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2024河北省高三上学期1月大数据应用调研联合测评（四）物理无答案
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这是一份2024河北省高三上学期1月大数据应用调研联合测评（四）物理无答案，共8页。
物 理
班级 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：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4月12日，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。氘氚核聚变的核反应方程为，已知氘核、氚核、α粒子和X的质量分别为m1、m2、m3、m4，c为真空中的光速，则（ ）
A.核反应方程中X为质子
B.核反应方程中X为电子
C.氘氚核聚变释放的能量
D.氘氚核聚变释放的能量
2.彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A.在真空中传播时，a光的波长更长
B.在水滴中，a光的传播速度小
C.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
3. 2019年1月2日，复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一动车由静止在恒定牵引力F作用下在平直轨道上运动，受到的空气阻力大小与其运动速度大小的平方成正比，所受其他阻力恒定。动车的速度大小为v，加速度大小为a，位移大小为x，动能为Ek，运动时间为t。则下列关系图像，可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上，另一端通过铰链连接于O点。现将一个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止，铰链质量忽略不计，已知A、B两点间的距离为L，轻杆OA与轻杆OB长分别为、，重力加速度为g，则（ ）
A.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向垂直墙面向右
B.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向斜向上
C.轻杆OA对O点铰链的作用力大小为
D.轻杆OB对O点铰链的作用力大小为
5.如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由卷筒、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设施工作原理简化图，卷筒半径为R，某次从深井中汲取质量为m的水，并提升至高出水面H处的井口，假定出水面到井口转筒以角速度ω匀速转动，水斗出水面立即获得相同的速度并匀速运动到井口，则此过程中辘轳对水斗中的水做功的平均功率为（ ）
甲乙
A. B.
C. D.
6.如图所示，边长为a的等边位于竖直平面内，BC边水平，顶点A在BC边上方，电荷量分别为q、q、三个带正电的点电荷分别固定在三角形的A、B、C三个顶点上。已知静电力常量为k，则BC边中点D处的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
7.《天问》是中国浪漫主义诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了屈原对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船天问一号成功发射飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。假设天问一号绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，引力常量为G，天问一号的质量为m。根据以上信息可求出（ ）
A.天问一号绕火星运行的速度为B.天问一号绕火星运行的周期为
D.火星的平均密度为C.火星的第一宇宙速度为
二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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.如图甲所示，“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏和船首均可推起水波。一水波可视为简谐横波，在t=1s时的波形如图乙所示，传播速度为4m/s，则（ ）
甲乙
A.该水波的周期为4s
B.该水波的周期为8s
C.坐标原点O处质点的振动方程可能是
D.坐标原点O处质点的振动方程可能是
9.如图所示为一交流发电机模型，发电机线圈面积，匝数为N=100匝，内阻不计，绕垂直磁场的轴OO'匀速转动，转速为n=100r/s，匀强磁场的磁感应强度为。理想变压器原、副线圈的匝数比为。在用户部分电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，则（ ）
A.电压表的示数为80V
B.电流表的示数为16A
C.发电机的输出功率为1920W
D.从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式为
10.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为d，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨底端接定值电阻R，导轨电阻不计，现质量为m的金属杆ab以初速度v0沿导轨向上开始运动，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，杆ab接入电路的电阻为r，重力加速度大小为g。则（ ）
A.若杆ab运动距离为L时速度恰好减为0，该过程杆ab运动时间为
B.若杆ab运动距离为L时速度恰好减为0，该过程杆ab平均速度
C.若杆ab经时间t速度恰好减为0，该过程通过杆ab的电荷量为
D.若杆ab经时间t速度恰好减为0，该过程杆ab运动的距离为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，
（1）方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。回答以下问题：
甲乙
= 1 \* GB3 ①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的 ；
A.探究平抛运动的特点
B.探究影响导体电阻的因素
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”“二”或“三”）。
（2）方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题：
丙丁
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为ω= ；
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F—ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.3m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F—ω2图线可得滑块P质量m=
kg（结果保留2位有效数字）。
12.（8分）某同学为了测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻（内阻约为1Ω），设计了如图甲所示的电路。
甲
除电池、开关、导线外，可供使用的器材还有：
A.电压表V（量程3V或15V）
B.电流表A（量程0.6A或3A）
C.定值电阻R0（阻值0.5Ω）
D.滑动变阻器R（阻值范围0~50Ω）
（1）根据所提供的实验器材，实验时电压表应选择量程 （填“3V”或“15V”），电流表应选择
量程（填“0.6A”或“3A”）。
（2）利用实验测得的实验数据在坐标纸上绘制出U—I图像如图乙所示，则该电池组的电动势E= V，内电阻r= Ω（结果保留2位小数）。
乙
（3）从实验设计原理来看，该电池组电动势的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值：内电阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13.（8分）如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面的直径分别为d、2d，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸与外界导热良好，各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用一轻质细弹簧相连。初始温度为T0时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。环境温度升高后，左右侧活塞高度差变为。已知大气压强为p0，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求汽缸内气体的温度T；
（2）若汽缸内气体温度保持T不变，右侧活塞在外力作用下恢复到原来位置，左侧活塞上升的高度，求弹簧的劲度系数k。
14.（14分）如图所示xOy坐标系处在竖直平面内，在第一象限内存在水平向右的匀强电场，在第二、三象限内存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，两个区域的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电小球以初速度v0沿与x轴负方向成θ=45°的方向从M点进入第一象限，在第一象限内做直线运动，经过y轴上A点时的速度为。经历一段时间后，小球经x轴上的N点（图中未画出）进入第三象限，速度方向与x轴正方向成β=60°角。小球进入第三象限后从y轴P点（图中未画出）射出，重力加速度为g，求：
（1）匀强电场的电场强度的大小及M点到坐标原点O的距离；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）判断带电小球从P点进入第四象限能否回到x轴。
15.（16分）如图所示为某游戏装置的简化模型图，该装置由弧形轨道AB、半径R=0.08m的竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的水平地面组成，除地面外剩余各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口稍错开。一质量m1=1kg的滑块P从AB轨道上由静止释放，通过弧形轨道后与质量m2=2kg的滑块Q相遇时发生对心弹性碰撞。碰后滑块P恰好能再次通过弧形轨道最高点C，滑块Q滑上以速度v=2m/s顺时针匀速转动的水平传送带，与传送带间动摩擦因数为μ=0.25，其他摩擦均不计。忽略传送带转轮半径，传送带右端E点距水平地面的高度h=0.45m，滑块Q落地点距传送带右端的水平距离为0.9m。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）滑块Q离开传送带时的速度大小；
（2）滑块P静止释放处距水平轨道BD的高度；
物 理
班级 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：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4月12日，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。氘氚核聚变的核反应方程为，已知氘核、氚核、α粒子和X的质量分别为m1、m2、m3、m4，c为真空中的光速，则（ ）
A.核反应方程中X为质子
B.核反应方程中X为电子
C.氘氚核聚变释放的能量
D.氘氚核聚变释放的能量
2.彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A.在真空中传播时，a光的波长更长
B.在水滴中，a光的传播速度小
C.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
3. 2019年1月2日，复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一动车由静止在恒定牵引力F作用下在平直轨道上运动，受到的空气阻力大小与其运动速度大小的平方成正比，所受其他阻力恒定。动车的速度大小为v，加速度大小为a，位移大小为x，动能为Ek，运动时间为t。则下列关系图像，可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示，轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上，另一端通过铰链连接于O点。现将一个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止，铰链质量忽略不计，已知A、B两点间的距离为L，轻杆OA与轻杆OB长分别为、，重力加速度为g，则（ ）
A.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向垂直墙面向右
B.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向斜向上
C.轻杆OA对O点铰链的作用力大小为
D.轻杆OB对O点铰链的作用力大小为
5.如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由卷筒、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设施工作原理简化图，卷筒半径为R，某次从深井中汲取质量为m的水，并提升至高出水面H处的井口，假定出水面到井口转筒以角速度ω匀速转动，水斗出水面立即获得相同的速度并匀速运动到井口，则此过程中辘轳对水斗中的水做功的平均功率为（ ）
甲乙
A. B.
C. D.
6.如图所示，边长为a的等边位于竖直平面内，BC边水平，顶点A在BC边上方，电荷量分别为q、q、三个带正电的点电荷分别固定在三角形的A、B、C三个顶点上。已知静电力常量为k，则BC边中点D处的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
7.《天问》是中国浪漫主义诗人屈原创作的一首长诗，全诗问天问地问自然，表现了屈原对传统的质疑和对真理的探索精神。我国探测飞船天问一号成功发射飞向火星，屈原的“天问”梦想成为现实，也标志着我国深空探测迈向一个新台阶。假设天问一号绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，引力常量为G，天问一号的质量为m。根据以上信息可求出（ ）
A.天问一号绕火星运行的速度为B.天问一号绕火星运行的周期为
D.火星的平均密度为C.火星的第一宇宙速度为
二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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.如图甲所示，“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏和船首均可推起水波。一水波可视为简谐横波，在t=1s时的波形如图乙所示，传播速度为4m/s，则（ ）
甲乙
A.该水波的周期为4s
B.该水波的周期为8s
C.坐标原点O处质点的振动方程可能是
D.坐标原点O处质点的振动方程可能是
9.如图所示为一交流发电机模型，发电机线圈面积，匝数为N=100匝，内阻不计，绕垂直磁场的轴OO'匀速转动，转速为n=100r/s，匀强磁场的磁感应强度为。理想变压器原、副线圈的匝数比为。在用户部分电路中电表均为理想电表，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，则（ ）
A.电压表的示数为80V
B.电流表的示数为16A
C.发电机的输出功率为1920W
D.从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式为
10.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为d，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨底端接定值电阻R，导轨电阻不计，现质量为m的金属杆ab以初速度v0沿导轨向上开始运动，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，杆ab接入电路的电阻为r，重力加速度大小为g。则（ ）
A.若杆ab运动距离为L时速度恰好减为0，该过程杆ab运动时间为
B.若杆ab运动距离为L时速度恰好减为0，该过程杆ab平均速度
C.若杆ab经时间t速度恰好减为0，该过程通过杆ab的电荷量为
D.若杆ab经时间t速度恰好减为0，该过程杆ab运动的距离为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，
（1）方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。回答以下问题：
甲乙
= 1 \* GB3 ①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的 ；
A.探究平抛运动的特点
B.探究影响导体电阻的因素
C.探究两个互成角度的力的合成规律
D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（填“一”“二”或“三”）。
（2）方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题：
丙丁
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为ω= ；
②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F—ω2图线如图丁所示，若滑块P运动半径r=0.3m，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由F—ω2图线可得滑块P质量m=
kg（结果保留2位有效数字）。
12.（8分）某同学为了测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻（内阻约为1Ω），设计了如图甲所示的电路。
甲
除电池、开关、导线外，可供使用的器材还有：
A.电压表V（量程3V或15V）
B.电流表A（量程0.6A或3A）
C.定值电阻R0（阻值0.5Ω）
D.滑动变阻器R（阻值范围0~50Ω）
（1）根据所提供的实验器材，实验时电压表应选择量程 （填“3V”或“15V”），电流表应选择
量程（填“0.6A”或“3A”）。
（2）利用实验测得的实验数据在坐标纸上绘制出U—I图像如图乙所示，则该电池组的电动势E= V，内电阻r= Ω（结果保留2位小数）。
乙
（3）从实验设计原理来看，该电池组电动势的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值：内电阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13.（8分）如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面的直径分别为d、2d，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸与外界导热良好，各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用一轻质细弹簧相连。初始温度为T0时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。环境温度升高后，左右侧活塞高度差变为。已知大气压强为p0，弹簧始终在弹性限度内。
（1）求汽缸内气体的温度T；
（2）若汽缸内气体温度保持T不变，右侧活塞在外力作用下恢复到原来位置，左侧活塞上升的高度，求弹簧的劲度系数k。
14.（14分）如图所示xOy坐标系处在竖直平面内，在第一象限内存在水平向右的匀强电场，在第二、三象限内存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，两个区域的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电小球以初速度v0沿与x轴负方向成θ=45°的方向从M点进入第一象限，在第一象限内做直线运动，经过y轴上A点时的速度为。经历一段时间后，小球经x轴上的N点（图中未画出）进入第三象限，速度方向与x轴正方向成β=60°角。小球进入第三象限后从y轴P点（图中未画出）射出，重力加速度为g，求：
（1）匀强电场的电场强度的大小及M点到坐标原点O的距离；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）判断带电小球从P点进入第四象限能否回到x轴。
15.（16分）如图所示为某游戏装置的简化模型图，该装置由弧形轨道AB、半径R=0.08m的竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE和足够长的水平地面组成，除地面外剩余各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口稍错开。一质量m1=1kg的滑块P从AB轨道上由静止释放，通过弧形轨道后与质量m2=2kg的滑块Q相遇时发生对心弹性碰撞。碰后滑块P恰好能再次通过弧形轨道最高点C，滑块Q滑上以速度v=2m/s顺时针匀速转动的水平传送带，与传送带间动摩擦因数为μ=0.25，其他摩擦均不计。忽略传送带转轮半径，传送带右端E点距水平地面的高度h=0.45m，滑块Q落地点距传送带右端的水平距离为0.9m。重力加速度g取10m/s2。求：
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