河北省唐山市2023届高三4月质量调研（二模）物理试题试卷

这是一份河北省唐山市2023届高三4月质量调研（二模）物理试题试卷，共15页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。

河北省唐山市2023届高三4月质量调研（二模）物理试题试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、有一匀强电场，场强方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好够成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为，，AB的距离为4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e=1.6×10-19C）从A点移动到C点，那么电子的电势能的变化量为（　　）

A． B． C． D．
2、如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞机的左右机翼电势高低的说法正确的是（ ）

A．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高
B．不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞稱的右机翼电势高
C．水平飞行时，飞机的右侧机翼电势高，竖直向上飞行时，飞机的左侧机翼电势高
D．水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，飞机的右侧机翼电势高
3、一定质量的理想气体在升温过程中　　
A．分子平均动能增大 B．每个分子速率都增大
C．分子势能增大 D．分子间作用力先增大后减小
4、下列核反应方程正确的是（　　）
A．轻核聚变反应方程中，x表示电子
B．铀核裂变的一种核反应方程
C．核反应方程为轻核聚变
D．放射性元素发生的α衰变方程为
5、托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示．环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈．当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度．再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度．同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行．已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是

A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的
B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体
C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变
D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T
6、如图所示，粗细均匀的正方形金属线框abcd用轻质导线悬吊，线框一半处在匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，给导线通以如图的恒定电流，静止时每根导线的拉力为F。保持电流不变，将金属线框向下平移刚好完全进入磁场中，静止时每根导线的拉力为2F。ab边始终保持水平，导线始终竖直，则金属框的重力为( )

A． B． C．F 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、如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则(　　)

A．金属棒ab一直加速下滑
B．金属棒ab最终可能匀速下滑
C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D．带电微粒可能先向N板运动后向M板运动
8、关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
9、杨氏双缝干涉实验中，双缝距光屏8cm，现将光屏靠近双缝，屏上原来3级亮纹依旧为亮纹，则移动的距离可能为（　　）
A．4.8 B．4 C．3.4 D．3
10、如图所示为平行于轴的静电场电势随变化的图象。电子只受电场力，自位置静止释放，到达O点时的动能为，已知电子电量为e，质量为m，，则下列分析正确的是（ ）

A．电子在处速度为 B．电子在处加速度为
C．电子将沿轴做往复运动，周期 D．电子在处动能与电势能之和为
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）为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E = 3V，内阻r =1Ω；灵敏毫安表量程为10mA ，内阻Rg=50Ω；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：
步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1，使毫安表指针满偏；
步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
步骤c：保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数 I；
步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；
步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________；
(2)若图(a)中R0=100Ω，图象斜率 k = 0.5Ω/N ，测得θ=60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G= _________N；
(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_________填“均匀”或“不均匀”）。
(4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果______________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．（12分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)

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）一列简谐横波的波源振动一个周期时波形如甲图所示，乙图为质点Q从该时刻计时的振动图像，P、Q分别是平衡位置为和处的质点。

(1)请判断该简谐横波的传播方向和P、Q两点谁先到达波谷，并计算波速；
(2)从计时时刻起，当质点Q第三次出现在波峰位置时，请确定处的质点M的振动方向及M在这段时间内的总路程。
14．（16分）如图所示，质量为mc=1mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点，质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态，按住物块a使其静止在D点，让物块b从斜面顶端C由静止下滑，刚下滑到E点时释放物块a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后b与c立即发生完全弹性碰撞，碰后a、b都经过t=1 s同时到达斜面底端．已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m，E、B两点的距离为l1=0.4m．斜面上除EB段外其余都是光滑的，物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=，空气阻力不计，滑轮处摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取g =10 m/s1．求：

（1）物块b由C点下滑到E点所用时间．
（1）物块a能到达离A点的最大高度．
（3）a、b物块的质量之比．
15．（12分）如图所示，在水平面上有一个固定的光滑圆弧轨道ab，其半径R=0.4m。紧靠圆弧轨道的右侧有一足够长的水平传送带与圆弧轨道相切于b点，在电动机的带动下皮带以速度v0=2m/s顺时针匀速转动，在a的正上方高h=0.4m处将小物块A由静止释放，在a点沿切线方向进入圆弧轨道ab，当A滑上水平传送带左端的同时小物块B在c点以v=4m/s的初速度向左运动，两物块均可视为质点，质量均为2kg，与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.4。两物块在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞，取g=10m/s2。求：
(1)小物块A到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
(2)小物块B、A开始相向运动时的距离lbc；
(3)由于物块相对传送带滑动，电动机多消耗的电能。




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、C
【解析】
设AB与AC之间的夹角为θ，则

AB沿场强方向的距离为
cm
则电场强度为

电子从A点到达C点时电势能的变化量为

A． 与分析不符，故A错误；
B． 与分析不符，故B错误；
C． 与分析相符，故C正确；
D． 与分析不符，故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量，水平由北向南飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据右手定则可知，左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼右侧电势高，D正确，ABC错误。
故选D。
3、A
【解析】
温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都增大，故A正确，B错误；由于是理想气体，故分子间的相互作用力不考虑，故分子势能不变，分子间的作用力不计，故CD错误；故选A.
4、D
【解析】
A．据质量数和电荷数守恒可得，轻核聚变反应方程为

即x表示中子，故A项错误；
B．铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中铀核裂变的一种核反应方程为

故B项错误；
C．核反应方程

为人工转变，故C项错误；
D．据质量数和电荷数守恒可得，放射性元素发生的α衰变方程为

故D项正确。
5、C
【解析】
A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；
B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；
C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确．
D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则，由洛伦兹力提供向心力，则，则有，故D错误．
6、D
【解析】
线框有一半在磁场中时，对整体根据平衡条件得到：

当线框全部在磁场中时，根据并联电路特点可知ab边和cd边电流之比为，则根据平衡条件可知：

求得：

A.由以上分析可知线框的重力为，故选项A错误；
B.由以上分析可知线框的重力为，故选项B错误；
C.由以上分析可知线框的重力为，故选项C错误；
D.由以上分析可知线框的重力为，故选项D正确。

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、ACD
【解析】
根据牛顿第二定律有，而，，联立解得，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，D正确．
8、BDE
【解析】
A．气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；
B．改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；
C．理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确。
故选BDE．
【点睛】
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质．此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点．
9、ABCD
【解析】
杨氏双缝干涉亮条纹的位置为
，k=0，±1，±2……
其中，d为双缝间距，D为双缝到光屏的距离，λ为光的波长。依题意有
，D 其中，k为正整数，所以
，k=4，5，6，……
带入D0=8cm可得D =6 cm，4.8 cm，4 cm，3.4 cm，3 cm……故ABCD均正确。
故选ABCD。
10、BC
【解析】
A．静电场平行于轴，则图线的斜率表示场强，所以到0间的电场为匀强电场，0到间电场也为匀强电场，设电子在处速度为v，根据动能定理


所以

故A错误；
B．电子只受电场力，根据牛顿第二定律

故B正确；
C．电子将沿轴做往复运动，设从到0电子的运动时间为t1，根据运动学公式

所以

往复运动的周期

故C正确；
D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和为0，故D错误。
故选：BC。

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、 600N 满刻度 不均匀 不变
【解析】
(1) 由受力情况及平行四边形定则可知，，解得：；
(2) 实验步骤中可知，当没有挂重物时，电流为满偏电流，即：，由欧姆定律得： ，电流是半偏的，代入数据解得：G=600N；
(3) 由实验步骤可知，当拉力为F时，电流为I，因此根据闭合电路的欧姆定律得：，由图乙可知，拉力与电阻的关系式：，解得： 电流值I与压力G不成正比，刻度盘不均匀；该秤的重力越小，电阻越小，则电流表示数越大，故重力的零刻度应在靠近电流表满刻度处；
(4) 根据操作过程a可知，当内阻增大，仍会使得电流表满偏，则电阻R1会变小，即r+R1之和仍旧会不变，也就是说测量结果也不变。
12、1000Ω 16， 不变
【解析】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式
(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2 示数均相等，则有，由图可得
电阻率
（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变．

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、 (1)传播方向方向向右，P先到达波谷，；(2)M点振动方向向上，10cm
【解析】
(1)t=0时刻PQ两点的振动方向如图

则波传播方向方向向右，P先到达波谷；

(2)经过2T，质点Q第三次到达波峰，如图；

此时M点振动方向向上，M点振动了0.5T，总路程为2A=10cm.
14、（１）0.6；（２）0.578；（３）15/16
【解析】
本题考查物体沿斜面的运动，以及碰撞；需运用牛顿运动定律、运动学公式、动量及能量守恒、动量定理等知识．
（1）物块b在斜面上光滑段CE运动的加速度为
由 解得：
（1）取沿AC方向为正方向，由， 解得
a沿斜面上滑距离有
所以物块a能到达离A点的最大高度
（3）设绳断时物块b的速度为，b与c相碰后b的速度为，c的速度为，则

联立解得
因的方向沿斜面向下，故的方向沿斜面向下，的方向沿斜面向上．
在EB段上的加速度为，物块b在EB段上作匀速运动．
和c相碰后b先向上滑再下滑到E点时的速度仍为，则

代入数据，得
解得的大小为
物块b刚下滑到E点时的速度为
若取，则的大小为，与事实不符，所以舍去．
取，则，方向沿斜面向下．
设细绳对物块a和b的冲量大小为I，由

解得
点睛：绳绷紧瞬间，对两端物体的冲量大小相等．
15、 (1)100N (2)5m (3)16J
【解析】
(1)小物块A从静止运动到b点，由动能定理得

在b点由牛顿第二定律得

解得
FN=100N
根据牛顿第二定律可知小物块A到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为100N
(2)由牛顿第二定律得
μmg=ma
可知两个小物块的加速度大小均为
a=μg=4m/s2
小物块A向右减速至与传送带共速的过程中所需时间

小物块A的位移

传送带的位移
x1=v0tA
所以A物块相对传送带的位移

小物块B向左减速至0再反向加速至与传送带共速的过程所需的时间

小物块B的位移大小

传送带的位移

所以小物块B相对传送带的位移

小物块B、A开始相向运动的距离

解得

(3)小物块A相对传送带运动产生的热量

小物块动能的变化量

小物块B相对传送带运动产生的热量

小物块动能的变化量

所以电动机多消耗的能量

解得
E=16J