2023年河北省新高考物理试卷

第第12页〔共28页〕2023年河北省高考物理试卷1〔4分〕银河系中存在大量的铝同位素2Al。1〔4分〕银河系中存在大量的铝同位素2Al。26Al核+衰变的衰变方程为Al→Mg+e26Al72Mg+e26Al72万年。以下说法正确的选项是〔〕6Al26Mg核的中子数26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变银河系中现有的铝同位素26Al14426Mg24分〕铯原子钟是准确的计时仪器。图1中铯原子从O点以100m/s做平抛运动，到达竖直平面MNt12中铯原子在真空中从P点做竖直上QPt2。OMN、P点到Q0.2m。重力加速度取g＝10m/s2t1：t2为〔〕34分〕普朗克常量6.62×1034•34分〕普朗克常量6.62×1034•，光速为，电子质量为，则在国际单位制下的单位是〔 〕A．J/s B．m C．J•m D．m/sA．B．C．D．44分“祝融号”火星车登陆火星之前飞行，其周期为2A．B．C．D．54分d的两平行金属板PQB，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝重力加速度为A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝64B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝绳，一端固定在圆柱体最高点P处，绳刚好拉直。将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触局部的细绳竖直时〔重力加速度为，不计空气阻力〔 〕A．B．C．D．2A．B．C．D．2轨间距最窄处为一狭缝，一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开头以速度v向右匀速运动〔 〕2BCv2tanθ金属棒到达x0时，电容器极板上的电荷量为BCvx0tanθC．金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定3618分。在每题给出的四个选项中，有6分，选对但不全的得3分，有选错的0分。A．通过电阻R2的电流为86分〕如图，发电机的矩形线圈长为2、宽为，匝数为01和2，两个副线圈分别接有电阻R1R2ωA．通过电阻R2的电流为B．电阻R2两端的电压为C．n0n1的比值为D．发电机的功率为96分〕如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MPQB．电阻R2两端的电压为C．n0n1的比值为D．发电机的功率为则与以ω匀速转动时相比，以ω′匀速转动时〔 〕A．小球的高度确定降低B．弹簧弹力的大小确定不变C．小球对杆压力的大小确定变大D．小球所受合外力的大小确定变大1〔6分qq＞4、〔﹣4，0，0〕和0，0，其中x轴上的两个点电荷位置固定y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动0≠。以下说法正确的选项是〔 〕除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零当y0取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点当0＝8l时，将一带负电的摸索电荷由点4，5〕移至点，﹣3，静电力做正功当y0＝4l时，将一带负电的摸索电荷放置在点〔l，l〕处，其所受到的静电力方向与x45°倾斜向上5411～1415～16题〔一〕42分。1〔6分〕某同学争论小灯泡的伏安特性，试验室供给的器材有：小灯泡6.30.15、直流电源〔9V〕12中的实物连线。依据图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，缘由可能是 〔单项选择，填正确答案标号。电流表短路滑动变阻器的滑片接触不良滑动变阻器滑片的初始位置在b端更换小灯泡后，该同学正确完成了试验操作，将试验数据描点作图，其中一局部如图3所示依据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 保存三位有效数字。1〔9分〕某同学利用图150g的钩码假设干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块〔质量为200g，其上可放钩码、刻度尺。当地重力加速度为9.80m/s2。试验操作步骤如下：①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm4个钩码；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间；③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑抉上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量；④完成5次测量后，计算出每次试验中滑块及所载钩码的总质量M、系统〔包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码〕总动能的增加量△Ek及系统总机械能的削减量△E，结果如下表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400△Ek/J0.5870.4900.3920.2940.195△E/J0.3930.4900.6860.785答复以下问题：试验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的削减量为 〔保存三位有效数字；步骤④中的表格所缺数据为 ；以M为横轴，△E为纵轴，选择适宜的标度；假设系统总机械能的削减量等于抑制摩擦力做功，则滑块与木板之间的动摩擦因数为〔保存三位有效数字。在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并马上将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为＝，111分〕如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为，AB段和BC2kgA处由静止滑下，假设1s48kg1.5m/s的初速度、3m/s在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并马上将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为＝，重力加速度取g重力加速度取g＝10m/s2，sinθ＝，cosθ＝，无视空气阻力及拎包过程中滑雪者与滑道AB段的长度；滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力sin37°＝。1〔16分〕度大小为B0、带正电的粒子束，单个粒子的质量为m、电荷量为q。一足够OM37°倾斜放置，用于吸取打在其上的粒子。C、P是负极板上P点处放置一粒子靶〔无视靶的大小，用于接收从上方打入的粒子极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力sin37°＝。假设粒子经电场一次加速后正好打在PU0的大小；调整电压的大小，使粒子不能打在挡板OM上，求电压的最小值Umin；P点左右可调，则负极板上存在H、S两点〔CH≤CPCHS两点未在图中标出，对于粒子靶在HS接收到n〔n≥2〕种能量的粒子〔假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定。〔二〕1222B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进展评分；多涂、多答，按所涂的首题进展评分；不涂，按本选考题的首题进展评分。[3-3]〔12分〕1〔4分〕两个内壁光滑、完全一样的绝热汽缸B1所示。现向活塞上外表缓慢倒入细沙，重平衡后，汽缸A内气体的内能〔填“大于〕汽缸B内气体的内能。图2为重平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线〔填图像中曲线标号〕表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。18分〕某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为2℃时，压强为3.×1Pa。〔ⅰ〕37℃，求此时夹层中空气的压强；〔ⅱ〕当保温杯外层消灭裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气27℃5Pa。[3-4]〔12分〕如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为6m s，振幅为m。RABAA30°时，射出位置与A的圆心相比下移h。不考虑屡次反射。求：〔ⅰ〕半圆柱体对该单色光的折射率；〔ⅱ〕两个半圆柱体之间的距离d。2023年河北省高考物理试卷参考答案与试题解析1〔4分〕银河系中存在大量的铝同位素2Al。1〔4分〕银河系中存在大量的铝同位素2Al。26Al核+衰变的衰变方程为Al→Mg+e26Al72Mg+e26Al72万年。以下说法正确的选项是〔〕6Al26Mg核的中子数将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变【解答】解：A、26Al26Mg核的质量数，【解答】解：A、26Al26Mg核的质量数，Al衰变过程释放出e，26Al26Mg核的质量不相等，故A错误；B、26Al核的中子数N ＝〔26﹣13〕个＝13个，26Mg核的中子数N ＝〔26﹣12〕个铝 镁＝14个，26Al26Mg核的中子数，故B错误；C26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变；量占原来质量的比值n＝26Al144D、26Al72量占原来质量的比值n＝26Al144万年后没有全部衰变为26Mg，应选：C。24分〕铯原子钟是准确的计时仪器。图1中铯原子从O点以100m/s做平抛运动，到达竖直平面MNt12中铯原子在真空中从P点做竖直上QPt2。OMN、P点到Q0.2m。重力加速度取g＝10m/s2t1：t2为〔〕A．100：1 B．1：100 C．1：200 D．200：1【解答】解：由题意可知，O点到竖直平面MN，设d＝0.2m5中铯原子做竖直上抛运动，上升时间与下降时间相等，为，由匀变速直线运动的位移﹣时间公式得：d＝图4中铯原子做平抛运动，平抛运动的初速度v0＝100m/s，水平方向：d＝v0t85中铯原子做竖直上抛运动，上升时间与下降时间相等，为，由匀变速直线运动的位移﹣时间公式得：d＝则，故C正确。代入数据解得：t则，故C正确。3434分〕普朗克常量6.62×1034•，光速为，电子质量为，则在国际单位制下的单位是〔 〕【解答】解：在国际单位制下的导出单位为J【解答】解：在国际单位制下的导出单位为Jsk•﹣1，又因1＝2﹣2，

B．m C．J•m

m/s代入导出单位中计算可得其单位为m.故ACD错误，B正确。应选：B。A．B．C．D．【解答】m绕中心天体M＝4A．B．C．D．【解答】m绕中心天体M＝围绕天体的半径与周期的关系为：r＝，，所以飞船绕火星的轨道半径r 与同步卫星绕地球的轨道半围绕天体的半径与周期的关系为：r＝，，＝＝＝＝，故ABC错误。应选：D。A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝54分如图距离为d的两平行金属板PQ之间有一匀强磁场磁感应强度大小为B，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中磁感应强度大小为B导轨平面与水平面夹角为两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为A．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝【解答】解：平行金属板P、B．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝C．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对上，v＝D．导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下，v＝离子向金属板Q偏转，可知金属板Q带正电荷〔电源正极，金属棒ab中电流方向由a流向b2ab处于静止，再由左手定则判断出导轨处磁场的方向垂直导轨平面对下。金属板P、Q之间电场强度，金属棒ab恰好静止，由受力平衡可得：B2IL＝mgsin金属板P、Q之间电场强度，等离子体的正负离子在磁场B2中受到电场力与洛伦兹力，稳定后此二力平衡，则联立解得，故B正确。qvB联立解得，故B正确。应选：B。64分〕一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如以下图。长度为π、不行伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，绳刚好拉直。将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触局部的细绳竖直时〔重力加速度为，不计空气阻力〔〕A．BA．B．C．D．2h＝R+〔πR﹣〕＝R+解得：v＝，故解得：v＝，故A正确。74分〕如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为轨间距最窄处为一狭缝，一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开头以速度v向右匀速运动〔〕通过金属棒的电流为2BCv2tanθ金属棒到达x0时，电容器极板上的电荷量为BCvx0tanθC．金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定【解答】解：C、金属棒沿x轴正方向匀速运动切割垂直纸面对里的磁感线，金属棒相当于电源，金属棒中电流方向向上，可知电容器的上极板带正电；A、以金属棒开头运动时为计时零时刻，t时刻金属棒在导轨间的长度L＝2xtanθ，此时金属棒在导轨间的电动势E＝BLv，电容器的电压U＝E，电容器的电量Q＝CU＝2BCvxtanθ，通过金属棒的电流I＝＝，其中，在﹣〔t△〔△t趋近于零〕时间内，金属棒的位移由x增加到xx电容器的电量增加量△Q＝2BCv•△通过金属棒的电流I＝＝，其中，I＝2BCv4tanθ，故A正确；B、由A选项的分析结果Q＝2BCvxtanθ0时，电容器极板上的电荷量为8BCvx0tanθ，故B错误；D、由A选项的分析结果I＝2BCv2tanθ，可知流过金属棒的电流恒定＝BIL，金属棒在L不断增加，金属棒做匀速直线运动，外力FP＝FvF做功的功率不断增加。应选：A。3618分。在每题给出的四个选项中，有6分，选对但不全的得3分，有选错的0分。86分〕如图，发电机的矩形线圈长为2、宽为，匝数为01和2，两个副线圈分A．通过电阻R2的电流为B、对于副线圈n1、n2，由变压器的变压比：，别接有电阻R1和A．通过电阻R2的电流为B、对于副线圈n1、n2，由变压器的变压比：，B．电阻R2两端的电压为C．n0n1的比值为B．电阻R2两端的电压为C．n0n1的比值为D．发电机的功率为沟通电电动势的有效值：E＝＝V＝6ω，由变压器的变压比得：＝＝，故C正确；依据沟通电电动势的最大值表达式：Em＝NBS沟通电电动势的有效值：E＝＝V＝6ω，由变压器的变压比得：＝＝，故C正确；得：U2＝U1＝，故B正确；A2的电流：得：U2＝U1＝，故B正确；A2的电流：I8＝＝，故A错误；R2消耗的功率：PR3＝R6＝〔〕2R8发电机的功率P总＝发电机的功率P总＝PR1+PR2＝I4R1+〔〕6R2，故D错误。96分〕如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MPQ足够长，另一端连接一个质m的小球，小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ωω′匀速转动时，则与以ω匀速转动时相比，以ω′匀速转动时〔〕A．小球的高度确定降低B．弹簧弹力的大小确定不变C．小球对杆压力的大小确定变大D．小球所受合外力的大小确定变大【解答】解：AB、小球在水平面内做匀速圆周运动，如以下图，则Fcosα＝mg，小球的高度不变，故A错误；C、假设金属框的角速度较小，如以下图，由牛顿其次定律得Fsinα﹣FN＝mω2rFN＝Fsinα﹣mω2r，ωFN变小，由牛顿第三定律知小球对杆压力的大小变小；nD、小球所受合外力的大小F ＝F＝mω5r，ω变大，则F 确定变大，故D正确。n合 合应选：BD。1〔6分qq＞4、〔﹣4，0，0〕和0，0，其中x轴上的两个点电荷位置固定y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动0≠。以下说法正确的选项是〔 〕除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零当y0取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点当0＝8l时，将一带负电的摸索电荷由点4，5〕移至点，﹣3，静电力做正功当y0＝4l时，将一带负电的摸索电荷放置在点〔l，l〕处，其所受到的静电力方向与x45°倾斜向上【解答】解：A、在菱形外侧除无穷远处的任意点，依据场强的叠加原理可知，所以除无穷远处之外，故A正确；B、依据场强的叠加及对称性，当y0取某值时，由对称性可知，即在菱形内部场强为零的点确定是奇数个；D、当y0＝4l时，依据对称性知，l〕处产生的场强大小相等为E7＝，C、依据对称性知，﹣3l〕和〔4，方向相反，将摸索电荷由点〔4l，3l，6l，在〔0，由于该点到x4l〔2y轴向上，3l〕y轴向上，3l〕y轴向上，所以一带负电的摸索电荷从5，3D、当y0＝4l时，依据对称性知，l〕处产生的场强大小相等为E7＝，由几何关系知：这两个点电荷的合场强E′5＝2E1cosα由几何关系知：解得解得，方向与x45°斜向上，同理：x轴和y5l处的点电荷在点〔l，同理：x轴和y5l处的点电荷在点〔l，l〕处产生的场强大小相等为E2＝，由几何关系知：解得，方向与x45°斜向下，可知：E′解得，方向与x45°斜向下，则点〔l，l〕处产生的场强方向与x45°斜向下，故D正确。应选：ACD。5411～1415～16题〔一〕42分。1〔6分〕某同学争论小灯泡的伏安特性，试验室供给的器材有：小灯泡6.30.15直流电源〔9V〕12中的实物连线。依据图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，缘由可能是C 〔单项选择，填正确答案标号。电流表短路滑动变阻器的滑片接触不良滑动变阻器滑片的初始位置在b端更换小灯泡后，该同学正确完成了试验操作，将试验数据描点作图，其中一局部如图3所示。依据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为27.0 Ω〔保存三位有效数字。〔2〕电流太大；A、电流表内阻很小，不会烧坏灯泡；B、假设滑动变阻器的滑片接触不良，没有电流流过灯泡，故B错误；C、假设滑动变阻器滑片的初始位置在b端，分压电路电压太大，灯泡实际功率太大，故C正确。由欧姆定律可知，此时灯泡电阻R＝；〔3〕3所示图象可知，灯泡两端电压U由欧姆定律可知，此时灯泡电阻R＝；2C〔27.。1〔9分〕某同学利用图150g的钩码假设干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块〔质量为200g，其上可放钩码、刻度尺。当地重力加速度为9.80m/s2。试验操作步骤如下：①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm4个钩码；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间；③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑抉上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量；④完成5次测量后，计算出每次试验中滑块及所载钩码的总质量M、系统〔包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码〕总动能的增加量△Ek及系统总机械能的削减量△E，结果如下表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400△Ek/J0.5870.4900.3920.2940.195△E/J答复以下问题：

0.393 0.490 0.686 0.785试验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的削减量为0.980 〔保存三位有效数字；步骤④中的表格所缺数据为0.588 ；以M为横轴，△E为纵轴，选择适宜的标度；假设系统总机械能的削减量等于抑制摩擦力做功，则滑块与木板之间的动摩擦因数为0.408 〔保存三位有效数字。〔1〕钩码下降的高度h＝50.00c＝0.5000，每个钩码的质量＝g0.050kg，。由能量守恒定律得：△Ep＝△Ek+△E，代入数据解得：△E＝8.588J。依据表中试验数据在坐标系内描出对应点，然后尽可能多的点过直线，依据坐标系内描出的点作出图象如以下图；△E﹣M图象的斜率k＝gh＝△E﹣M图象的斜率k＝gh＝m2/s4，代入数据解得：≈0.40810.98〕2.58；0.40。在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并马上将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为＝，111分〕如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为，AB段和BC2kgA处由静止滑下，假设1s后质量为48kg1.5m/s的初速度、3m/s在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并马上将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为＝，重力加速度取g重力加速度取g＝10m/s2，sinθ＝，cosθ＝，无视空气阻力及拎包过程中滑雪者与滑道AB段的长度；滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。〕背包在斜面上运动，受力分析如以下图：f＝m1gcosθ背包从斜面滑下过程：L＝解得：a1＝背包从斜面滑下过程：L＝滑雪者在斜面上滑动过程中有：L＝v0t2+滑雪者在斜面上滑动过程中有：L＝v0t2+〔2〕滑雪者在斜面上滑动过程到底部时，v2＝v0+a6t2解得：v2＝6.5m/s，此时背包的速度：v1＝a4t1＝2×7m/s＝6m/s，拎起背包后滑雪者与背包的速度相等，拎起背包过程动量守恒，依据动量守恒定律得：m1v8+m2v2＝〔m2+m2〕v代入数据解得：v＝7.44m/s。答：滑道AB4m；滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度为7.44m/s。极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力sin37°＝。1〔16分〕度大小为B0、带正电的粒子束，单个粒子的质量为m、电荷量为q。一足够OM37°倾斜放置，用于吸取打在其上的粒子。C、P是负极板上P点处放置一粒子靶〔无视靶的大小，用于接收从上方打入的粒子极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力sin37°＝。假设粒子经电场一次加速后正好打在PU0的大小；调整电压的大小，使粒子不能打在挡板OM上，求电压的最小值Umin；假设粒子靶在负极极板上的位置P点左右可调，则负极板上存在H、S两点〔CH≤CPCHS两点未在图中标出，对于粒子靶在HS接收到n〔n≥2〕种能量的粒子〔假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定。qU0＝﹣〕设粒子经电场加速一次进入磁场的速度大小为qU0＝﹣匀速圆周运动轨迹半径r1＝粒子在磁场中做匀速圆周运动，经过半个圆周正好打在匀速圆周运动轨迹半径r1＝qBv1qBv1＝解得：U7＝﹣粒子运动轨迹如右图所示，粒子两次经过极板间电场后，粒子不能打在挡板上，粒解得：U7＝﹣由动能定理得qUmin＝﹣设粒子进入上方磁场的速度大小为v3，对应的匀速圆周运动半径为r2，在下方磁场中匀由动能定理得qUmin＝﹣qBv2＝qBv2＝；qBv6＝由几何关系可得：sin37°＝，解得r2＝r0〔3〔3〕CH的长度为CS的长度为趋近于∞。解得Umin＝满足题意的粒子轨迹如右图所示，其中粒子解得Umin＝由〔2〕的结论r2＝r0由〔2〕的结论r2＝r0，CH＝r6＝〔〕可调电源电压CH＝r6＝〔〕可调电源电压0的大小为﹣；〔2〕调整电压的大小，使粒子不能打在挡板OM上min为；〔二〕1222B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进展评分；多涂、多答，按所涂的首题进展评分；不涂，按本选考题的首题进展评分。[3-3]〔12分〕1〔4分〕两个内壁光滑、完全一样的绝热汽缸B1所示。现向活塞上外表缓慢倒入细沙，重平衡后，汽缸A内气体的内能大于〔〕汽缸B内气