河北省2023-2024学年高三下学期2月大数据应用调研联合测评Ⅴ物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司绝密启用前绝密启用前河北省河北省 2024 届高三年级大数据应用调研联合测评（届高三年级大数据应用调研联合测评（V）物理物理班级_ 姓名_注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，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。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。12023 年 12 月 7 日，位于四川省凉山州的世界最深、最大的极深地下实验室中国锦屏地下实验室二期正式投入科学运行，其主要功能是为暗物质、中微子等前沿物理科学研究提供不受宇宙射线影响的实验环境。一宇宙射线中的a粒子与铝原子核发生作用的核反应方程为：4273021315HeAlPX+。则下列说法中正确的是（）A该核反应为a衰变B该核反应为b衰变C该核反应中 X 为正电子D该核反应中 X 为中子2某物理兴趣小组设计了一个在空间站内完全失重状态下测量物体质量的装置，如图所示为一个 U 型支架，两侧为竖直挡板，挡板上固定两根非常光滑的平行水平长杆，将一个质量为0m的箱子穿在水平长杆上，箱子可以在杆上自由滑动，用一根轻绳固定在箱子上，可以通过一小电机给箱子施加一个恒力，两侧竖直挡板上各有一个光电计时器开关（图中未画出），可以实现自动控制光电计时器计时。初始时箱子紧靠左侧挡板，现启动小电机，箱子在恒定拉力作用下从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器在箱子离开左侧挡板时开始计时，到达右侧挡板时停止计时，光电计时器记录的时间为0t，现将一待测物体放入箱子里固定，再次启动小电机，箱子再次从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器记录的时间为1t，则待测物体的质量 m 为（）A2201020mttt-B2201021mttt-C20 02210m ttt-D20 12210m ttt-32023 年 11 月 10 日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统高速飞车大同（阳高）试验线工程完工，更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司其特点是全封闭真空管道和磁悬浮运输。如图所示，高速飞车的质量为 m，额定功率为 P，高速飞车在平直轨道上从静止开始运动，先以加速度 a 做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率 P。后又经过一段时间达到该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受到的阻力为 F，且保持不变，则下列说法正确的是（）A高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为0PmaB高速飞车匀加速直线运动的时间为0fPa Fma-C高速飞车匀加速直线运动的位移为202f2Pa Fma+D高速飞车在整个加速过程中牵引力做功等于202f2mPF4中国象棋的棋盘呈长方形，由九条竖线和十条横线相交组成，共有九十个交叉点，开局时红方和黑方各子的位置如图所示，现将电荷量为0q q+和0q q-的两个点电荷分别固定在红方的“帥”位置和黑方的“将”位置，两点电荷在棋盘网格线所在的平面内，下列说法正确的是（）A棋盘左侧红方“跑”所在位置与棋盘右侧黑方“炮”所在位置的电场强度大小相等方向不同B棋盘右侧红方“車”所在位置与棋盘左侧黑方“車”所在位置的电势相同C一质子沿直线从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，此过程中静电力始终不做功D电子在棋盘左侧红方“馬”所在位置的电势能小于在棋盘右侧黑方“馬”所在位置的电势能5在如图所示的电路中，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压的瞬时值变化规律为 100 2sin100Vet=，理想变压器原、副线圈匝数之比为 41，原线圈回路接有一阻值为1100R=W的更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司电阻和一理想交流电流表，理想变压器的副线圈回路中接有一个电阻2R，闭合开关 S 后电流表的示数为0.2A，则下列说法正确的是（）A变压器副线圈电流的频率为 12.5HzB变压器副线圈的电压为 20VC变压器副线圈的电流为 0.05AD电阻2R的阻值为 206 现代车辆大都带有胎压监测功能，在仪表盘上就可以显示胎压。汽车轮胎正常的胎压为002.2 2.5pp，0p为标准大气压，某人发现汽车左前轮胎胎压显示为01.1p，于是他用家用打气筒给轮胎缓慢充气，已知轮胎容积为 20L，打气筒每次打气充入 0.4L 的气体，外界的大气压为0p，轮胎内的气体和打气筒内的气体均可看作理想气体，忽略充气过程中轮胎体积的变化，充气过程中气体的温度保持不变，则下列说法正确的是（）A充气过程中轮胎内的气体从外界吸收热量B充完气后与充气之前比较，轮胎内气体分子的平均动能不变，气体内能也不变C充气过程中后一次与前一次比较，轮胎内气体压强的增加量相等D至少充气 50 次才能使该轮胎的胎压达到正常值72023 年 8 月 29 日华为 Mate60 隆重上市，该手机搭载我国自主研发的麒麟 9000s 芯片，手机还有一个最大的亮点就是可以连接天通一号 01 星实现卫星通信。天通一号 01 星是地球同步静止卫星，另外已知我国的“天宫”号空间站运行周期为 90 分钟，“天宫”号空间站和天通一号 01 星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（）A天通一号 01 星运行的线速度大于“天宫”号空间站运行的线速度B天通一号 01 星运行的角速度大于“天宫”号空间站运行的角速度C天通一号 01 星与“天宫”号空间站距地面的距离之比为34 4:1D天通一号 01 星所在位置的重力加速度与“天宫”号空间站所在位置的重力加速度之比为31:16 16二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，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，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。8一列简谐横波沿 x 轴方向传播，某一时刻的波形图如图所示，平衡位置位于4mx=的质点 P 在此时刻的位移为4cmy=，此时刻质点 P 正沿 y 轴正方向运动，已知该简谐横波传播的周期为8sT=，则下列说法中正确的是（）更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司A该简谐波沿 x 轴正方向传播B从此时刻开始计时，质点 P 的振动方程为58sincm46yt=+C该简谐波传播的速度大小为 3m/sD从此时刻开始计时，当12st=时质点 P 正沿 y 轴正方向运动9如图，家用三层篮球收纳架由两根平行的竖直立柱、三对倾斜挡杆和一个矩形底座 ABCD 构成，同一层的两根倾斜挡杆平行且高度相同并与竖直立柱成 60角，每侧竖直立柱与对应侧的三根倾斜挡杆及底座长边在同一平面内。开始时收纳架置于水平地面上，竖直立柱处于竖直方向，将收纳架以 AB 边为轴，沿顺时针方向缓慢旋转 90，篮球的直径大于竖直立柱与倾斜挡杆构成的两平面间的距离，不计篮球与倾斜挡杆和竖直立柱的摩擦力，篮球始终处于静止状态，则在此过程中关于第二层篮球受力情况的说法正确的是（）A两倾斜挡杆对篮球的作用力一直减小；B其中一个倾斜挡杆对篮球的作用力先增大再减小C两竖直立柱对篮球的作用力一直增大D其中一个竖直立柱对篮球的作用力先增大再减小10如图，倾角为的两平行光滑导轨上端接有阻值为 R 的定值电阻，两导轨间距为 L，导轨所在平面内有两个相邻的边界与导轨垂直、宽度均为 d 的匀强磁场区域、，磁场方向垂直于导轨所在平面，磁感应强度大小分别为1B和2B，已知12:1:3BB=，两磁场方向相反，一质量为1m、电阻为 R 的导体棒 a 从距磁场区域上边界一定距离处由静止释放，当导体棒 a 刚进入磁场区域时，恰好以速度 U 做匀速直线运动，在匀强磁场区城、的分界线上固定有一个质量为2m的绝缘棒 b，当导体棒 a 运动到两磁场分界线处时绝缘棒 b 解除锁定，导体棒 a 与绝缘棒 b 发生弹性碰撞，碰撞之后导体棒 a 进入磁场区域时恰好又以速度2v做匀速直线运动，已知重力加速度为 g，导轨电阻忽略不计，运动过程中导体棒 a 始终与导轨接触良好且与导轨垂直，下列说法正确的是（）更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司A导体棒 a 在两磁场中运动的速度之比为12:3:1vv=B两棒质量之比为12:2:1mm=C导体棒 a 穿过磁场区域和磁场区域的过程中通过导体棒 a 的电荷量为122BBLdR+D导体棒 a 穿过磁场区域和磁场区域的过程中电阻 R 中产生的热量小于2211 11 211sin44m gdmvmvq+-三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 54 分。分。11（7 分）某物理实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，在气垫导轨上安装了一个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，用天平测出滑块和槽码的质量，分别为 M 和 m，滑块用细线绕过定滑轮与槽码相连。调整气垫导轨水平，并使细线与导轨平行。将滑块从 A 点由静止释放，滑块经过光电门时槽码未着地，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为 t，测得滑块在释放点 A 时遮光条与光电门间的距离为L。已知当地的重力加速度为 g。用游标卡尺测量遮光条的宽度，若测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=_mm。（2）多次改变光电门的位置，重复上述实验，作出 L 随21t的变化图像如图丙所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_（用题中已知量和测得的物理量符号表示）时，可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司（3）如果实验前没有调整到气垫导轨水平，而是带滑轮的一端较低，其他实验操作和实验数据读数均正确，这样根据图像计算出的重力加速度大小应_（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的重力加速度大小。12（9 分）某物理兴趣小组的同学从一款报废的电子产品中拆下一个电池，通过查阅说明书了解到该电池的电动势约为 3.0V。他们通过实验尽量准确地测出该电池的电动势和内阻。除了待测电池，实验室可提供的器材还有：A电流表 A（量程为 010mA，内阻约为 20）B灵敏电流计 G（量程为 050A，内阻未知）C电阻箱 R（09999.9M）D定值电阻0R（阻值为 100）E定值电阻0R（阻值为 300）F导线和开关（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱 R 的阻值调到最大，闭合开关1S和开关2S，调节电阻箱 R，使灵敏电流计 G 的示数大于量程的13，读出灵敏电流计 G 的示数为0I，电阻箱的示数为1R；保持开关1S闭合，再断开开关2S，调节电阻箱 R，使灵敏电流计 G 的示数，仍为0I，读出电阻箱的示数为2R，电流表 A 内阻的表达式为AR=_（用1R、2R表示）。（2）根据以上方法正确测量出电流表的内阻为A18R=W，该同学又设计了如图乙所示的电路测量电池的电动势 E 和内阻 r。电路中的定值电阻0R为保护电阻，要求无论电阻箱阻值调到多少电路中的电流也不会超过电流表的量程，则保护电阻应该选择_（填器材前的选项字母）。（3）正确选择器材后按图乙连接好电路，闭合开关，调节电阻箱 R，记录电阻箱示数 R 和相应的电流 I，将测得的数据以 R 为横坐标，以1I为纵坐标作出1RI-图像，经计算机拟合得到如图丙所示的图线，由图线可得该电池的电动势E=_V，电池内阻r=_（结果均保留 2 位有效数字）。更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司（4）如果在实验过程中由于读数的偶然误差使测量的电流表内阻偏大，这样会使测出的电池电动势 E_（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值，电池内阻 r_（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。13（8 分）如图所示为一横截面为四分之一圆的透明玻璃砖，圆心为 O，半径为 R，一束单色光从直径上的 P点垂直射入玻璃砖，已知32OPR=，光线恰好在 Q 点发生全反射，已知真空中的光速为 c，求：（1）玻璃砖对该光的折射率 n；（2）光线在玻璃砖中传播所经历的时间 t。（只考虑一次反射）14（14 分）如图，在 xOy 坐标平面内，第一象限的两个直角三角形区域内存在匀强电场，在直角三角形 AOB内存在沿 x 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为1E，在直角三角形 ACB 内存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场。点 P 为 OA 的中点，一质量为 m、电荷量为0q q+的带电粒子从 P 点静止释放，经过一段时间从三角形 AOB 匀强电场中运动到三角形 ACB 匀强电场中，又恰好从 B点射出三角形 ACB 匀强电场，之后进入第四象限的匀强磁场中，经磁场偏转后与 y 轴正方向成 60角经 y 轴上的 Q 点（图中未标出）进入第三象限，已知 A 点坐标为0,3L，B 点坐标为6,0L，忽略粒子所受重力的大小。求：（1）直角三角形 ACB 区域内匀强电场的电场强度2E的大小；（2）第四象限内磁感应强度 B 的大小；（3）带电粒子从 P 点运动到 Q 点经历的时间 t。更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君学科网（北京）股份有限公司15（16 分）如图甲所示，在粗糙水平地面上有三个小物块 A、B、C，已知 A、C 质量均为 m，小物块 A 紧靠竖直墙壁但不黏连；小物块 B 静止于 P 点，一劲度系数为 k 的轻弹簧将小物块 A、B 连接，开始时弹簧处于原长，小物块 A、B 均静止。小物块 C 固定于 Q 点，P、Q 之间的距离用 L 表示，L 为未知量，当物块 C 处于 P、Q 之间时总会受到水平向右的恒力，恒力大小为2mg，小物块 B 在 P、Q 之间不会受到这一恒力。现释放小物块 C，小物块 C 向右运动，一段时间后与小物块 B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后小物块C 运动的vt-图像如图乙所示，图像中的0v和0t均为未知量，当043tt=时刻将小物块 C 锁定。碰撞之后小物块 B 向右运动压缩弹簧，一段时间后又被弹簧弹回开始向左运动，当小物块 B 向左运动的速度为零时小物块 A恰好开始离开竖直墙壁。三个小物块 A、B、C 与水平地面间的动摩擦因数m均相同，m为未知量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为2p12Ekx=，k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。求：（1）小物块 B 的质量；（2）三个小物块与地面间的动摩擦因数m；（3）P、Q 两点间的距离 L。更多全科无水印试卷尽在网盘群，请关注公众号：高中试卷君