2024届河北省高三年级上册开学摸底联考物理试题及答案

2024届高三开学摸底联考河北卷

物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的排名、考场号、座位号，准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，与在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

考试时间为75分钟，满分100分

一、单项选择题：本题共7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。

1.2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星拾载的莱曼阿尔法太阳望远

镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）。氢原子的部分能级结构如图所示,

下列说法正确的是（）

n£/eV

00--------------------------------------0

4二-0.85

3------------------------1.51

2------------------------3.40

1-13.6

A.此谱线的光子可能是由n=1能级跃迁到〃=2能级时发出的

B.氢原子发出此谱线的光子后，原子的电势能减少

C.此谱线的光子可使处于基态的氢原子发生电离

D.一群处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出3种不同频率的光子

2.如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊

起质量为300g的小球C,当两绳与水平杆的夹角为37。时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知

sin37°=0.6，cos37。=0.8,重力加速度大小取lOm/s?。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（）

A.200N/mB.100N/mC.50N/mD.IN/m

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3.胡兀鹫80%的食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎吞下。某次胡兀鹫将一块2kg的长脊

骨从80m高空由静止丢下后摔在岩石上，假设不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2.则长脊骨（）

A.在自由下落过程中，重力做功为800JB.在自由下落过在中，重力的冲量为8N・s

C.在撞击岩石时，重力的瞬时功率为800WD.在下落相等的时间内，速度的增加量越来越大

4.如图所示，两个等量正点电荷固定于M、N两点，边长与WN之间距离相等的正方形McW位于与M、N

连线垂直的平面上,e、/分别是他、命的中点，。恰好是A/N和a•的中点。已知点电荷电场中某点电势8=%旦,

r

。为点电荷的电荷量，厂为电场中某点到点电荷的距离，％为静电力常量。下列说法正确的是（）

A.b、d两点电场强度相同

B.沿正方形必〃四边移动电荷，电场力不做功

C.。点与e点的电势差等于e点与“点的电势差

D.将试探电荷+q由a点沿直线双移动到c点，其电势能先增大后减小

5.抛石绳是藏族牧民用于驱赶牛羊的生产工具。使用时，将石子放在中间枣核形织物中，右手中指抠住套

环，抓住鞭梢，逆时针方向抡甩几圈，瞅准对象后放松鞭梢，抛出的石子运动距离可达百米以上。假设石

子被抛出前做半径r=L5m的圆周运动，被抛出后做斜上抛运动。在某次抛掷中，石子离开织物包时的速

度大小为36m/s,速度方向与水平方向成45°角斜向上，取重力加速度g=10m/s?,%=3,不计石子抛

出点与落地点的高度差，忽略空气阻力，则（）

A.石子离开织物包前瞬间的转速为2.4r/s

2

B.石子离开织物包前瞬间的向心加速度大小为86.4m/s

C.石子被抛掷的最大高度A=64.8m

D.石子被抛掷的水平位移x=129.6m

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6.某螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为H的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体

内物质总质量为可认为均匀分布，球体内外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中

心的距离为r,引力常量为G。科学家根据实测数据，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆周运动的

速度大小v随厂变化的关系图像如图所示。在范围内的恒星速度大小几乎不变，科学家预言螺旋星系

周围（r>/?）存在一种特殊物质，称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力相互作用，并遵循万有引力

定律。已知暗物质在以此螺旋星系中心为球心的任意球面上质量均匀分布，球面外的暗物质对球面内恒星

的引力为零。下列说法正确的是（）

A.在范围内，星系中不同位置处恒星的加速度a与尸2成反比

B.在范围内，星系中不同位置处恒星的加速度a与厂成反比

C.在咚3及范围内，暗物质的质量为3M

D.在呼3R范围内，暗物质的质量为2〃

7.如图所示，两条足够长，间距d=1m的光滑平行金属导轨和固定在水平面上，阻值R=2C的定

值电阻与导轨的"、尸端相连，导轨电阻不计。空间中存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为5=1T

的匀强磁场，质量勿=O.lkg、长度£=lm、阻值不计的金属杆仍垂直于导轨放置并且始终与导轨接触良好。

在杆湖的中点处系一根不可伸长的轻绳，轻绳跨过定滑轮与一个质量也为机的物块相连，滑轮左侧轻绳与

导轨平面保持平行。某时刻释放物块，物块和金属杆从静止开始运动，当物块下落的高度〃=2m时，二者

达到最大速度。重力加速度g取lOm/s?，不计空气阻力。从开始运动到达到最大速度的过程中，下列说

法正确的是（）

A.金属杆的平均速度大小为5m/sB.通过电阻R的电荷量为0.7C

C.所用的时间为1.4sD.电阻R产生的热量为1.8J

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二、多项选择题：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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0

分。

8.“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空

气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的p-7图像如图所示，岫与横轴平行。下列说法错误的

A.a-b过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少

B.a^h过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功

C.6TC过程中，气体温度降低，体积增大

D.b-c过程中，每个气体分子的动能都减少

9.近年来，中科院研发的第三代横波探测成像测井仪在超深中实现了清晰的井外地质成像及8340米深度的

探测纪录，创下该类国产仪器深度探测纪录。图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在f=0时刻的波形图，图

乙为x=6m从质点尸的速度-时间（+/）图像，下列说法正确的是（）

A.该波沿x轴负方向传播，波速为5m/sB.在0.6s内质点尸运动的路程为3m

D.当测井仪运动时，接收到该波的频率为上Hz

C.质点P在?=0.5s时刻的位移为5cm

6

10.我国水力资源居世界首位，西部地区水力发电潜力巨大。水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主

要指重力势能）转化为电能。如图所示，某小型水力发电站水流量。=5n?/s（流量是指流体在单位时间

内流过某一横截面的体积），落差〃=12.5m,发电机（内阻不计）的输出电压U=400V,输电线总电阻

L=10。，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其

中2：%=475:11,用户获得的电压q=220V,用户消耗的功率与=475kW,变压器均视为理想变压

器，已知水的密度p=1.0xl（）3kg/m3,取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

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«|n2%%

用

电

器

A.输电线损失的电压为180VB.输电线损失的电功率为25kW

C.升压变压器原副线圈的匝数比勺：巧=生95D.机械能转化为电能的效率为80%

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

II.利用图甲所示实验装置可探究“等温条件下气体体积与压强的关系”。将注射器竖直固定在铁架台上，

注射器内封闭一定质量的空气，已知压强计通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在

图中标明。待气体状态稳定后，记录注射器内封闭空气的压强p和体积匕改变其体积和压强，记录多组数

据并作出匕工拟合曲线。

P

(1)关于该实验，下列说法正确的是。

A.柱塞上涂抹适量润滑油主要是为了减小柱塞与注射器之间的摩擦力

B.为方便推拉柱塞，最好是用手握紧注射器再推拉柱塞

C.实验中应缓慢推拉柱塞，且待气体状态稳定后再记录数据

D.处理数据时，作p-『图像比作％,

图像更加形象直观

(2)图乙中图线向上弯曲的原因可能是在实验过程中，

A.注射器内的气体温度升高B.注射器内的气体温度降低

C.注射器有漏气现象D.注射器有进气现象

(3)某次实验过程中，得到了如图丙所示不过原点的图像，如果实验操作规范，图丙中的匕代表

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12.某温度传感器设计电路如图甲所示，要求从表盘上直接读出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为0℃）,

其中保护电阻4=400Q,调零电阻用的可调范围是0~100。，理想电流表量程为0〜6mA,电源电动势

E=3V（内阻不计），金属热电阻的阻值R与温度t的对应关系如图乙所示。

（1）要对温度传感器进行调零，调零电阻R2应调为

（2）将电流表刻度线改为温度刻度线后，温度刻度线是（选填“均匀”或“不均匀”）的。

（3）测量温度时，若要求电表指针偏转不低于满量程的工，则该传感器的温度测量范围是0〜七。

3

（4）由于电池老化，电动势会小于3V,传感器测得的温度值（选填“大于”“等于”或“小

于”）真实值。

13.2021年被誉为“MiniLED商用元年”，MiniLED是“次毫米发光二极管”，指尺寸为100〜300微米

的LED芯片.液晶电视采用了MiniLED技术，在屏幕后面设置多个LED灯珠，实现了对屏幕处的精准光

控，极大提高了收视效果。如图甲、乙为某款电视屏幕和处于屏幕后面的一个灯珠MNP0示意图，若该LED

灯珠是边长为。的正方形，厚度不计，可看成由无数个点光源构成的面光源。已知屏幕厚度为乩其面积足

够大，LED光射出屏幕的最短时间为3真空中的光速为小

（1）求该屏幕材料的折射率n；

（2）如果折射率控制不好，我们看到的面积比实际灯珠面积大，就会形成光晕，影响收视效果，求该LED

灯珠发出的光在屏幕上实际照亮的区域比自身面积大了多少。

电视屏幕

乙

14.在科学研究中，常通过施加适当的电磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示，在-3区区小

的区域中，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向里的匀强磁场。一个质

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量为〃?、电荷量为9的带正电粒子从尸（0,2d）点以速度四沿y轴正方向射入磁场，从。（-242d）点

第一次离开磁场进入电场，第一次离开电场后速度增大为2W。不计粒子重力。求:

(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;

(2)粒子从0点开始到第二次进入电场前的运动时间;

(3)粒子第二次进入电场时的位置坐标。

\y

xXXXXXX

XXXXXX

XXx2dXX

;窜；

XXM4-XX

x-3小O\dxxx

XXXXXX

XXXXXXX

15.如图所示，将滑块A无初速地轻放在水平传送带左端，传送带将A以w=8.0m/s的速度送上静置于光滑

水平面上的木板B,A恰好滑到B右端时相对B静止，随后B与右侧固定平台相碰，平台光滑与B等高且

无限长，碰后B瞬间静止，A滑上平台后压缩轻弹簧推动滑块C,A与弹簧接触但不粘连；若在C的右侧

不同位置设置弹性挡板D（未画出），C与D碰撞前后C的速度等大反向，且碰撞后立即撤去挡板D,挡板

的位置不同，C与D碰撞时的速度不同。已知A在传送带上运动的位移x=8m,传送带右端与木板左端的间

隙很小可忽略不计，A、B间的动摩擦因数"=0.2,A、B质量均为〃?=1.0kg,C的质量A/=2.0kg,A、C可视

为质点，重力加速度取g=10m/s2。求:

（1）A与传送带间的动摩擦因数"的最小值;

（2）B的长度L以及B与右侧平台间的最小距离d；

（3）C与D碰撞后，A与C相互作用过程中，弹簧的弹性势能最大值稣„.的范围（结果可用分数表示）。

B

LdT

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2024届高三开学摸底联考河北卷

物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的排名、考场号、座位号，准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，与在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

考试时间为75分钟，满分100分

一、单项选择题：本题共7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。

1.2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星拾载的莱曼阿尔法太阳望远

镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）。氢原子的部分能级结构如图所示,

下列说法正确的是（）

n£/eV

00---------------------------------------0

4二-0.85

3----------------------1.51

2----------------------3.40

1-----------------------13.6

A.此谱线的光子可能是由n=1能级跃迁到n=2能级时发出的

B.氢原子发出此谱线的光子后，原子的电势能减少

C.此谱线的光子可使处于基态的氢原子发生电离

D.一群处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出3种不同频率的光子

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知，〃=2和"=1能级之间的能量差值

\E=E2-E.=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV

与太阳望远镜探测到的谱线能量相等，可知此谱线是太阳中氢原子由〃=2能级向〃=1能级跃迁产生的，

从〃=1的低能级向〃=2的高能级跃迁时吸收光子而不是发出光子，故A错误；

B.根据玻尔理论，氢原子由激发态跃迁到基态，核外电子从高轨道跃迁到低轨道，库仑引力做正功，原子

第1页/共23页

的电势能减少，故B正确;

C.10.2eV的能量只能使处于基态的氢原子跃迁到〃=2能级，要使基态氢原子电离至少需要13.6eV的能量,

故C错误;

D.一群处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出不同频率的光子种类数

N=C：="=6

2

即最多可以辐射出6种不同频率的光子，故D错误。

故选B»

2.如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊

起质量为300g的小球C,当两绳与水平杆的夹角为37。时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知

sin37°=0.6,cos370=0.8,重力加速度大小取lOm/s?。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（）

A.200N/mB.100N/mC.50N/mD.IN/m

【答案】B

【解析】

【详解】对小球C受力分析可知

mg-ITsin37°

对弹簧

kx=Tcos370

解得

%=100N/m

故选B«

3.胡兀鹫80%的食物是骨头，它们把长骨从空中抛向岩石，将其摔碎吞下。某次胡兀鹫将一块2kg的长脊

骨从80m高空由静止丢下后摔在岩石上，假设不考虑空气阻力，重力加速度g取lOm/s?，则长脊骨（）

A.在自由下落过程中，重力做功为800JB.在自由下落过在中，重力的冲量为8N・s

C.在撞击岩石时，重力的瞬时功率为800WD.在下落相等的时间内，速度的增加量越来越大

【答案】C

【解析】

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【详解】A.自由下落过程中，重力做功为

叫叫〃=2x10x80J=1600J

故A错误；

B.由

,12

人=清广

可得

t=4.0s

重力的冲量为

1=mgt=80N-s

故B错误；

C.撞击岩石时重力的瞬时功率为

2

P=mgvv=mgt=800W

故C正确；

D.在下落相等时间内的速度增加量为

Av-gAZ

可知在下落相等的时间内，速度的增加量相等，故D错误。

故选C。

4.如图所示，两个等量正点电荷固定于M、N两点，边长与之间距离相等的正方形附〃位于与M、N

连线垂直的平面上,e、/分别是成/、曲的中点,O恰好是和勿的中点。已知点电荷电场中某点电势Q=%义,

r

。为点电荷的电荷量，，为电场中某点到点电荷的距离，左为静电力常量。下列说法正确的是（）

A.b、d两点电场强度相同

B.沿正方形成〃四边移动电荷，电场力不做功

C.。点与e点的电势差等于e点与。点的电势差

第3页/共23页

D.将试探电荷+q由a点沿直线“c移动到。点，其电势能先增大后减小

【答案】D

【解析】

【详解】A.空间中任意一点的电场强度都是两个正点电荷的电场强度矢量叠加而成，在正方形abed上电

场线的方向是由。点指向各点，根据对称性可知，仄”两点的电场强度大小相等，方向不同，A错误：

B.由成cd面上的电场线分布易知，在该平面上的等势线是以。点为圆心的同心圆，则沿正方形外"四边

移动电荷，电场力会做功，B错误；

C.设Oe=OM=r,贝U

Oa=41r

eM=41r

aM=A/3/'

根据点电荷电场中某点电势的表达式可知，各点电势分别为

(po=2k—

r

(PL.=y[2k—

r

2V3.Q

(Pa=二~左一

3r

则。点与e点的电势差

e点与a点的电势差

TT2kQ,g73.

U

ea=Q-<P(I=(--------)

。点与e点的电势差不等于e点与。点的电势差，C错误；

D.将试探电荷+g由。点沿直线改移动到。点，电场力做负功，电势能增大，越过。点后电场力做正功,

电势能减小，D正确。

故选D。

5.抛石绳是藏族牧民用于驱赶牛羊的生产工具。使用时，将石子放在中间枣核形织物中，右手中指抠住套

环，抓住鞭梢，逆时针方向抡甩几圈，瞅准对象后放松鞭梢，抛出的石子运动距离可达百米以上。假设石

子被抛出前做半径r=L5m的圆周运动，被抛出后做斜上抛运动。在某次抛掷中，石子离开织物包时的速

第4页/共23页

度大小为36m/s,速度方向与水平方向成45°角斜向上，取重力加速度g=lOm/s?,乃=3，不计石子抛

出点与落地点的高度差，忽略空气阻力，则（）

A.石子离开织物包前瞬间的转速为2.4r/s

B.石子离开织物包前瞬间的向心加速度大小为86.4m/s2

C.石子被抛掷的最大高度〃=64.8m

D.石子被抛掷的水平位移x=129.6m

【答案】D

【解析】

【详解】A.线速度与转速的关系为

v0=cor=2兀nr

石子的转速

v36...

n=---0--=------------r/s=4r/s

271r2x3x1.5

故A错误：

B.石子的向心加速度大小为

=2k=m/s2=864m/s2

r1.5

故B错误；

C.在竖直方向上有

(%sin45"J-2gh

代入数据解得

(vsin45°I

n-----32.4m

故C错误:

D.设石子做斜上抛运动的上升时间为3则竖直上升过程中速度满足

%sin45°=gt

第5页/共23页

水平位移

x=v0cos45°x2z

解得

cos45°sin45°

x=-5-------------------=129.6m

g

故D正确。

故选D。

6.某螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为北的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体

内物质总质量为M，可认为均匀分布，球体内外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中

心的距离为厂，引力常量为G。科学家根据实测数据，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆周运动的

速度大小v随厂变化的关系图像如图所示。在，•>/?范围内的恒星速度大小几乎不变，科学家预言螺旋星系

周围(r>/?)存在一种特殊物质，称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力相互作用，并遵循万有引力

定律。已知喑物质在以此螺旋星系中心为球心的任意球面上质量均匀分布，球面外的暗物质对球面内恒星

A.在「〈火范围内，星系中不同位置处恒星的加速度a与尸成反比

B.在范围内，星系中不同位置处恒星的加速度。与厂成反比

C.在W3R范围内，暗物质的质量为3M

D.在m3R范围内，暗物质的质量为2M

【答案】D

【解析】

【详解】AB.设质量为加的星体速度为v,在rVR范围内，由图可得丫8尸，而

V2

a=—

r

可得

«ocr

第6页/共23页

AB错误；

CD.在厂=R处

_Mmv2

(J—r--m—

R2R

设W37?范围内暗物质的质量为M',r=3E处

(Mv2

G------9—=m——

(3及『3R

解得

M'=1M

C错误，D正确。

故选DO

7.如图所示，两条足够长，间距d=1m的光滑平行金属导轨物V和P0固定在水平面上，阻值R=2C的定

值电阻与导轨的例、尸端相连，导轨电阻不计。空间中存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为8=1T

的匀强磁场，质量机=0.1kg、长度L=1m、阻值不计的金属杆成垂直于导轨放置并且始终与导轨接触良好。

在杆ab的中点处系一根不可伸长的轻绳，轻绳跨过定滑轮与一个质量也为m的物块相连，滑轮左侧轻绳与

导轨平面保持平行。某时刻释放物块，物块和金属杆从静止开始运动，当物块下落的高度人=2m时，二者

达到最大速度。重力加速度g取lOm/s?，不计空气阻力。从开始运动到达到最大速度的过程中，下列说

B.通过电阻R的电荷量为0.7C

C.所用的时间为1.4sD.电阻R产生的热量为1.8J

【答案】C

【解析】

【详解】B.通过电阻R的电荷量为

-BLv

q=It=-----

R

第7页/共23页

故B错误；

C.金属杆达到最大速度％时加速度为零，有

mg=1mLB

r—5

mR

可得

%=Z^=2m/s

mBZI}

由动量定理得

mgt-1LB-t=2/wvm-0

解得

仁郎+2-%=]4s

mg

故C正确:

A.平均速度为

-hl,10,

v=—=——m/s=—m/s

t1.47

故A错误；

D.由能量守恒定律得

nigh=—x2mv^+Q

解得

Q=mgh-mv^=1.6J

故D错误。

故选C。

二、多项选择题：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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0

分。

8.“空气充电宝''是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空

气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的p-7图像如图所示，M与横轴平行。下列说法错误的

是（）

第8页/共23页

A.a-b过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少

B.a-6过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功

C.6-C过程中，气体温度降低，体积增大

D"-c,过程中，每个气体分子的动能都减少

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图知过程中压强不变，根据压强的微观意义可得，温度升高，分子的平均动能增大，

为保持压强不变，分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数应减少，A正确；

B.由图知4-6过程中气体压强不变，温度升高，由

也=C

T

可得气体体积增大，气体对外界做功，少<0,理想气体的内能只与温度有关，故内能因温度升高而增大,

△U>0,结合热力学第一定律

可得

2>0

即气体一定从外界吸收热量，且吸收的热量大于气体对外界做的功，B正确；

C.由图知6-C过程中，气体压强减小，温度降低，图线上各点与原点连线的斜率逐渐减小，又由

P十

可得图像中的状态点与原点连线的斜率与体积大小成反比，所以6-c过程中，气体体积逐渐增大，C正确：

D.温度是分子平均动能的标志，b-c过程中气体温度降低，表明分子的平均动能减少，但并不是每个分

子的动能都减少，D错误。

该题选择错误的选项，故选D。

9.近年来，中科院研发的第三代横波探测成像测井仪在超深中实现了清晰的井外地质成像及8340米深度的

探测纪录，创下该类国产仪器深度探测纪录。图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在f=0时刻的波形图，图

乙为x=6m从质点P的速度-时间（v-f）图像，下列说法正确的是（）

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V

A.该波沿x轴负方向传播，波速为5m/sB.在0.6s内质点尸运动的路程为3m

D.当测井仪运动时，接收到该波的频率为aHz

C.质点尸在r=0.5s时刻的位移为5cm

6

【答案】AC

【解析】

【详解】A.从乙图可知，在，=0时刻P点速度为正向最大值，即尸点正在平衡位置向方向振动，根

据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播，由甲图可知波长

2=6m

由乙图可知周期

T=1.2s

故波速

v=A=5m/s

T

故A正确;

B.质点产经过0.6s恰好振动半个周期，运动的路程

s-2A-20cm

故B错误;

C.由甲图可知该波质点振幅为10cm,有

r=o.5s=—r

12

质点P的振动方程为

2/r

y-Asin—t

即

y=lOxsin—x—7|cm=5cm

T12)

故C正确;

D.该波的频率为

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/=-=-Hz

T6

根据多普勒效应可知，当测井仪运动时I接收到的频率可能大于或小于』Hz,故D错误。

6

故选AC。

10.我国水力资源居世界首位，西部地区水力发电潜力巨大。水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主

要指重力势能）转化为电能。如图所示，某小型水力发电站水流量。=5n?/s（流量是指流体在单位时间

内流过某一横截面的体积），落差〃=12.5m,发电机（内阻不计）的输出电压5=400V,输电线总电阻

r=10。，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其

中〃3：%=475:11,用户获得的电压q=220V,用户消耗的功率4=475kW,变压器均视为理想变压

器，己知水的密度p=1.0xl03kg/n?,取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

用

电

器

A.输电线损失的电压为180VB.输电线损失的电功率为25kW

C.升压变压器原副线圈的匝数比〃।：〃2=生95D.机械能转化为电能的效率为80%

【答案】BD

【解析】

【详解】A.根据变压器电压与匝数的关系

L巴

。4n4

得

U3=9.5kV

理想变压器无能量损失

4=心=475kW

根据

P、=UL

解得

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/,=50A

高压输电线电阻损失的电压

A£/=/2r=500V

A错误;

B.高压输电线损失的功率

AP=/“=25kW

B正确;

C.输电电压

"=t/3+At/=10kV

则

"与=_L

n2U225

C错误;

D.发电机输出电功率

6=4+AP=500kW

单位时间内水流的机械功率

兄=?=唯1[=625kw

故机械能转化为电能的效率

〃=二xl00%=80%

4

D正确。

故选BD«

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.利用图甲所示实验装置可探究“等温条件下气体体积与压强的关系”。将注射器竖直固定在铁架台上，

注射器内封闭一定质量的空气，已知压强计通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在

图中标明。待气体状态稳定后，记录注射器内封闭空气的压强p和体积匕改变其体积和压强，记录多组数

据并作出匕,拟合曲线。

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(1)关于该实验，下列说法正确的是。

A.柱塞上涂抹适量润滑油主要是为了减小柱塞与注射器之间的摩擦力

B.为方便推拉柱塞，最好是用手握紧注射器再推拉柱塞

C.实验中应缓慢推拉柱塞，且待气体状态稳定后再记录数据

D.处理数据时，作p-/图像比作广,图像更加形象直观

P

(2)图乙中图线向上弯曲的原因可能是在实验过程中o

A.注射器内的气体温度升高B.注射器内的气体温度降低

C.注射器有漏气现象D.注射器有进气现象

(3)某次实验过程中，得到了如图丙所示不过原点的图像，如果实验操作规范，图丙中的匕代表

【答案】①.C②.AD##DA③.在柱塞内隐藏的细管中的气体体积

【解析】

【详解】为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是注射器柱塞上涂上润滑油，防

止漏气或进气，因压强计可直接测出压强，故摩擦力对测量基本无影响，故A错误；

B.手握紧注射器会导致封闭气体温度变化，故B错误；

C.若快速推拉柱塞，则有可能造成气体温度变化，所以应缓慢推拉柱塞，当柱塞移至某位置时，应等状态

稳定后，记录此时注射器内气柱的体积和压强计的压强值，故C正确；

D.封闭气体在等温变化下，作出的p--图像是双曲线的一支，而k,图像是直线，更加形象直观，故D

P

错误。

故选C。

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（2）[2]根据理想气体状态方程

叱=。

T

可得

V=CT-

P

图像向上弯曲，图线的斜率变大，可能是温度r升高，也可能是常数c变大，c与气体的质量和种类有关,

所以可能是气体的质量，"变大，发生了进气现象。

故选AD»

（3）[3]如果实验操作规范、正确，依据实验数据画出的上,图像应是过坐标原点的直线，但如图丙所示

P

的匕,图像不过原点，该图线的方程为

P

V^CT---VQ

P

说明注射器中气体的体积小于实际封闭气体的体积，结合实验器材可知，图内中的外代表在柱塞内隐藏的

细管中的气体体积。

12.某温度传感器设计电路如图甲所示，要求从表盘上直接读出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为0℃）,

其中保护电阻4=400。，调零电阻&的可调范围是0〜100。，理想电流表量程为0〜6mA,电源电动势

E=3V（内阻不计），金属热电阻的阻值R与温度f的对应关系如图乙所示。

（1）要对温度传感器进行调零，调零电阻与应调为

（2）将电流表刻度线改为温度刻度线后，温度刻度线是（选填“均匀”或“不均匀”）的。

（3）测量温度时，若要求电表指针偏转不低于满量程的,，则该传感器的温度测量范围是0〜℃»

3

（4）由于电池老化，电动势会小于3V,传感器测得的温度值（选填“大于”“等于”或“小

于”）真实值。

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【答案】①.60②.不均匀③.1200④