河北省邢台市多校2024届高三年级下册模拟预测物理试卷(含答案)

河北省邢台市多校2024届高三下学期模拟预测物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心成功将爱因斯坦探测卫星发

射升空。爱因斯坦探测卫星将在距离地面高度约为600km、倾角约为29。的轨道上做

匀速圆周运动。同步卫星距地面的高度约为3.6x104.,则爱因斯坦探测卫星运行时

()

A.周期比地球同步卫星的大

B.速率比地球同步卫星的速率大

C.角速度比地球同步卫星的角速度小

D.加速度比地球同步卫星的加速度小

2.在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上弹起后在空中旋转

360。。已知演员离开蹦床时的速度大小为也在上升过程中就已经完成了旋转动作，

重力加速度大小为g,不计空气阻力，下列说法正确的是()

A.演员在上升的过程中处于超重状态

B.演员在下落过程中处于超重状态

C.演员在空中旋转的时间不超过上

g

2

D.演员上升的最大高度为L

g

3.贫铀弹是以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹，它利用贫铀合金

的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标，其多用来毁伤坦克等装甲目标。科

学研究发现，铀238具有极大的危害性，它的半衰期为45亿年，其衰变方程为

转Th+；He+y,该衰变过程中产生的7光子照射到逸出功为叽的金属上，逸

出光电子的最大初动能为线0。已知光电子的质量为根，光速为C，显朗克常量为瓦

下列说法正确的是（）

A.衰变产生的Y光子具有很强的电离能力

B.”Th原子核中含有90个中子

C.Y光子的波长为一^

叱）+Ek。

D.100个第u经过90亿年后一定剩余25个

4.“水神功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传

导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传

播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和。是这列简谐横波上的两个

质点，从该时刻（设为f=0）起质点。在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法

正确的是（）

A.该列简谐楼波沿x轴负方向传播，波速大小为lm/s

B.该列简谐横波与频率为2Hz的简谐横波可发生稳定干涉

C.在/=ls时，质点P的加速度为零

D.从f=0到t=3s,质点Q通过的路程为2.4m

5.某光学器材为透明球体，其横截面如图所示，该横截面的半径为凡A3是直径。

现有一束单色激光由。点沿平行A3的方向射向球体，激光经折射后恰好经过3点，

已知3点到足够大的光屏的距离L=3火，光学器材的折射率〃=石，激光在真空中的

传播速度大小为c,则激光从入射点传播到光屏所用的时间为（）

M

6.能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减

少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效

值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡L，副线圈接有合

适的灯泡L2（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻凡及滑动变阻器R,电

流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑

动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（）

A.电压表（V）的示数减小

B.灯泡L1变亮

C.定值保护电阻R。的电功率增大

D.灯泡L2变亮

7.如图所示，原长为/的轻质弹簧，一端固定在。点，另一端与一质量为机的小球相

连。小球套在竖直固定、足够长的光滑杆上。杆上M、N两点与。点的距离均为2%,

P点到。点的距离为/,0P与杆垂直。小球以某一初速度从N点开始向上运动，到达

〃点时速度恰好为0。整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，合力加速度大小为

go下列说法正确的是（）

/,，'M

t/

、t

7

7\

、

、N

A.从N点到P点的运动过程中，小球受到的合力一定先做正功后做负功

B.小球在N点时的动能为2百〃3

C.弹簧的劲度系数为学

D.小球从N点向下运动到最低点的过程中增加的弹性势能为2"wg/

二、多选题

8.某同学沿直线运动，其位移x与时间/的关系如图所示，关于该同学的运动情况,

下列说法正确的是（）

A.在0~4时间内，该同学的速度越来越小

B.在0~4时间内，该同学的加速度一定越来越小

C.在4时间内，该同学可能做匀变速直线运动

D.在4~与时间内，该同学的加速度一定越来越小

9.小宋同学根据静电除尘原理设计了如图所示的高压电场中药干燥器。在大导体板

上铺一层薄中药，针状电极。和平板电极接在高压直流电源上，其间产生了

如图所示的电场E。水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端

带等量的负电。水分子在电场力的作用下从中药材中被加速分离出去，在鼓风机的作

用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的。已知虚线ABCD是某一水分子从A处由

静止开始的运动轨迹，下列说法正确的是（）

o

A.水分子在C处时，水分子受到的合力为零

B.水分子沿轨迹A3CD运动，从A点运动到离。最近之前，电场力对水分子中的负电

荷始终做正功

C.水分子沿轨迹ABCD运动的过程中，电势能一直减小

D.若只把高压直流电源的正、负极反接，则水分子的运动轨迹不变

10.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场3（未画出）,两个用

同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2,其边长分别为乙、乙，且满足4=24，两线

框的下边缘距磁场上边界的高度均为八现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到

地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上

边界,不计空气阻力，下列说法正确的是（）

B

/77T77777777777777/

A.若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为q、a2,则q>g

B.若线框1、2落地时的速度大小分别为匕、岭，则匕=岭

C.若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为Q,则Q〉Q

D.若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为外％,则%>%

三、实验题

11.某学习小组设计了如下的实验研究平抛运动。如图所示，弯曲轨道A5固定在水

平桌面上，在离轨道边缘3不远处有一可移动的竖直平面abed,该平面与钢珠平抛的

初速度方向垂直，平面中心的坚直线上有刻度，原点。,（0刻度）与边缘3等高，以竖

直向下建立y轴，以边缘3正下方的&(0刻度)点为原点建立水平x轴。实验时，将竖

直平面移动到x处，从固定立柱A处由清止释放体积很小的钢珠，钢珠从3点离开后

击中中心竖直线上某点，记录刻度值y；改变x,多次重复实验。

(1)研究平抛运动规律时，下列说法正确的是。

A.弯曲轨道必须光滑

B.弯曲轨道末端的切线水平

C.平面"cd是否在竖直平面内,对实验结果没有影响

D.选用相同体积的木球代替钢珠,实验效果更好

(2)下列图像中，能正确反映y与x关系的是o

(3)若某次让钢珠从固定立柱A处由静止释放，记录钢珠击中中心竖直线的刻度，记为

%;将竖直平面向远离8处平移10.0cm,再次让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录

钢珠击中中心竖直线的刻度为%=%+5.0cm；将竖直平面再向远离3处平移

10.0cm,让钢珠从固定立柱处由静止释放，记录钢珠击中中心坚直线的刻度为

%=%+19.8cm。钢珠的初速度大小%=m/s□(取重力加速度大小g=9.8m/s2,

结果保留两位有效数字)

(4)某同学将此装备中的竖直平面abed固定，然后尽量减少钢珠与弯曲轨道之间的摩擦

直至可忽略，让钢珠从离桌面高力处由静止释放，记录钢珠击中中心坚直线的刻度，

记为以改变钢珠由静止释放时离桌面的高度力，重复实验，由实验数据可以推得人与

(填＞、/、成反比。

12.多用电表是一种多功能仪表，可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等物

理量。

⑴指针式多用电表使用前应该调整_____(填“欧姆调零旋钮”“指针定位螺丝”或“选择

开关”)，使指针指到零刻度。

(2)现用该多用电表测某定值电阻的阻值，把选择开关旋转到“xlk”位置，指针指到“加

处，由于误差较大，应选择合适倍率重新测量，选择合适倍率后，(填“要”或“不

要”)重新进行欧姆调零。正确操作后，指针指到“”处，则该电阻的阻值为C。

(3)图乙是某同学设计的多用电表测电阻的欧姆调零原理图，电池的正极应接(填

“红”或"黑”)表笔。图中(G)为表头，量程为1004A,内阻&=4kQ,滑动变阻器的最

大阻值&=lkQ,两表笔短接，通过调节人6间的触点使(G)满偏。已知&=2kQ,

电池电动势为L50V(电池内阻可忽略)，触点在。端时(G)满偏，则凡=

四、计算题

13.医生在给病人输液时，若需要输送两瓶相同的药液，可采用如图所示的装置。细

管。与大气相通，细管b是连通管(可通气也可通药液)，细管c是输液管(下端的针头

与人体相连，图中未画出)，开关K可控制输液的快慢，也可停止输液。A、3是两个

完全相同的药瓶，吊置的高度相同。开始时，两药瓶内液面与通气管口的高度差均为

%,液面与瓶底的高度差均为乩已知药液的密度为Q,大气压强为外，重力加速度

大小为g，不考虑温度的变化。

(1)打开K,药液缓慢输入病人体内，简要回答在A瓶内的药液打完.前，A瓶上方气体

的压强和3瓶上方气体的压强的变化情况；

(2)当A瓶内液面与管口的高度券=g时，求通过细管。进入A瓶内气体的质量与开

始时A瓶内气体质量的比值。

14.如图所示，在xOy平面的第一象限内有半径为H的圆形区域，该区域内有一匀强

磁场，磁场的方向垂直纸面向里。已知圆形区域的圆心为。，其边界与x轴、y轴分

别相切于P、。点。位于P处的质子源均匀地向纸面内以大小为v的相同速率发射质

量为加、电荷量为e的质子，且质子初速度的方向被限定在两侧与尸。的夹角均

为30。的范围内。第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E,在x

轴(x<0)的某区间范围内放置质子接收装置MN。已知沿PO'方向射入磁场的质子恰

好从Q点垂直y轴射入匀强电场，不计质子受到的重力和质子间的相互作用力。

(1)求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)求y轴正方向上有质子射出的区域范围；

(3)若要求质子源发出的所有质子均被接收装置接收，求接收装置的最短长度

Xo

15.如图所示，在光滑水平台面上，一质量M=O1kg的物块1(视为质点)压缩弹簧后

被锁扣K锁住。现打开锁扣K,物块1与弹簧分离后与静止在平台右侧质量加=0.2kg

的物块2(视为质点)发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后物块2恰好从3点沿切线方向

进入光滑竖直的圆弧轨道BC,圆弧轨道5c所对应的圆心角。=53。，圆弧轨道的

半径R=£m。已知A、3两点的高度差力=0.8m,圆弧轨道与水平光滑地面相切

于C点，物块2在水平地面上运动一段距离后从。点滑上顺时针转动的倾斜传送带

DE,假设滑上。点前后瞬间速率不变。传送带两端DE的长度L=2.35m,传送带的

倾角为37。，其速度大小v=2m/s。已知物块2与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,不计

空气阻力，不考虑碰撞后物块1的运动，取重力加速度大小

g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求：

⑴弹簧被锁定时的弹性势能；

(2)物块2在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量。

参考答案

1.答案：B

2

母加,GMmv2「/曰[GM好、音平久日।、由如缶、击在用

解析：由—弓—=m—=ma>r=ma,可得n=J---,轨道半径越小，速率、角速度和

r~rVr

加速度越大，周期越小，选项B正确，A、C、D错误。

2.答案：C

解析：演员在上升和下落的过程中均处于失重状态，选项A、B错误;

演员从离开蹦床至到达最高点的过程，所用时间/=上，故其在空中旋转的时间不超过

g

2

选项C正确；演员上升的最大高度〃选项D错误。

g2g

3.答案：C

解析：Y光子不带电，电离能力弱，选项A错误；

；；Th原子核中含有90个质子和144个中子，选项B错误；

由爱因斯坦光电效应方程"二网+Eko知，%='°，选项C正确；

彳叱）+Eko

放射性元素的半衰期是对大量原子核的行为进行统计预测，对于具体个数的原子核无

意义，选项D错误。

4.答案：A

解析：由题图乙可知，此时刻质点Q的振动方向向上，由“同侧法”可判断，波沿x轴

o2

负方向传播，波速大小v=—=-m/s=lm/s,选项A正确；

T2

这列简谐横波的振动周期T=2s,频率/=0.51Hz；而发生稳定干涉的条件是频率相

同，选项B错误；

题图甲中P点的振动方向向下，经过f=ls,尸点运动到波谷处，最大位移处的加速度

最大，速度为零，选项C错误；从"0到t=3s,经过L5T,质点Q通过的路程为

6A=1.2m,选项D错误。

5.答案：D

解析：如图所示

M

i=20,且〃=皿，解得z-=60。，光在介质中的传播满足“=二光在光学器材中的

sin。v

传播时间4="包=邺，光从3点进入空气中的折射角也为，=60。，光从3点到

VC

MN的时间,2=9=竺，所以光从入射点传播到光屏所用的时间f=4+，2="，选项

ccc

D正确。

6.答案：D

解析：设变压器的原、副线圈的匝数之比为:%=左：1，滑动变阻器R的滑片向下滑动

少许，则副线圈电路的总电阻增大，作出该变压器的等效电路图，由理想变压器输入

功率等于输出功率，及电流比与匝数比成反比可知/效=%2火副，可知等效电阻上2H副

增大，则通过L1的电流域小，灯泡L］变喑，从而⑴的示数也减小，又因为L1的分压减

小，（1）的示数增大，由匝数比可知副线圈两端电压增大，灯泡b变亮，选项A、B错

误，D正确；

通过定值保护电阻&的电流减小，定值保护电阻&的电功率琐小，选项C错误。

7.答案：B

解析：弹簧的劲度系数未知，由已知条件不能求出弹簧的动度系数，不能判断小球在

N点时的合力方向，故小球向上运动过程中，受到的合力不一定先做正功，选项A、C

错误；由机械能守恒定律可知小球在N点时的动能Ek=2Gmg/,选项B正确；小球

从N点向下运动到最低点的过程中，由功能关系有第=线+%>26侬/,选项D错

误。

8.答案：AC

解析：本题考查匀变速直线运动的XT图像，目的是考查学生的理解能力。XT图像

的斜率表示速度，在0~4时间内，该同学做减速直线运动；在4~4时间内，该同学

做加速直线运动，其加速度可能不变，选项A、C正确；

不能得出在0~马时间内速度的变化率，即不能得出加速度的变化情况，选项B、D错

误。

9.答案：BD

解析：水分子做曲线运动，在C处时水分子受到的合力不为答，选项A错误；

水分子中的负电荷向针状电极Q靠近时电场力做正功，远离针状电极时电场力做负

功，电势能先减小后增大，所以水分子沿轨迹ABCD运动，从A点运动到离。最近之

前•电场力始终做正功，选项B正确、C错误；

如果把高压直流电源的正、负极反接，水分子仍会从A处向上运动，只不过带正电荷

的一端在上方，即水分子带正电荷的一端受到的电场力大于带负电荷的一端受到的电

场力，水分子的运动轨迹不变，选项D正确。

10.答案：CD

解析：由自由落体运动规律可知，两线框在下落力的过程中运动情况完全相同，同时

到达磁场的上边界且速度相等.边长为L的线框刚进入磁场时切割磁感线产生的电动势

E=BLv,线框受到向上的安培力大小尸=3〃(与磁场向里、向外无关)，线框的总电

4r

阻R=p—，线框的质量m=〃x4LS,由牛顿第二定律有机？-尸=加《,解得

S

a=g-^-,说明线框1、2进入磁场时，两线框的加速度大小完全相同，满足

PP\

4=外,选项A错误；

在线框2完全进入磁场至线框1完全进入磁场的过程中，穿过线框2的磁通量不变，

线框2只受重力，而穿过线框1的磁通量仍然变化，线框1受重力和安培力，即线框1

进入磁场的过程中克服安培力做的功多，由线框中产生的热量等于克服安培力所做的

功可知，。］〉。2，选项C正确；

在线框2完全进入磁场时，两线框的速度相同，若此时开始，两线框都不受阻力作

用，则两线框落地时速度相同，实际上线框2不受阻力作用，而线框1完全进入说场

前仍受阻力(安培力)作用，故落地时匕〈岭，选项B错误；

通过边长为L的线框横截面的电荷量q=/4=黑。=登=翳，所以名〉%,选

项D正确。

11.答案：(l)B(2)D(3)L0(4)y

解析：(1)实验只需要保证每次钢珠平抛的初速度一样即可，轨道光滑只能让平抛的初

速度更大一些，选项A错误；

弯曲轨道末端切线水平才能保证钢珠做平抛运动，选项B正确；

平面Med必须在竖直平面内，才可以准确测出每次钢珠的水平位移和竖直位移，选项

C错误；

选用相同体积的木球代替钢珠，空气阻力增大，效果不好，选项D错误。

(2)由x==解得>=点.％2,即%图像为开口向上的抛物线，y与产成

正比，图像为过原点的直线，选项D正确。

(3)由于水平方向移动的距离相同，故时间间隔相同，设为T,竖直方向由匀加速直线

、-.主生、人一曰/Ay/o.198—O.O5O—0.050卜^科口

运动的推论可得T=J------------------s=0.10s,水平万向活足

丫gV9.8

Ax=O.lm=%T,解得%=1.0m/s。

(4)其和学将此装备中的竖直平面固定，然后尽量减少钢珠与弯曲轨道之间的摩擦直至

可忽略，故该过程中可认为只有重力敬功，由动能定理有加g/i=；加匕2,解得

用=7^,又犬=卬〃=58/，解得/2=},故与y成反比。

12.答案：(1)指针定位螺丝

(2)要;1200

(3)黑；1250

解析：(1)指针式多用电表使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指到零刻度。

(2)用指针式多用电表测电阻时，每次换倍率后都要进行欧姆调零，该电阻的阻值为

12xl00Q=1200Qo

(3)电流应该从黑表笔流出多用电表，则应接黑表笔；触点在。端时G满偏，则&与

G串联，串联部分的电压5=/g(&+4)=0.50V,根据串、并联电路的特点可知&

两端的电压内=石-G=LOOV,所以通过用的电流/=区=500〃人，则通过鸟的电

流/1=/-4=400//A,根据部分电路欧姆定律得+1250Q

13.答案：⑴看解析⑵+6dpg&-27邂

9d(po-pg%)

解析：(1)细管。与大气相通，管口处的压强为Z，药液逐渐流出时，大气通过。管进

入A瓶，由于管口上方的液柱逐渐变小，所以A瓶内气体的压强逐渐增大；只要A瓶

管口上方还有药液，3瓶内药液的体积就不变，其上方气体的体积就不变，3瓶上方

的气体压强不变。

(2)A瓶内气体的压强P[=Po-pg\

Pz=P「Pgh

设药瓶的桢截面积为S,则A瓶内气体的体积K=dS

S

设A瓶内的气体在等温条件下压强为pi时的体积为吗，则p2v2=Py2'

解得V，=(3Po一夕g%)(3d+2%)S

：9(P3-pg勾)

通过细管。进入A瓶内气体的质量与开始时A瓶内气体质量的比值

一匕_6Po%+6dpgl\—2夕g/j

K9d(p0-pg/%)

14.答案：(1)B=—(2)0.57?<j<1.57?(3)x=%1-x2=(A/3-l)vj—

cRVeE

解析：(1)质子沿PO'方向射入磁场，伶好从。点射出，则质子做圆周运动的半径

2

厂=火根据洛伦兹力提供向心力有0丫3=机匕解得8=把

rcR

(2)质子从与左、右两侧夹角为30。方向上射入磁场，最终分别从磁场边缘上A、C

两点射出；对应圆周运动的圆心分别为。1、。2，则四边形。24。2氏、O