2024届河北省高三上学期七调考试物理试题及答案

2023-2024学年度上学期高三年级七调考试物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符48~1066分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。、两种单色光，只有光射出水面。下列说法正确baa1.如图所示，从水中S）aA.光在水中的传播速度大b光在水中的波长比光在水中的波长长aab用同一双缝干涉装置进行实验，可看到光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距窄D.用b光照射某金属板能发生光电效应，换用光照射该金属板也能发生光电效应a2.如图所示，一定质量的理想气体从状态（p、VT）依次经热力学过程→bbcca后又回到000状态，下列说法中正确的是（）A.→c过程中，气体的内能不变ca过程中，气体一直吸收热量气体在状态a的温度比在状态b的温度低D.→bc→a过程中，外界对气体做的功等于图中△abc的面积第页共页U10nUXbY3n。013.核电站中是重要核燃料，其裂变时一个典型的反应方程如下：下列说法中正确的是（）A.b931个X原子，其质子数比中子数少31U的结合能更小与X元素相比，Ub38Y的平均核子质量D.的平均核子质量小于4.1925年，戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象，电子束在多晶Au上的电子衍射图样如图所示，通过大量的实验发现，质子也能产生衍射现象。在某次实验中质子和电子的动能相同，下列说法中不正确的是（）A.电子具有波粒二象性在一定条件下，电子束也能产生干涉现象实验中电子的动量更大D.实验中电子的物质波更长5.nn1已知某光在空气中的波长为，增透膜对该光的折射率为，镜头对该光的折射率为n2。则增12透膜的厚度可能为（）A.D.11142S1S26.两个振幅不等的相干波源、表示波峰，虚线表示波谷，c连线的中点．下列说法正确的是（）第页共页A.a点振动加强，b点振动减弱c点可能一直处于平衡位置某时刻质点a、b的位移大小可能均为零D.经过半个周期，d处质点将传播至b点位置7.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属t时刻，对cd棒施加水平向右的恒力，棒始终与导轨棒abcd垂直放置在导轨上，处于静止状态。0接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vv和加速度aa随时间t变化的关系图像可能正确的是（）A.D.t8.如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波0源，则下列说法正确的是（）A.该波的传播速度为1m/s再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴负方向第页共页当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动D.从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m9.光纤由纤芯和包层组成，如图甲所示，其纤芯用的是石英玻璃或塑料制成的细丝，其直径在几微米到一60n1射入介质2发生折射时，入射角1与折射角2121n21的正弦之比叫作介质2相对介质112的折射率分别为n、n。122下列说法正确的是（）A.，该光可能在光纤左端发生全反射时，该光会从纤芯中射出纤芯的折射率为34D.纤芯的折射率为3310.如图所示，一圆心为O、半径为R=1m的圆弧轨道竖直固定在水平地面上，其半径水平、OQ与竖直方向夹角为37°。将一质量为m=0.8kg的小物块自P点由静止释放，小物块经过Q点后落在地面上的M处。已知Q、M在水平方向上的距离为L=0.8m，小物块可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6cos37°=0.8。下列关于小物块的说法中正确的是（）A.由P点运动至轨道最低点的过程中机械能增大在Q点速度的大小为2.5m/s第页共页在空中最高点的速度为1.5m/sD.在运动过程中克服摩擦力做的功为3.9J第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系，选用了如图（a）所示的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固定架上，实验中气柱质量不变。1）将下列实验步骤补充完整；p0V和压强；②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的示数_______，记下气柱体积和水的热力学温度；③多次改变水温，重复步骤②；2）下表为某次实验记录的数据：1234567347T/K27328330031332533312.2V/10.010.412.012.73）根据表格中的数据在图（b）给出的坐标系中补齐数据点，并作出VT图线；_____第页共页4VTV与热力学温度T成_______关系。12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。1）如图所示，某同学在“用单摆测重力加速度”实验中，有如下步骤：A．用米尺测量出悬线的长度，并将它记为摆长．用天平测量出摆球的质量m．使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动n次的时间，并计算出摆动周期T以上步骤中错误的是________，不必要的是________．．2）某同学在研究平抛运动时，用印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动中的几个位置如图2ab、、d所示，则小球通过相邻位置的时间间隔T________，小球平抛的初速度0________）33为探究加速度与质量的关系的实验装置示意图。保持钩码的质量m一定，某同学在处理数据时，11M的图像如图4以小车加速度的倒数Maa第页共页他认为这是由于实验中没有完全平衡摩擦力而造成的，请论证该同学的观点是否正确_________。13.有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长l1.2m，侧前s1s3.0m2h1方的水面处竖直下潜到深度为的P处4n时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率1）深度h；。求：3h2P点下方Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从右侧水面射出，则2为多少？214.某实验室通过如下装置来给汽缸Ⅱ充气，汽缸Ⅰ、竖直固定在水平地面上，上端由细管道连接，汽缸Ⅰ顶部和汽缸Ⅱ导热性能良好，其余部分及活塞均绝热。质量不计的轻质活塞将汽缸Ⅰ内的理想气体分为体积均为Vm的AB内理想气体C的体积为VBC三部分气体的温度、0004压强均为T、p。保持阀门K闭合，现接通电热丝，活塞缓慢向上移动，当A的体积为0时，停止加0热。已知外界温度恒定，汽缸密封性良好，细管道内的气体及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。1）电热丝停止加热时A部分气体的热力学温度为多大？m2）打开阀门K，稳定后B部分气体的质量为，求此时A气体的体积。1第页共页y0，z0yOz平面与轴负方向成夹角的匀强电场；在15.如图所示，在的区域内存在平行于zy0，z0区域内存在沿轴正方向、磁感应强度大小为B（未知）的匀强磁场；xy0，z0区域内qym存在沿轴正方向、磁感应强度大小为4B的匀强磁场。t0时刻，一质量为、电荷量为的带正电的粒子由zP点平行于yOzv0的速度射入电场，粒子由Qy轴正方向成夹角射入磁场区域，时刻粒子首次穿过轴，此时粒子速度与轴正方向成tzz夹角。已知1QxL，不计粒子重力。求：之间的距离为1）电场强度的大小E；2）Bmttx时刻，粒子在轴上的坐标。3）214第页共页2023-2024学年度上学期高三年级七调考试物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符48~1066分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。b、两种单色光，只有光射出水面。下列说法正确的是（aa1.如图所示，从水中S）aA.光在水中的传播速度大b光在水中的波长比光在水中的波长长aab用同一双缝干涉装置进行实验，可看到光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距窄D.用b光照射某金属板能发生光电效应，换用光照射该金属板也能发生光电效应a【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，b光在水中发生了全反射，a光在水中没有发生全反射，所以a光的临界角大于b光的临界角，由于1Cn可知，水对a光的折射率小于水对b光的折射率，根据cvn可知，a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度，故A正确；．结合上述，水对a光的折射率小于水对b光的折射率，可知，a光的频率小于b光的频率，根据vf可知，在水中a光的波长比b光的波长长，故B错误；第1共页．根据上述可知，a光的折射率小于b光，a光的波长大于b光的波长，根据Lxλd可知，a光的干涉条纹间距比b光的宽，故C错误；D．根据上述，a光的频率小于b光的频率，可知，当b光能使某金属板发生光电效应，a光不一定能使其发生光电效应，故D错误。A。2.如图所示，一定质量的理想气体从状态（p、VT）依次经热力学过程→bbcca后又回到000状态，下列说法中正确的是（）A.→c过程中，气体的内能不变ca过程中，气体一直吸收热量气体在状态a的温度比在状态b的温度低D.→bc→a过程中，外界对气体做的功等于图中△abc的面积【答案】B【解析】【分析】【详解】A.b→c过程中，体积不变，压强变小，温度降低，内能减小，故A错误。c→a气体要吸收热量，故B正确。ab由aba0ab0b第2共页pVpVbbpV00aapV00T=Tb故CD.图中面积微元pVWS0001图中△abc的面积表示外界对气体做的功的。D错误。0U10nUXbY3n。013.核电站中是重要的核燃料，其裂变时一个典型的反应方程如下：下列说法中正确的是（）A.b931个X原子，其质子数比中子数少31U的结合能更小与X元素相比，Ub38Y的平均核子质量D.的平均核子质量小于【答案】B【解析】【详解】A．核反应前后要满足质量数守恒，有139b31235b94故A错误；．核反应前后要满足电荷数守恒，有a3892a54则1个X原子，其质子数比中子数少1392a31个第3共页故B正确；U的结合能更大，故C错误；．核子数越多结合能越大，故与X元素相比，Ub38Y元素的比结合能，故其平均核子质量大D．比结合能越大，平均核子质量越小，的比结合能小于b38Y元素的平均核子质量，故D错误。于。4.1925年，戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象，电子束在多晶Au上的电子衍射图样如图所示，通过大量的实验发现，质子也能产生衍射现象。在某次实验中质子和电子的动能相同，下列说法中不正确的是（）A.电子具有波粒二象性在一定条件下，电子束也能产生干涉现象实验中电子的动量更大D.实验中电子的物质波更长【答案】C【解析】【详解】A．电子本身具有粒子性，电子束能产生衍射现象，可知电子具有波粒二象性，故A正确，不符合题意；涉现象，故B正确，不符合题意；．根据1pmvEmv2，k2p2mEk由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，质子的动量更大，故C错误，符合题意；第4共页D．物质波的表达式有hp结合上述解得h2mEk由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，电子的物质波更长，故D正确，不符合题意。。5.nn1已知某光在空气中的波长为，增透膜对该光的折射率为，镜头对该光的折射率为n2。则增12透膜的厚度可能为（）A.D.11142【答案】A【解析】【详解】该单色光在增透膜中的波长为'1设增透膜的厚度为d，则膜的后表面上的反射光比前表面上的反射光多经历的路程为d，两反射光发生相消干涉，有dd(2kk)1(2kk)1当k1时d41当k2时第5共页dd41当k3时41当k4时7d4121A。S1S26.两个振幅不等的相干波源、表示波峰，虚线表示波谷，c连线的中点．下列说法正确的是（）A.a点振动加强，b点振动减弱某时刻质点a、b的位移大小可能均为零【答案】Cc点可能一直处于平衡位置D.经过半个周期，d处质点将传播至b点位置【解析】【详解】Aa点波峰波谷相遇，振动减弱，b点波峰波峰相遇，振动加强，故A错误；．c点会在平衡位置上下振动，故B错误；．随着波的传播，某时刻质点a、b的位移大小可能均为零，故C正确；Dd处质点只会在d处振动，故D错误。。7.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属t时刻，对cd棒施加水平向右的恒力，棒始终与导轨0棒abcd垂直放置在导轨上，处于静止状态。接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度vv和加速度aa随时间t变化的关系图像可能正确的是（）第6共页A.D.【答案】C【解析】【详解】金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒、cd加速度0Facdmcd受到的安培力与恒力Fcdab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力B22LabF安总逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当cdaabvvab增大，故C符合题意，不符合题意。。t8.如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波0源，则下列说法正确的是（）第7共页A.该波的传播速度为1m/s再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴负方向当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动D.从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m【答案】AB【解析】【详解】A．由图甲可知该波的周期为0.2s，由图乙可知该波的波长为0.2m，则该波的波速0.20.2vTA正确；．由图乙可知t时刻波刚好传播到x处，经过0.3s，波传播的距离0x1x处的质点Q可知波传播到，结合图甲可知Q的起振方向沿y轴负方向，故B正确；B选项分析可知波传播到x处的质点Q后，第一次到达波峰还需要的时间3tT'49494t0.45sT，由同侧法可知，t时刻质点P向0yT0后，质点P正处于波峰位置，故C错误；D．从该时刻到质点Q开始振动，经过的时间为0.3s6T，质点P运动的路程4s6A62cm0.12m故D错误。。9.光纤由纤芯和包层组成，如图甲所示，其纤芯用的是石英玻璃或塑料制成的细丝，其直径在几微米到一60第8共页n1射入介质2发生折射时，入射角1与折射角2121n21的正弦之比叫作介质2相对介质112的折射率分别为n、n。122下列说法正确的是（）A.，该光可能在光纤左端发生全反射时，该光会从纤芯中射出纤芯的折射率为34D.纤芯的折射率为33【答案】【解析】【详解】A．空气相对于纤芯为光疏介质，故光由空气射入光纤不会发生全反射，故A错误；．时，光在纤芯和包层界面的入射角小于发生全反射的临界角，光会射出纤芯，故B正确；．如图所示设该光在纤芯和包层界面的临界角，满足nCnx由折射定律可知第9共页sinnxsin1C，解得2nx3故C正确，D错误。BC。10.如图所示，一圆心为O、半径为R=1m的圆弧轨道竖直固定在水平地面上，其半径水平、OQ与竖直方向夹角为37°。将一质量为m=0.8kg的小物块自P点由静止释放，小物块经过Q点后落在地面上的M处。已知Q、M在水平方向上的距离为L=0.8m，小物块可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6cos37°=0.8。下列关于小物块的说法中正确的是（）A.由P点运动至轨道最低点的过程中机械能增大在Q点速度的大小为2.5m/s在空中最高点的速度为1.5m/sD.在运动过程中克服摩擦力做的功为3.9J【答案】【解析】【详解】A．由题可知小物块由P至Q的过程中要克服摩擦力做功，其机械能不断减小，故A错误；．设小物块在Q点的速度为，在空中运动的时间为，则有1vsin37tgt2RR37Q2LQ37tQ2.5m/s故B正确；第页共页．小物块在最高点的速度为vQ372m/s故C错误；D．物块由P至Q，由动能定理有1mgRcos37Wmv2Qf2f3.9J故D正确。。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系，选用了如图（a）所示的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固定架上，实验中气柱质量不变。1）将下列实验步骤补充完整；p0V和压强；②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的示数_______，记下气柱体积和水的热力学温度；③多次改变水温，重复步骤②；2）下表为某次实验记录的数据：第共页1234567347T/K27328330031332533312.2V/10.010.412.012.73）根据表格中的数据在图（b）给出的坐标系中补齐数据点，并作出VT图线；_____4的VTV与热力学温度T成_______关系。0【答案】..③.【解析】1[1]本实验是探究在压强不变的情况下气体的体积和热力学温度的关系，故需要控制压强保p0持不变，使压强计示数为；3）根据表格的数据，补齐数据点并描点连线，作出如下图线：第页共页4[3]根据作出的V-TV与热力学温度T成一次线性关系。12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。1）如图所示，某同学在“用单摆测重力加速度”实验中，有如下步骤：A．用米尺测量出悬线的长度，并将它记为摆长．用天平测量出摆球的质量m．使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动n次的时间，并计算出摆动周期T以上步骤中错误的是________，不必要的是________．．2）某同学在研究平抛运动时，用印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动中的几个位置如图2ab、、d所示，则小球通过相邻位置的时间间隔T________，小球平抛的初速度0________）33为探究加速度与质量的关系的实验装置示意图。保持钩码的质量m一定，某同学在处理数据时，11M的图像如图4以小车加速度的倒数Maa他认为这是由于实验中没有完全平衡摩擦力而造成的，请论证该同学的观点是否正确_________。第页共页Lg【答案】【解析】.A.B③..2gL⑤.见解析）[1][2]摆长应等于摆线长与摆球半径之和，故错误的是A；摆球应选用体积小、密度大，不必测量质量，故不必要的是。2）[3][4]水平方向2LT竖直方向3L2LgT2小球通过相邻位置的时间间隔为LTg小球平抛的初速度为3）得02gLMma111Mag可知，图像与纵轴截距等于重力加速度的倒数，故该同学的观点是错误的。13.有一截面为正方形物体ABCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长l1.2m，侧前s1s3.0m2h1方的水面处竖直下潜到深度为的P处4n时，看到A点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率。求：3第页共页1）深度h；h2P点下方Q点有一点光源，其发出的光恰好不能从右侧水面射出，则2为多少？2【答案】（））1.02m【解析】1P、如图所示则由折射率定义式可得sinsinn由几何关系式可得1sins2，sinls21()2s2h2122联立解得14mQCC，2点光源和134sinCn由几何关系有第页共页sslC12lhh122联立解得21.02m14.某实验室通过如下装置来给汽缸Ⅱ充气，汽缸Ⅰ、竖直固定在水平地面上，上端由细管道连接，汽缸Ⅰ顶部和汽缸Ⅱ导热性能良好，其余部分及活塞均绝热。质量不计的轻质活塞将汽缸Ⅰ内的理想气体分为体积均为Vm的AB内理想气体C的体积为VBC三部分气体的温度、0004压强均为T、p。保持阀门K闭合，现接通电热丝，活塞缓慢向上移动，当A的体积为0时，停止加0热。已知外界温度恒定，汽缸密封性良好，细管道内的气体及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。1）电热丝停止加热时A部分气体的热力学温度为多大？m2）打开阀门K，稳定后B部分气体质量