2023年河北省衡水高三第二次调研物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷注意事项：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．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，再选涂其它答案标号。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6小题，每小题4分，共24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、如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半径 B．地球的质量C．两颗卫星的轨道半径 D．两颗卫星的线速度2、用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管，测量得到遏止电压为2.09V。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3×108m/s，e=1.6×10-19C，氢原子能级示意图如图所示。保持反向电压为2.09V，改用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量为（）A．4.54eV B．6.63eV C．10.20eV D．12.09eV3、如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量m=10kg的石块，装在与转轴O相距L=5m的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20m,不计空气阻力，取g=l0m/s2。以下判断正确的是A．石块抛出后运动时间为B．石块被抛出瞬间的速度大小C．石块即将落地时重力的瞬时功率为D．石块落地的瞬时速度大小为15m/s4、某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡L1、L2规格相同，保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯泡L1正常发光，则()A．仅将滑片P上移，A的输入功率不变 B．仅将滑片P上移，L1变暗C．仅闭合S，L1、L2均正常发光 D．仅闭合S，A的输入功率不变5、如图所示，一闭合的金属圆环从静止开始下落，穿过一竖直悬挂的条形磁铁，磁铁的N极向上，在运动过程中，圆环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合，则下列说法中正确的是A．对于金属圆环来说，在AB段磁通量向下B．条形磁体的磁感线起于N极，终于S极，磁感线是不闭合的C．自上向下看，在AB段感应电流沿顺时针方向D．自上向下看，在AB段感应电流沿逆时针方向6、如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电，整个系统置于方向水平的匀强电场中，已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状态，则下列说法中正确的是（）A．a球所受合力斜向左B．c球带电量的大小为2qC．匀强电场的方向垂直于ab边由ab的中点指向c点D．因为不知道c球的电量大小，所以无法求出匀强电场的场强大小二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示为一质点的简谐运动图象。由图可知A．质点的运动轨迹为正弦曲线B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动C．t=0.25s时，质点的速度方向与位移的正方向相同D．质点运动过程中，两端点间的距离为0.1m8、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点．已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运动员的质量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空气阻力．下列说法正确的是()A．运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒B．运动员到达A点时的速度为20m/sC．运动员到达B点时的动能为10kJD．运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s9、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律，由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共有8卷代替输电线路（忽略输电线的自感作用）．第一次试验采用如图甲所示的电路图，将输电线与学生电源和用电器直接相连，测得输电线上损失的功率为，损失的电压为；第二次试验采用如图乙所示的电路图，其中理想变压器与学生电源相连，其原副线圈的匝数比，理想变压器与用电器相连，测得输电线上损失的功率为，损失的电压为，两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同，下列正确的是A． B．C． D．10、以下说法正确的是（）A．玻璃打碎后不容易把它们拼在一起，这是由于分子间斥力的作用B．焦耳测定了热功当量后，为能的转化和守恒定律奠定了实验基础C．液体表面层分子间引力大于液体内部分子间引力是表面张力产生的原因D．当分子间的距离增大时，分子间的斥力和引力都减小，但斥力减小得快E.悬浮在液体中的颗粒越小，小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡，布朗运动就越明显三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：电源(电动势约为2V，内阻不可忽略)两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3mA，内阻不计)电阻箱R(最大阻值9999Ω)定值电阻R0(可供选择的阻值有100Ω、1kΩ、10kΩ)开关S，导线若干，刻度尺．实验步骤如下：A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20mmB．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值RD．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RE．断开S，整理好器材(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx＝________(用R0、R、I1、I2表示)(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)12．（12分）某同学用如图甲所示的装置做“探究合力做的功与动能改变量之间的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，并用重物通过细线拉带有遮光条的小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求小车每次都从静止释放。（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。（2）为了减小误差，实验时需要进行的操作是________。A．将水平轨道上的A端垫高适当的高度，以平衡摩擦力B．使重物的质量m远大于小车及遮光条的总质量MC．调节水平轨道左端滑轮的高度（3）某次实验中，测得小车及遮光条的质量M=1kg，光电门记录小车通过的时间，则在此次实验中小车及遮光条增加的动能为________J（结果保留到小数点后两位）。（4）实验中利用________计算拉力对小车做的功W在方格纸上做出图像（是小车和重物动能之和），如图所示。由图像可以看出总是略大于W，造成这种现象的原因是________________________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一列简谐横波沿轴正向传播，时的图像如图所示，此时处质点开始振动，此时刻后介质中质点回到平衡位置的最短时间为0.2s，质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知时两质点相对平衡位置的位移相同，求：①波的传播周期为多少？②传播速度是多大？③从时刻算起经过多长时间距点的质点第二次回到平衡位置？14．（16分）光滑水平面上有截面为半圆形柱体A，半径为R，在圆柱体截面圆心O正上方处用轻质细线悬挂小球B。小球B静止在A上时，细线与竖直方向夹角为，OB与垂直，A在水平向右推力F作用下处于静止状态，已知A、B质量均为m，B可看成质点，不计一切摩擦。当撤去F，小球推动半圆柱体向左运动，两者分离后，经过t时间小球第一次向左摆到最大高度。（重力加速度大小为g）求：(1)水平推力F的大小；(2)自撤掉F后到小球第一次向左摆到最高处的过程中，圆柱体位移大小。15．（12分）如图甲所示，、为两平行金属板，为板上的小孔，半径的圆与板相切于处，在圆周上，且。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当时，一靠近处的带电粒子由静止释放后，向板运动，当时返回处，进入磁场后，从点离开磁场。已知粒子的比荷，不计粒子重力，粒子不会碰到板。求：(1)内的场强大小；(2)磁感应强度大小以及粒子在磁场中运动的时间（，时间保留两位有效数字）。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B【解析】

ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有且由公式联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误；D．由公式可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，故D正确。故选B。2、C【解析】

由光电效应方程eUc=EKm=hγ-W0…①又hγ0=W0…②又…③由①②③式代入数据可得hγ0=4.54eV则光子的能量值最小为4.54eV+2.09eV=6.63eV，用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，电子只需要从基态跃迁到n=2的能级即可，所以为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量Emin=E2-E1=-3.40eV-（-13.60eV）=10.20eV．故C正确，ABD错误。

故选C。3、C【解析】

A、石块被抛出后做平抛运动：h＝L+Lsina，竖直方向：hgt2，可得：ts，故A错误；B、石块被抛出后做平抛运动，水平方向：s＝v0t，可得：v0m/s，故B错误；C、石块即将落地时重力的瞬时功率为：P＝mgvy＝mg•gt＝500W，故C正确；D、石块落地的瞬时速度大小为：vm/s，故D错误。4、B【解析】

AB．仅将滑片P上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应的B变压器的输入电压降低，输出电压也降低，所以L1两端电压变小。输出功率变小，则A变压器的输入功率也变小，故A错误，B正确；CD．仅闭合S，则B变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压器A的输入功率也变大。相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，B变压器的输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的电压变小，灯泡不能正常发光，故CD错误。故选B。5、C【解析】

A．在圆环还没有套上磁铁之前，圆环中磁通量方向向上。故A错误。B．磁感线是闭合的。故B错误。CD．根据楞次定律，AB段感应电流是顺时针方向。故C正确，D错误。6、B【解析】

A．a球处于静止状态，所受合外力为0，故A错误；BC．因为带负电的c球受力平衡处于静止状态，根据平衡条件可知电场线方向竖直向上则对a球受力分析，水平方向上ab之间的库仑力和ac之间库仑力在水平方向上的分力平衡解得故B正确，C错误；D．对c球受力分析解得故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】试题分析：简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况，不是质点的运动轨迹，故A错误．t=0时，质点离开平衡位置的位移最大，速度为零，故B错误．根据图象的斜率表示速度，则t=0.25s时，质点的速度为正值，则速度方向与位移的正方向相同．故C正确．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅，为S=2A=2×5cm=10cm=0.1m，故D正确．故选CD。考点：振动图线【名师点睛】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，要注意振动图象不是质点的运动轨迹；根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向．质点运动过程中，两端点间的距离等于2倍的振幅。8、AB【解析】运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功，机械能守恒．故A正确；运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正确；设运动员做平抛运动的时间为t，则：x=vAt；y=gt2

由几何关系：，联立得：，运动员从A到B的过程中机械能守恒，所以在B点的动能：EkB=mgy+mvA2，代入数据得：EkB=×105J．故CD错误．故选AB.点睛：本题是常规题，关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向，知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，难度适中.9、BC【解析】

设学生电源提供的电压为U，输出功率为P，输电线的总电阻为r，则第一次实验中的电流为，故，；第二次试验中，根据变压器电流反比线圈匝数可知，输电线中的电流为，故，，所以，，BC正确．【点睛】对于远距离输电这一块：（1）输电电流I：输电电压为U，输电功率为P，则输电电流；（2）电压损失：，输电线始端电压U与输电线末端电压的差值；（3）功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①，②，③．10、BDE【解析】

A.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子距离太大，达不到分子吸引力的范围，故A错误；B.焦耳测定了热功当量后，为能的转化和守恒定律奠定了实验基础，选项B正确；C.由于液体表面层分子间距离大于分子平衡时的距离，分子间的作用力表现为引力，则液体表面存在张力，故C错误；D.当分子间的距离增大时，分子间的斥力和引力都减小，但斥力减小得快，选项D正确；E.悬浮在液体中的颗粒越小，小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡，布朗运动就越明显，选项E正确。故选BDE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、1000Ω16，不变【解析】

（1）定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2示数均相等，则有，由图可得电阻率（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变．12、4.700AC2.76平衡摩擦力过度【解析】

（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，主尺的读书为，读数为。（2）[2]AB．本实验研究小车受到的合力对小车所做的功与小车动能的改变量之间的关系，可认为小车受到的合力与重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且满足重物的质量远小于小车和遮光条的总质量，B错误A正确