2024届河北省唐山市普通高中高三下学期学业水平选择性考试一模物理试题及答案

这是一份2024届河北省唐山市普通高中高三下学期学业水平选择性考试一模物理试题及答案，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．在光电效应实验中，用甲、乙、丙三种单色光照射同一光电管，得到三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲光频率大于乙光频率B．甲光光强大于丙光光强
C．丙光波长大于甲光波长D．在真空中甲光速度大于乙光速度
2．如图所示，用一根轻质细绳将重为10N的画框对称悬挂在竖直墙上，画框上两个挂钉间的距离为0.5m。若绳能承受的最大拉力为10N，要使绳不会被拉断，绳子的最短长度为（ ）
A．B．0.5mC．D．1.0m
3．如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管在外力F的作用下，静止在水中，管内封闭一定质量的理想气体。调整F的大小，使玻璃管缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积变大B．外力F变小
C．管中水面与管外水面高度差不变D．气体的压强变大
4．在两平行板存在匀强电场和匀强磁场间，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，带正电的粒子沿中轴线方向从平行板左侧射入，如图所示。当粒子速度等于时，恰好沿着图示虚线①作直线运动。若粒子速度大于时，不计粒子重力，下列关于粒子运动的说法正确的是（ ）
A．粒子可能沿虚线②运动，动能增大B．粒子可能沿虚线②运动，动能减小
C．粒子可能沿虚线③运动，动能增大D．粒子可能沿虚线③运动，动能减小
5．用一条均匀直导线绕成如图所示的闭合回路，平行纸面放置，小圆环半径为R，大圆环半径为4R，整个回路处于垂直纸面向外的磁场中，磁场强度大小随时间的变化规律为，则闭合回路产生的感应电动势大小为（ ）
A．B．C．D．
6．科幻电影《流浪地球2》中，人类利用地球赤道上的“行星发动机”将地球送至距离太阳系很远的比邻星附近，成为比邻星的行星。若太阳质量为，流浪前地球绕太阳运行轨道半径为，周期为，流浪后地球绕比邻星运行的轨道半径为，周期为，则比邻星的质量为（ ）
A．B．C．D．
7．一同学在练习乒乓球削球技术时，使乒乓球竖直下落，在球与球拍接触的瞬间，保持球拍板面水平向上，并沿水平方向挥动球拍，如图所示。已知乒乓球与球拍接触时间极短，接触前后乒乓球在竖直方向的速度大小分别为5m/s和4m/s，乒乓球与球拍之间的动摩擦因数为0.3。若乒乓球可视为质点且不计空气阻力，g取，则乒乓球在与球拍接触后获得的水平速度大小为（ ）
A．1.2m/sB．1.5m/sC．2.0m/sD．2.7m/s
二、多选题
8．如图所示为某物体做直线运动的x－t图像，关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．t＝6s时物体离出发点最远B．t＝6s时物体位于坐标原点
C．0～6s时间内物体速度方向不变D．0～6s时间内物体的位移为-3m
9．某研究小组将两相干波源、置于矩形区域两个顶点上，O为AB边中点，如图所示。两波源开始振动一段时间后，发现A、O、B为三个连续分布的振幅最大的点。则下列说法中正确的是（ ）
A．当波源位于波峰时，波源也位于波峰B．A、B两点间有两个振幅最小的点
C．将两波源的频率都加倍，A点振幅仍为最大D．将两波源的频率都减半，A点振幅仍为最大
10．如图所示，三棱锥P－MNR中，PM＝PN，S为MN棱的中点，MS＝PS＝RS＝NS，且PS与RS垂直。在顶点M、N分别固定电荷量为－Q的点电荷，在顶点R固定电荷量为＋Q的点电荷，规定无穷远电势为0，则（ ）

A．P点电场强度的方向与PR垂直
B．P、S两点的电场强度大小相等
C．S点的电势大于0
D．S点的电势比P点的电势低
三、实验题
11．某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。轻绳两端分别系着质量为m的物块A（含挡光片）和质量为M的物块B，将挡光片的中心位置固定在物块A的中间位置。实验时，由静止释放物块B，B向下运动。为了减小实验误差进行多次实验，改变物块A的初始位置，使物块B从不同的高度由静止释放，记录每次释放前挡光片的中心位置到光电门的高度差h以及挡光片穿过光电门的时间。
(1)用游标卡尺测量挡光片宽度d，如图所示，挡光片宽度d为 cm；
(2)通过描点作图，为了得到一条过原点的直线，则该直线为 图像（选填“”、“”、“”），则该直线的斜率k＝ （用字母m、g、M、d表示）；
(3)请你选出可减小本实验误差的方案______。（多选）
A．选用质量大体积小的物块
B．选用质量小体积大的物块
C．选用质量小的滑轮
D．选用质量大的滑轮
12．某同学按图甲所示电路测定电池的电动势和内阻。图乙中已将实验器材进行了部分连接。
(1)请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整 。
(2)该同学获得数据后在U－I坐标系中描点如图所示。
根据坐标系中数据可求得电池的电动势为 V，内阻为 Ω。
(3)若实验时发现电流表已损坏，其它器材完好。该同学移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器，重新进行实验。请在方框中画出该同学重新进行实验的电路图 。
四、解答题
13．在一水池底部水平放置一条长为1m的细灯带，灯带能够发出红光，水对红光的折射率，细灯带到水面的竖直高度为1m，已知光在真空中的速度为，不考虑水面对光线的反射。
（1）求能够射出水面的光线在水中传播的最短时间；
（2）计算水面上产生光斑的面积。
14．如图所示，物块A、B与轻弹簧拴接，置于光滑水平面上，弹簧处于原长，物块C以水平速度撞向物块B，碰撞时间极短，碰后C与B粘在一起，已知B、C质量均为m，不计一切阻力。
（1）求B、C碰撞过程中B对C的冲量大小；
（2）求弹簧弹性势能最大时A的速度与运动过程中A的最大速度之比。
15．如图所示，空间有一棱长为L的正方体区域，带电粒子从平行于MF棱且与MPQF共面的线状粒子源连续不断地逸出，逸出粒子的初速度为0，粒子质量为m，电荷量为＋q，经垂直于MF棱的水平匀强电场加速后，粒子以一定的水平初速度从MS段垂直进入正方体区域内，MS段长为，该区域内有垂直平面MPRG向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。从M点射入的粒子恰好从R点射出。距离正方体底部L处有一与AGRN平行且足够大平板，粒子到达平板立即被平板吸收。现以正方体底面AGRN中心O在平板的垂直投影点为原点，在平板内建立平面直角坐标系，其中x轴与GR平行，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。
（1）求从M点进入正方体区域的粒子进入时速度的大小；
（2）若该区域内部只有垂直平面MPRG向外的匀强电场，电场强度大小为，从M点射入的粒子从PQ边上的某点射出，求该点距P点的距离；
（3）若该区域内同时存在上述磁场与电场，求所有落到平板上的粒子的落点离的最小距离。（结果用L和根式表示）。
参考答案：
1．B
【详解】A．根据
由图可知，甲光的截止电压小于乙光的截止电压，可知甲光频率小于乙光频率，故A错误；
B．由图可知，甲光的丙光的截止电压相同，可知频率相同，甲光的饱和电流大于丙光，可知甲光光强大于丙光光强，故B正确；
C．因甲光和丙光的频率相同，则丙光波长等于甲光波长，故C错误；
D．所有光在真空中的速度均相同，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】对画进行受力分析如图
受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F1、F2的作用而处于静止状态，当
时，对应于细绳不被拉断的最小长度为L，设此时F1和F2与竖直方向的夹角都为，由平衡条件知
解得
设画框上两个挂钉间的距离为的d，绳子的最小长度为
故选C。
3．D
【详解】ACD．玻璃管缓慢向下移动一小段距离时，管内气体的压强变大，气体的体积变小，管中水面与管外水面高度差变大，选项AC错误，D正确；
B．玻璃管向下移动后，管内气体排开水的体积变大，浮力变大，则外力F变大，选项B错误。
故选D。
4．B
【详解】带正电的粒子进入复合场后，受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当粒子速度等于时，恰好沿着图示虚线①作直线运动，有
若粒子速度大于时，有
粒子会向上偏转，同时电场力做负功，动能减小，故ACD错误，B正确。
故选B。
5．C
【详解】由法拉第电磁感应定律
根据楞次定律可知，三个小圆环中的感应电动势与大圆环中的感应电动势方向相反，可知回路中产生的感应电动势
故选C。
6．A
【详解】地球绕太阳运转时
地球绕比邻星运行时
解得比邻星的质量为
故选A。
7．D
【详解】竖直方向向上为正方向，由动量定理
水平方向
乒乓球与球拍接触时间极短，则重力的冲量可忽略不计，则解得
故选D。
8．ABD
【详解】AB．由图像可知， t＝6s时物体位于坐标原点，此时距离出发点的距离为3m，距离出发点最远，选项AB正确；
C．由图像可知，0～2s时间内物体沿正方向运动；4～6s时间内物体沿负方向运动，速度方向发生了改变，选项C错误；
D．0～6s时间内物体的位移为x=0-3m=-3m，选项D正确。
故选ABD。
9．ABC
【详解】A．A、O、B为三个连续分布的振幅最大的点，则O为振动加强点，两波源振动步调一致，当波源位于波峰时，波源也位于波峰，故A正确；
B．A、O、B为三个连续分布的振幅最大的点，AO与OB之间各有一个振幅最小的点，A、B两点间有两个振幅最小的点，故B正确；
C．A为振动加强点，则
（n=1，2，3…）
将两波源的频率都加倍，波长减半，有
（n=1，2，3…）A点仍为振动加强点，振幅最大，故C正确；
D．将两波源的频率都减半，波长加倍，有
（n=1，2，3…）A点不一定是振动加强点，振幅不一定最大，故D错误。
故选ABC。
10．AD
【详解】A．根据题意
PM＝PN，MS＝PS＝RS＝NS，
可知三角形和三角形为等腰直角三角形，则M、N两点处的点电荷在P点的合场强沿着由P指向S，设，则M、N两点处的点电荷在P点产生的合场强大小为
做出的刨面图即点电荷在P点产生的场强如图所示
R处的正电荷在P点产生的场强为
由于
由此可知三个点电荷在P点产生的合场强E垂直于PR，故A正确；
B．根据以上几何关系即所设已知量可得
M、N两点处的电荷在S处产生的场强为零，S处的场强即为R处电荷在S处所产生的场强，有
可知，P、S两点的电场强度大小不相等，故B错误；
C．根据题意可知，三角形为等腰三角形，由此可知S在M、R两点所在等量异种点电荷连线的中垂线上，而等量异种点电荷连线的中垂线上电势为零，但S同时还处在N点所在负电荷所形成的电场中，因此可知，S点的电势小于0，故C错误；
D．根据几何关系，PS连线在M、R两点所在等量异种点电荷连线的中垂面上，由这两个点电荷所产生的电场在S、P两点处电势相同均为零，但S、P两点同时还处在N点所在负电荷所形成的电场中，由于S到N的距离小于P到N的距离，而离负电荷越近电势越低，因此S点的电势比P点的电势低，故D正确。
故选AD。
11．(1)2.06
(2)
(3)AC
【详解】（1）该游标卡尺有标尺为10分度值，其精度为0.1mm，读图可得挡光片宽度为
（2）[1]根据实验原理由动能定理有
其中
整理可得
可知，为了得到一条过原点的直线，则该直线为的图像；
[2]根据表达式可知该图像的斜率
（3）AB．体积越大，物块在运动过程受到的空气阻力越大，选用质量大体积小的物块可减小阻力从而减小实验误差，故A正确，B错误；
CD．由于在实验过程中，滑轮会因与绳子的摩擦而发生转动，从而消耗一部分能量，因此为了减小实验误差应选择质量小的滑轮，故C正确，D错误。
故选AC。
12．(1)
(2) 1.48/1.49/1.50/1.51/1.52 0.45/0.46/0.47/0.48/0.49/0.50/0.51/0.52/0.53/0.54/0.55
(3)
【详解】（1）电路连线如图
（2）[1][2]连接各点如图
根据
U=E-Ir
可得电动势
E=1.50V
内阻
（3）实验的电路图
13．（1）；（2）
【详解】（1）垂直水面射出的光线在水中传播时间最短

可得

（2）如图1所示，由全反射规律可知
产生光斑如图2所示，矩形面积
两半圆面积和
14．（1）；（2）
【详解】（1）B、C碰撞过程动量守恒

以向右为正方向，B、C碰撞过程对C应用动量定理

可得
（2）B、C撞后压缩弹簧三者共速时弹簧弹性势能最大，设此时A的速度为v2，当弹簧第一次恢复到原长时A的速度最大，设此时A的速度为v3，B和C速度为v4，设A的质量为M，从撞后B、C共速至三者共速对系统应用动量守恒
从撞后B、C共速至弹簧第一次恢复到原长应用动量守恒
由机械能守恒知
综上可得

所以
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设粒子进入棱长为L的正方体区域时的速度大小为v，进入后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有
由从M点射入的粒子恰从R点射出，可知
r=L
解得
（2）粒子在正方体区域内做类平抛运动，x方向做匀速直线运动，y方向做初速度为零的匀加速直线运动，设运动时间为t1，则x方向
由

得
y方向
由

可得

该点距P点距离为；
（3）从S进入的粒子离前表面ANQF最近，在电场力作用下最容易从前表面出射，假设从S进入的粒子也从底面射出，由运动的独立性知该粒子在正方体区域内运动的时间满足

沿电场方向的分位移满足

代入数据得

恰从N点射出，假设成立。即所有粒子在正方体区域内运动时间均与S点进入的粒子时间相等，均为t2 ，所有粒子x方向与y方向位移均相等，x方向位移均为L，y方向位移均为。 所有粒子均从底面RN棱上射出，且速度大小方向均相同。飞出正方体区域后均做速度相等的匀速直线运动，到达平板时间t3只与垂直平板方向分速度有关，均为

经分析可知所有粒子从正方体区域出射时x坐标均为，最终离O'的距离大小取决于最终y的坐标值。所有粒子飞出正方体区域时
代入数据得

出正方体区域后，沿y方向做匀速直线运动
代入相应数据得
经分析知所有粒子中从M点射入的打在平板上的位置距x轴最近，离原点O'最近，且
所有粒子到达平板时的y坐标均大于0，代入相应数据得