河北省沧州市三校2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省2024届高三学生全过程纵向评价（一）物理（时间75分钟，满分100分）注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用2B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：共7个小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．2023年6月7日，国家核安全局给予中国科学院上海应用物理研究所一张核反应堆运行许可证甘肃省钍基反应堆正式开始运行，再生层钍吸收一个中子后会变成钍233．钍233不稳定，会变成易裂变铀，成为新增殖铀燃料，下列说法正确的是（）A．钍基反应堆是通过衰变把核能转化为电能B．钍233的比结合能大于铀233的比结合能C．钍232变成铀233的核反应方程式是D．铀233的裂变方程可能为2．小刘和小李在篮筐前方进行投篮练习，某次练习中，小刘将篮球刚好垂直打到篮板上，小李在其正后方几步同一高度处继续投篮，篮球也刚好垂直打到篮板上同一位置，忽略空气阻力，假设二人身高相同．下列说法正确的是（）A．两篮球垂直击中篮板的速度大小相同B．小李投篮时，篮球出手速度方向与竖直方向夹角更大C．小刘投篮时，篮球在空中运动的时间更长D．小李投篮时，篮球的速度变化率更大3．彩带舞深受广大人民的喜爱，在公园、广场随处可见．彩带舞爱好者，某次抖动彩带形成一列彩带波（可看成横波），波形图如图所示，图甲为时的彩带波形图，图乙为处质点的振动图像．下列说法中正确的是（）甲乙A．该彩带波沿x轴正方向传播B．从开始，再过处质点的位移为C．彩带波的波速为D．时，处质点沿y轴负方向振动4．我们的邻居火星有两颗天然卫星．火卫一呈土豆形状，一日围绕火星转3圈．据估计，火卫一将在未来5000万年内进入火星大气层并与火星相撞，下列说法正确的是（）A．火卫一的环绕半径比火星的同步卫星的轨道半径小B．火卫一的运行速度比火星的同步卫星的运行速度小C．在火卫一逐渐靠近火星的过程中，线速度逐渐减小D．在火卫一逐渐靠近火尾的过程中，向心加速度减小5．如图所示，质量分别为和m的物块A和B通过轻质细绳连接，细绳绕过轻质动滑轮，滑轮中心通过细绳悬挂一质量为m的物块C，开始时物块A、B均静止，细绳刚好拉直．动滑轮在竖直向上的拉力（g为重力加速度）作用下由静止向上加速运动，经时间t．力F做的功为（）A．B．C．D．6．如图所示，水平面上固定一光滑绝缘半圆环，半圆坏的半径为r，整个半圆环处于匀强电场中，匀强电场的方向与水平面平行，电场强度大小为E，方向与半圆环的直径相垂直．套在半圆环上的两球用轻绳相连，两球所带电量分别为、、质量分别为、，两球可视为质点．两球分别静止在圆环的P点与Q点，已知绳长．不考虑小球之间的库仑力．下列说法正确的是（）A．B．C．半圆环对球的弹力大小为D．半圆环对球的弹力大小为7．完全相同的截面均为半圆的柱体P、Q按如图所示方式水平放置，柱体Q的轴心正好位于柱体Q截面直径右端B点的正上方，现在柱体Q上方水平放置多个质量相同的长方体物块，发现放置多个后，两柱体仍能保持静止．竖直墙面和柱体Q光滑，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力；柱体P与水平地面之间的动摩擦因数至少为（）A．B．C．D．二、多选题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．8．一潜水员携带着不同颜色的点光源进行水下作业，下列说法正确的是（）A．观察者看到的潜水员的位置比实际位置要高B．若观察者发现点光源照亮面积的半径在均匀变大，则潜水员正在匀速上浮C．若观察者发现点光源照亮面积的半径在均匀变大，则潜水员正在加速下沉D．若潜水员把红色光源换成蓝色光源，观察者发现点光源照亮的面积变小9．为民族“起重”为大国“举力”．这是对中国工程机械最好的诠释．如图所示为我国自主研发的第一台全地面起重机QAY25，起重范围从到，中国起重机在世界地位越来越“重”．若该起重机由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，不计其它阻力，下列说法正确的是（）A．起重机的额定功率B．重物上升的最大速度C．重物内做匀加速直线运动D．内起重机对重物做的功为10．如图所示，半径为R的圆内存在垂直于纸面的匀强磁场，直径及其上方的磁场方向垂直纸面向内．磁感应强度大小为B，直径下方的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为．现有两个质量相同，电荷量大小也相同的带电粒子a、b，分别以的速度沿图示方向垂直磁场方向射入磁场，图中的夹角，经过磁场偏转后两粒子分别从C、B两点离开磁场．下列说法中正确的是（）A．可能等于B．可能等于C．可能等D．可能等于三、实验题：本题共2小题，11小题6分，12小题8分，共14分．11．（6分）某物理兴趣小组用如图甲所示装置验证A、B两小球碰撞过程中动量守恒，且为弹性碰撞，已知A、B两球的质量分别为和甲乙（1）将可认为光滑的斜槽、水平槽平滑连接，按图甲安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线在水平面上的投影O．（2）不放小球B，小球A从斜槽上挡板处由静止释放，并落在水平地面上．重复多次，记下落点的平均位置____________（填M、P、N），用刻度尺测量，如图乙所示，刻度尺读数为____________；（3）小球B静置在斜槽前端边缘处，小球A从挡板处由静止释放，重复实验，标记小球A和B的落地点的平均位置．（4）若A、B两小球碰撞过程中动量守恒定律，且为弹性碰撞，则需满足的表达式为____________（用表示）．12．（8分）某温度传感器，其内部电阻与温度关系如图甲所示．小明同学决定用该热敏电阻设计一个简易温度计，现有如下器材：甲乙A．电源（电动势，内阻）B．表头eq\o\ac(○,G)（满偏电流，内阻约为）C．电流表eq\o\ac(○,A)（满偏电流，内阻未知）D．变阻箱E．变阻箱（最大阻值）小明同学设计的电路图如图乙所示，实验步骤如下：①断开所有电键，将变阻箱调到最大；②闭合拨到2处，调节使电流表eq\o\ac(○,A)为l．表头eq\o\ac(○,G)满偏；③闭合，反复调节，使电流eq\o\ac(○,A)示数仍为l，表头eq\o\ac(○,G)示数为满偏，此时．请回答下列问题（1）如果将表头G改装成的电流表，应调为____________；（2）小明同学测量表头内阻的实验方案是否有系统误差____________（填“有”或“没有”）；（3）如果将表头G的表盘转换为测量温度的表盘，变阻箱调到，那么温度计的0刻线位置对应表头的读数为____________；（4）将该温度计放入热水中，表头指针指向，则水温为____________．四、计算题：本题共3小题，13小题11分、14小题13分、15小题16分，共40分．13．（11分）自2020年1月1日起，我国已强制要求在售新车安装胎压监测系统，如图所示为某车胎压监测界面，图中胎压的单位为．夏季某司机将汽车停在树荫下，左前轮由于未在树荫下经太阳暴晒后温度上升到，压强上升到，司机认为轮胎气压过高影响安全．快速放出了适量气体，此时胎压监测显示的胎压为、温度为，已知左前轮轮胎内的气体体积为，设轮胎内部体积始终保持不变，气体视为理想气体．已知；（1）求放出气体的质量与原来气体的质量之比；（2）放气后司机发现轮胎压较低，又用充气泵将压强为的气体冲入左前轮使其和其它三个轮胎胎压相同，忽略充气时轮胎内温度及轮胎体积的变化，求充气泵冲轮胎内气体的体积．14．（13分）如图所示，水平向右的匀强电场中，绝缘丝线一端固定悬挂于O点，另一端连接一带负电小球，小球质量为m，电荷量为Q．O点正下方投影为M点．等量异种电荷A、B的电荷量均为Q，对称放置于M点两侧，小球静止时恰好处于的中点N处．已知，且绝缘丝线，静电力常数为k，求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）撤去匀强电场，保持A、B位置不变，三者电性不变，A、B和小球的电荷量均变为（未知），保持电荷量仍相等，换一根绝缘丝线让小球仍静止于N点，平衡时丝线与竖直方向所成的夹角为、求等量异种电荷A、B在N处产生的总场强（已知)．15．（16分）火星各种环境与地球十分相似，人类对未来移居火星有着强烈的期望．地球体积为火星的7倍．质量为火星的11倍．假设某天人类移居火星后，小华同学在火星表面制造了如下装置．如图所示．半径为的光滑圆弧固定在竖直平面内，其末端与木板B的上表面所在平面相切，且初始时木板B的左端刚好与圆弧末端对齐，木板B带电，电荷量为，木板B左端紧挨着光滑小物块A，小物块A左侧有一橡胶墙壁，能与A发生弹性正碰，空间内存在水平向左的匀强电场，电场强度，开始时由圆弧轨道上端静止释放一带电小物块C，电荷量，当小物块C达到圆弧最底端时，其对圆弧轨道的压力大小为，此时之间存在的炸药爆炸，给予等量的动能，动能为，C与B之间的动摩擦因数为，B与水平面间的动摩擦因数为，质量未知．B的质量，已知地球表面的重力加速度．为简化计算取．（1）求C的质量；（2）若C不会滑下木板B，木板B的长度至少为多长？（3）已知共速停止后，A与B发生碰撞且粘在B上，改变A的质量使碰后整体速度最大．A的质量为多少，此时小物块C是否会脱离木板B？——★参考答案★——1．C〖解析〗钍基反应堆是通过裂变把核能转化为电能，A错误；钍233通过衰变转化为铀233，该过程放出能量，故钍233的比结合能小于铀233的比结合能，B错误；根据题意可知钍232变成铀233的核反应方程式是，C正确；D项中铀233的裂变方程质量数不守恒，D错误．故选C．2．B〖解析〗篮球的运动可逆向看成平抛运动，两次投篮竖直高度相同，时间相同，小李投篮时水平距离更远，所以水平速度更大，即击中篮板的速度更大，A错误，C错误；两次投篮的竖直速度分量相同，而小李投篮时水平速度更大，设出手速度方向与竖直方向夹角设为，所以小李投篮时篮球出手速度向与竖直方向夹角更大，B正确；篮球的速度变化率就是加速度，两次的加速度均为，D错误，故选B．3．B〖解析〗根据振动图像与时的波形图可知，这列彩带波沿轴负方向传播，故A错误，这列波的周期为，波长，所以波速为，再过，即处质点沿轴向下振动了，位移为，故B正确，C错误．因为时处质点沿轴负方向振动，往前推半个周期，所以时处质点沿轴正方向振动，故D错误．4．A〖解析〗火卫一周期小于同步卫星，根据可知火卫一的环绕半径比火星的同步卫星的轨道半径小，A正确；因为5000万年时间较长，所以半径缓慢减小，每一个时刻都可看作圆周运动，根据可知火卫一的运行速度比火星的同步卫星的运行速度大，B错误；根据可知在火卫一逐渐靠近火星的过程中，线速度逐渐增大，C错误；根据可知在火卫一逐渐靠近火星的过程中，向心加速度增大，D错误．故选A．5．A〖解析〗假设细绳的拉力大小，此时物块静止不动，设滑轮的加速度为，物块的加速度为，对滑轮与受力分析，根据牛顿第二定律得，对物块，根据牛顿第二定律得，根据几何关系可知，联立解得，经时间滑轮的位移，力做的功，故选A．6．A〖解析〗对整体进行受力分析，如图所示，水平方向列平衡方程竖直方向，做出球的矢量三角形，如图所示，由正弦定理得，同理对球由正弦定理得联立解得，，故A正确，BCD错误．7．B〖解析〗设为柱体与其上面放置的物块的总重力，由图1可知，由图2可知，在柱体上方水平放置多个质量相同的长方体物块后，，解得，故选B．8．AD〖解析〗根据题意画光路图如图，由图可知，观察者看到的潜水员的位置比实际位置要高，A正确；折射率确定，临界角相同，因此潜水员匀速下沉时光源照亮面积的半径在均匀变大，潜水员匀速上浮时，光源照亮面积的半径在均匀变小，故BC错误；将红光变成蓝光，临界角变小，照亮面积减小，D正确，选AD．9．CD〖解析〗根据牛顿第二定律与功率表达式可得，由图像可得，所以，故A错误，重物的最大速度，故B错误，重物匀加速运动的时间为，故C正确；内设起重机对重物做的功为，对重物由动能定理得解得后起重机功率恒定，那么内起重机对重物做的功为，那么内起重机对重物做的功为，故D正确．10．ACD〖解析〗由题图可知，由，得，粒子在上面磁场中的轨迹半径为，在下面磁场中的轨迹半径为，若粒子从上面到点，，即，解得或所以或，故选ACD．11．〖答案〗（2）；8.75；（4）〖解析〗由图乙所示可知，刻度尺的分度值为，刻度尺读数为．设碰前、碰后的速度分别为的速度分别为0和，根据碰撞过程有，解得为负的，A球反弹，．又知，高度相同相同，所以不放小球时，小球的落点为点，若两小球碰撞过程中满足动量守恒，且为弹性碰撞，则满足的表达式为．12．〖答案〗（1）（也给分）（2）没有（3）（4）〖解析〗（1）根据题意，电路中电流始终恒定为表头eq\o\ac(○,G)示数，那么则中的电流为，表头与电阻并联，所以，解得表头的内阻，将表头eq\o\ac(○,G)改装成的电流表，则与表头并联的电阻中的电流为，则由，解得改装电表时应将调为．（2）由于电流表起到监测作用，那么调节变阻箱能保证