2024年高考第三次模拟考试题：物理（河北卷）（考试版）

这是一份2024年高考第三次模拟考试题：物理（河北卷）（考试版），共9页。试卷主要包含了场致发射显微镜的构造如图所示等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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，只有一项是符合要求的。
1．巴耳末系是指氢原子从能级跃迁到能级时发出的光谱线系如图甲所示。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，已知可见光的波长在400nm-700nm之间，则下列说法正确的是（ ）
A．谱线对应光子的能量大于谱线对应光子的能量
B．属于巴耳末系的、、、谱线均属于可见光
C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程，可辐射出6种处于巴耳末线系的光子
D．谱线的光照射极限频率为的钨，能发生光电效应现象
2．回归反光膜是由高折射率透明陶瓷圆珠、高强度黏合剂等组成的复合型薄膜材料。夜间行车时，它能把各种角度车灯射出的光逆向返回，使标志牌上的字特别醒目。一束平行光（宽度远大于陶瓷圆珠直径和圆珠间距），沿垂直基板方向照射到圆珠上，为使折射入陶瓷圆珠的光能发生全反射，则制作陶瓷圆珠材料的折射率n至少为（ ）
A．B．C．D．
3．生活中手机小孔位置内安装了降噪麦克风，其原理是通过其降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波叠加从而实现降噪的效果。图丙表示的是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的等幅反相声波。则（ ）
A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
B．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
4．如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（ ）
A．细绳的拉力逐渐变小
B．Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大
C．Q将从墙壁和小球之间滑落
D．Q受到墙壁的弹力逐渐变大
5．某卫星导航定位系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，卫星轨道高度为，轨道面与赤道之间夹角均为，分布在3个轨道上，每个轨道部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（ ）
A．预备卫星的向心加速度大于工作卫星的向心加速度
B．工作卫星的周期大于地球自转的周期
C．为了使预备卫星进入工作卫星的轨道，应启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速
D．利用上述工作卫星的数据可以求出地球质量
6．如图所示，有一长方体，，，M、N、P、Q分别为AB、、、CD的中点（图中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．若B点放置一正点电荷，则电势差
B．若B点放置一正点电荷，则电势差
C．若在、B两点分别放置等量异种点电荷，则、M两点的电场强度大小相等
D．若在、B两点分别放置等量异种点电荷，则D、两点的电势相等
7．如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且长度等于的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（ ）
A．乙黄豆相对于M点上升的最大高度为长度一半
B．甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等
C．两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍
D．两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍
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，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
8．场致发射显微镜的构造如图所示：一根尖端直径约为100nm的针，位于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如图所示的高电压，使针尖附近的电场高达4×109V/m，电子就被从针尖表面拉出并加速到达涂层，引起荧光材料发光。这样，在荧光屏上就看到了针尖的某种像（针尖表面的发射率图象），如分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射，会使像模糊影响分辨率。将电极方向互换，并在玻璃泡中充进氦气，则有氦离子产生打到荧光屏上，可使分辨率提高。以下判断正确的是（ ）
A．氦原子变成离子是在金属尖端附近发生的
B．电子从针尖到导电膜的运动过程加速度不断减
C．电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态
D．分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长
9．矩形线圈abcd在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度匀速转动。线圈的匝数N=100，边长ad=0.4 m，ab=0.2 m。理想变压器原、副线圈的匝数比是2：1，一只理想二极管和一个阻值为的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．该矩形线圈产生的电动势的最大值为B．电压表的示数为50V
C．1 min内电阻R上产生的热量为750JD．减小电阻R的值，电流表示数变小
10．如图所示，足够长的光滑水平轨道，左侧轨道间距为0.4m，右侧轨道间距为0.2m。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T。质量均为0.01kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5m/s的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为，轨道电阻不计，，下列说法正确的是（ ）
A．M、N棒在相对运动过程中，回路内产生顺时针方向的电流（俯视）
B．M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右匀速运动
C．从开始到最终匀速运动电路中产生的焦耳热为
D．在两棒整个的运动过程中，金属棒M、N在水平导轨间扫过的面积之差为
非选择题：本题共5小题，共54分
11（8分）．学校物理兴趣小组用如图甲所示的阿特伍德机验证牛顿第二定律，并测量当地的重力加速度。绕过定滑轮的轻绳两端分别悬挂质量相等的重物A（由多个相同的小物块叠放组成）和重物B。主要实验步骤如下：
①用天平分别测量一个小物块的质量和B的质量m；
②将A中的小物块取下一个放在B上，接通打点计时器的电源后，由静止释放B，取下纸带，算出加速度大小，并记下放在B上的小物块的质量；
③重复步骤②，获得B上面的小物块的总质量和对应加速度大小a的多组数据。
（1）某次实验打出的纸带如图乙所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电源的频率为，则本次实验中A的加速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
（2）利用本装置验证牛顿第二定律。若在误差允许的范围内，满足重物A的加速度大小 （用、和当地的重力加速度大小表示），则牛顿第二定律得到验证。
（3）利用本装置测量当地的重力加速度。根据放在B上面的小物块的总质量和对应加速度 大小a的多组数据，以为横坐标，a为纵坐标作出图像。若图线的斜率为，则当地的重力加速度大小可表示为 （用表示）。
12（8分）．某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有：
A．微安表头G（量程300，内阻约为几百欧姆）
B．滑动变阻器（0 ～10）
C．滑动变阻器（0～50）
D．电阻箱（0～9999.9）
E．电源（电动势约为1.5V）
F．电源（电动势约为9V）
G．开关、导线若干
该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：
①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；
②断开，闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。
回答下列问题：
（1）实验中电源应选用 （填“”或“”），滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。
（2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg= 。
（3）实验测得G的内阻Rg＝500Ω，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为 Ω的电阻与G并联。（保留一位小数）
（4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1.20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx＝ Ω。（保留一位小数）
13（8分）．下图中A、B汽缸的长度为L＝30cm，横截面积为S＝20cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105Pa的氮气，B内有压强pB＝1.0×105Pa的氧气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。
（1）求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
（2）活塞C移动过程中A中气体对外做功为25J，则A中气体是吸热还是放热？吸收或者放出的热量为多少？（假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略）
14（14分）．如图，竖直面内坐标系第一、三象限角平分线右侧区域有一场区（内存在匀强电场和匀强磁场）。平行板M、N如图放置，M板带正电，带负电的N板在轴负半轴上，N板上有一小孔，离原点的距离为，上的点处于孔正下方。质量为、电量为的小球从上的某点以一水平速度向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动，第一次出场后，小球恰能从小孔以垂直于N板的速度进入M、N板间且恰好能到达M板但不接触。已知磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。M、N板间距为L、电压为，重力加速度为。求：
（1）右侧区域内的匀强电场的场强大小与方向；
（2）求射入场区的水平速度的大小；
（3）小球从上的某点出发后，到第四次（不包括出发那次）经过边界的运动时间。
15（16分）．如图所示，有一光滑绝缘的长木板右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上。一可视为质点的滑块放置在长木板上，与右端挡板的距离为，与左端的距离足够大。和（连同挡板）的质量均为，滑块带电量为，开始时、均静止。若在该空间加上大小为、方向水平向右的匀强电场，由于受电场力作用，开始向右运动并与发生弹性碰撞，、碰撞过程中时间极短且无电荷转移。求：
(1)与第一次相碰后，的速率；
(2)从开始运动到和第二次碰撞所经历的时间；
(3)和从第次碰撞到第次碰撞的时间内长木板所通过的路程。