河北省保定市部分高中2024届高三年级下册二模考试物理试卷(含答案)

河北省保定市部分高中2024届高三下学期二模考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.2022年10月，某人拍摄到一张太阳的照片，照片看起来像极了“笑脸”。形成

“笑脸”，太阳释放了巨大的能量。太阳内部的热核反应方程为

:He+X+），下列说法正确的是（）

A.X为电子

B，H的比结合能比:He的比结合能小

C.y射线的电离能力比a射线的强

D.该反应为核裂变

2.蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上

A、B.C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b.c（可视为弹性绳）的延长线

均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且。中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计

重力）中央，下列说法正确的是（）

A.a中张力大于》中张力

B.a中张力与b中张力大小相等

C.若。突然断开，则蜘蛛仍能保持静止

D.若。突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下

3.枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家

枣园中细高枣树的树干，把枣子摇下来，下列说法正确的是（）

A.摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定增大

B.摇动同一棵树的频率增大，树干振动的幅度一定减小

C.用不同的频率摇相同的树干，树干的振动频率一定相同

D.用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同

4.图为某兴趣小组发射的自制水火箭。发射前瓶内空气的体积为L2L,水的体积为

0.8L,瓶内空气压强为3atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的空气

变化，外界大气压强为latm。在瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为（）

A

空

气

过

喷嘴

A.1.8atmB.2.1atmC.2.5atmD.2.8atm

5.有一带正电粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其速度v随位移x变化的关系图像

如图所示。取。点的电势为零，下列说法正确的是（）

B.2%处的电势是。处电势的2倍

C.该粒子做加速度增大的加速运动

D.该粒子在%0~2%段的动能增加量是。~%段动能增加量的2倍

6.我国正在大力发展风力发电，2024年4月2日，中国电建设计承建的西藏八宿县

100兆瓦保障性并网风电项目举行开工仪式。某风力发电机输出电压的有效值为

2500V,用户得到的电压的有效值为220V,用户消耗的电功率为144kW,输电线的总

电阻为160Q,输电线路示意图如图所示。输电线损失的功率为输送功率的10%,变压

器均视为理想变压器，已知降压变压器副线圈的匝数为no匝，则下列说法正确的是

--……:降压变压器

A.风力发电机的输出功率为150kW

B.通过输电线的电流为10.2A

C.升压变压器副线圈的匝数是原线圈匝数的5倍

D.降压变压器原线圈的匝数为7200匝

7.运动员从某一高度将质量为机的排球击出，从击出排球瞬间开始计时，排球在空

中飞行的速率V随时间/的变化关系如图所示，图中相关坐标值均为已知，,2时刻排球

恰好落到对方的场地上。排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g,以

地面为参考平面。下列说法正确的是（）

A.击球点到落地点间的水平距离为%马

B.击球点到落地点间的水平距离为卬1+匕“2-4）

22

C.排球运动过程中离地的最大高度为上二至

2g

D.排球的最大重力势能为皿二2©

2

二、多选题

8.某电影中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”

由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳（延长线过地心）

相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是

A.地面基站应建在赤道上缆绳配重

B.配重的线速度小于同步空间站的线速度

c.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小

D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，则配重将在更低的轨道做圆周运动

9.如图所示，足够长的倾角为30。的绝缘粗糙斜面固定在水平面上，斜面上方有与斜

面平行向上的匀强电场，一质量为0.1kg、带正电的物块（视为质点）以一定的初速度

沿斜面向上运动，加速度大小为3m/s2、方向沿斜面向下，取重力加速度大小

g=10m/s2,则在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.物块的机械能和电势能之和减小

B.物块受到的电场力小于0.2N

C.电场力做的功大于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和

D.物块的机械能增加

10.如图所示，有两根足够长、间距为L的光滑竖直金属导轨，导轨上端接有开关、

电阻、电容器，其中电阻的阻值为R,电容器（不会被击穿）的电容为C,质量为加

的金属棒水平放置，整个装置放在垂直导轨平面向外、磁感应强度大小为3的匀

强磁场中，不计金属棒和导轨的电阻。闭合某一开关，让沿导轨由静止开始释

放，金属棒和导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。在金属棒MN沿导轨下

滑的过程中，下列说法正确的是（）

A.只闭合开关S2，金属棒先做匀加速运动，后做匀速运动

B.只闭合开关S2,通过金属棒的电流为mgCB）

m+CB21}

C.只闭合开关S1,金属棒MN先做加速运动，后做匀速运动

D.若只闭合开关S1,金属棒MN下降的高度为时速度大小为v,则所用的时间为

v2B-I}h

—+---------

gmgR

三、实验题

11.某实验小组用如图甲所示的装置（指针在图中未画出）做“探究弹簧的弹力与伸

长量之间的关系”实验。

fF/N

■V■S■■B■・

8,0H■^M■a■S9S一

7.0■r■.■

丙

（I）不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，已知刻度尺的0刻度线与弹簧上

端对齐，由此可得弹簧的原长4=cm。

（2）由实验得到弹簧弹力R以及相应弹簧的伸长量x,画出E-x的关系图像如图丙

所示，弹簧的劲度系数%=N/m。（结果保留三位有效数字）

12.2024年1月某地举办了耙耙柑采摘节，某中学课外活动小组利用铜片、锌片和耙

耙柑制作了水果电池，经过粗测该水果电池的电动势约为2.5V,内阻约为IkC。

实验室备有下列器材供选用：

A.电流表（0~3mA,内阻为200。）；

B.电流表（0~0.6A,内阻为1C）；

C.电压表（0~3V,内阻约为30kQ）；

D.电压表（0~6V,内阻约为60kC）；

E.滑动变阻器（0~2000Q,额定电流为1A）。

（1）为了尽量准确测量该水果电池的电动势和内阻，应该选择的电路图是

（填“甲”或“乙”）。为保证实验安全、准确、操作方便，电流表应选用

电压表应选用。（后两空均填仪器的字母代号）

（2）在实验中根据电压表的示数。与电流表的示数/的值，得到的U-/图像如图丙

所示，根据图丙中所给数据，可知该水果电池的电动势E=V,内阻

r=Qo（均保留三位有效数字）

四、计算题

13.如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A,水深力=4m。从点光源A

射向池边3点的光线A3与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为

4

------O

3

（1）求光源到池边3点的水平距离;

（2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角

恰好为45。，求此时点光源A发出光线的入射角的正弦值。

14.如图所示，一块质量叫=2.5kg的长木板A静止放置于光滑水平地面上，其左端

放置一个质量?=L5kg的物块及在物块3的上方高/z=1.6m处有一悬挂点。，通过

轻绳悬挂质量外=lkg的小球C,小球C静止时与物块3等高且恰好无相互作用力接

触。现将小球C拉至轻绳与竖直方向的夹角6=60。处由静止释放，小球C下摆至最低

点时与物块3发生碰撞并粘在一起（C不与A接触），同时轻绳被刀片割断。已知物

块3与长木板A间的动摩擦因数〃=02,物块3不会从A上滑离，取重力加速度大小

g=10m/s2,物块3、小球C均可看成质点，不计空气阻力。求:

（1）小球C与物块3碰后瞬间的速度大小；

（2）长木板A的最小长度。

15.中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图如图所

示。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其

中的中性粒子沿原方向运动，被接收板（未画出）接收；一部分离子打到左极板，其

余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L各组成粒

子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为瓦。已

知正离子的电荷量为外质量为加，两极板间电压为。、间距为3极板长度为2L,

吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若正离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度

可忽略不计。

多样性粒子束

（1）要使%的正离子能在两极板间做匀速直线运动，可在极板间施加一垂直

于纸面的匀强磁场稣，求为的大小;

（2）若入射粒子的速度均为匕,撤去极板间的磁场稣，求进入偏转磁场反

的正离子占总正离子数的比例〃；

（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场综并调整磁感应强度稣大小，使

吗=3部的正离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图

所示，当4-丝0时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。

Lq

参考答案

1.答案：B

解析：A.根据质量数守恒和电荷数守恒可知X为中子，A错误；

B.因为生成物更稳定，所以；He的比结合能更大，B正确；

C.Y射线的电离能力比a射线的弱，C错误；

D.题中反应为核聚变，D错误。

故选B。

2.答案：B

解析：

3.答案：D

解析：AB.对于受迫振动，只有当驱动频率越接近固有频率时，振动的幅度才越大，

故AB错误；

CD.摇动树干，树干做受迫振动，树干的振动频率取决于驱动频率，用不同的频率摇

相同的树干，树干的振动频率一定不同，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频

率一定相同，故C错误，D正确。

故选D。

4.答案：A

解析：由题意可知，发射前，瓶内空气的压强和体积分别为B=3atm、K=1.2L,水

完全喷完瞬间，瓶内空气的体积％=L2L+0.8L=2.0L,设瓶内的水刚喷完瞬间，瓶

内空气的压强为P2,瓶内气体经历等温变化，根据玻意耳定律有。苗=2匕，解得

p2=1.8atm,故选A。

5.答案：C

解析：

6.答案：D

解析：A.用户得到的电功率

Pn=Px(1-10%)=144kW

可得风力发电机的输出功率

P=160kW

故A错误；

B.输电线损失的功率

扁=PxlO%=/fr=16kW

通过输电线的电流

笔=1。人

故B错误；

C.升压变压器副线圈两端电压的有效值

。2=£=16000V

，2

可得升压变压器原副线圈的匝数之比

%_U、_5

n2U232

升压变压器副线圈的匝数是原线圈匝数的8倍，故C错误；

5

D.输电线上的电压损失

。损=/2%=1600V

降压变压器原线圈两端的电压

。3=。2-。损=14400V

可得降压变压器原、副线圈的匝数之比

n3_U3_720

%一可一TT

降压变压器原线圈的匝数为7200匝，故D正确。

故选D。

7.答案：D

解析：AB.由题图可知，运动员从某一高度将排球击出，排球的速度先变小后变大，4

时刻排球处于最高点，速度方向水平，击球点到落地点间的水平距离％=卬2,故AB

错误；

CD.排球落地时竖直方向的分速度％=层二年，由速度位移公式可得排球运动过程中

离地的最大高度〃=1=纭7,排球的最大重力势能上=,热〃=返二d,故C

2g2gP'2

错误，D正确。

故选D。

8.答案：AC

解析：A.由题意可知，缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，故地

面基站应建在赤道上，故A正确；

B.配重和同步空间站的角速度相同，由丫=0-，由于空间站的环绕半径小于配重的环

绕半径，可知配重的线速度大于同步空间站的线速度，故B错误；

C.箱体在上升过程中受到地球的引力尸=G等，万有引力随着箱体与地球距离的增大

而减小，故C正确；

D.根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力

uMmMm_2,2

r—CJ——<CJ———mco丫生<诲

即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，则配重会做离心运动，故D错误。

故选ACo

9.答案：AD

解析：A.在物块向上运动的过程中，物块克服摩擦力做功，机械能和电势能之和减

小，故A正确；

B.设物块的质量为如受到的电场力大小为受到的摩擦力大小为了,根据牛顿第

二定律有

mgsin6+/-F电=ma

可得

心-7=0.2N

故B错误；

C.物块加速度大小为3m/s2、方向沿斜面向下，则

mgsin0+f>F^

根据克服摩擦力和重力做的功与电场力做的功的关系，有

(mgsin0+f)x>F^x

即电场力做的功小于物块克服摩擦力与克服重力做的功之和，故C错误；

D.物块受到的外力中，电场力大于摩擦力，电场力与摩擦力的合力做正功，物体机械

能增加，故D正确。

故选ADo

10.答案：BC

解析：AB.只闭合开关S?,在金属棒运动过程中取一段时间4,且4趋近于零,

设金属棒的加速度大小为a,则有

,NQCAUCBLAv/

I=----=--------=----------=CBLa

A?ArAr

对金属棒，根据牛顿第二定律有

mg—BIL=ma

解得

a=唾

m+CB-l}

I_mgCBL

m+CB-l}

可知金属棒做匀加速直线运动，A错误，B正确;

C.只闭合开关S1,金属棒刚释放时有

mg—ma

之后金属棒受重力和安培力共同作用，根据牛顿第二定律有

mg一心=ma'

「BLvB2I}V

又F*=BIL=B——L=--------

女RR

其中金属棒的速度v在增大，则金属棒做加速度减小的加速运动，直到安培力和重力

平衡后做匀速直线运动，C正确；

D.若只闭合开关武，金属棒下降高度为时速度为v,则在这个过程中对金属棒用

动量定理有

mgt-BILt=mv-0

ACP

又T石丁BLh

q=It=—t=—^t=--

RRR

2

解得:上+BI?h

gmgR

D错误。

11.答案：(1)5.90(5.88~5.92均给分)

(2)107(105〜109均给分)

解析：

12.答案：(1)乙；A；C

(2)2.60(2.58~2.62均给分)；840(824~856均给分)

解析：

13.答案：(1)3m(2)逑

8

解析：(1)设到达池边3点的光线的入射角为3由折射定律有

..1

sm1二一

n

由几何关系有sini=1

m+h2

解得光源到池边B点的水平距离/=3m。

(2)设此时救生员的眼睛到池边3点的距离为x

救生员的视线与竖直方向的夹角夕=45。

由折射定律有

“sinz"=sin。'，式中，'是光线在水面的入射角

解得sin，，=述

8

14.答案：(1)1.6m/s(2)32m

解析：(1)小球。由静止释放到第一次到达最低点的过