河北省重点中学2024届高三上学期物理模拟试题VIP

河北省重点中学2024届高三上学期物理模拟试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、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．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（94239PuA．2 B．239 C．145 D．922．人们射向未来深空探测器是以光压为动力的，让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射，从而产生光压．设探测器在轨道上运行时，每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面积S=6.0×102m2，探测器的质量m=60kg，已知光子的动量的计算式p=hA．0.001m/s2 B．0.01m/s2 C．0.0005m/s2 D．0.005m/s23．为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角θ=60°；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为α=30°，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E大小为（）A．E=3qmg B．E=32qmg C．E=33qmg4．下列说法正确的是（）A．某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能也增大B．若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压C．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则逸出的光电子的最大初动能不变D．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少5．如图所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁铁压住一张白纸。现向右轻拉白纸，但未拉动，在该过程中（）A．小磁铁受到向右的摩擦力 B．小磁铁只受两个力的作用C．白纸下表面受到向左的摩擦力 D．白板下表面与地面间无摩擦力6．如图所示，长为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一水平初速度v0，同时对小球施加一大小不变，方向始终垂直于绳的力F，小球沿圆周运动到绳水平时，小球速度大小恰好也为v0。则正确的是（）A．小球在向上摆到45°角时速度达到最大B．F=mgC．速度大小始终不变D．F=2mg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．某列简谐横波在t1＝0时刻的波形如图甲中实线所示，t2＝3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则正确的是____A．这列波的周期为4sB．波速为0.5m/sC．图乙是质点b的振动图象D．从t1＝0到t2＝3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5mE．t3＝9.5s时刻质点c沿y轴正方向运动8．如图（甲）所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0m，左端连接阻值R=4.0Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B=0.5T、方向垂直导轨所在平面向下。质量m=0.2kg、长度l=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，t=0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v－t图像如图（乙）所示，其余电阻不计、则（）A．t=0时刻，外力F水平向右，大小为0.7NB．3s内，流过R的电荷量为3.6CC．从t=0开始，金属杆运动距离为5m时电阻R两端的电压为1.6VD．在0~3.0s内，外力F大小随时间t变化的关系式是F=0.1+0.1t（N）9．如图所示，一个斜面固定在水平面上，不计空气阻力。第一次将小物体从斜面顶端处以水平初速度v沿水平方向抛出，落在斜面上的位置与斜面顶端的距离为斜面长度的12。第二次将小物体从斜面顶端以速度2vA．时间之比为1：2 C．竖直位移之比为1：4 10．如图所示，y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷，且关于坐标原点O对称。某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线（x轴）上必定有两个场强最强的点A、A'A．若两个点电荷的位置不变，但电荷量加倍，则x轴上场强最大的点仍然在A、A'B．如图(1)，若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、A'C．如图(2)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环，圆环的圆心在原点O。直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A'D．如图(3)，若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板，圆板的圆心在原点O，直径与(1)图两点电荷距离相等，则x轴上场强最大的点仍然在A、A'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。11．如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2。（1）测得小铁块的质量m=0.50kg，则小铁块与长木板间的动摩擦因数μ=。（结果保留三位有效数字）（2）以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力。（填“越来越大”“越来越小”或“不变”）（3）若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要N的推力才能推动小铁块。12．某同学设计测量电流表内阻的实验。待测电流表的内阻Rg约在1kΩ~2kΩ之间，量程250μA。提供实验器材：电源（4V，0.6Ω）电键S及导线若干一只电阻箱R（0~9999Ω）滑动变阻器R1（0~50Ω，0.6A）滑动变阻器R2（0~1kΩ，0.3A）某同学的测量过程如下：第一，选择实验器材，设计实验的电路图，如图甲所示：第二，实验操作步骤如下：①先按电路图接好各元件，调节滑动变阻器R'的滑片P位置，再使电阻箱阻值为零②闭合电键S，调节滑动变阻器R'的滑片P于某一位置，使电流表达到满刻度Ig③滑动变阻器R'的滑片P保持不变，调节电阻箱值使电流表读数为Ig的一半，记下电阻箱读数Rx，则待测电流表的内阻Rg＝Rx，请回答以下问题：（1）为了精确测量电流表的内阻，该同学选择的滑动变阻器R'是（选填“R1”或“R2”）。（2）该同学在操作步骤①中，滑动变阻器R'的滑片P应置于端（选填“a”或“b”）理由是。（3）接照该同学所设计的实验思路，用铅笔画出的线代表导线在图乙中替他完善正确规范的实验电路连接，导线不能交叉。（4）在实验步骤③中，确保滑动变阻器R'的滑片P的位置不变，其理由是。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、方程式和演算步骤。13．粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为l=90cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0=76cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到–23℃，右管内温度保持在27℃。求：（1）注入水银柱的长度；（2）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。14．如图所示，水平面AB光滑，质量为m=1.0kg的物体处于静止状态。当其瞬间受到水平冲量I=10N·s的作用后向右运动，倾角为θ=37°的斜面与水平面在B点用极小的光滑圆弧相连，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5，经B点后再经过1.5s物体到达C点。g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求BC两点间的距离。15．如图所示，一足够长的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动，质量为m1=1kg的小物块P和质量为m2=1.5kg的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度v0=4m/s冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处．求：（1）物块P刚冲上传送带时的加速度大小；（2）物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量；（3）若传送带以不同的速度v（0<v<v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间产生的摩擦生热最小？其最小值为多大？

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根据题意，铀239（9223992根据电荷数守恒可得94+n×(-1)=92解得n=2A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据核反应方程遵循的规律——电荷数守恒，质量数守恒，进行分析。2．【答案】A【解析】【解答】由E=hv，P＝hλ以及光在真空中光速c=λv知，光子的动量和能量之间关系为E=Pc．设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为p压；每秒每平方米面积获得的太阳光能：p0＝n由动量定理得F•tn压强p压＝F对探测器应用牛顿第二定律F=Ma可得a＝p代入数据得a=1.0×10-3m/s2A符合题意，BCD不符合题意．故答案为：A.【分析】该题结合光子的相关知识考查动量定理的应用，解答本题难度并不大，但解题时一定要细心、认真，应用动量定理与牛顿第二定律即可解题．3．【答案】D【解析】【解答】设金属球原来带电量为q，质量为m。第一次金属球稳定时，受力如上图所示，根据共点力平衡条件，由正弦定理可得qE金属球与另一完全相同的不带电金属球接触后带电量为0.5q，受力如下图所示，由正弦定理可得0.5qE联立以上两式解得E=ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析金属球与另一完全相同的不带电金属球接触前、后，金属球的受力，根据共点力平衡条件，结合几何关系，列式求解该匀强电场的电场强度大小。4．【答案】B【解析】【解答】A.某金属发生光电效应时，根据光电效应方程E可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，A不符合题意；

B.根据遏止电压的方程e由于黄光的频率小于蓝光，可知黄光的遏止电压小于蓝光的遏止电压，B符合题意；

C.由光电效应方程E可知，减小入射光的频率，逸出的光电子的最大初动能将减小，C不符合题意；

D.光电效应具有瞬时性，所以无论入射光的频率和强度如何变化，从光照射到金属表面上到发射出电子的时间都是瞬时的，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】光电子的最大初动能只有入射光的频率有关，与入射光的强度无关；根据遏止电压的方程eUc=hν-5．【答案】C【解析】【解答】AB．小磁铁受到竖直向下的重力、白板对小磁铁吸引力和竖直向上的支持力，三力平衡，静止不动，所以小磁铁不受摩擦力，AB不符合题意；C．对小磁铁和白纸作为整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C符合题意；D．对小磁针、白纸和磁性白板整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面对磁性白板向左的摩擦力平衡，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】由于小磁铁静止所以没有受到摩擦力的作用；小磁铁受到支持力，重力和吸引力的作用；白纸静止受到了白板向左的摩擦力作用；由于白板静止所以受到了地面向左的摩擦力作用。6．【答案】D【解析】【解答】BD.对小球由最低点沿圆周运动到绳水平的过程，由动能定理可得FL解得F=B不符合题意，D符合题意；

A.将重力沿切向和径向分解，径向的分力只改变速度的方向，切向分力与F的合力用来改变速度的大小，故当重力沿切线方向的分力与F等大反向时，切线方向的加速度为零，速度达最大，设小球在向上摆动的夹角为θ时，小球速度最大，有mg解得θ=arcA不符合题意；

C.因为两力在运动过程中做功大小不完全相同，故物体做变速运动，C不符合题意。

故答案为：D。

【分析】应用动能定理分析小球由最低点沿圆周运动到绳水平的过程，求出力F的大小；分析小球运动过程中的受力，当重力沿切向的分量与力F等大反向时，小球的速度最大，求出小球在向上摆动的夹角。7．【答案】A,B,E【解析】【解答】A.由图乙可知，该波的周期为4s，A符合题意；

B.由甲图可知，该波的波长λ=2mv=B符合题意；

C.由图甲可知，在t1=0时刻，质点b正通过平衡位置，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b的振动图像，C不符合题意；3根据一个周期质点振动4个振幅的路程，可得质点a通过的路程为s=D不符合题意；

E.因为t2T后质点c回到最低点，由于T所以t3=9.5s时刻质点c已经越过平衡位置正在沿y轴正向运动，E符合题意。

故答案为：ABE。

【分析】由图像读出该波的周期和波长，由波速公式8．【答案】C,D【解析】【解答】A.根据v-t图象可以知道金属杆做匀减速直线运动，初速度v0a=当t=0时刻，根据牛顿第二定律有F–BIL=ma，根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有I=联立以上各式代入数据可得F=-0.1N，负号表示方向与初速度方向相反，即水平向左，A不符合题意；

B．根据法拉第电磁感应定律E=∆Φ∆t，电流的定义式I=qq=而v-t图象与坐标轴围成的面积表示位移，所以有∆x=∆S=∆xl=9可解得q=0.9CB不符合题意；

C.设杆运动了5m时速度为v1v此时金属杆产生的感应电动势E回路中产生的电流I电阻R两端的电压U=联立解得U=1.6VC符合题意；

D.设在t时刻金属杆的速度为v，杆的电动势为E，回路电流为I，则有v=v0由A选项分析可知F方向向左，由牛顿第二定律可得-(F+BIL)=ma联立以上几式可得F=-(0.1+0.1t)N负号表示方向水平向左，即外力F大小随时间t变化的关系式为F=0.1+0.1tND符合题意。

故答案为：CD。

【分析】分析金属杆受力，由牛顿第二定律求解外力F的大小和方向；根据法拉第电磁感应定律、电流的定义式、闭合电路欧姆定律，综合推导流过R的电荷量；由运动学公式求出金属杆运动5m时的速度，再由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，推导电阻R两端的电压；先根据匀变速直线运动规律写出速度表达式，根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，根据欧姆定律求出回路中的电流，再由牛顿第二定律写出外力的表达式。9．【答案】A,D【解析】【解答】AB.设斜面倾角为θ，长度为L。小物体以速度v水平抛出时，竖直分位移和水平分位移满足tan解得小物体在空中运动的时间为t则落点距斜面顶端距离s若以2v的速度将小物体水平抛出，如果小物体依然落在斜面上，则同理可得，落点距斜面顶端s则有s该距离大于斜面的长度L，可知以2v的速度水平抛出的小物体落在水平面上，以速度v平抛时t以速度2v平抛落在水平面上时有t则有tA符合题意，B不符合题意；

CD.第一次与第二次平抛的竖直位移之比为yD符合题意，C不符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据平抛运动的水平分位移和竖直分位移的几何关系，求出第一次小物体在空中运动的时间和落点距斜面顶端距离的表达式，假设第二次抛出的小物体也落在斜面上，通过分析落点的位置，确定假设是否正确，再求解小球在空中的运动时间和竖直位移。10．【答案】A,B,C【解析】【解答】A.电荷量加倍后，可以将每个点电荷（2q）看作放在同一位置的两个相同的点电荷（q），既然上下两个点电荷（q）的电场在x轴上场强最大的点在A、A'两位置，则两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置，A符合题意；

B.根据等量同种电荷电场分布的对称性可知，保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称地固定在z轴上，则x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置，B符合题意；

C.由A、B可知，在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置，或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数，在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置，那么把带电圆环等分成无数小段，则每一小段均可看成点电荷，则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置，所有这些小段对称叠加的结果，合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置，C符合题意；

D.如同C选项，将薄圆板相对O点对称的分割成无数小块，除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外，靠内的对称小块间距都小于原来的值，这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不在A、A'两位置，则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不在A、A'两位置，D不符合题意。

故答案为：ABC。

【分析】根据场强的叠加原理及对称性，结合等量同种电荷形成的电场的特点，分析电荷量加倍或旋转后的最大场强位置是否变化，再分析叠加后的电场最大场强的位置。11．【答案】（1）0.204（2）不变（3）1.20【解析】【解答】(1)由题图乙可知，小铁块所受滑动摩擦力f=1.0N，由f=μmg解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.204.(2)由于摩擦力与小铁块运动的速度无关，所以随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力不变。(3)由题图乙可知，小铁块所受的最大静摩擦力f所以至少需要1.20N的推力才能推动小铁块。

【分析】（1）动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小；

（2）利用摩擦力大小与速度无关可以判别摩擦力大小不变；

（3）利用最大静摩擦力大小可以判别需要的推力大小。12．【答案】（1）R1（2）a；接通电路时，确保电流表安全（3）（4）保持aP间电压不变【解析】【解答】（1）因为滑动变阻器接入电路的方式是分压式，所以为了便于调节，需选择最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选R1。

（2）为了确保开关闭合后电路的安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于a端。

（3）根据电路图，连接实物图如图所示：

（4）在实验步骤③中，确保滑动变阻器R'的滑片P的位置不变，目的是保持aP间电压不变，然后才能采用半偏法测量电流表内阻。

【分析】（1）根据滑动变阻器接入电路的方式选择滑动变阻器；（2）为了保户测量电路部分的安全，应调节滑动变阻器的滑片位置，使测量电路开始时分压为0；（3）根据电路图，连接实物图；（4）根据实验原理，分析滑动变阻器R'的滑片P的位置不变的理由。13．【答案】（1）解：只对右管封闭气体研究，发生了等温变化p76×90S=pL=28+(90−76)=42cm（2）解：左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离h=(90+14)−42=62cm【解析】【分析】（1）以右管封闭气体为研究对象，由玻意耳定律列式，求解注入水银柱的长度；（2）根据水银柱和气柱长度的变化，求解左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离