河北省沧州市三校2023-2024学年高三年级上册10月联考物理试题（解析版）

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K答案』后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的R答案》标

号涂黑，如需改动.用橡皮擦干净后，再选涂其他K答案』标号.回答非选择题时，将K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

许可证甘肃省牡基反应堆正式开始运行，再生层钱232（$Th）吸收一个中子后会变成社

233.牡233不稳定，会变成易裂变铀233（；fU）,成为新增殖铀燃料，下列说法正确的是

（）

A.牡基反应堆是通过衰变把核能转化为电能

B.钱233的比结合能大于铀233的比结合能

C.铉232变成铀233的核反应方程式是$Th+；nf$U+2、e

D.铀233的裂变方程可能为自U+；n->1Ba+^Kr+3；n

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/=0.2S时的彩带波形图，图乙为

x=2m处质点的振动图像.下列说法中正确的是（）

C.彩带波的波速为lm/s

D.f=0时，x=2m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4m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尸=6mg（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.1.2mg2rB.6mg2t2C.4.8mg2t2D.2Amg2t2

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+/、+%、质量分别为帆1、加2,两

球可视为质点.两球分别静止在圆环的P点与Q点，已知绳长乙=•，乙40尸=60°.不

考虑小球之间的库仑力.下列说法正确的是（）

c.半圆环对，吗球的弹力大小为（叫十3

D.半圆环对㈣球的弹力大小为G的+网

2

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0'正好

位于柱体Q截面直径AB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()

a7)

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25t到2600t，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200t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P-2.4xl()4w

B.重物上升的最大速度%=10m/s

C.重物0〜5s内做匀加速直线运动

D.10s内起重机对重物做的功为卬=1.8xl()8j

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AB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AB下方的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度

大小为2B.现有两个质量相同，电荷量大小也相同的带电粒子a、b,分别以匕、%的速度

沿图示方向垂直磁场方向射入磁场，图中匕、彩的夹角8=45。，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.匕：匕可能等于3:20B.匕：彩可能等于6:J5

C.匕：为可能等3:20D.匕：匕可能等于7:J5

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，己知A、B两球的质量分别为町和机2（町＜叫）

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cm；

（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OM、OP、QV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：

A.电源（电动势E=2V,内阻r=0.6Q）

B.表头G（满偏电流6.0mA,内阻约为50Q）

C.电流表A（满偏电流10mA,内阻未知）

D.变阻箱K=6.0C

E.变阻箱R2（最大阻值999.9Q）

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，将变阻箱用、调到最大；

②闭合S1,S3拨到2处，调节尺2使电流表A为1.表头G满偏；

2

③闭合$2,反复调节飞、/?2,使电流A示数仍为1,表头◎示数为］满偏，此时鸟=1080.

请回答下列问题

（1）如果将表头G改装成60mA的电流表，&应调为Q；

（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14Q，那么温度计的0

刻线位置对应表头的读数为mA；

（4）将该温度计放入热水中，表头指针指向5mA,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I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bar（lbar=0.987atm）.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47℃,压强上升到3.()bar,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2.()bar、

温度为37℃,已知左前轮轮胎内的气体体积为20L,设轮胎内部体积始终保持不变，气体

视为理想气体.已知T一(f+273)K；

(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(2.0bar)较低，乂用充气泵将压强为0.5bar的气体冲入左前轮

使其和其它三个轮胎胎压(2.5bar)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0点，另一端连

接一带负电小球，小球质量为m,电荷量为Q.。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AM的中点N处.已知

AN=NM=L,且绝缘丝线0N=2L,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37。、求等量异种电荷A、B在N处产生的总场强石'（己知

34

sin370=1,cos370=]).

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r=1m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1C,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E=1N/C,开始时由圆弧轨道上端静

止释放一带电小物块c,电荷量%C,当小物块C达到圆弧最底端时，其对圆弧轨道

28

的压力大小为7N,此时48之间存在的炸药爆炸，给予A8等量的动能，动能为2J,C

与B之间的动摩擦因数为4=0.2,B与水平面间的动摩擦因数为〃2=°」，AC质量未知.B

的质量W"=4kg,已知地球表面的重力加速度g=10m/sz.为简化计算取萼=；.

（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8C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A8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.cR解析》铉基反应堆是通过裂变把核能转化为电能，A错误；铉233通过衰变转化

为铀233,该过程放出能量，故钻233的比结合能小于铀233的比结合能，B错误；根据题

意可知钱232变成铀233的核反应方程式是$Th+；nf：:u+2'e,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.BK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atan6=区,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g,D错误，故选B.

3.BK解析11根据振动图像与0.2s时的波形图可知，这列彩带波沿X轴负方向传播，故

A错误，这列波的周期为T=0.4s,波长2=4m,所以波速为10m/s,再过」-s,即

30

」-T,x=2m处质点沿V轴向下振动了2cm,位移为—2cm,故B正确，C错误.因为

12

r=o.2s时x=2m处质点沿y轴负方向振动，往前推半个周期，所以r=o时x=2m处质

点沿V轴正方向振动，故D错误.

4.AK解析》火卫一周期小于同步卫星，根据空多=机驾「可知火卫一的环绕半径

r2T2

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，根据丝多=加工可知火卫一的运行速度比火星的同步卫

rr

星的运行速度大，B错误；根据等竺=机或可知在火卫一逐渐靠近火星的过程中，线速

rr

GMm

度逐渐增大，c错误；根据一厂=/〃q可知在火卫一逐渐靠近火星的过程中，向心加速度

r

增大，D错误.故选A.

5.AR解析工假设细绳的拉力大小耳＜4mg,此时物块A静止不动，设滑轮的加速度

为4,物块8的加速度为生，对滑轮与C受力分析，根据牛顿第二定律得

FT-mg-2F^=tna},对物块B,根据牛顿第二定律得马-加g=根外，根据几何关系可

知外=24,联立解得％=0.6g,经时间f滑轮的位移=，力耳做的功

W==7.2mg2尸，故选A.

6.AK解析》对整体进行受力分析，如图所示，水平方向列平衡方程

《cos60°="2cos300竖直方向£（功+%）=&sin600+7^2sin30°,做出叫球的矢量

sin30°sin45°

三角形，如图所示，由正弦定理得=F-,同理对加，球由正弦定理得

TEq,

噌=等联立解得幺=立,几=血产，2+坳+颜）,故人正

Nl

TEq2%122

确，BCD错误.

7.BR解析』设G'为柱体。与其上面放置的物块的总重力，由图1可知N；cos300=G',

由图2可知N、sin300<〃（乂cos300+G）,在柱体。上方水平放置多个质量相同的长方体

物块后，G'>G,解得〃之半，故选B.

8.ADK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.

P1

9.CDR解析》根据牛顿第二定律与功率表达式可得4=--------g,由图像可得

mv

PI?P

—=—=120,所以P=2.4xlC)7w,故A错误，重物的最大速度%=一=12m/s,

m0.1mg

,,,v10,,

故B错误，重物匀加速运动的时间为，=—=—s=5s,故C正确；0~5s内设起重机对重

a2

1,

物做的功为W,对重物由动能定理得W-=］机丫2,〃=25m解得卬=6x107j,5s后

起重机功率恒定，那么5〜10s内起重机对重物做的功为==12xl()7j,那么10s内

起重机对重物做的功为W+W'=1.8xl()8j，故D正确.

10.ACDK解析』由题图可知4=R,由4匕8=生工，得匕=迦，粒子力在上面磁

4m

场中的轨迹半径为5=爷，在下面磁场中的轨迹半径为若粒子。从上面到

qBq・2B

B点,叵nr,+扃H=2R,即・吟+3〃--^夫=27?,

/2qBq,2B

解得％=近

2qBR(〃=1,2,3,…)或彩=123,…)

3nm

v.qBR3nm

所以—二chnn几=1,2,3,・・・

v2m212qBR

v.qBR(3n-2)m3〃一2/1\上…

或一=---------7=-------=—尸-(〃=1,2,3,・・・)，故选ACD.

m

v22yJ2qBR2>/2'

11.K答案』（2）N；8.75；（4）ON=OM+OP

k解析H由图乙所示可知，刻度尺的分度值为1mm，刻度尺读数为&75cm.设碰前、碰

后A的速度分别为%、v,,B的速度分别为。和外，根据碰撞过程有

11,12m\~m->2叫

+m^v,-mv2=不叫匕+-mv，解得匕=------岭=-------------%,匕

u112la72

'222m,+m2mx+m2

x

为负的，A球反弹，v-V）=v.又知u=-,高度相同t相同，所以不放小球B时，小球

20t

A的落点为N点，若A、B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ON=OM+OP.

12.R答案1（1）6.0Q（6。也给分）（2）没有

（3）2.0mA（4）80℃

［解析2（1）根据题意，电路中电流始终恒定为/={=6.0mA

2

表头G示数/G=—x6mA=4mA,那么则号中的电流为/,=/-/（；=2mA，表头与电阻

与并联，所以44=/内，解得表头的内阻埠=g&=54.0。，将表头G改装成60mA

的电流表，则与表头并联的电阻叫中的电流为々=50mA,则由44=/知+耳，解得改

装电表时应将用调为/?：="4=6.0Q.

（2）由于电流表起到监测作用，那么调节变阻箱&、/?2能保证干路电流恒定，所以与上

的电流是准确的，故测量出的表头电阻没有系统误差.

（3）根据图甲可知，当温度为20℃时、热敏电阻为80Q,根据闭合电路欧姆定律得

,E„R禺54x6八一八

/I=二工二工一改装后,电流表的内阻为我井二”七=7^^0=540,由闭合电路

K并+厂埠+N54+6

欧姆定律可得电路中总电流人=20mA,则表头G的读数为心=—/,=2.0mA

（4）表头指针指向5.0mA,电路中总电流八=10x5.0mA=50.0mA=0.05A,由闭合

,E

电路欧姆定律可得4=r+R+R+R,解得热敏电阻R热=20C,由图甲可知热水温度

为80℃.

29

13.K答案』(1)—；(2)20L

93

K解析W(1)设轮胎内体积为匕，假设将原来内部压强为3.0bar、温度为47c气体全部

变成压强为2.0bar温度为37℃的气体，此时体积为V,则由理想气体方程可得

码PV

273+A。273+1

93

代入数据得v=77Kl

故放出气体质量占原来气体质量的比为Am一'=——V-V29

mV93

(2)对轮胎内的气体，由波意耳定律得PM=P2匕

%=匕一匕

对充入轮胎内的气体，由波意耳定律得Py2=Py2

解得％=20L

14.R答案u(1)£=(2)E'=

K解析H(1)对小球受力分析可知Ercos6=/?ig,

in6>=—=-,6>=30°

S2L2

二式联立，可得耳=半加g

A对球的库仑力B对球的库仑力及=黑？，小球在匀强电场中受到的电场

"=QE

由受力平衡有FA+FB+F=4sine

联立解得E=，近-迎g

3Q9Z?

三7二七

A工大乩卜弋上B

QE

mg

(2)撤去电场后，小球受力平衡，有4+用=FTsin。

FTCOS0-mg

8=37。

其中X军,笈=麻，解得耳=等

3L网7

e-TVW

3

f、_耳sin6>_Nmg_]

等量异种电荷43在N处产生的总场强£'=7

)Q，一匹—2L

TVW

15.K答案』⑴1kg；⑵弓一"]m；

(3)%=4kg,否

K解析1(1)设火星质量为"？，则地球质