故选：C。
会应用楞次定律分析感应电流方向。
应用法拉第电磁感应定律求感应电动势，注意公式中的L为杆的等效长度。
当线框处于磁场中的含有磁场的有效面积最大时，磁通量最大此时感应电动势为零。
根据闭合电路电路欧姆定律，电流最大，电动势最大时热功率最大。
本题考查电磁感应的基本概念和规律，目的是考察学生的分析综合能力。
 

7.【答案】B 

【解析】解：炮弹炸裂的过程水平方向动量守恒，设炮弹炸裂前的速度大小为v，则有，解得
设炸裂后瞬间两块碎片的速度分别为、，以爆炸前炮弹的速度方向与正方向，据动量守恒定律有
据机械能守恒定律有
解得：，
根据平抛运动规律有，两块碎片落地点之间的距离
解得：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
炮弹爆炸过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出爆炸后两弹块的速度，爆炸后两弹块做平抛运动，应用平抛运动规律求出两弹块落地点间的距离。
分析清楚炮弹与弹块的运动过程是解题的前提；烟花弹爆炸过程系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律、能量守恒定律与平抛运动规律可以解题；解题时注意正方向的选择。
 

8.【答案】CD 

【解析】解：A、电场和磁场都是客观存在的物质，故A错误；
B、电场线和磁感线是为了形象地描述电场和磁场而人为引入，是理想化的物理模型，实际上不存在，故B错误；
C、电场线与磁感线的切线方向描述电场与磁场的方向，电场线与磁感线的疏密可以描述电场与磁场的强弱，故C正确；
D、电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。
故选：CD。
电场与磁场是客观存在的物质；电场线与磁感线是理想化的物理模型；电场线与磁感线可以描述电场与磁场的强弱与方向；电荷间、磁铁间、通电导线间的磁场力是通过磁场发生的。
本题考查场的概念，目的是考查学生的理解能力，掌握基础知识即可解题，要注意基础知识的学习。
 

9.【答案】BC 

【解析】解：A、根据开普勒第二定律可知，探测器在近火点速度最大，在远火点速度最小，即M点的速度最小，故A错误；
B、由可知，探测器在椭圆轨道上的P点与在圆轨道上的Q点的加速度大小相等，故B正确；
C、设火星的半径为R，探测器在椭圆轨道上P点的速度大小为，在M点的速度大小为，则有，解得，故C正确；
D、椭圆的半长轴，根据开普勒第三定律有，故D错误；
故选：BC。
根据开普勒定律以及万有引力定律分析。
本题考查万有引力与航天，目的是考查学生的推理能力，需要熟记相关公式，并能灵活运用。
 

10.【答案】ABD 

【解析】解：A、小球经过Q点时在竖直方向仅受到重力作用，加速度大小为g，故A正确；
B、根据机械能守恒定律有，解得，故B正确；
C、设小球在最高点的加速度大小为a，则物块对应的加速度大小为，则有，，解得，故C错误；
D、设轻绳与水平方向的夹角为时，系统的总动能为，有，解得，为第一象限内单位圆上的点与定点连线的斜率，所以，故D正确。
故选：ABD。
小球经过Q点时在竖直方向仅受到重力作用，根据机械能守恒定律解得小球的质量，根据牛顿第二定律解得绳中的最小张力，根据功能关系结合数学方法分析D。
本题主要是考查功能关系和机械能守恒定律，解答此类问题的关键是掌握机械能守恒定律的书写方法：①根据某一位置的动能与重力势能之和等于另一位置的动能与重力势能之和列方程；②根据系统重力势能的减少等于系统动能的增加列方程。
 

11.【答案】金属   

【解析】解：为了减小空气阻力的影响，实验对象密度要大，不能选择塑料材质的，应选择金属小球。
由题图可知游标卡尺为二十分度的，精度为，所以小球的直径。
小球从光电门1下落到光电门2的过程中小球的重力势能减小量，动能增加量，若小球下落过程中机械能守恒，则有，整理后有。
故答案为：金属；；
为了减小空气阻力的影响，实验对象密度要大；
根据游标卡尺的读数方法读得数据；
根据机械能守恒定律分析解答。
本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意正确分析实验原理，明确实验方法，才能准确得出对应的实验结果。
 

12.【答案】电压   

【解析】解：开关、都断开时为电压表，原理示意图如图甲所示，根据欧姆定律
代入数据解得
开关、都闭合时为电流表，原理示意图如图乙所示，根据欧姆定律和并联电路电流特点，代入数据解得
开关闭合、断开时为电压表，原理示意图如图丙所示，当达到满偏时有

故答案为：；；电压；。
表头改装成电压表要串联一个电阻，改装前后通过表头的满偏电流不变，根据欧姆定律求解定值电阻；表头改装成电流表要并联一个电阻，改装前后表头的满偏电压不变，根据欧姆定律求解定值电阻；
开关闭合、断开时，是在电流表的基础上串联了一个电阻，因此为电压表；根据串联、并联电路的特点结合欧姆定律求量程。
本题考查了电流表、电压表的改装；通过开关、的闭合与断开实现改装成多量程电表，可以很好地培养学生的分析能力和实验能力。
 

13.【答案】解：设内力F对木板A的冲量大小为，时木板的速度大小为，结合动量定理、动能定理有：
，
且，
，
联立上式，代入数据解得：。
滑块B在木板A上滑动时，A、B间的滑动摩擦力大小。
根据，
代入数据解得滑块B的加速度大小。
设滑块B在木板A上滑动的时间为t，此过程中木板A的加速度大小为，则有



代入数据解得。
答：内力F对木板A做的功W为90J；
木板A的长度L为3m。 

【解析】结合动量定理、动能定理求出内力F对木板A所做的功；
根据牛顿第二定律求出A和B的加速度，木板的长度为；
本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法.
 

14.【答案】解：作出光路图，如图所示

根据几何关系有
折射率
并根据
解得
从D点射入的光在透明体中传播的距离为2R，有
解得
在和中，有，
则时间，解得。
答：点到圆心O的距离；
光从D点传播到P点所用的时间；
光从B点传播到P点所用的时间。 

【解析】作出光路图，根据几何关系和折射定律，求距离；
根据光路图，求光的传播时间；
根据几何关系和光的传播规律，求光的传播时间。
本题考查光的折射，目的是考查学生的推理能力，解题关键是正确画出光路图，并熟练使用光的折射定律。
 

15.【答案】解：根据动能定理有
解得：
设粒子在偏转电场中运动的时间为t，则有：
根据牛顿第二定律有：
由题设条件和速度的合成规律有：
联立解得：
设粒子经过电场偏转后的侧移量为，经过磁场偏转后的侧移量为，粒子在磁场中运动的半径为r，当粒子的速度与检测板垂直时，存在最小半径，洛伦兹力提供向心力有：，
结合几何关系有：
在电场中根据类平抛运动的推论有：
而在磁场中有：
联立可以求得：
解得：，
答：粒子进入偏转电场时的速度大小为；
金属板P、Q间的匀强电场的电场强度大小E为；
匀强磁场的磁感应强度大小B为，检测板的最小半径为。 

【解析】经过MN间的加速电场的加速，由动能定理可以求出进入PQ板间时速度的大小；
进入竖直向下的匀强电场PQ中粒子做类平抛运动，由最终的偏转角为，从而能求出竖直方向的加速度，也就知道了PQ间电场强度的大小；
粒子加速后直接进入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力列式，结合几何关系和题设要求，联立求得磁感应强度的大小和检测板的最小半径。
本题是带电粒子先在电场中加速，后又在电场中偏转，或进入磁场做匀速圆周运动的综合题，要注意的是：①在各场区均遵守相应的规律，动能定理、牛顿第二定律等；②电偏转和磁偏转的角度相同，且要在检测板上。