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河北省部分地区2023-2024学年高三上学期模拟考试物理试题
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这是一份河北省部分地区2023-2024学年高三上学期模拟考试物理试题，共9页。试卷主要包含了45m等内容，欢迎下载使用。
物 理
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。
1.2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）
A. 从∞跃迁到n=2B. 从n=5跃迁到n=2
C. 从n=4跃迁到n=2 D. 从n=3跃迁到n=2
2.制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A. 上述现象与彩虹的形成原理相同
B. 光在薄膜的下表面发生了全反射
C. 薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D. 薄膜厚度发生变化，硅片总星现深紫色
3.我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，湖汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质最成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1。随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果。结合图2，下列说法正确的是（ ）
A. 月球在位置1时会出现大潮
B. 月球在位置2时会出现大潮
C. 涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚
D. 月球引湖力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力
4.如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A. mgB. C. D.
5.除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型除颜仪电路原理如图。某次调试时交流电压表示数为20V，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”,放电电流平均值为2.8A，放电时间约为10-2s，已知电容器电容为2.0x10-5F。则升压变压器原副线圈的匝数比约为（ ）
A. 1:25B. 1:50C. 1:70D. 1:100
6. 某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中，其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 起跳过程中运动员的最大加速度约为42m/s2
B. 起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/s
C. 起跳后运动员重心上升的最大高度约为0.45m
D. 起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为 330N·S
7.由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为E0。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（ ）
A. B. C. D.
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.如图左，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图1箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图右位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（ ）
A. 金属杆所围回路中电流方向保持不变
B. 通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C. 金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D. 金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
9.如图，质量为m的小球穿在固定光滑杆上，与两个完全相同的轻质弹相连。开始时将小球控制在杆上的A点，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，两弹簧可绕各自转轴O1，O2无摩擦转动。B为杆上的另一个点，与O1、A、O2构成矩形，AB=2AO1。 现将小球从A点释放，两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿杆在AB之间做简谐运动
B. 与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间更短
C. 小球从A点运动到B点的过程中，两个弹餐对小球做的总功为零
D. 小球从A点运动到B点的过程中，弹簧2的弹性势能先减小后增大
10.如图,在x轴上放置四个点电荷q1、q2、q3,和q4q1、q2位于A点两侧，q3、q4位于B点两侧。C点在y轴上，且OA=OB=OC。取无远处电势为零，电荷位置与电荷量满足一定关系，使得以O点为球心、以OC为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点电场强度的方向一定沿x轴正方向
B. 若在O点放一正点电荷，则A、 B两点的电势一定升高
C. 试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则它受到的静电力始终为零
D. 试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则C点的电场强度一定为零
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11.（8分）
某实验小组利用图1装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）（多选）关于本实验，下列说法正确的是___________。
A. 小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直
B. 应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C. 小钢球可以换成较轻的橡胶球
D. 应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋 测微器示数如图，小钢球直径d=_______mm，记摆长。
（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出 l-T2图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度g=_______m/s2 （保留3位有效数字，取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 ____________ （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12. （8分）
某实验小组测量绕制滑动变阻器电阻丝的电阻率ρ，实验器材：电源E（3V，内阻很小）、电压表（量程为0~3V，内阻很大）、待测滑动变阻器Rr（最大阻值几十欧姆）、电阻箱R0（最大阻值9999Ω）、滑动变阻器R1，（最大阻内值50Ω）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干。实验电路如图。
第一步：按图连好电路。将滑动变阻器Rx和R1的滑片均置于最左端，电阻箱R0阻值调为零。闭合开关S，调整R1滑片的位置，使电压表的示数为2.00V.
第二步：断开开关S，保持R1滑片的位置不动，将R0的阻值调为5Ω。
第三步：闭合开关S，向右移动Rx的滑片P，使电压表的示数仍为2.00V，记录R0的阻值R以及Rx的滑片P到左端点a之间的距离l。
第四步：断开开关S，保持R1滑片的位置不动，调节R0的阻值分别为10Ω、15Ω…，重复第三步。
第五步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
（1）上表中不合理的一组数据为__________(填组次序号)。
（2）当l为80.0mm时，Rx的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，电阻丝的半径 r=__________mm(保留2位有效数字)。
（3）用1=kR拟合上表数据，得k近似为4.0 x 10-3m/Ω测得单匝电阻丝周长为90.0mm， 则电阻丝的电阻率ρ=_________Ω·m（保留2位有效数字）
（4）若电阻率ρ的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是_______
A.未考虑电压表内阻 B.未考虑电阻丝绝缘层厚度 C. 未考虑电源内阻
13. （8分）
如图，某实验小组为测量一个葫芦的容积，在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为0.1cm2的均匀透明长塑料管，密封好接口，用气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300K时，气柱长度l为10cm当外界温度缓慢升高到310K时，气柱长度变为50cm。已知外界大气压恒为11.0x105Pa,水柱长度不计。
（1）求温度变化过程中氮气对外界做的功;
（2）求葫芦的容积;
（3）试估算被封闭氮气分子的个数(保留2位有效数字)。已知1ml氮气在1.0x105Pa、273K状态下的体积约为22.4L,阿伏加德罗常数NA取6.0 x 1023ml-1.
14. （14分）
如图1，真空中两金属板M、N平行放置，板间电压U连续可调，在金属板N的中心C处开有一小孔。F、G、H为正三角形CDE各边中点，DE与金属板平行。三角形FGH区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带电粒子从紧邻M板的P点由静止释放沿CG方向进入磁场，一段时间后沿ZCED的角平分线方向从E点离开。已知正三角形CDE的边长头a，粒子质量为m、电荷量大小为q，粒子重力不计。
（1）求板间电压U 的大小;
（2）若磁场区域如图2，磁感应强度不变。调整两板间电压大小，将该粒子从P 点由静止释放，仍能沿∠CED的角平分线方向从E点离开，求粒子从C点运 动到E点的时间。
15. （16分）
如图，质量为1kg的薄木板静置于光滑水平地面上，半径为0.75m的竖直光滑圆弧轨道固定在地面，轨道底端与木板等高，轨道上端点和圆心连线与水平面成37°角．质量为2kg的小物块A以8m/s的初速度从木板左端水平向右滑行，与木板间的动摩擦因数为0.5．当A到达木板右端时，木板恰好与轨道底端相碰并被锁定，同时A沿圆弧切线方向滑上轨道．待离开轨道后，可随时解除木板锁定，解除锁定时木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反．已知木板长度为1.3m，g取10m/s2，取3.16，，。
（1）求木板与轨道底端碰撞前瞬间，物块和木板的速度大小；
（2）求物块A到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的 最大高度；
（3）物块运动到最大高度时会炸裂成质量比为1:3的物块B和物块C，总质量不 变，同时系统动能增加3J，其中一块沿原速度方向运动．为保证B,C之一落 在木板上，求从物块A离开轨道到解除木板锁定的时间范围．
组次
1
2
3
4
5
R/Ω
0
5
10
15
20
l/mm
0
20.3
36.8
60.5
81.1
物 理
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。
1.2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）
A. 从∞跃迁到n=2B. 从n=5跃迁到n=2
C. 从n=4跃迁到n=2 D. 从n=3跃迁到n=2
2.制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A. 上述现象与彩虹的形成原理相同
B. 光在薄膜的下表面发生了全反射
C. 薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D. 薄膜厚度发生变化，硅片总星现深紫色
3.我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，湖汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质最成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1。随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力最大）和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果。结合图2，下列说法正确的是（ ）
A. 月球在位置1时会出现大潮
B. 月球在位置2时会出现大潮
C. 涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚
D. 月球引湖力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力
4.如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°，则左侧斜面对杆AB支持力的大小为（ ）
A. mgB. C. D.
5.除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型除颜仪电路原理如图。某次调试时交流电压表示数为20V，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”,放电电流平均值为2.8A，放电时间约为10-2s，已知电容器电容为2.0x10-5F。则升压变压器原副线圈的匝数比约为（ ）
A. 1:25B. 1:50C. 1:70D. 1:100
6. 某科研团队通过传感器收集并分析运动数据，为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中，其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内，曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 起跳过程中运动员的最大加速度约为42m/s2
B. 起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/s
C. 起跳后运动员重心上升的最大高度约为0.45m
D. 起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为 330N·S
7.由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系统的电势能为E0。剪断a、d两小球间的轻绳后，某时刻小球的速度大小为v，方向如图2，此时系统的电势能为（ ）
A. B. C. D.
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.如图左，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图1箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图右位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（ ）
A. 金属杆所围回路中电流方向保持不变
B. 通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C. 金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D. 金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
9.如图，质量为m的小球穿在固定光滑杆上，与两个完全相同的轻质弹相连。开始时将小球控制在杆上的A点，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，两弹簧可绕各自转轴O1，O2无摩擦转动。B为杆上的另一个点，与O1、A、O2构成矩形，AB=2AO1。 现将小球从A点释放，两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿杆在AB之间做简谐运动
B. 与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间更短
C. 小球从A点运动到B点的过程中，两个弹餐对小球做的总功为零
D. 小球从A点运动到B点的过程中，弹簧2的弹性势能先减小后增大
10.如图,在x轴上放置四个点电荷q1、q2、q3,和q4q1、q2位于A点两侧，q3、q4位于B点两侧。C点在y轴上，且OA=OB=OC。取无远处电势为零，电荷位置与电荷量满足一定关系，使得以O点为球心、以OC为半径的球面上各点的电势均为零。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点电场强度的方向一定沿x轴正方向
B. 若在O点放一正点电荷，则A、 B两点的电势一定升高
C. 试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则它受到的静电力始终为零
D. 试探电荷q沿y轴运动过程中，若静电力始终不做功，则C点的电场强度一定为零
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11.（8分）
某实验小组利用图1装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）（多选）关于本实验，下列说法正确的是___________。
A. 小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直
B. 应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C. 小钢球可以换成较轻的橡胶球
D. 应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋 测微器示数如图，小钢球直径d=_______mm，记摆长。
（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T，并作出 l-T2图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度g=_______m/s2 （保留3位有效数字，取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 ____________ （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12. （8分）
某实验小组测量绕制滑动变阻器电阻丝的电阻率ρ，实验器材：电源E（3V，内阻很小）、电压表（量程为0~3V，内阻很大）、待测滑动变阻器Rr（最大阻值几十欧姆）、电阻箱R0（最大阻值9999Ω）、滑动变阻器R1，（最大阻内值50Ω）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干。实验电路如图。
第一步：按图连好电路。将滑动变阻器Rx和R1的滑片均置于最左端，电阻箱R0阻值调为零。闭合开关S，调整R1滑片的位置，使电压表的示数为2.00V.
第二步：断开开关S，保持R1滑片的位置不动，将R0的阻值调为5Ω。
第三步：闭合开关S，向右移动Rx的滑片P，使电压表的示数仍为2.00V，记录R0的阻值R以及Rx的滑片P到左端点a之间的距离l。
第四步：断开开关S，保持R1滑片的位置不动，调节R0的阻值分别为10Ω、15Ω…，重复第三步。
第五步：实验结束，整理仪器。
实验记录的部分数据见下表。
（1）上表中不合理的一组数据为__________(填组次序号)。
（2）当l为80.0mm时，Rx的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，电阻丝的半径 r=__________mm(保留2位有效数字)。
（3）用1=kR拟合上表数据，得k近似为4.0 x 10-3m/Ω测得单匝电阻丝周长为90.0mm， 则电阻丝的电阻率ρ=_________Ω·m（保留2位有效数字）
（4）若电阻率ρ的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是_______
A.未考虑电压表内阻 B.未考虑电阻丝绝缘层厚度 C. 未考虑电源内阻
13. （8分）
如图，某实验小组为测量一个葫芦的容积，在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为0.1cm2的均匀透明长塑料管，密封好接口，用气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300K时，气柱长度l为10cm当外界温度缓慢升高到310K时，气柱长度变为50cm。已知外界大气压恒为11.0x105Pa,水柱长度不计。
（1）求温度变化过程中氮气对外界做的功;
（2）求葫芦的容积;
（3）试估算被封闭氮气分子的个数(保留2位有效数字)。已知1ml氮气在1.0x105Pa、273K状态下的体积约为22.4L,阿伏加德罗常数NA取6.0 x 1023ml-1.
14. （14分）
如图1，真空中两金属板M、N平行放置，板间电压U连续可调，在金属板N的中心C处开有一小孔。F、G、H为正三角形CDE各边中点，DE与金属板平行。三角形FGH区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带电粒子从紧邻M板的P点由静止释放沿CG方向进入磁场，一段时间后沿ZCED的角平分线方向从E点离开。已知正三角形CDE的边长头a，粒子质量为m、电荷量大小为q，粒子重力不计。
（1）求板间电压U 的大小;
（2）若磁场区域如图2，磁感应强度不变。调整两板间电压大小，将该粒子从P 点由静止释放，仍能沿∠CED的角平分线方向从E点离开，求粒子从C点运 动到E点的时间。
15. （16分）
如图，质量为1kg的薄木板静置于光滑水平地面上，半径为0.75m的竖直光滑圆弧轨道固定在地面，轨道底端与木板等高，轨道上端点和圆心连线与水平面成37°角．质量为2kg的小物块A以8m/s的初速度从木板左端水平向右滑行，与木板间的动摩擦因数为0.5．当A到达木板右端时，木板恰好与轨道底端相碰并被锁定，同时A沿圆弧切线方向滑上轨道．待离开轨道后，可随时解除木板锁定，解除锁定时木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反．已知木板长度为1.3m，g取10m/s2，取3.16，，。
（1）求木板与轨道底端碰撞前瞬间，物块和木板的速度大小；
（2）求物块A到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的 最大高度；
（3）物块运动到最大高度时会炸裂成质量比为1:3的物块B和物块C，总质量不 变，同时系统动能增加3J，其中一块沿原速度方向运动．为保证B,C之一落 在木板上，求从物块A离开轨道到解除木板锁定的时间范围．
组次
1
2
3
4
5
R/Ω
0
5
10
15
20
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0
20.3
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81.1
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