河北省名校2023届高三摸底考试物理试卷（含答案）

河北省名校2023届高三摸底考试物理试卷

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一、单选题

1、如图所示，。是在赤道平面上相对地球静止的物体，随地球一起做匀速圆周运动。

。是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径约等于地球半径。C是地球

同步卫星，已知地球表面两极处的重力加速度为g,下列关于AC的说法正确的

是（）

'O'

A.b做匀速圆周运动的加速度等于g

B.a、从c做匀速圆周运动的向心加速度最大的是c

C.a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是a

D.a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a

2、如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成60。角，。

为结点，竖直绳3的下端系着一质量为〃?、长度为L的垂直于纸面放置的金属棒.金属

棒所在空间存在竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，整个装置处于平衡状态.

现给金属棒通入方向向里，大小由零缓慢增大的电流，电流的最大值为4,可观察到

绳3转过的最大角度为60。.已知重力加速度为g,则在此过程中，下列说法正确的是

A.绳1的拉力先增大后减小

B.绳2的拉力先增大后减小

C.绳3的拉力最大值为2mg

D.金属棒中电流/。的值为走空

2LB

3、如图所示，在等边三角形三个顶点A、3、C处，分别固定三个点电荷，电荷量分

别为+公+4、-4。过点C作边的垂线，垂足为。，过点A作BC边的垂线，垂足为

P,两垂线交于M点。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（）

A.将一个正电荷从。点移到M点电势能变大

B.0点电势低于P点电势

C.M点电势低于P点电势

D.P点场强大小大于。点场强大小

4、由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生

核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为：；He,已知笊核的比结

合能是1.09MeV,氢核的比结合能是7.03MeV。则该反应释放的核能约为（）

A.5MeVB.6MeVC.24MeVD.32MeV

5、图甲为一列简谐横波在f=0时刻的波形图，图乙为该波中平衡位置坐标为x=6m

处质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（）

20

VL色「

R2\4下8x/m1A574

甲乙

A.该波的传播方向沿x轴正方向

B.在f=0.5s时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为10cm

C.在，=Is时刻，平衡位置在x=5m处的质点的位移为10cm

D.从f=0时刻开始至f=6s时刻结束，在这段时间内，平衡位置在x=5m处的质点通过

的路程为120cm

6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1:4,正弦交流电源电压为

U=200V,电阻«=10。，6=20Q,滑动变阻器&最大阻值为40Q,滑片尸处于正

中间位置，则下列说法中正确的是（）

A.通过用的电流为8A

B.电压表读数为160V

C.若向上移动P,电压表读数将变大

D.若向上移动P,变压器副线圈输出功率将变大

7、如图所示，在真空环境中有一个半径为凡质量分布均匀的玻璃球。一束复色光沿

直线3C方向射入玻璃球，在C点分成两束单色光a、b,入射角为60。。。光和人光分

别在玻璃球表面的E点和。点射出。已知NCOE=90。，NCOD=120。，真空中的光

速为c,则下列说法中正确的是（）

A.若改变入射角的大小，b光束可能在玻璃球的内表面发生全反射

B.若人8光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则。光的遏止电压低

C.a光在射入玻璃球后，传播速度变小，光的波长变大

D.若。光的频率为片则。光束在玻璃中的波长为4=匚

37

二、多选题

8、汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中尸、Q、N是固定在车体上的压力传

感器。假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止时，。传感器示数为零，P、N传感器示数

不为零。汽车以加速度。向左匀加速启动，重力加速度g=10m/s2,下列情况说法正

确的是(tan150=0.27)()

A.当a=2m/s2时，P有示数，。无示数

B.当a=2m/s2时，P有示数，。有示数

C.当a=3m/s2时，P有示数，Q有示数

D.当”=3m/s2时，P无示数，。有示数

9、如图所示，传送带A3与水平方向夹角为仇且足够长。现有一质量为加可视为质

点的物体，以初速度％沿着与传送带平行的方向，从8点开始向上运动，物体与传送

带之间的动摩擦因数为4(〃>tan。)。传送带以恒定的速度u运行，物体初速度大小和

传送带的速度大小关系为%<九则物体在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是

(重力加速度为g)()

A.运动过程中摩擦力对物体可能先做正功再做负功

B.运动过程中物体的机械能一直增加

C.若传送带逆时针运动，则摩擦力对物体做功为零

D.若传送带顺时针运动，则物块在加速过程中电动机多消耗的电能为

4cos，一sin夕

10、在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内。现有

一边长为d(d<L)的正方形闭合金属线框ABCD.第一次线框以初速度%沿垂直于磁

场边界的方向进入磁场，线框刚好能穿出磁场；第二次线框以初速度2%沿垂直于磁场

边界的方向进入磁场，下列说法正确的是()

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXX义X

XXXXXX

<--L--

A.线框两次进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量相同，时间相同

B.第二次线框离开磁场所用时间小于第一次线框进入磁场所需时间

C.第二次线框进入磁场过程克服安培力做功与第一次线框进入磁场过程克服安培力做

功之比为7:3

D.第二次线圈进入磁场的过程中产生的热量与第二次线框穿出磁场的过程中产生的热

量之比为7:5

三、实验题

11、如图所示，某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边

形定则。固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定于量角器圆心。的正

上方A处，另一端系着绳套1和绳套2。

(1)主要实验步骤如下：

①弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达。处，记下弹

簧测力计的示数尸；

②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达

。处，此时绳套1沿0。方向，绳套2沿150。方向，记下拉绳套1的弹簧测力计的示数

③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力£'=F；

④比较，即可初步验证力的平行四边形定则；

⑤改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。

（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动的过程中为保持橡皮筋的

结点在。处不动，绳套1旋转角度应满足的范围是o

12、某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长

度为L用螺旋测微器测得其直径为d,用多用电表测得其电阻值约为5C。为提高测

量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测

量这段电线（用&表示）的电阻。

A.电源E（电动势为3.0V,内阻不计）

B.电压表V1（量程为0~3.0V,内阻约为2kC）

C.电压表V2（量程为0~15.0V,内阻约为6kC）

D.电流表A1（量程为0~0.6A,内阻约为1Q）

E.电流表A2（量程为0~3.0A,内阻约为0.1。）

F.滑动变阻器与（最大阻值为10Q,允许通过的最大电流为2.0A）

G.滑动变阻器与（最大阻值为IkQ,允许通过的最大电流为1.0A）

H.开关S一个，导线若干

（1）如图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径d的某次测量，其读数是

_________mm。

（2）实验时电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用

（填元件前的序号字母）。

（3）为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在

方框中。

(4)某次测量时，电压表示数为U,电流表示数为/,则该铜芯电线的电阻率的表达

式夕=O

四、计算题

13、滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可以在不同的轨道上滑行。如

图所示，轨道位于竖直平面内，其中8C和OE为半径K=1.3m和4=3.6m的两段圆

弧轨道，的圆心为。点，圆心角6=60。，OE的圆心为。点，。点在0,点正下

方，C。为水平轨道，C、。处与圆弧轨道平滑连接；滑板。和匕的质量均为

机=5kg,运动员的质量〃=45kg。某时刻，运动员踩在滑板a上，先从轨道上的A

点以3m/s的速度水平滑出，在8点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道8C,滑上

CO轨道后，运动员从滑板。跳到静止放置在水平轨道上的滑板。上，并一起向前继续

滑动，跳后滑板。则以2m/s的速度返回，然后撤掉。运动员和滑板。经CO轨道后冲

上。E轨道。滑板和运动员均可视为质点，运动员调整过程中无机械能增加，不计一

切阻力，重力加速度取g=10m/s2,求：

(1)运动员到达8点的速度大小；

(2)运动员在。点对滑板。的压力大小。

14、小明同学设计了一个用等臂电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热

汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量叫=600g、截面积S=20cm?的活塞封闭一定

质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端

用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量色=1200g的铁

块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度

7]=300K。设外界大气压强p0=L（）xl（）5pa,重力加速度g取10m/s?。

（1）当环境温度（=294K时，电子天平示数为多少克?

（2）该装置可测量的最低环境温度，血为多少？

15、如图所示，在平面直角坐标系宜万的x轴上方存在有界匀强电场区域，电场区域

的上边界和y轴相交于A点，下边界与x轴重合，电场强度的方向沿y轴负方向，大

小为瓦在x轴下方存在长为3L、宽度为L的矩形匀强磁场区域，磁场区域的上边界

与x轴重合，坐标原点与磁场区域上边界的中点重合，磁感应强度大小为8,方向垂

直坐标平面向里。一个质量为加，电荷量为+4的粒子从A点由静止释放，不计粒子重

（1）若带电粒子从磁场右侧边界离开磁场，求电场上边界的纵坐标的最大值；

（2）若带电粒子从磁场右侧边界的中点离开磁场区域，求粒子在磁场中运动的最长时

间。

参考答案

1、答案：A

解析：AB、〃为近地卫星，华…解得户竽由于8的轨道半径约等于地

球半径，则人的加速度等于g,且。的向心加速度大于c的向心加速度，故A正确，B

错误；

C、卫星绕地球做匀速圆周运动时，有包如v2GM

=m—解得v=因为。的轨道半

径小于C的轨道半径，所以从c的线速度大小关系为丹〉匕，对ac,根据v可

知匕＞乜，故C错误；

D、a为地球赤道上随地球自转的物体，则。的周期等于地球自转周期，c为地球同步

卫星，则c的周期等于地球自转周期，所以。的周期等于c的周期，根据

竺竺竺，解得：T=，叵己，可知。的周期最小，故D错误；

产T-VGM

故选：Ao

2、答案：C

解析：对整体分析，重力大小和方向不变，绳1、2弹力方向不变，根据左手定则，安

培力水平向右逐渐增大，由平衡条件得，水平方向月=5cos6()o+B〃，竖直方向

工而60。=mg,当电流逐渐增大，则月增大、居不变，A、B错误；当电流增大到/。

时，安培力与重力的合力最大，即绳3的拉力最大，则有sin3()o=等，最大值为

F3=2mg,C正确；对金属棒受力分析得tan30o=n，得/走整，D错误.

BI°L°BL

3、答案：D

解析：A、根据矢量合成知，正电荷在。似连线上受力由。指向M,从0点移到M

点，电场力做正功，电势能减小，故A错误；

BC、根据“越靠近负电荷电势越低，越靠近正电荷电势越高”可知。点电势高于P点

电势，M点电势高于P点电势，故BC错误；

D、两正电荷在。点场强大小合为零，所以。点电场强度等于C点电荷产生的电场大

小％=学方向沿0M指向M,尸点的合场强为£>%=乌，故点场强大小大于。

rocroc

点场强大小，故D正确。

故选：D»

4、答案：C

解析：已知笊核的比结合能是L09MeV,氢核的比结合能是7.03MeV。则该反应释放

的核能约为AE=7.03MeVx4-1.09MeVx2x2=24MeV,故C正确，ABD错误；

故选：Co

5、答案：D

解析：A、在乙图上读出t=0时刻尸质点的振动方向沿y轴正方向，在甲图上判断出

该波的传播方向沿龙轴负方向，故A错误。

27r27r

B、P的振动方程为y=Asin亍，=20sin彳f=20sin0.5m(cm),将f=O.5s代入可解得

y=l()&cm,故B错误。

C、由图知4=8m,T=4s,根据u=^=：m/s=2m/s,根据数学关系可知t=0时平衡位

1-2

置在x=6[m的质点位移为10cm,根据平移法可得,，M2所以经平衡

5I=—=—3Se=-S3

V23

位置在x=5m处的质点的位移为10cm,故C错误。

D、由乙图读出周期为T=4s,从f=()时刻开始到，=6s.经历时间为1.5T、P质点的路

程为s=L5x4A=6x20cm=120cm,故D正确。

故选：Do

6、答案：B

解析：AB、滑动变阻器滑片P处于中间位置，/?3=2。。，设通过用的电流为/，根据

电流与匝数成反比则副线圈电流为0.25/,故原线圈两端电压U=U-I&=200-10/,

副线圈两端电压4=()25/(4+%)=。25/(20+20)=1()/,根据理想变压器的变压比

可知：*=丛，即20°T0/=_L,解得：/=16A,则02=10/=10X16V=160V,

U[n210/4

电压表读数是160V,故A错误，B正确；

C、若向上移动P,副线圈总电阻减小，则输出电流变大，根据变流比可知，输入电流

变大，电阻8分压变大，原线圈输入电压变小，则输出电压变小，电压表读数将变

小，故C错误；

D、外电路的电阻等于电源内电阻时，电源输出功率最大可知，若向上移动P,4电

阻减小，等效电阻：巡效="(&+&),原来%效〈与，R等效减小时副线圈输出功率

可

将变小，故D错误。

故选：Bo

7、答案：B

解析：A、无论怎样改变入射角，折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于光束

进入玻璃球时的折射角，根据光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反

射，故A错误；

B、根据折射定律〃=翼知，从E出射的光束。折射率较小，波长较长，频率较小；

sinr

若a、人光分别照射同一光电管都能发生光电效应，根据光电效应方程

Ekm=hv-Wn=eUcO可知，。光的频率低遏止电压低，故B正确；

C、光束在玻璃球中传播速度为u=£,则a光在射入玻璃球后，传播速度变小，频率

n

V

不变，。光的波长2=7变小，故c错误；

D、根据折射定律得%=皿=包竺=巫，光束在玻璃球中传播速度为□=£,a

sinrsin4502%

光的波长几=上，联立解得：入=瓜,故D错误。

v3v

故选：Bo

8、答案：AD

解析：仅N传感器示数有示数时，有tanIS。：丝，得。=27向$2,当

mg

a=2m/s2<2.7m/s2时，尸有示数，Q无示数，当a=3m/s2>2.7m/s2时，P无示数，Q

有示数。

故选ADo

9、答案：CD

解析：AB、若传送带顺时针转动，由于!<丫，所以传送带对物体的摩擦力沿斜面向

上，物体做匀加速运动，当物体与带速相同，由于〃>tan。，所以物体与传送带一起

匀速，此时摩擦力为静摩擦力，方向仍然沿斜面向上摩擦力一直对物体做正功，物体

的机械能一直增加；若传送带逆时针转动，物体受到的摩擦力沿斜面向下，物体做匀

减速直线运动，速度减到零后，摩擦力方向不变，物体反向做匀加速直线运动，再次

到达底端，整个过程，摩擦力先做负功，再做正功，机械能先减少再增加。故AB错

误；

C、通过对AB的分析可知，若传送带逆时针运动，物体受到的摩擦力不变，最后物体

又回到初始位置，物体位移为零，所以摩擦力对物体做功为零。故C正确；

D、若传送带顺时针运动，物体的加速度为a=〃gsin"gsin。，加速的时间

，=匕％,电动机多消耗的电能E=联立解得E=〃〃"'C°y"一：°）,故

a〃cos夕一sm夕

D正确；

故选CDO

10、答案：BCD

解析：

11、答案：（1）&；K和6'（2）0-90°

解析：（1）③根据力的平行四边形定则，绳套1的拉力与绳套2的拉力的矢量和等于

F,由几何关系知k=/^01160。=百尸；

④实际测量绳套1的拉力片和应用平行四边形法则计算的绳套1的拉力阡，进行比

较，若两者在误差允许的范围内近似相等，即可初步验证力的平行四边形定则。

（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动的过程中为保持橡皮筋的

结点在。处不动，即保持两力的合力沿A。方向，

绳套1旋转角度应满足的范围是0~90。。

/U

12、答案:(1)均可(2)DBF(3)(4)

4IL

解析：(1)由题图螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为

20.0x0.01mm=0.2(X)mm,故螺旋测微器的读数为0.5mm+0.2(X)mm=0.7(X)mm。

(2)电源电动势为3V,电压表应选用V1(量程为0~3.0V,内阻约为2k。),即应选

3V

用B；通过铜芯电线的最大电流约为/m=Sd=0.6A,为准确测量，应选用量程为

0~0.6A的电流表，即应选用D,为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，

则应选用Fo

(3)由于「幽=而而0则选用电流表外接法；滑动变阻器选用分

压式或限流式均可，电路图如图所示：

R=—=£^=-PL—D2ry

(4)铜芯电线的电阻'IS(。丫，则该铜芯电线的电阻率0=更匕。

兀54〃

13、答案：(1)6m/s(2)1098N

解析：(1)运动员从A点运动到8点的过程中，做平抛运动，到达3点时，其速度

沿B点的切线方向，根据几何关系可知，运动员到达8点的速度为

v...

v„=------=6m/s

8cos60°

(2)从8到C,由动能定理得：(V+m)gK(l—cos60o)=g(V+mM—g(V+/〃)%

vc=7m/s

运动员跳离滑板。，运动员和滑板。动量守恒，有

(M+m)vc=-mv}+M