河北省百校联盟2024届高考压轴物理试题试卷

河北省百校联盟2024届高考压轴物理试题试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面开始了对月球背面区域的科学考察之旅。由于月球在绕地球的运

行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号都无法直接穿透月球与嫦娥四号建立联系，为此，我国

特意于2018年5月21日成功发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”，如下图所示，若忽略除地球和月球外其他天体的影响，

运行在地月第二拉格朗日点（L点）的“鹊桥”的运动可简化为同时参与了以L点为中心的自转和与月球一起绕地球的

公转两个运动，以确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系。以下关于月球和中继星“鹊桥”运动的认识

中正确的是：

CM49内月丁网

环

A.月球的自转周期与其绕地球的公转周期一定是相同的

B.“鹊桥”的公转周期一定大于月球的公转周期

C.“鹊桥”的自转的周期一定等于其绕地球公转的周期

D.“鹊桥”绕L2点自转的向心力一定是地球和月球对其万有引力的合力

2、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为/二，•的圆轨道上做匀

速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入

半径为2=3,•的圆轨道做匀速圆周运动。己知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨

道上A点时的速度为匕卫星的质量为，〃，地球质量为引力常量为G,则发动机在A点对卫星做的功与在笈点对

卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（）

522GMin5,2GMm

A.—tnv+------B.—mv--------

5,3GMm42GMm

c.—mv~4-------D.—mv~

84r93r

3、如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+。、+。、•。的点电

荷，以雀中顶点为圆心、、0.5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、3Do下列说法正确的是（）

A.4点场强等于C点场强

B.8点电势等于。点电势

C.由4点好止释放一正点电荷+g,其轨迹可能是直线也可能是曲线

D.将正点电荷+g沿圆弧逆时针从8经。移到。，电荷的电势能始终不变

4、木块甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了

2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用*=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。

力F作用后木块所受摩擦力情况是（）

A.木块甲所受摩擦力大小是12.5N

B.木块甲所受摩擦力大小是11.5N

C.木块乙所受摩擦力大小是9N

D.木块乙所受摩擦力大小是7N

5、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为机的钩码相连，重力加速度为

B.g

m

C.----------

M+m

M

D.----------

M+〃?

6、如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为小的均质细金属棒"N的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧

相连，绝缘弹簧劲度系数为九在矩形区域Hcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为3,方向垂直纸面向外，与的

右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于切的长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状

态时，与矩形区域的cd边重合，当中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。已知左=2.0N/m,"的长

度为0.20m,加的长度为0.05m,〃=0.20T,重力加速度为g。下列说法不正确的是()

A.当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为华

k

B.若要电流表正常工作，应将MN的M端与电源正极相接

C.该电流表的量程是2.5A

D.若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.20T

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，理想变压器的原线圈接在〃=220&sinl0()m(V)的交流电源上，副线圈接有R=55C的负载电阻，原、

副线圈匝数之比为2：1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是

B.电流表的读数为2.00A

C.电压表的读数为110V

D.电压表的读数为155V

8、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、尸六个点，它们均匀分布在半径为R=2cm的同一圆周上，空间有一方

向与圆平面平行的匀强电场.已知4、C.£三点的电势分别为%=(2—X5)V、OC=2V、练=(2+J5)V,下列判

断正确的是()

♦♦.■

do}D

•.

F........£

A.电场强度的方向由E指向A

B.电场强度的大小为IV/m

C.该圆周上的点电势最高为4v

A.电流表A”量程为100mA、内阻约为10。

B.电流表A2,量程为l（）0pA、内阻约为100。

C.电阻箱广，最大阻值为999.9Q

D.滑动变阻器R1,最大阻值为50Q

E.滑动变阻器最大阻值为10kQ

F.电源，电动势约为3V、内阻约为10Q

G.导线和开关若干

H.刻度尺（最小刻度为1mm）

I.游标卡尺

（1）用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示，则直径d=cm。

23e

1,1」1」I1l「」i」」［H||1I11

C1020

⑵如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图，请帮助他选择合适的电学器材，要求电表的示数大于其量程的

三分之二、滑动变阻器方便调节，则电流表和滑动变阻器需选择（填对应器材前面的字母序号）。按图连接

好线路进行实验，即可测量出该合金的电阻值此。

。）1

⑶用以上已知量和所测量的物理量的字母，写出该合金电阻率的表达式为夕=。

12.（12分）小明同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，轻绳两端跨过转轴光滑的轻滑轮系着质量均为M的重物

4和B,将质量为加的小祛码C挂在在物体B上，B下方距离为人处固定一个光电门，物块H装有一宽度很小的挡

光片，测得挡光片宽度为d,将系统静止释放，当挡光片通过光电门（固定光电门的装置未画出）时，可通过计算机

系统记录挡光时间Af。改变高度差〃，重复实验，采集多组人和△（的数据。

（1）若某次记录的挡光时间为△6,则挡光片到达光电门处时B的速度大小为一。

⑵小明设想，为了确定△，与人的关系，可以分别对△，与人取对数，并以此△，为纵轴，以也人为横轴建立坐标系，

得到的IgAt-lg/i图线为一直线，该直线的斜率为一。

⑶若IgA或图线与纵轴交点坐标为c,若机械能守恒，可以得到该地重力加速度g=_。

A

rm片

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步躲。

13.（10分）如图，导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，U形管左测上端封闭一段长

度为15cm的空气柱，U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体.开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止

状态，此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL,若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞从A位置移动到B位

置，此时U形管两臂中的液面高度差为10cm,己知外界大气压强为75cmHg,不计活塞与气缸内壁间的摩擦，求活塞

移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积.

14.（16分）一根套有光滑轻质小环、不可伸长的轻线，线的一端系在固定点Q,另一端跨过固定的小滑轮02。在轻

质小环上挂质量为的物体甲，在线的自由端系有质量为血的物体乙，物体乙的下面有一根细线固定，使物

体甲、乙保持静止状态，且夹角〃=120,然后剪断细线由静止释放物体甲、乙，物体甲竖直下降，当夹角a变为某一

角度ao时有最大速度。重力加速度取g,忽略滑轮、小环的质量，不计摩擦。求：

⑴剪断前细线所受的拉力；

⑵物体甲有最大速度时，物体乙的加速度；

⑶物体甲从静止下降到最低位置，甲、乙两物发生位移之比。

777777

15.（12分）如图所示，扇形玻璃砖的圆心角为150。，玻璃砖半径为/?,一条单色光平行于OA,由。〃的中点

。入射，经折射后由圆弧面的E点射出玻璃砖,圆弧AE的长度与圆弧BE的长度之比为2：3,已知真空中光速为。。

求：该单色光在玻璃砖从。到E传播的时间。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A

【解题分析】

A.月球一面始终朝着地球，说明月球也有自转，其自转周期等于其公转周期，故A正确；

B.地月系统的拉格朗日点就是小星体在该位置时，可以与地球和月球基本保持相对静止，故中继星“鹊桥”随拉格朗日

点心绕地球运动的周期等于月球绕地球的周期，故R错误；

C为确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系，所以“鹊桥”的自转的周期要小其绕地球公转的周期，故

C错误；

D.中继星“鹊桥”绕拉格朗日点心运动过程，只受到地球和月球万有引力作用，合力不能提供向心力，因此还受到自

身的动力作用，故D错误。

2、B

【解题分析】

根据万有引力提供向心力可得

GMm_

解得卫星在轨道半径为〃的圆轨道上运动的线速度大小

同理可得在半径为3〃的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为

[GM

设卫星在椭圆轨道上8点的速度为玲，根据题意有

v«r=vH»3r

可知在4点时发动机对卫星做功

W.=—mv2--/MV.2

'22'

在B点时发动机对卫星做的功为

121/八2

VK=-AW2--/«(-)

因此有

...5,2GM〉n

W.-W.=-nw2----------

1293r

故B正确，A、C>D错误；

故选B。

3、B

【解题分析】

A.由场强叠加可知，A点和C点场强大小和方向都不同，选项A错误；

B.由于底边上的正负电荷在〃。两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零，则80两点的电势就等于顶端电荷在

8。两点的电势，则3点电势等于。点电势，选项B正确；

C.两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上，即与过・。的电荷的直线上，可知4点与・。连线上的电场

线是直线，且指向则由A点静止释放一正点电荷”，其轨迹一定是指向•。的直线，选项C错误；

D.由B的分析可知，30两点电势相等，但是与C点的电势不相等，则将正点电荷p沿圆弧逆时针从/，经C移到O,

电荷的电势能要发生变化，选项D错误。

故选B。

4、C

【解题分析】

AB.由于弹簧被压缩了Ai=2cm,故弹簧的弹力

F=攵=400N/mx0.02m=8N

对于甲来说弹簧对它的力是向左的，大小为8N,而甲静止，则甲最大的静摩擦力为：

/申=50Nx0.25=12.5N>尸

则甲静止，则甲受到的摩擦力与F等大方向

/甲=F=8N

故甲受到的摩擦力为8N,方向水平向右，选项AB均错误；

CD.对乙，其最大静摩擦力

/乙二60Nx0.25=15N

它受向右的8N的弹力，还有向右的1N的拉力，故两力的合力大小为9N,方向水平向右，也小于其最大静摩擦力，

乙也处于静止状态，受力平衡，故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N,方向水平向左，选项C正

确,D错误。

故选C。

5、C

【解题分析】

以钩码为研究对象则有

mg-T=mu

以木块为研究对象，则有

T=Ma

联立解得

m

a=----------g

M+m

故选C。

6、D

【解题分析】

A.设弹簧的伸长量为则有

mg=kkx

得

。丝

k

故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为半，故A正确，不符合题意；

k

B.为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从M端流

向N端，因此M端应接正极，故B正确，不符合题意；

C.设满量程时通过的电流为/m,则有

BImlab^-mg=k(/ftf+Ax)

解得

/m=2.5A

故该电流表的量程是2.5A,故C正确，不符合题意；

D.设量程扩大后，磁感应强度变为方，则有

2B'Imlab+mg=k(鼠+Ax)

解得

Br=0.10T

故D错误，符合题意。

故选Do

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解题分析】

CD.原线圈电压有效值Ui=220V,根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为S=110V,则电压表的读数为110V,

选项C正确，D错误；

AB.根据变压器输入功率等于输出功率，即

〃/U2

U.l.二一

R

解得/i=L00A,选项A正确，B错误；

故选AC.

8、AC

【解题分析】

A.设AE中点为G,如图所示，则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为

一肛+外_(2+/+(2-扬-

%22

则

(Pc=%

所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向

由E指向A,故A正确；

B.E4两点间的电势差为

-26V

EA两点间的距离

d=27?sin60=26cm

再根据电场强度公式可得

E=^.=100V/m

d

故B错误；

C.沿着电场线方向电势逐渐降低，因此"点电势最高，则

Uf1o=ExR=2V

而

UHO=(PH-(PO

解得

%=4V

故C正确：

D.电子从O沿着圆周移到尸点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功,

故D错误。

故选AC,

【解题分析】

A.甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0〜。时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距

离越来越大，故A错误。

B.根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，九时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，故B正确。

C.根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0〜a时间内，两物体的位移相等，〃时刻两车相遇，而在白〜打时间内,

甲车的位移比乙车的位移大，则知在白〜门时间内，乙车在甲车前方，故C错误。

D.0〜〃时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，故D正确。

故选BDo

10、ABC

【解题分析】

A.结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。由楞次定律知感应电流的方向由。点经线圈到夕点，则P点电势高，A正

确；

B.感应电动势为

又有

电势差大小

U=IR

解得

U二nSB()R

(R+叽

B正确；

C.流过电路的电荷量大小为

q=〃()

解得

C正确；

D.电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻R、，•上转化为内

能，D错误。

故选ABC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

兀d?R、

11、1.075

【解题分析】

(1)[1].d=1cm+15x0.05mm=1.075cm

3V3V

(2)[2][3].若电流表选Ai,电路总电阻约为大^二30C；若电流表选A2,电路总电阻约为KV=30000Q。

100mA100gA

滑动变阻器肌不能满足，则滑动变阻器选用。

(3)[4],根据电阻定律有Rx=p(,其中S=1,联立解得

2

;rd2R

p=-------

4L

d.1(2M+m)d2

12、—

22/H-102C

【解题分析】

根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，挡光片到达光电门处3的速度大小为:

d

v=——

⑵⑵系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，有:

mgh=—(2M+m)v2

2

即：

mgh=；(2M+

整理可得:

…I(2M+w)J21

Igh

2"2g2

若/g4-/g〃图线为一直线，则该图线的斜率为

Id2

(3)[3]根据=+〃?)王y得:

△J=2---------------

mgh

则有:

(2M+叫d?

2lg\t=lgIgh

2mg

所以有:

1(2M十