2023年河北省高考物理二模试卷及答案解析

第=page11页，共=sectionpages11页2023年河北省高考物理二模试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.如图所示为氢原子的能级图，假设通过电场加速的电子轰击氢原子时，电子的动能被氢原子吸收，使处于基态的一群氢原子受激发后可以向外辐射出3种频率的光，若电子被加速前的初速度可视为0，电子全部的动能可以被氢原子吸收，则使电子加速的电压至少为(

)

A.17.00V B.15.11V C.14.45V2.在磁感应强度为B的匀强磁场中有一环形电流，当环形电流所在平面平行于匀强磁场方向时，环心O处的磁感应强度为B1，如图甲所示；当环形电流所在平面垂直于匀强磁场方向时，环心O处的磁感应强度为B2，如图乙所示.已知B1=2A.12B B.B C.323.在近地空间有一些重要航天器不停绕地飞行，例如天宫二号距地面高度约为393km，哈勃望远镜距地面高度约为612km，量子科学实验卫星距地面高度约为500A.天宫二号的周期大于哈勃望远镜的周期

B.哈勃望远镜的线速度大于量子科学实验卫星的线速度

C.天宫二号的加速度大于量子科学实验卫星的加速度

D.哈勃望远镜的角速度大于量子科学实验卫星的角速度4.如图所示，在光滑的水平面上静止一质量M=8kg的小车B，小车左端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到小车右端的距离L=1m，这段车箱板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.1，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的车箱板上表面光滑。木块A以速度v0=15m/sA.45J B.178J C.225J5.一定质量的理想气体经历了如图所示的a→b→c→a循环，已知该气体在状态a时温度为T0=300K、压强为p0=1.0×105Pa、体积为V0=1.0L，在状态A.气体由状态c到a发生的是等压变化

B.气体在状态c的温度是500K

C.由状态c到状态a气体对外界做正功

D.由状态c到状态a气体放出的热量为6.如图所示，M、N端接正弦式交变电流，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=13，R1、R2均为定值电阻，R1=1Ω，A.原线圈的等效电阻R原与固定电阻R1的阻值之比为1：2

B.定值电阻R1的电压与原线圈两端的电压之比为1：1

C.定值电阻R1和R2的电压之比为1：2

D.若M、二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）7.2022年10月22日，第十三届清华EMBA网球团体邀请赛成都站赛事在风景秀丽的川投国际网球中心顺利举办。一观众用频闪照相机给网球连续拍摄(正对网球运动所在竖直面)了5张照片，然后根据照片在坐标纸上标出不同时刻的位置；若以拍摄网球位置1为坐标原点O，以水平向右为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向，建立坐标系如图所示。已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度g取10m/A.网球从位置1运动到位置4的时间为0.3s B.网球空中运动的水平速度大小为1m/s

C.网球在位置4的速度大小为2m/8.如图所示，真空中A、B、C三点是同一圆周上的三等分点，O点是圆心，A、B连线长L=1m，D为A、B连线中点。若将电荷量均为q=+1×10−6CA.两点电荷间的库仑力大小为9×103N

B.将一负点电荷放在D点受到的电场力为零

C.C点的电场强度的大小为93×109.如图所示为某型号的无人机，该无人机的质量为m=2kg，电动机能提供的最大动力为Fm=36N，无人机飞行时所受的阻力大小恒为Ff=10N。当无人机以最大动力从地面由静止开始沿竖直方向加速上升，经10sA.h=150m

B.无人机返回时加速的时间为6s

C.无人机返回过程重启动力装置后，电动机提供的动力为24三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）10.某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块P、Q。

(1)如图乙所示用螺旋测微器测量遮光板宽度d=______mm。

(2)测得P、Q的质量分别为m1和m2，左、右遮光板的宽度分别为d1和d2。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2，则动量守恒应满足的关系式为______(用t1、t2、d1、d2、m1、m211.某同学准备测量一电池的电动势和内阻。

(1)该同学用多用电表的直流电压“2.5V”挡进行测量，结果指针偏转如图甲所示，则该电池的电动势约为______V。

(2)为较精确测量电池电动势和内阻，除待测电池、开关、导线若干外，实验室还提供了下列器材供选用，要尽可能准确测量电池的电动势和内阻，请选择适当的器材：______(填写选项前的字母)。

A.电流表(0～6A，内阻为0.3Ω)

B.电流表(0～6A，内阻约为1Ω)

C.电压表(0～3V，内阻未知)

D.电压表(0～15V，内阻未知)

E.滑动变阻器(0～10Ω,2A)四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）12.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，若波传播的速度为10m/s，请回答下列问题：

(1)判断波的传播方向和t=0时刻质点S的振动方向；13.如图所示，在倾角为θ的绝缘长方形斜面MNQP上，边长为2L的正方形efhg区域存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向上，一个质量为m、电阻为R，边长为L的正方形导线框abcd，在沿斜面向下的恒力F=mg(g为重力加速度大小)的作用下由静止开始下滑，线框刚进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，线框刚完全进入磁场区域时撤去恒力F，线框最后完全离开磁场区域。已知正方形线框与斜面间的动摩擦因数为μ=tan14.如图所示，倾斜传送带的倾角θ=37°、长度为L=2m，传送带以v0=7m/s的速率顺时针转动；光滑水平面上有一块长木板，其上表面粗糙，且与传送带底端B以及右侧固定半圆形光滑轨道槽的最低点C等高，槽的半径R=0.72m。在传送带上端A无初速地释放一个质量为m=1kg的黑色小滑块(可视为质点)，它与传送带之间的动摩擦因数为μ1=0.5，黑色小滑块在传送带上经过后留下黑色痕迹，在底端B滑上紧靠传送带的长木板的上表面，长木板质量为M=3kg，不考虑小滑块冲上长木板时碰撞带来的机械能损失，小滑块滑至长木板右端时，长木板恰好撞上半圆槽，长木板瞬间停止运动，小滑块进入槽内且恰好能通过半圆轨道最高点D。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数为μ2=0.4，sin37°=

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：要使处于基态的氢原子受到激发后可以向外辐射出三种不同频率的光子，说明一群氢原子中最高要跃迁到n=3能级，电子加速获得的能量至少等于第一和第三能级差，即eU=E3−E1=−1.51eV−(−13.6eV)=2.【答案】B

【解析】解：设环形电流在O点产生的磁感应强度为B′，根据安培定则可知B′方向垂直于纸面向里，根据矢量叠加原理可知：

在甲图中，磁感应强度B1=B′2+B2

在乙图中，磁感应强度B2=B+B′，且B1=223.【答案】C

【解析】解：根据万有引力提供向心力有：GMmr2=ma=mv2r=mrω2=mr4π2T2

解得：a=GMr2，v=GMr，T=2πr3G4.【答案】B

【解析】解：整个系统动量守恒，弹性势能最大时A与B共速，选向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(M+m)v

由能量守恒定律得：Ep=12mv02−125.【答案】A

【解析】解：A、根据ca为过原点的一条直线可知，气体由c到a做等压变化，故A正确；

B、根据V0T0=2V0Tc，代入数据解得Tc=600K，故B错误；

C、由c到a过程气体体积减小，外界对气体做正功，气体对外界做负功，故C错误；

D、由状态b到状态c气体吸收的热量为Q=100J，即气体由c到a放出的热量为Q=100J，故D错误；

故选：A。

c→a6.【答案】B

【解析】解：A、根据理想变压器的规律得：n1n2=U1U2=I2I1

由欧姆定律得：R2=U2I2

R原=U1I1

代入数据联立解得：R原=1Ω

原线圈的等效电阻R原与定值电阻R1的阻值之比为R原：R1=1：1

故A错误；

B、由A得，原线圈的等效电阻R原与定值电阻R1的阻值相等，原线圈与定值电阻R1串联在电路中，电流相等，由U=IR得，定值电阻R1与原线圈两端的电压之比为U0：U1=I1R1：I17.【答案】AD【解析】解：A、由Δy=gT2，得T=10×10−210s=0.1s，网球从位置1运动到位置4的时间为t=3T=3×0.1s=0.3s，故A正确；

BC、网球平抛的初速度大小为v0=8.【答案】BC【解析】解：A.根据库仑定律F=kq1q2r2=9×109N⋅m2/C2×(1×10−6C)2(1m)2=9×10−3N，故A错误；

B.将一个负电荷放在D点，该电荷收到两个正电荷给它的库仑力恰好等大反向，合力为零，故B9.【答案】BD【解析】解：A、无人机上升过程先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：Fm−Ff−mg=ma1，解得：a1=3m/s2，t1=10s末速度v1=a1t1=3×10m/s=30m/s

10s内上升的高度h1=12a1t12=12×3×102m=150m。关闭动力装置后无人机向上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得Ff+mg10.【答案】6.860

m1d1【解析】解：(1)螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，固定刻度的读数为6.5mm，可动刻度的读数为36.0×0.01mm=0.360mm，遮光板宽度为

d=6.5mm+0.360mm=6.860mm；

(2)P、Q通过光电门的速度大小分别为：v1=d1t1，v2=d2t2

弹开后取向左为正方向，P、Q的动量分别为：p111.【答案】1.55

ACE

乙

1.50

【解析】解：(1)题图甲，选0～250表盘，则读数为2.5250×155V=1.55V；

(2)在备选器材中选择适当的器材：电流表选择内阻是已知的A，电压表选择量程是0～3V的C，滑动变阻器选择总阻值较小的E，故选ACE；

(3)因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图乙；

(4)由闭合电路欧姆定律有U=E−I(RA+r)，根据实验中电流表和电压表的示数得到了题图丙所示的U−I12.【答案】解：(1)波的传播速度为10m/s，经0.2s波形平移的间距为

Δx=vΔt=10×0.2m=2m

结合波形图可看出波形向左平移2m，故波向左传播，根据平移法可知t=0时刻质点S向下振动。

(2)由波形图可以看出波长为8m，频率f=vλ

解得：f=1.25Hz【解析】(1)由图读出波长，求出周期；根据时间t=0.2s与周期的关系，结合波形的平移，确定波的传播方向，再判断t=0时，质点S的速度方向；

(2)根据波长与波速可计算频率，结合干涉条件解得；

13.【答案】解：(1)线框刚进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件得

F+mgsinθ=μmgcosθ+F安

此过程中，线框受到的安培力大小F安=BIL=BBLvRL=B2L2vR

线框从开始至线框刚进磁场的过程，由动能定理得

(F−mgsinθ−μm【解析】(1)线框刚进入磁场区域时恰好做匀速直线运动，合力为零。根据平衡条件和安培力与速度的关系求出匀速运动的速度，再由动能定理求解线框开始运动时ab边距ef的距离x；

(14.【答案】解：(1)小滑块在传送带上运动过程中，根据牛顿第二定律得：mgsin37°+μ1mgcos37°=ma1

代入数据解得：a1=10m/s2

假设小滑块能够与传送带共速，则小滑块滑上传送带至速度与传送带相同所需要的时间为：t1=v0a1=