河北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟卷（九）

河北省2024年普通高中学业水平选择性考试物理模拟试题（九）河北新高考研究中心本试卷共100分 考试时间75分钟注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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。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.历经7年水下考古调查勘探，长江口二号古船于2022年11月21日露出水面，时隔150多年重见天日。科学家团队对古船中稻壳进行了碳十四测年，验证出了长江口二号古船的“年龄”。已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内14C的含量不变，生命活动结束后，14C能自发进行β衰变成为14N，14C的比例持续减少，下列说法正确的是（）A.14C发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个B.14C衰变为14N的过程中，电荷数守恒，质量也守恒C.14C核的比结合能大于14N核的比结合能D.2g14C经过两个半衰期就会全部发生衰变2.复兴号动车组在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度4v0，若行驶过程中动车所受的阻力恒定。则车速为v0和2v0时动车的加速度大小之比为（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.3∶23.“天问一号”火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，火星半径为R，假设“天问一号”探测器围绕火星做匀速圆周运动，其环绕周期为T1，经过轨道上A点时探测器发出了一束激光，激光与火星表面相切于B点，若测得激光束AB与轨道半径AO的夹角为θ。不考虑星球的自转，已知地球的一颗近地卫星（轨道半径可视为地球半径）的运行周期为T2，则火星与地球的平均密度之比为（）A. B. C. D.4.如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻R1=12Ω串联后接在正弦式交流电源上。理想变压器原，副线圈的匝数之比为1∶5，定值电阻R2=10Ω，理想交流电压表的示数为20V，则交流电源电压的峰值是（）A.120V B.120V C.124V D.124V5.如图所示，质量均为m、半径均为R的圆柱体A、B、C叠放在一起，圆柱体B、C固定在两个质量不计、厚度不计的相同水平底座上，底座置于水平地面上，三个圆柱体均相互接触且接触面均光滑，三者处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则底座与水平地面间的动摩擦因数的最小值为（）A. B. C. D.6.如图所示，将一段横截面半径为r的圆柱形光导纤维，弯成外径为R（未知）的半圆形，一细光束由空气中从纤维的左端面圆心O1点射入，入射角α=45°，已知光导纤维对该光的折射率。若细光束恰好在外侧面发生全反射，则外径R为（）A. B. C. D.7.如图所示，在水平桌面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，现有一质量为m的小球（可视为质点）将水平轻质弹簧压缩x0长度后由静止释放，小球弹出后经A点水平抛出，恰好从B点沿B点切线方向进入半径为R的竖直圆管中（圆管内径略大于小球直径），小球从圆管最高点E离开后又恰能到达B点。已知E、O、C三点在同一竖直线上，∠BOC=60°，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x以及弹簧的劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，不计空气阻力和所有摩擦，则小球经弹簧弹出从A到达E又回到B的过程中，下列说法正确的是（）A.小球从圆管最高点E离开时受到圆管壁竖直向下的压力大小为B.小球从A点水平抛出的速度大小为C.A、B两点之间的高度差为D.弹簧的劲度系数为二、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。8.一质量为m的无人机，在其动力系统提供的恒力作用下，由静止开始竖直向上运动，经t时间后关闭动力系统，再经3t时间后无人机恰好返回起点。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A.恒力的大小为B.关闭动力系统时无人机的速度大小为C.无人机上升的最大高度为D.无人机返回起点时的速度大小为9.如图所示，正四棱锥P—ABCD的底面边长为L，侧棱长均为，水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为的点电荷，另一个质量为m的带电小球M恰好可以静止在P点，把该带电小球M从点P移动到无穷远处，电场力做功为W。不考虑带电小球M对电场的影响，取无穷远处电势为零，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.P点的电场强度大小为 B.P点的电场强度大小为C.P点的电势为 D.P点的电势为10.如图所示，相距为L的两足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在光滑绝缘水平桌面上，以O1O2（垂直导轨）为分界线，O1O2左侧导轨光滑，O1O2右侧导轨粗糙，整个导轨处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，两导轨左端M、P与一电源和开关相连。质量为m的导体棒1静止在O1O2左侧，质量也为m的导体棒2静止在O1O2右侧，导体棒1、2接入电路的有效电阻分别为R和2R，导体棒2与导轨间的动摩擦因数为μ。现将开关K闭合瞬间后又立即断开，导体棒1获得瞬时速度v0，且开始在导轨上向右运动（导体棒2开始运动瞬间不计摩擦力的影响），当导体棒1以速度v1通过分界线O1O2时，导体棒2的速度为v2。已知重力加速度为g，两导体棒均始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则下列说法正确的是（）A.开关K闭合瞬间后又立即断开，导体棒2获得的瞬时速度大小为B.开关K闭合瞬间后又立即断开，通过导体棒2的电荷量为C.导体棒1从获得瞬时速度到运动至分界线O1O2经过的时间为D.导体棒1从获得瞬时速度到运动至分界线O1O2经过的时间为三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）用单摆测重力加速度的实验装置如图甲所示。（1）用游标卡尺测量小钢球直径，如图乙所示，示数为cm。（2）图甲装置中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点下方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角5°（选填“大于”“等于”或“小于”）。（3）某同学测得多组周期T和摆长L，画出T2—L图像如图丙所示，取π=3.14，根据图像，可求得当地的重力加速度大小为m/s2（保留三位有效数字）。12.（9分）某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如下实验器材：电源E（电动势为3V，内阻不计）、电容器C、电阻箱R、毫安表eq\o\ac(○,G)、单刀双掷开关S和导线若干。（1）根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。（2）将开关S拨至位置1，电容器充电完毕后，将开关S拨至位置2，此过程得到的I—t图像如图丙所示，则电容器充电完毕后的电荷量为C，电容器的电容C=F。（计算结果均保留两位有效数字）（3）如果不改变电路其他参数，只增大电阻箱R接入电路的阻值，则此过程的I—t曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”“不变”或“增大”）。13.（10分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，一竖直弹簧一端固定，另一端连接一个截面积为20cm2的活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底60cm处固定有卡环（大小不计），活塞只能在卡环上方滑动。开始时活塞处在卡环上，弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度升高到T1=330K时，活塞恰好离开卡环，当温度升高到T2时，弹簧被压缩了x=20cm。已知弹簧的劲度系数k=100N/m，重力加速度g=10m/s2，弹簧始终处于弹性限度内。求：（1）活塞的质量。（2）T2的值。14.（13分）如图所示，在xOy平面内，x轴上方有倾斜的匀强电场E1（未知），x轴下方有一垂直xOy平面向外的匀强磁场（磁感应强度大小为B）和一水平向右的匀强电场E2（未画出）。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从y轴上M点以速度v0垂直电场E1的方向进入第一象限，经过t时间，粒子从x轴上N点以速度2v0进入磁场区域，粒子在N点的速度方向与x轴正方向的夹角和电场E1方向与y轴负方向的夹角相等。已知电场强度大小E2=Bv0，不计粒子重力。求：（1）匀强电场E1的电场强度大小和电场E1方向与y轴负方向的夹角。（2）O、N两点间的距离。（3）粒子从N点射入磁场到离y轴最远的过程中，匀强电场E2对粒子做的功。15.（16分）如图所示，在光滑水平轨道上有一质量为m的足够长的长木板A，质量为3m的滑块B（可视为质点）置于A的左端，A与B之间的动摩擦因数为μ，一根长度为L的不可伸长的细绳，一端固定于O点，另一端系一质量为3m的小球C，C位于最低点时与B处于同一高度且恰好接触。在光滑水平轨道上放着4个小滑块（均可视为质点），小滑块的质量均为2m，编号依次为1.2、3、4。开始时长木板A静止，现将小球C拉至细绳处于水平伸直状态，然后由静止释放，小球C向下摆动并与滑块B发生弹性碰撞，当A、B刚达到共速时，长木板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A、B再次刚达到共速