2024届河北省部分高中高三年级下册一模物理试题

物理试卷

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，满分100分，考试时

间75分钟。

第I卷（选择题共46分）

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.图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，图甲是光电管中光电流与电压的关

系图像，图乙是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，图丙是放射性元素

氢的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，图丁是原子核的比结合能与质量数之间

的关系图像，下列判断正确的是（）

，比结合能/MeV

nIiiIIiiii»

3.87.611.4u102050150250

丙T

A,图甲中，。光的波长大于6光的波长

B.图乙中，金属c的逸出功小于金属1的逸出功

C.图丙中，每过3.8天要衰变掉质量相同的氢

D.图丁中，质量数越大原子核越稳定

2.关于下列三幅图的说法正确的是（）

各速率区间的分子数

液体分子

薄板上的蜂蜡

融化成圆形区域

甲丙

A.图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显

B.图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高

C.图丙中实验现象说明蜂蜡是晶体

D.图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体

3.某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导

气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”,

测得压强为外。在活塞缓慢压缩气体的过程中，发现导气管连接处有气泡产生，立即进行

气密性加固，之后继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强

4

为§Po。则该过程中（）

A.泄漏气体的质量为最初气体质量的2

3

B.气泡在上升过程中会放出热量

C.在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大

D.全部泄漏出气体的内能在刚泄漏时与注射器内存留气体的内能相等

4.如图所示，由°、6两种单色光组成的复色光斜射到顶角为a的等腰三棱镜48边上，单

色光a垂直AC边射出，单色光6在45面的折射光与三棱镜底边8c平行，则下列说法正

确的是（）

A.在三棱镜中，单色光b比a的传播速度大

B.用同一装置做单缝衍射实验，单色光6的衍射图样中央亮纹更宽

a

C.三棱镜对单色光〃、人的折射率之比为l：2sin—

2

a

D.三棱镜对单色光a、b的折射率之比为l:2cos—

2

5.如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁

感线的轴OO'匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡Lj、L2>L3均正常发光。已

知Lj、L2,L3的额定功率均为P,额定电流均为/,线框及导线电阻不计，不考虑电流变

化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（）

A.理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2

B.线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小

C.若把副线圈上的小灯泡L?去掉，则灯泡L3将变亮

D.线框转动的角速度为生巨

NBSI

6.如图所示，等腰直角三角形ABC斜边中点。处固定一带正电的点电荷，一带负电的点电

荷在外力厂的作用下，从2点沿圆弧匀速率运动到A点，。点为圆弧AB的中点，只考虑外

力尸和两电荷之间的库仑力。在此运动过程中（）

A.外力厂对负点电荷先做正功后做负功

B.外力厂对负点电荷始终不做功

C.负点电荷的电势能先减小后增大

D.负点电荷在。点时受到的外力产和库仑力大小相等，方向相反

7.如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和鬲

的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有

大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为V。，质子的电荷量为e、质量为相。下列说法

图（a）图(b)

A.若沿着任何方向入射的一切质子都无法进入防护区,则磁场的磁感应强度大小应当至少

2mv。

B.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小为就

C.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子从进入磁场到离开

7CR

磁场的总时间为「

3%

D.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子在磁场中的轨迹对

应的圆心角为60°

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

两个或两个以上选项符合题目要求。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.电子感应加速器基本原理如图所示，图甲中上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向

可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针

方向加速运动。下列说法正确的是（）

。真空室O

II________I•

乙真空室俯视图

A.电磁铁线圈中通入恒定直流电流也能使电子加速

B.变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同

C.若线圈中的电流方向如图甲所示，则电流正在增大

D.若电子运动的轨道半径不变，则电子轨道处的磁感应强度随电子速度的增大而增大

9.如图甲所示，在一条直线上同种介质中的两个振源A、B相距6m,振动频率相等，C为

A、8连线的中点。。=0时刻4、3处质点开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图

乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在％=0.2s

时相遇，则以下说法正确的是（）

ACB

甲乙

A.在两列波相遇过程中，C处质点静止

B.在两列波相遇过程中，C为振动加强点

C.两列波的波长均为2m,速度大小均为15m/s

D.f=0.5s时刻8处质点恰通过平衡位置且向下运动

10.甲、乙两人在光滑冰面上玩推箱子游戏，每次获得箱子的一方会迅速和箱子成为一体。

已知两人质量均为30kg,箱子质量为20kg,在冰面左侧设有一个弹性碰撞壁，人与侧壁碰

撞可认为是弹性碰撞。某次游戏中，开始时两人均以相对地面lm/s的速度一起向左运动，

甲在前面，乙推着箱子在甲的正后方。不考虑冰面摩擦，甲距离碰撞壁足够远。关于两人之

后的游戏过程，下列说法正确的是（）

A.若乙将箱子以相对地面4m/s的速度推向甲，则乙刚好能停下来

B.若乙将箱子向前推出后瞬间箱子相对于乙的速度大小为10m/s,则甲和箱子会追上乙

C.若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为30J

D.若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为笆J

3

第II卷（非选择题共54分）

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.（8分）

（1）某同学利用如图1所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨

调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑

轮与托盘相连，测出遮光条初始位置到光电门的距离为/,遮光条的宽度为力托盘和祛码

的总质量为叫，滑块和遮光条的总质量为根2,释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间为

AZ,重力加速度为g。用题中所给物理量的符号回答下列问题:

图2

①遮光条通过光电门时的速度为;

②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了

③改变/,得到多组实验数据，以［6］为纵坐标，以/为横坐标。作出的图像如图2所示,

若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为

（2）下列说法正确的是

A.图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平

B.图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大

C.图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能地快些

D.图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上

12.（8分）某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生

电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。

BR1400

学生

800电源❹

T呼200

图甲为实验原理图在线圈A、8两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压,

测量数据如表：

实验序原线圈匝数4=400副线圈匝数电=2。。副线圈匝数％=1400

号

原线圈两端电压。1（V）副线圈两端电压（V）副线圈两端电压。2（V）

15.82.920.3

28.04.028.1

312.66.244.0

请回答下列问题：

（1）应将图甲中的A、B分别与图乙中的（填％、6"或七、"'）连接。

（2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压

之比等于O

（3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数〃2=200,则副

线圈两端电压______（填正确［答案］标号）。

A.一定小于4.0VB.一定等于4.0VC.一定大于4.0V

（4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串

联的定值电阻&可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接;

一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为4、/，在交流电源的

R

电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当才=时，R获得的功率

最大。

13.（10分）如图所示为一超重报警装置的示意图，高为心导热性能良好的薄壁容器竖直

倒置悬挂,容器内有一厚度不计、质量为相、横截面面积为S的活塞封闭住一段理想气体柱，

稳定时气柱长度为工工。活塞可通过轻绳连接重物以达到监测的目的，当所挂某一质量的重

3

4

物时活塞将下降至离容器底部1L的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已

知初始时环境热力学温度为"，大气压强为。。，重力加速度为g,不计摩擦阻力。

（1）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量M；

（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低,说，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降

6

低!7；的过程中外界对气体做的功。

6

14.（10分）如图所示，边长为。的等边三角形八钻。是一中空玻璃棱镜的横截面，中空

部分是圆心在三角形垂心。处、半径为Y包的圆。让一束激光从AB边的。点以45。的入

12

射角射入棱镜，光线恰能沿平行于边的直线，经O点后从AC边射出。

（1）求玻璃的折射率力；

（2）若保持入射角45。不变，使入射点沿A8边向A点缓慢移动，当入射点移至E点（图

中未画出）时，恰好没有光线进入中空部分，求A、E两点间的距离X。

15.（18分）如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计

重力）从y轴上A点沿尤轴正向以初速度v0进入匀强磁场区域，从尤轴上的C点出磁场并

进入第四象限的匀强电场区域，方向与无轴负向成60。角。粒子经过此电场区域后恰好垂直

于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L其中A点坐标为第三

2

象限的磁感应强度3=普，第三、四象限的电场强度后=譬，粒子的质量为山、电荷

4〃8qL

量为q,虚线边界有电场。求:

（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度用的大小和方向；

（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；

（3）整个运动过程中，粒子向左运动距离y轴最远的水平距离。

★参考答案★

一、单项选择题

1.B2.A3.A4.D5.D6.C7.A

二、多项选择题

8.CD9.AD10.BD

三、非选择题

d2mg

11.（1）①一（2分）②m息（2分）③一-l-（2分）（2）BD（2分）

X町+冽2

12.（1）c、d（2分）（2）匝数之比（2分）（3）A（2分）（4）号（2分）

圻

7

13.（1）⑵息PoS一脸

12g7lo

（解析U（1）轻绳未连重物时，设理想气体的压强为P1，对活塞受力分析,

根据平衡条件得P[S+mg=pos（1分）

轻绳连接重物刚好触发超重预警时，设理想气体的压强为心，对活塞受力分析得

p2S+（M+）n）g=p0S（1分）

对理想气体，由玻意耳定律得

14

pxx—LS=p2x—LS（1分）

[（DS、

联立解得M=一"一-m（1分）

12IgJ

匕=匕

（2）对理想气体，由盖一吕萨克定律得7；一（2分）

/（）一/o

6

4

且匕=—Z5（1分）

5

此过程外界对气体做的功为W=夕2（%—匕）（2分）

联立解得W=A（PoS—〃[g）（1分）

18

r-a

14.（1）0（2）-

2

（解析力（1）根据几何关系可得折射角为，=90。—60°=30。（2分）

根据折射定律，玻璃的折射率为“=s-in^45°1=应/-（1分）

（2）当入射点移至七点，发生全反射，恰好没有光线进入中空部分，做出光路图如图所示

临界角为sinC=L（1分）解得C=45°

n

。为等边三角形的垂心，则04=立〃（1分）

根据几何关系有NGOH=C=45。（1分）

则O"=rsinC=——a（1分）

12

AH=OA-OH=­a（1分）

4

A、E两点间的距离%=^4"

15.（1）一方向垂直于纸面向外

qL

⑵~~vo（3）（4+26"）£

K解析力（1）由几何关系得r=L（1分）

2

qv^Bx=m—（1分）

解得3]=，（1分）

qL

方向垂直于纸面向外（1分）

（2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为匕，则

匕=%COS600=£（1分）

由几何关系，粒子在第三象限第一次出磁场时与水平方向的夹角为30。，

则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为匕x=%cos30°=，|b（1分）

竖直方向的速度为％,=匕sin30°=羡（1分）

VL~VL=^aL（1分）qE=ma（1分