2023-2024年河北省高三二轮复习联考物理试题（一）（解析版）

2024届高三二轮复习联考（一）物理试题一、单选题1.图示为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量范围为。根据玻尔理论可知，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中，能产生不同频率的可见光光子有（）A.种 B.种 C.种 D.种【答案】D【解析】大量处于能级的氢原子向低能级跃迁过程共释放种频率的光，其释放的光子能量分别为，，，，，，由上述分析可知，其共释放的种频率的光中，共有种可见光。故选D。2.年月日在中国浙江杭州举办的第届亚运会中，我国选手兰星宇荣获吊环冠军。如图所示，兰星宇在比赛中吊环倒立处于静止状态，此时两根吊绳之间的夹角为。若兰星宇的质量为，重力加速度大小为，吊环重力不计，则（）A.每根吊绳的拉力大小为B.两个吊环对兰星宇的作用力大小为C.兰星宇单臂对吊环的作用力大小为D.兰星宇单臂对吊环的作用力大小为【答案】B【解析】设每根吊绳的拉力为，由于运动员处于静止状态，所以有，解得，故A项错误；由于运动员静止，所以运动员处于平衡态，即两个吊环对兰星宇的作用力大小与其所受重力大小相等，方向相反，故B项错误；兰星宇单臂对吊环的作用力与吊环对兰星宇的作用力等大反向，同理吊环对吊绳的作用力与吊绳对吊环的作用力等大反向。由此可知，兰星宇单臂对吊环的作用力与吊绳的拉力大小相等，即兰星宇单臂对吊环的作用力大小为，故C正确，D错误。故选C。3.年月日时分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约分钟后。神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，虚线为飞船的运行轨道，周期为，离地高度为。若飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，则地球的第一宇宙速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据万有引力提供向心力有，则地球质量，设地球的第一宇宙速度大小为，则，解得，故选B。4.如图所示，在直角三角形中，，。、两点各固定有点电荷，带电荷量分别为、，以点为球心固定有不带电的金属球壳，球壳半径为。已知静电力常量为，球壳表面的感应电荷在球心处产生的电场强度（）A.为零B.大小为，方向沿方向C.大小为，方向与方向夹角为D.大小为，方向沿平分线【答案】C【解析】处点电荷在点产生的电场强度沿方向，大小为，处点电荷在点产生的电场强度沿方向，大小为，、两处点电荷分别在点产生的电场强度方向互成，大小相等，所以合电场强度大小为，方向与方向夹角为；由于金属球壳内部电场强度处处为零，感应电荷在球心处产生的电场强度大小为，方向与方向夹角为。故选C。5.我国运动员林丹是羽毛球史上第一位集奥运会、世锦赛、世界杯、苏迪曼杯、汤姆斯杯、亚运会、亚锦赛、全英赛、全运会等系列赛冠军于一身的双圈全满贯选手，扣球速度可达。现将羽毛球场规格简化为如图所示的长方形，若林丹从点正上方高的点扣球使羽毛球水平飞出，羽毛球落到对方界内，取，不计空气阻力，则羽毛球的水平速度大小可能为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】羽毛球从点水平飞出做平抛运动，若球恰好能过网，在竖直方向有，解得从扣球点到网上端的时间，则羽毛球水平方向的最小位移为，则羽毛球的水平最小速度为，若球恰好不出界时，在竖直方向则有，解得，在水平方向的最大位移为，则羽毛球的水平方向最大速度为，羽毛球落到对方界内，水平速度大小范围则有，则羽毛球的水平速度大小可能为，故选B。6.某简谐横波沿轴传播，在时刻的波形如图所示，此时介质中有三个质点、和，的横坐标为，的纵坐标为，与间沿轴方向的距离为波长的倍，质点的振动方程为。下列说法正确的是（）A.该波沿轴正方向传播B.该波的波长为C.该波的波速大小为D.时刻起．质点回到平衡位置的最短时间为【答案】A【解析】由，得时，，经过极短的时间，，即时质点沿轴正方向振动，结合图像知，该波沿轴正方向传播，A正确；质点振动的周期，设时刻，质点第一次到达平衡位置处，即，解得，即波再传播质点处于平衡位置，如图中虚线所示，则，解得，B错误；波速，C错误；时刻起，质点回到平衡位置的最短时间为，D错误。故选A。7.如图所示，间距为、竖直固定的两根光滑直杆、下端之间接有定值电阻，上端接有电容为、不带电的电容器，和两小段等高、长度不计且用绝缘材料平滑连接，、、、电阻均不计。两杆之间存在磁感应强度大小为、方向垂直两杆所在平面向里的匀强磁场。现有一个质量为、电阻不计、两端分别套在直杆上的金属棒，时在大小为（为重力加速度大小）、方向竖直向上的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，速度稳定后，在时到达位置，在位置，瞬间为电容器充电，金属棒速度突变，之后金属棒继续向上运动，在时金属棒未碰到电容器。金属棒在运动过程中始终与两直杆垂直且接触良好，电容器始终未被击穿，则（）A.时金属棒的速度大小为 B.内金属棒上升的高度为C.内通过金属棒的电流随时间逐渐增大 D.内金属棒做加速度逐渐减小的加速运动【答案】B【解析】由题意可得时金属棒运动稳定即匀速直线运动，，，，联立求得，A错误；内，对金属棒应用动量定理可得，其中，，代入数据，联立求得，B正确；根据，，，，及牛顿第二定律可得，联立求得，说明金属棒向上做匀加速直线运动，电流不变，CD错误。故选B。二、多选题8.图示为一半圆柱形透明体横截面，横截面的圆心为，半圆柱的半径为，为直径上的点，，透明体的折射率为。现有一细光束以入射角从点射入半圆柱，则（）A.细光束经两次折射后会从弧面射出B.细光束经面折射，在弧面发生两次全反射后再从面射出透明体C.细光束第一次射出透明体时，折射角为D.细光束第一次射出透明体时，折射角为【答案】B、C【解析】作出光路如图所示，根据折射率表达式有，解得，由于，解得，在中，根据正弦定理可得，设透明体的临界角为，则有，可得，由于，所以光在点发生全反射，又由于，可得，则光在点发生全反射，最后从而射出，故B正确，A错误；由于，，则光的入射角为，根据光路可逆可知折射角为，故C正确，D错误。故选BC。9.在图示的电路中，交流电源的电动势随时间变化的规律为，内阻为，灯泡、、、、上均标有“，”的字样。若变压器可视为理想变压器，原线圈的匝数为匝，盏灯均正常发光，则（）A.时理想电压表的示数为零B.原、副线圈的匝数比为C.灯泡上标有“，”的字样D.整个电路的总功率为【答案】B、C【解析】理想电压表的示数为交表电流的有效值，所以其在时，理想电压表的示数不为零，故A项错误；灯泡均正常发光，设灯泡正常发光的电流为，由电路图可知，原线圈的电流为，有，解得，而副线圈上的电流为，由于是理想变压器，所以有，整理有，故B项正确；由之前的分析可知，副线圈的电压为，则原线圈的电压为，有，解得，由于和与原线圈串联，再与灯泡并联，所以灯泡的电压为，电路的电源电动势有效值为，交流电源内电压有效值为，电路的总电流为，流过灯泡的电流为，灯泡的功率为，故C项正确；整个电路的总功率为，故D项错误。故选BC。10.人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：如图所示，两人同时通过绳子对质量为的重物分别施加大小均为（为重力加速度的大小）、方向都与竖直方向成的力，重物离开地面高度后人停止施力，最后重物自由下落砸入地面的深度为。，不计空气阻力，则（）A.重物在空中上升的时间一定大于在空中下落的时间B.重物克服地面阻力做的功等于人对重物做的功C.重物刚落地时的速度大小为D.地面对重物的平均阻力大小为【答案】A、D【解析】设停止施力瞬间重物的速度大小为，根据动能定理有，则，设重物刚落地时的速度大小为，根据动能定理有，则，故C错误；重物在空中运动过程，开始在拉力作用下做匀加速运动，速度大小达到后做匀减速运动直至速度为零，之后再做匀加速直线运动直至速度大小为，由此可知上升过程中的平均速度大小为，下降过程中的平均速度大小为，又由于上升、下降位移大小相等，则重物在空中上升的时间一定大于在空中下落的时间，故A正确；重物在整个运动过程中，根据动能定理有，则重物克服地面阻力做的功大于人对重物做的功，故B错误；根据动能定理有，则，故D正确故选AD。三、实验题11.李华同学设计图甲所示装置探究“动滑轮、沙和沙桶的总质量一定时，加速度与合力的关系”。弹簧测力计竖直悬挂在天花板上，挂钩与轻绳的一端相连，轻绳绕过动滑轮（悬挂装有沙的沙桶）、固定在长木板右端的定滑轮与带有遮光片的木块相连。释放后木块会沿长木板运动，经过光电门时数字计时器会记录落光片的挡光时间。先用刻度尺测出木块初始位置点与光电门位置点间的距离，用游标卡尺测量遮光片的宽度。请回答下列问题：（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度时，示数如图乙所示，则______。（2）下列做法正确的是______。A.实验中，需要测量木块（包括放在上面的砝码）的总质量B.动滑轮两侧的轻绳要调整为竖直C.实验前，需要平衡木块的摩擦力D.释放木块时，应将木块的左边缘与点重合（3）按正确操作，将木块从点由静止释放，记录弹簧测力计的示数、遮光片通过光电门的遮光时间；在木块上增加砝码，进行多次反复实验，并记录、的多组数据，为了直观判断出加速度与合力的关系，应以______（选填“”“”或“”）为纵轴，以为横轴作出图像。【答案】（1）；（2）BCD；（3）【解析】（1）由题图可知，该游标卡尺的精确度为，所以读数为；（2）本实验中物体受到的合外力通过弹簧测力计读出，而加速度则是通过匀变速直线运动，间接求出，即，物体速度为，整理有，由此可知，该实验不需要测量木块（包括放在上面的砝码）的总质量，故A项错误；为了让实验数据的准确，所以动滑轮两侧的轻绳需要调整为竖直，故B项正确；为了让弹簧测力计测的力即为物块的合外力，所以该实验需要平衡摩擦力，故C项正确；由上述分析可知，加速度的测量涉及物块的位移，为了减少误差，其释放木块时，应将木块的左边缘与点重合，故D项正确。故选BCD。（3）由之前的分析可知，弹簧测力计的读数为物体所受的合力，物体的加速度为，所以应以为纵轴。12.李华同学查阅资料：某金属在内电阻值与摄氏温度的关系为，其中为该金属在时的阻值，为温度系数（为正值）。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻和值。可提供的实验器材有：A．干电池（电动势约为，内阻不计）B．定值电阻（阻值为）C．定值电阻（阻值为）D．滑动变阻器（阻值范围）E．滑动变阻器（阻值范围）F．电流计（量程，内阻约）G．电阻箱（最大阻值为）H．摄氏温度计I．沸水和冷水各一杯J．开关两个及导线若干请回答下列问题：（1）滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”），开关闭合前，滑动变阻器的滑片移到__________（选填“”或“”）端。（2）将电阻箱的阻值调为，闭合开关，读出电流计的示数，再闭合开关，调节电阻箱的阻值，直至闭合前、后电流计的示数没有变化，此时电阻箱的示数为，则电流计的内阻为__________。（3）利用上述电流计及电路测量该金属的电阻和值的步骤如下：①断开开关、，将取下换成该金属电阻，并置于沸水中；②闭合开关，读出电流计的示数；闭合开关，调节电阻箱的阻值，直至闭合开关前、后电流计的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数和温度；③多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的示数和温度的多组数据．（4）以电阻箱的示数为纵轴，温度为横轴，作出图像如图乙所示，则该金属电阻在时的阻值为__________，温度系数为__________。（结果用、、表示）【答案】（1）；；（2）；（4）；【解析】（1）闭合、断开时，干路中的最大电流约，滑动变阻器两端的电压最小值约为，滑动变阻器的最小电阻约为，滑动变阻器应选用。为了保护电流计不被损坏，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。（2）闭合前、后电流计的示数没有变化，则电流计中的电流与的电流相等，中的电流与中的电流相等，与两端的电压相等，电流计与两端的电压相等，可得电流计的内阻；（4）将取下换成该金属电阻的情况下，同理可得，由图乙得，即，又，则，，解得。四、解答题13.图示为马德堡半球演示器，两半球合在一起时，可形成一直径的球形空腔。现用细软管、双向阀门与容积为、活塞横截面积为的注射器改装成小型的抽气机。在温度为的室内，每次满量从球内缓慢抽出空气。连接处气密性很好，忽略软管的容积，抽气过程中球形空腔温度和体积均保持不变，摩擦不计。已知大气压强，取，计算结果均保留两位有效数字。求：（1）对球形空腔抽气次后，球形空腔内的气体压强；（2）若对球形空腔抽气次后，将马德堡半球演示器从室内移到室外的太阳下，经过一段时间后，半球两侧至少均用多大的拉力才能把两半球拉开。【答案】（1）；（2）【解析】（1）球形空腔的容积，注射器的容积，根据玻意耳定律，第一次抽气有，第二次抽气有，解得；（2）马德堡半球演示器从室内移到室外，球内气体等容变化，根据查理定律得，其中，，解得，拉力至少为，解得。14.如图所示，以长方体的边中点为坐标原点、方向为轴正方向、方向为轴正方向、方向为轴正方向建立坐标系，已知。长方体中存在沿轴负方向的匀强磁场，现有质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力）．从点沿轴正方向以初速度射入磁场中，恰好从点射出磁场。（1）求磁场的磁感应强度的大小；（2）若在长方体中加上沿轴负方向的匀强电场，让粒子仍从点沿轴正方向以初速度射入磁场中，为使粒子能从点射出磁场，求电场强度的大小；（3）若在长方体中加上电场强度大小为、方向沿轴负方向的匀强电场，让该粒子仍从点沿轴正方向以初速度射入磁场中，求粒子射出磁场时与点的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）粒子在平面内做匀速圆周运动，如图中轨迹所示，根据几何关系有，由洛伦兹力提供向心力，有，解得；（2）粒子在电磁复合场中的运动为匀速圆周运动与类平抛运动的合运动，在长方体中运动的时间，在轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则，又，解得；（3）将初速度分解为，使对应的洛伦兹力恰好与电场力平衡，分解如图所示；即，其中，解得，则根据勾股定理可得，根据几何关系易知与轴正方向