2024届河北省部分重点高中高三下学期三模考试物理试卷（学生版+教师版）

这是一份2024届河北省部分重点高中高三下学期三模考试物理试卷（学生版+教师版），文件包含2024届河北省部分重点高中高三下学期三模考试物理试卷教师版docx、2024届河北省部分重点高中高三下学期三模考试物理试卷学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后．将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 某游泳运动员在时间内运动的图像如图所示。关于该运动员，下列说法正确的是（ ）
A. 在内所受的合力一直不为0
B. 在内的位移大小为
C. 在内一定处于超重状态
D. 在内的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像的斜率代表加速度，由图像可知，在该运动员的有加速度，由牛顿第二定律可知
在与运动员并无加速度，即此时合力为零，综上所述，运动员在与所受合力为零，在，所受合力不为零，故A项错误；
B．由于图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以在内的位移为
故B项错误；
C．由之前的分析，在结合图像可知，其加速度为
由于不知道运动员运动方向，只知道该时间内运动员加速度方向与运动员的运动方向相同，而超重则加速度方向为竖直向上，所以其不一定是超重状态，故C项错误；
D．结合之前的分析，在的位移为
故D项正确。
故选D。
2. 如图甲所示，某理想变压器原线图接入如图乙所示的交流电源，副线圈所接的滑动变阻器的最大阻值为，电压表和电流表均为理想电表，原、副线圈的匝数比为6∶1。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为B. 副线圈两端的电压为
C. 原线圈所加电压的频率为D. 电流表的最小示数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．电压表的示数应是该交流电原线圈两端电压的有效值，应为
A错误；
B．根据变压器的原理可知
所以，副线圈两端的电压
B正确；
C．由乙图可知，交流电的频率
C错误；
D．电流表的最小示数应是滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，故由
D错误。
故选B。
3. 2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造了当时最新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一足够长的真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场，如图所示。若某带正电的离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子受到的重力。当离子速度平行于磁场方向的分量大小为时，垂直于磁场方向的分量大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1增大，v2不变；当离子速度平行于磁场方向的分量大小为2v1时，垂直于磁场方向的分量大小为v2 。
故选A 。
4. 一列简谐横波的波形图如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，平衡位置位于的质点在此过程中运动方向改变了一次，下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐横波沿x轴负方向传播
B. 波源振动的周期为
C. 该简谐横波传播的速度大小为
D. 平衡位置位于处的质点在时的速度方向为y轴正方向
【答案】A
【解析】
【详解】AB．平衡位置位于的质点在此过程中运动方向改变了一次，则
可得
若该简谐横波沿x轴正方向传播，根据题意有
（n＝0，1，2，3…）
无解，若该简谐横波沿x轴负方向传播，根据题意有
（n＝0，1，2，3…）
当时，周期为
故该简谐横波沿x轴负方向传播，故A正确，B错误；
C．由图可知波长为，该简谐横波传播的速度大小为
故C错误；
D．该简谐横波沿x轴负方向传播，根据同侧法，平衡位置位于处的质点在时的速度方向为y轴负方向，故D错误。
故选A。
5. 氢原子能级图如图所示，大量处于的激发态氢原子向低能级跃迁时，会辐射出不同频率的光，用这些光照射金属锡，已知金属锡的逸出功为，关于这些辐射出的光，下列说法正确的是（ ）
A. 跃迁中有6种不同频率的光
B. 只有1种频率的光能使锡发生光电效应
C. 对同一种介质，a光的临界角小于b光的临界角
D. 用同一装置进行双缝实验，a光干涉条纹的宽度大于b光干涉条纹的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A．跃迁中共可以释放光的种类数为
故A项错误；
B．由光电效应可知，若要使锡发生光电效应，则光子的能量应该大于逸出功，则跃迁中释放的3种光的能量分别为
所以有两种光可以使锡发生光电效应，故B项错误；
C．由于光子的能量为
由之前的分析可是a光的能量大于b光的能量，所以a光的频率大于b光的频率。即a光的折射率大于b光的折射率，由于临界角有
所以b光的临界角大于a光的临界角，故C项正确；
D．由于a光的频率大，所以a光的波长小，干涉的条纹间距为
所以a光的条纹间距小，故D项错误。
故选C。
6. 一带正电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能与位移x的关系如图所示，电场的电势用表示，电场强度用E表示，粒子的动能用表示，则四个选项中合理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由带电粒子在电场中运动规律知，带电粒子沿着电场线方向电势逐渐降低，逆着电场线方向电势逐渐升高，正电荷沿着电场线方向做正功，电势能逐渐减小，负电荷逆着电场线方向做正功，电势能逐渐减小，故A错误，B正确；
C．带正电粒子在电场中仅受静电力作用，则有
可知图像的斜率切线绝对值表示电场力大小，根据题图可知，带电粒子受到的电场力逐渐减小，则电场强度随位移变化逐渐减小，C错误；
D．根据动能定理可得
可知图像的切线斜率表示电场力，由于电场力逐渐减小，则图像的切线斜率逐渐减小，D错误；
故选B。
7. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设月球表面的重力加速度为，则有
解得
根据竖直上抛运动的规律可知，落回月球表面的时间
C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 取碗夹是一种用于夹取碗或者其他容器的厨房用具，如图甲所示。某人用取碗夹夹取质量为m的碗，碗静止于空中，其简化示意图如图乙所示，碗一侧可认为是倾角为的斜面，取碗夹对碗的弹力方向与该斜面垂直，重力加速度大小为g，则碗受力情况正确的是（ ）
A. 取碗夹对碗的弹力大小为B. 取碗夹对碗的弹力大小为
C. 取碗夹对碗的摩擦力大小为D. 取碗夹对碗的摩擦力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．碗处于平衡状态，受到重力、碗夹的弹力和摩擦力，根据平衡条件可知
A错误，B正确；
CD．同理可知，碗受到的摩擦力
C正确，D错误。
故选BC。
9. 折光仪浓度计是利用光的折射原理制成的，光从空气进入某种溶液介质发生偏折，对于不同浓度的溶液，光的偏折程度不同。可以根据预先建立的浓度与折射率之间的标准图像来推测出溶液的浓度。用同一种光照射酒精溶液和氯化钠溶液，折射率n与酒精溶液和氯化钠溶液的浓度c之间的关系图像如图所示。在同一浓度的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 光通过酒精溶液偏折程度大于通过氯化钠溶液的偏折程度
B. 光在酒精溶液中传播的速度大于在氯化钠溶液中传播的速度
C. 若增大光的入射角，则光在酒精溶液中先发生全反射
D. 光通过相同距离，在酒精溶液中的时间大于在氯化钠溶液中的时间
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题图可知，光通过酒精溶液的折射率更大，则光通过酒精溶液的偏折程度大于通过氯化钠溶液的偏折程度，A正确；
B．光通过酒精溶液的折射率大于光通过氯化钠溶液的折射率，由光在介质中的传播速度公式可知，光在酒精溶液中传播的速度小于在氯化钠溶液中传播的速度，B错误；
C．由于光从空气进入某种溶液介质发生偏折，即光从光疏介质进入光密介质，因此光不会产生全反射，C错误；
D．由于光在酒精溶液中传播的速度小于在氯化钠溶液中传播的速度，因此光通过相同距离，在酒精溶液中的时间大于在氯化钠溶液中的时间，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长度为R的水平轨道，BCDE是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点。一可视为质点的小球从A点以某速度（大小未知）水平向左运动，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 当时，小球刚好过最高点D点
B 当时，小球不会脱离圆弧轨道
C. 若小球能通过E点，则越大，小球在B点与E点所受的弹力之差越大
D. 小球从E点运动到A点的最长时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由题知，小球刚好过最高点D点，则由圆周运动知
在A到D过程中，由动能定理可知
联立解得
A正确；
B．当时，设上升高度为，假设小球不会脱离圆弧轨道，则必须满足，由动能定理知
代入得
假设不成立，故当时，小球会脱离圆弧轨道，B错误；
C．B到E运动过程中，由动能定理知
在B点时，小球所受弹力为
在E点时，小球所受弹力为
则小球在B点与E点所受的弹力之差为
故小球在B点与E点所受的弹力之差不变，C错误；
D．在D到E过程中，由动能定理知
代入得
从E到A运动过程中，小球做竖直下抛运动，则
代入得
D正确；
故选AD。
三、非选择题：共54分。
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）除了铁架台、木板、小球、斜槽、挡板、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是__________。
A. 秒表B. 天平C. 重垂线D. 弹簧测力计
（2）在正确操作下，得到如图乙所示的平抛运动图像（只画出3个位置的情况），图中背是方格的边长均为，取重力加速度大小，则小球从A点运动到B点所用的时间为__________s、小球运动到B点时竖直方向的分速度的大小为__________。
【答案】（1）C （2） ①. 0.08 ②. 1.6
【解析】
【小问1详解】
利用重垂线确定y轴方向，从而确定x轴，因此还需要的是重垂线。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]由于水平方向做匀速运动，可知相邻两点间时间间隔相等；在竖直方向上，根据
可得时间间隔
根据匀变速直线运动中，时间中点瞬时速度等于该过程的平均速度，小球运动到B点时竖直方向的分速度的大小为
12. 小明设计如图甲所示的电路来测量电阻的阻值。可用实验器材：
干电池E（电动势为，内阻可忽略）；
电流表mA（量程为，内阻为）
定值电阻（阻值为）；
滑动变阻器R（最大阻值为）；
待测电阻；
开关、导线若干。
（1）断开所有开关，按图甲连接好电路，将滑动变阻器R的滑片移到__________（填“a”或“b”）端。闭合开关S和，调节滑动变阻器R的滑片到某位置，电流表示数如图乙所示，此时电流表的示数为__________；滑动变阻器接入电路的阻值应为__________。
（2）保持开关S闭合，断开开关，再闭合开关，保持滑动变阻器R的滑片的位置不变，此时电流表的示数为，则的测量值为__________。
【答案】（1） ①. a ②. 12.0 ③. 75
（2）25
【解析】
【小问1详解】
[1]滑动变阻器R是限流接法，因此闭合开关S和前，将滑动变阻器R的滑片移到接入电路的最大阻值处a端，以保证实验仪器的使用安全。
[2]由图乙所示，电流表的精确度为1mA，因此电流表的示数为12.0mA。
[3]闭合开关S和，电路中电流为12.0mA，由闭合电路欧姆定律可得
滑动变阻器接入电路的阻值应为
小问2详解】
保持开关S闭合，断开开关，再闭合开关，保持滑动变阻器R的滑片的位置不变，此时电流表的示数为，由闭合电路欧姆定律可得的测量值为
13. 某火灾报警器的原理图如图所示，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时，试管内封闭的空气（视为理想气体）柱的长度，水银柱上表面与导线端点的距离，管内水银柱的质量，横截面积，大气压强恒为，取重力加速度大小，不考虑水银柱的形状变化。
（1）求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度；
（2）以试管口为圆心，在纸面内逆时针缓慢转动试管，求刚好发生报警时，试管与竖直方向夹角的余弦值。
【答案】（1）360K；（2）
【解析】
【详解】（1）在初始到刚好报警过程中，气体经历等压变化，所以有
由题意可知，初始时体积为
报警时，体积为
解得
（2）旋转过程，气体发生等温变化，则有
初始时有
末状态有
解得
14. 滑雪是人们在冬季喜爱户外运动。如图所示，斜面的倾角为，滑车甲（含坐在里面的人）的总质量，从距斜面底端高度处的A点沿斜面由静止开始匀加速下滑，下滑到B点时的速度大小，然后滑车甲进入水平滑道，滑车甲在水平滑道上滑行的距离时与静止于C点、质量的空滑车乙相碰（碰撞时间可忽略不计），两车碰后速度相同，两滑车与斜面和水平滑道间的动摩擦因数相同，两滑车均可视为质点，不计空气阻力，不计滑车甲通过B点时的机械能损失。求：
（1）滑车甲与斜面间的动摩擦因数；
（2）两滑车碰后滑行的距离s。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑车甲从A到B，根据动能定理
代入数据得
（2）设滑车甲与滑车乙碰前速度为v，根据动能定理
得
根据动量守恒
得碰后速度
两滑车碰后滑行的距离
15. 如图所示，两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，导轨所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两根金属杆a、b间隔一定距离静止于导轨上，两杆与导轨垂直且接触良好，杆a、b的电阻分别为R和3R，杆a、b的质量分别为3m和m。现使杆a获得一个大小为、水平向右的初速度。
（1）当杆b的速度大小为时（两杆未相撞），求此时杆b受到的安培力大小F；
（2）若整个运动过程中两杆未相撞，求整个运动过程中杆a产生的焦耳热；
（3）若初始位置时两杆之间的距离，通过计算判断两杆在整个运动过程中是否相撞。
【答案】（1）；（2）；（3）不会
【解析】
【详解】（1）以向右为正方向，金属杆a、b组成的系统在水平方向受力平衡，由动量守恒定律可得
得
回路中产生的感应电动势为
回路中的电流
杆b受到的安培力大小
（2）在整个运动中，金属杆a、b组成的系统动量守恒，则有
由能量守恒定律可知
a产生的焦耳热
（3）设初始位置时两杆之间距离至少为x，取在很短时间∆t内，利用动量定理对杆b分析，则有
两边求和可得
即为
由于
得
所以不会相撞。