2024河北省高三下学期高考预测密卷一卷物理含解析

这是一份2024河北省高三下学期高考预测密卷一卷物理含解析，共12页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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。）
1．已知的质量为239.0521u，中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0078u，1u相当于931MeV的能量，Pu核的比结合能约为（ ）
A．1MeVB．3MeVC．8MeVD．12MeV
2．一物体做匀加速直线运动，运动图像如图所示，纵截距为m，斜率为k。在图像所示的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若该图像为图像，则初速度为2mB．若该图像为图像，则加速度为k
C．若该图像为图像，则初速度为mD．若该图像为图像，则加速度为2m
3．中国古代将火星称之为“荧惑”。已知火星距太阳约1.5天文单位，为地球到太阳距离的1.5倍。火星质量为，约为地球质量的10%。太阳质量。火星自转周期为24小时37分，与地球自转相似。地球公转周期约为365天。则火星公转周期是（ ）
A．sB．sC．671dD．970d
4．曲辕犁，是唐代中国劳动人民发明的耕犁。曲辕犁和以前的耕犁相比，将直辕、长辕改为曲辕、短辕，节省人力和畜力。牛通过耕索分别拉质量相同的两种犁，牛的拉力均为F。曲辕犁的拉力与竖直方向的夹角为α，曲辕犁向前做匀加速直线运动；直辕犁与竖直方向的夹角为β（），直辕犁向前做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．曲辕犁对牛的拉力比直辕犁的大B．曲辕犁所受竖直方向的支持力比直辕犁的小
C．曲辕犁与直辕犁所受摩擦力相等D．曲辕犁与直辕犁所受合外力相等
5．如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看作匀强电场，已知A点电势为，正一价钠离子质量为m，电子电荷量为e，细胞膜的厚度为d。下列说法正确的是（ ）
A．钠离子匀减速直线运动的加速度大小
B．膜内匀强电场的场强
C．B点电势
D．钠离子在B点的电势能为
6．一定质量理想气体从状态a开始，经历状态b、c、d又回到状态a，该过程气体的V-T图像如图所示，其中ab的延长线过原点，cb垂直于da且与T轴平行，ba与cd平行，则（ ）
A．a→b过程，气体向外放出热量B．b→c过程，气体从外界吸收热量
C．c→d过程，气体压强减小D．d→a过程，气体分子数密度减小
7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，小灯泡上印有“12V 6W”字样，a、b两端所接正弦交流电的电压随时间变化的关系如图乙所示，小灯泡灯丝电阻恒定。初始时开关S断开，灯泡均正常发光，则（ ）
A．定值电阻R的阻值为120ΩB．定值电阻R的阻值为510Ω
C．开关S闭合后，电阻R的电功率变小D．开关S闭合后，原线圈输入功率变小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。
8．如图所示，沿水平方向做简谐运动的质点，经A点后向右运动，从质点经过A点时开始计时，s时质点经过B点，s时质点也经过B点，已知A、B两点相距0.2m且关于质点的平衡位置对称，则下列说法正确的是（ ）
A．该振动的振幅和周期可能是0.1m，1s
B．该振动的振幅和周期可能是0.1m，0.4s
C．若时刻均向左经过B点，则振幅和周期可能为0.2m，0.4s
D．若时刻分别向右、向左经过B点，则振幅和周期可能为0.2m，s
9．如图，充电后与电源断开的平行板电容器水平放置，极板长度为l，间距为d，一电子从B点射入电容器，从下极板右侧边缘射出，图中相邻竖直线的间距均为，A与B、B与C、C与D之间的距离分别为，，，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，已知电子沿极板方向的速度为，则（ ）
A．电场强度的大小
B．电子做匀变速曲线运动，电势能一直减小
C．仅将电容器的上极板竖直向上移动，电子的出射点将上移
D．仅将电容器的上极板竖直向上移动，电子的出射点不变
10．如图甲所示，斜面体固定在水平地面上，在斜面底端固定一挡板与斜面垂直，质量为m的小物块从斜面的顶端滑下，在下滑的过程中，其机械能与重力势能随位移的变化图像如图乙所示，已知斜面长为l，物块与挡板碰撞为弹性碰撞，已知物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．在整个运动过程中，物块克服摩擦产生的热量为。
B．物块下滑的时间为
C．滑块运动的总路程为
D．斜面的动摩擦因数为
三、非选择题：共5题，共54分。
11．（6分）某学习小组用图示装置测量物块与木板间的动摩擦因数，将长度为L的木板倾斜固定在水平桌面上，木板上端悬挂重垂线，安装定滑轮，测得木板底端与重垂线间的水平距离为x，将光电门A、B固定在木板上，用跨过定滑轮的细绳连接物块（质量为m）与砂桶。当地重力加速度为g。
请回答下列问题。
（1）初始时物块在木板上位于B的上方，向砂桶里增添砂子后，沿木板向下用力推一下物块，使物块沿木板向下运动，发现物块通过光电门B的挡光时间小于通过光电门A的挡光时间，______（填正确操作前的序号），再重新实验，直至物块通过两光电门的挡光时间相等，测出对应砂和砂桶总质量M。
A．向砂桶内增加少量砂子B．从砂桶内取出少量砂子
（2）物块与木板间的动摩擦因数μ＝______
（3）某同学在实验后总结时认为：该实验不用挡光条，直接用物块通过光电门的时间来进行判断能提高测量的准确度。试分析该同学的说法是否正确并说明理由__________________
12．（9分）王老师准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。她设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下：
电压表V（0～3V，内阻约3kΩ；0～15V，内阻约15kΩ）；
电流表A（0～0.6A，内阻约0.125Ω；0～3A，内阻约0.025Ω）；
微安表G（量程200μA，内阻约1000Ω）；
滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω）
电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关、导线若干。
（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几千欧，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是______
A．滑动变阻器起不到调节的作用
B．电流表分压导致测量误差偏大
C．电压表示数达不到量程的三分之一
（2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出图像，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为，可求得被测电池的电动势E＝______，内电阻r＝______
（3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示。
分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越小，电极间距越大，水果电池内阻越______
13．（10分）一透明玻璃砖的横截面由圆心为O的圆和顶点为O的等腰三角形OAB组成，如图所示，圆的半径和三角形的腰长均为R。一细光束从A点以的入射角射入玻璃砖，射出玻璃砖的光束与入射光束平行。已知光在真空中的传播速度为c。
（1）求玻璃砖对该光束的折射率；
（2）若细光束从A点垂直AB面射入，求光从A点射入到第一次射出所用的时间。
14．（14分）如图甲，电阻不计的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左侧和右侧区域分别存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B和，右侧磁场区域上方边界为正弦曲线，曲线方程为。用同种材料制成的粗细均匀的正方形线框放置在导轨上面，线框前后两边始终与导轨接触良好，线框的质量为m，电阻为R，边长为l。导轨左侧接有电容为C的平行板电容器，导轨上的开关S处于断开状态。线框在水平外力F作用下以速度向左匀速通过右侧匀强磁场区域。
（1）理想电压表的示数是多少？
（2）当线框全部进入左侧磁场时，撤去F，同时闭合开关S，此时导体框的速度为，线框最终匀速运动的速度是多少？
（3）根据图乙可以推导出电容器储存的能量E与电容器的电压U的关系式。如果电容器的电容，线框刚好完全进入磁场时的动能，最后匀速运动时的动能，匀速运动时电容器的电压，从线框刚好完全进入磁场到匀速运动，线框AB边产生的热量是多少？
15．（15分）如图所示，处于竖直平面内的轨道装置，由倾角光滑直轨道AB、圆心为的半圆形光滑轨道BCD，圆心为的光滑圆弧外轨道EF组成。且，B为轨道间的相切点，B、、D、和处于同一直线上。已知滑块质量，轨道BCD和EF的半径为。滑块开始时从轨道AB上某点由静止释放。（，，，，）
（1）若释放点距离B点的高度差为h，求滑块在最低点C时轨道对滑块支持力与高度h的函数关系；
（2）若释放点距离地面的高度差为，滑块在轨道BCD上的P点刚好脱离轨道，求滑块能达到距离地面的最大高度；（结果保留3位有效数字）
（3）若释放点距离地面的高度差为5R，求滑块从F点抛出后水平位移和重力的冲量。（结果保留2位有效数字）
2024年高考物理预测密卷一卷·河北地区专用
1．C【解析】Pu核的质子数为94，中子数为145，94个质子和145个中子结合成Pu核产生的质量亏损为，Pu核的比结合能约为，故选C．
2．D【解析】由可知，，结合题图可知，，AB错误：由可知，．结合题图可知，．D正确，C错误。
3．C【解析】火星与地球都绕着太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律可得，已知地球公转周期，解得，C正确，ABD错误。
4．B【解析】由牛顿第三定律可知，犁对牛的拉力与牛对犁的拉力大小相等，由题知，牛对两种犁的拉力均为F，则两种犁对牛的拉力大小相等，A错误；设曲辕犁和直辕犁受到的竖直方向的支持力分别为和，对两种犁受力分析可知，，由于，则，B正确；设曲辕犁和直辕犁受到的摩擦力分别为和，对两种犁受力分析有，，，C错误；由于直辕犁做匀速直线运动，所受合外力为零，曲辕犁做匀加速直线运动，故曲辕犁所受合外力大于直辕犁所受合外力，D错误。
5．C【解析】正一价钠离子做匀减速直线运动，刚好到达B点，即到达B点时速度为零，由可知，加速度大小，A错误；由牛顿第二定律可知，联立解得，B错误；由动能定理可得，解得B点电势为，C正确；钠离子在B点电势能为，D错误。
6．A【解析】
7．D【解析】第一步：开关S闭合前回路分析，结合题述可知，灯泡正常发光时，副线圈两端输出电压，副线圈中电流，由理想变压器原副线圈电压、电流关系可知，原线圈两端电压，原线圈中电流，则定值电阻R两端的电压为120V，通过R的电流为0.1A，则定值电阻R的阻值为1200Ω，AB错误。
第二步：开关S闭合后回路分析，设理想变压器及其右侧回路的等效电阻为，由输入功率等于输出功率有，可得，k为原、副线圈匝数比开关S闭合后，减小，则等效回路总电阻减小，通过电阻R的电流增大，电阻R的电功率变大，C错误。消耗的电功率等于变压器原线圈的输入功率，有，当开关闭合时从1200Ω减小到600Ω，原线圈输入功率变小，D正确。
8．BCD【解析】若振幅，在0～1s时间内根据简谱运动的周期性有，在1～3s时间内根据简谐运动的周期性有，当时，，满足题意，周期为1s时不同时满足上述两个公式，A错误，B正确。若振幅且质点时刻向右经过B点、时刻向左经过B点，在0～1s时间内根据简谐运动的周期性有，在1～3s时间内根据简谐运动的周期性有，当时，，D正确；若振幅且时刻均向左经过B点，在0～1s时间内根据简谐运动的周期性有，在1～3s时间内根据简谐运动的周期性有，当时，，C正确。
9．AD【解析】电子在水平方向运动所用时间，电子在垂直极板方向做匀变速直线运动，由运动学公式有，根据牛顿第二定律有，解得，A正确；电子做匀变速曲线运动，由题图知，电场力先做负功后做正功，则电势能先增加后减小，B错误；仅将电容器的上极板竖直向上移动，由，，，得，可知电场强度不变，即电子的出射点不变，D正确，C错误。
10．BD【解析】AC．从两条图像可知上方的图像为机械能随位移变化的图像，下方为重力势能随位移变化的图像，物体在下滑的过程中，机械能与重力势能随位移均匀地减小，且两个图像平行，可知下滑的过程中动能保持不变，即①，由题可知②，③
物体与挡板发生弹性碰撞，原速率反弹，设上升的路程为l'，则根据动能定理④联立解得
到达最高点后静止在斜面上不再下滑，因此滑块运动的总路程
物块克服摩擦产生的热量，A、C错误；B．下滑的时间⑤
将②⑤联立解得。B正确；D．由②可得
可得，由①可得，D正确。故选BD。
11．（1）B （2） （3）正确。本实验需要物块经过两光电门时挡光时间相同，物块的宽度大于挡光条的，挡光时间也大于挡光条的，物块通过两光电门的挡光时间越长且相等，越能说明物块在两光电门间做匀速运动
【解析】（1）由题述可知，物块经过光电门A时的速度小于经过光电门B时的速度，从B到A的过程物块做减速运动，说明物块所受沿木板向上的作用力较大，从砂桶内取走少量砂子，物块通过两光电门的挡光时间才可能相等，故选B。（2）当物块通过两光电门的挡光时间相等时，物块沿木板方向受力平衡，有，其中，可得
12．（1）AC （2） （3）大
【解析】（1）A．滑动变阻器最大阻值只有100Ω，而苹果电池的内阻约为几千欧，则滑动变阻器起不到调节的作用，故A正确；B．电压表分流，回路电流很小，误差偏大，故B错误；C．使用量程为0～3V的电压表，电压表示数达不到量程的三分之一，故C正确。故选AC。
（2）根据图B所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得，整理得，图像的斜率，纵轴截距，解得电池电动势，内阻
（3）由表中第1组与第3组实验数据可知，水果电池电动势与电极插入深度有关，在电极间距离相等时，电极插入越深，水果电池内阻越小；由表中第1组与第2组数据可知，在电极插入深度相同时，电极间的距离越大，水果电池内阻越大。
13．（1） （2）
【解析】（1）光线射出时的传播方向与入射光线平行，说明光从圆弧面射出，且在圆弧面上的入射角等于光在AB面上的折射角，则光在圆弧面上入射点的法线与光在AB面上入射点的法线平行，结合圆弧面上各点法线的位置可知，玻璃砖内的折射光线一定打到O点正上方的圆弧上，作出光路图如图所示。
由几何知识有，由折射定律有，则玻璃砖对该光束的折射率为
（2）设光在玻璃砖中发生全反射的临界角为，由折射定律有，可得
光在介质中发生全反射的临界角，作出细光束从A点垂直AB面射入时光在玻璃砖中的光路图，如图所示
可知光第一次射出时在玻璃砖中传播的距离，光在玻璃砖中的速度
光从A点射入到第一次射出所用的时间
14．（1） （2） （3）见解析
【解析】（1）线框匀速通过右侧匀强磁场的过程中，线框中产生正弦式电流，感应电动势的最大值
有效值，理想电压表的示数，联立解得。
（2）设线框最终匀速运动的速度为，根据动量定理有，联立有，线框在左侧匀强磁场中匀速运动时，，联立解得
（3）由微元法可知，题图乙q-U图线与U轴围成的面积表示电容器储存的能量，则，从线框刚好完全进入磁场到匀速运动，线框AB边产生的热量为整个导体框产生热量的，
根据能量守恒定律有，解得线框AB边产生的热量为
15．（1）见解析 （2）0.148m （3）见解析
【解析】（1）滑块从释放到C点过程，根据动能定理可得
在C点时，根据向心力公式可得，联立解得
（2）设小球在与圆心的连线跟竖直方向夹角为θ处脱离轨道，由，
从释放点到圆轨道最低点，由动能定理有，解得，
从圆轨道的最低点到脱离处P点，由，可得，解得
小球脱离轨道后做斜抛运动，在最高点时的速度
从圆轨道的最低点到最高点，由，可得，解得
（3）从释放点到F点，由动能定理可知
解得，由几何关系可知，在F点滑块的速度与水平方向夹角为69°
小球脱离轨道后做斜抛运动，设从F点处到最高处的时间为，则有水平方向，
竖直方向，解得，竖直方向上升的高度
此后做平抛运动，设平抛运动的时间为，，
解得，滑块从F点抛出后水平位移，重力的冲量
序号
电极插入深度h/cm
电极间距d/cm
电动势E/V
内阻r/Ω
1
4
2
1.016
5981
2
4
4
1.056
9508
3
2
2
1.083
11073