2023届河北省部分学校高三大数据应用调研联合测评物理试题含答案.pdf

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1、河北省河北省 2023 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（IV）物理）物理班级班级_姓名姓名_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

2、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16429Cu原子核有40%的可能发生衰变，方程为6464029301CuZne，衰变过程释放的核能是1E；有19%的可能发生衰变，方程为6464029281CuNie，衰变过程释放的核能是2E，21EE已知6429Cu的比结合能为 E，普朗克常量为 h，真空中光速为 c，正负电子质量相等，下列说法正确的是（）A由于

3、释放核能，所以衰变过程质量数不守恒B6430Zn的质量比6428Ni质量小C6430Zn的比结合能为164EE D6428Ni比结合能为264EE 2怒江大峡谷区域有一个非常特别的“景观”，就是溜索过江，这是怒江两岸千百年来沿用的交通工具如图所示，已知铁索横跨怒江的江面宽度为 d，铁索长度为 L，游客的质量为 m，不计一切阻力假设游客从江边缓慢滑向对岸，忽略铁索质量，则下列说法正确的是（）A若铁索长度 L 增加，江面宽度 d 不变，铁索对人的作用力变大B若铁索长度 L 增加，江面宽度 d 不变，铁索上的拉力减小C游客从怒江边滑向对岸的过程中，铁索之间的夹角变小D游客从怒江边滑向对岸的过程中，铁

4、索之间的夹角先变小后变大3如图所示的xOy平面直角坐标系内，半径为 R 的34圆盘透明材料平行纸面放置，位于第一象限的点光源 S发出一束光垂直OA面射入该材料，在弧面AB上恰好发生全反射，经过一段时间后从 B 点射出材料，已知该材料对光的折射率为2 33，光在真空中的速度为 c，则光在介质内传播的时间为（）A3 3RcB2 3RcC3 2RcD2 2Rc4如图所示，质量为3m的小物块 B 静止放在光滑水平面上，左端固定一轻质弹簧，弹簧劲度系数为 k质量为 m 的小物块 A 以初速度0v与弹簧碰撞并压缩弹簧，经时间 t 物块 A、B 速度大小相同，此过程中小物块 B运动的位移为 d，之后弹簧弹开

5、，已知两物块始终在同一直线上运动，00v td，下列说法中正确的是（）A当弹簧恢复原长时，物块 A、B 的速度相同B从开始压缩弹簧到弹簧压缩到最短，A 物块的位移为03ddC从开始压缩弹簧到弹簧完全弹开，弹簧的最大弹力为4kdD从开始压缩弹簧到弹簧完全弹开，经历的时间为3t5 如图所示，理想变压器的匝数之比为1215nn，电压表为理想电表，小灯泡的电阻10R，定值电阻11R，滑动变阻器2R的最大电阻为5导体棒ab在光滑导轨上以速度10 2sin(100)m/svt运动，导轨间距1mL，不计导体棒与导轨电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为1TB，方向如图所示下列说法正确的是（）A1st 时，电压表示

6、数为零B线圈1n为原线圈C2R的滑片向下移动，小灯泡上的电流减小D当21R 时，2R上消耗的功率最大6如图 1 所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一质量为 m 的小物块从斜面顶端由静止释放，取地面为零势能面，物块的机械能 E 与其距地面的高度 h 的关系如图 2 所示，已知重力加速度为 g，图 2 中直线的斜率22mk，则物块与斜面之间的动摩擦因数为（）A12tanB1tan2C1sin2D1cos27已知均匀带电薄壳外部空间电场与其上电荷全部集中在球心时产生的电场一样，内部空间的电场处处为0如图所示为一带电量为Q，半径为 r 的均匀带电球壳，以球心为坐标原点，建立Ox轴，其中 A 点为壳内

7、一点，B 点坐标为2R，静电力常量为 k，下列说法正确的是（）A将q的试探电荷由壳内 A 点移到 O 点，试探电荷的电势能减小B在圆心 O 处放一个电量为2Q的点电荷，球壳外表面带电量仍为QC在R处取走极小的一块面积S，O 点场强大小为44kQSERD在圆心 O 正上方处取走极小一块面积S，B 点场强大小为420kQSER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，有两个或两个以上的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，有两个或两个以上的选项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，

8、选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分8我国的航天事业从 1956 年 2 月开始，经过 67 年的风雨兼程、披荆斩棘，经历了第一颗“东方红”人造卫星成功发射，载人航天、深空探测里程碑式的发展 回顾中国航天发展史，它是一部中华民族自主创新的历史，更是一段扬眉吐气、壮我国威，助推中华民族走向世界舞台的历史如图所示，是某颗“北斗”卫星从绕地飞行经历变轨到静止轨道的示意图已知地球半径为 R，其自转周期为 T轨道为该北斗卫星的近地轨道，轨道为转移轨道，为静止轨道地球北极的重力加速度为 g下列说法中正确的是（）A根据题目的已知条件可以求出该北斗卫星在静止轨道运动半径B该北斗卫星在近地

9、轨道的线速度大于7.9km/sC该颗北斗卫星从近地轨道经历转移轨道到达静止轨道的过程中机械能守恒D该北斗卫星在转移轨道 B 点的速度小于在静止轨道 B 点的速度9某品牌手机可以测量气体的压强，某同学将压强测量软件打开并将手机放入一导热良好的透明容器内，之后将容器（气球）密闭该同学缓慢升高环境温度，测出气球气体的压强随温度变化的规律如图所示，容器内气体视为理想气体，环境压强恒定不变，下列说法正确的是（）AA 状态下单位体积内的气体分子数大于 B 状态BA 状态下气体压强等于环境压强C由状态 A 到状态 B 的过程中，气体吸收的热量大于气体内能的增量D使环境降温，容器中的气体分子动能都减小10如图

10、 1 所示，两个半径为3mr的光滑半圆弧平行金属导轨ABCD、固定在水平地面上，ABCD、间距离为0.5mL，电阻不计，AC间接有一个电阻112R，轨道所处空间内存在着竖直向上的匀强磁场11TB 一个质量为1kg3m，长度为0.5mL，电阻14R 的金属棒在外力作用下由半圆弧轨道最低点以速率02m/sv 匀速运动到最高点，此时撤去外力，金属棒在半圆弧轨道最高点水平飞出，下落一段时间后恰好沿平行轨道方向滑上光滑平行金属导轨EFGH、，导轨间距为0.5mL，然后沿导轨下滑，下滑0.8125ms 时到达虚线边界ab，虚线abcd区域内存在随时间均匀变化的磁场，方向垂直轨道平面向上，大小变化如图 2

11、所示（金属棒刚滑上导轨EFGH、开始计时，如图 3 所示），FH间接有一个定值电阻21,4REFGH、所在平面与水平面夹角为37,ac长也为20.5m,10m/sLg，下列说法正确的是（）A金属棒在半圆弧轨道运动的过程中导体棒上产生的焦耳热为1J3B金属棒从落到EFGH、轨道上到运动到虚线边界ab的过程中，导体棒上产生的焦耳热为0.5JC金属棒在通过虚线abcd区域的过程中通过导体棒横截面的电量为0.1CD金属棒穿过虚线磁场区域的时间为0.125s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（6 分）某同学通过学习人教版必修一 57 页的平面镜观察桌面的微小形

12、变的实验后，受此启发，设计一个测量弹性轻杆的形变量与其劲度系数的实验，如图所示，图中 B 为待测量的弹性轻杆，C 为底部带有小孔且装满细砂的小桶A 为一长度为 L 的轻质刚性杆，一端与弹性杆 B 连接，另一端与轻质平面镜 M 的中心O相连，且与平面镜 M 垂直轻质平面镜竖直放在水平实验台上，PQ为一带有弧长刻度的透明圆弧，O为PQ的圆心，圆弧PQ的半径为 r，不挂砂桶时，一束细光束经PQ的 O 点射到平面镜的O点后原路返回，挂上砂桶后，使平面镜发生倾斜，入射光束在 M 上入射点可以近似认为仍在O点，通过读取反射光在圆弧上的位置，测得光点在透明读数条上移动的弧长为 S，可以测得弹性轻杆的形变量，

13、根据胡克定律就可以确定弹性杆的劲度系数已知rL，L 远大于弹性杆的形变量重力加速度为 g（1）随着砂桶中细砂的不断流出，反射光线的光点在PQ圆弧上_移动（填“向上”或“向下”）（2）弹性杆的形变量x _（用光点移动的弧长 s、r、L 表示）（3）弹性杆的劲度系数k _（砂桶的总质量用 m 表示）12（9 分）某同学使用如下器材测量一量程为30mA电流表1A的内阻，并将其改装成欧姆表电流表12AA、（量程均为30mAIg，内阻未知）滑动变阻器1(050)R滑动变阻器2(0100)R电阻箱3(999.9)R电池盒（装有两节干电池）开关导线若干实验步骤如下：（1）测量电流表1A内阻的实验电路如图 1

14、 所示将滑动变阻器1R调至最大值，2S置于 a 处，闭合1S，调节1R直到电流表12AA、满偏断开1S，保持1R滑片位置不变，电阻箱阻值调至最大，2S置于 b 处，闭合1S，调节2R直到电流表2A满偏，读出电阻箱3R的示数为42.2，则电流表1A的内阻为_断开12,S S仍置于 b 处，调换12AA、的位置，闭合1S，发现2A刚好满偏，说明电流表1A的内阻_（选填“”、“”或“=”）电流表2A的内阻（2）测量电池盒内两节电池的电动势，实验电路如图 2 所示，闭合开关1S，调节3R为27.5时两电流表满偏，调节3R为77.0时两电流表半偏，则电池盒内两节电池的电动势为_（3）将电池盒、电流表1A

15、、滑动变阻器2R、两只表笔组成如图 3 所示电路，两表笔短接调节2R，使电流表1A满偏，断开表笔，在两表笔间接入一电阻xR，发现电流表读数为20mA，则xR的阻值为_，若计算出的xR阻值偏小，以下可能的原因是_A电源电动势测量值较小B电流表1A内阻测量值偏大C电流表1A内阻测量值偏小13（10 分）一列波沿 x 轴正向传播，图中实线甲为1x处质点的振动图像，虚线乙为2x处质点的振动图像，已知213cmxx，质点振幅为2cm，波长大于3cm，求：（1）两质点的相位差是多少？写出2x处质点的振动方程；（2）此列波的波速是多少？14（13 分）如图所示，水平面上有一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在

16、墙壁上，另一端与质量为 m 的物块 A（可视为质点）连接，物块 A 锁在 P 点，O 点为弹簧原长所在位置，0POOQx，质量为3Mm的木板 B 放在光滑水平面上，木板左侧与 O 点对齐，质量为 m 的物块 C（可视为质点）放在木板的右端，B 与 C之间的摩擦因数为，解锁物块 A，物块 A 运动到 O 点时与 B 碰撞（碰撞时间极短），之后 A 在水平面上做简谐运动，A 做简谐运动的振幅为02x已知弹簧弹性势能212pEkx，其中为为弹簧劲度系数，x 为弹簧的形变量，重力加速度为 g（1）求 A 与 B 碰撞后，B 的速度，并判断 A 与 B 碰撞类型；（2）若要使物块 C 不从木板 B 上滑

17、落，则木板 B 至少需要多长？15（16 分）如图所示，半径为 R 的半圆形绝缘轨道ACB竖直放置，C 点为轨道的最低点，AC段光滑、BC段粗糙，圆心 O 处竖直固定一长度不计的光滑挡板直径AB上方存在水平向左的电场1E，下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，OC右侧、OB下方还存在竖直向上的匀强电场2E一质量为 m，电荷量为q的带电小球从 A 点由静止释放，沿轨道ACB运动到 B 点后在电场1E的作用下运动到 O 点并和挡板相碰，此时匀强电场2E的电场强度突变为原来的两倍，使小球与 O 处挡板相碰后做匀速圆周运动到 B 点，运动到 B 点时小球速度恰好竖直向上，已知重力加速度为

18、g，小球与挡板发生碰撞时，垂直于挡板的速度变为0；平行于挡板的速度不变，小球损失的动能全部转化为二者的内能，不计空气阻力，小球可视为质点，1E、2E大小未知，求：（1）小球刚运动到 C 点时对轨道的压力；（2）1E与2E的比值；（3）在比较长的一段时间 t 内，挡板和小球组成的系统增加的内能河北省河北省 2023 届高三年级大数据应用调研联合测评（）物理参考答案及评分标准届高三年级大数据应用调研联合测评（）物理参考答案及评分标准1D【解析】衰变过程一定遵循质量数守恒，电荷数守恒，A 错误；由于21EE，所以衰变质量亏损更多，即6428Ni质量比6430Zn小，B 错误；6429Cu的比结合能为

19、 E，设6430Zn的比结合能为1E，则1116464EEE，同理设6428Ni的比结合能为2E，则226464EEE，解得1212,6464EEEEEE，C 错误，D 正确，选 D2B【解析】设铁索与水平面的夹角为，则cosLd，L 增加，也增加，铁索之间的夹角减小，游客重力不变，铁索对人的作用力不变，铁索之间夹角减小，所以铁索上的拉力减小，只要 L、d 不变，也不变，故选 B3A【解析】光路如图所示，光射在弧面上的 D 点恰好发生全反射，根据1sinCn可知60ADO，根据几何关系可知光在介质中传播的路程4.5sR，光在介质中传播的速度32cvcn，光在介质中传播的时间3 3sRtvc，选

20、项 A 正确4B【解析】物块AB碰撞过程中动量守恒，2220120121133,222mvmvmvmvmvmv，解得0012,22vvvv，A、B 速度大小相等，但方向相反，A 错误；弹簧压缩到最短时根据动量守恒0(3)mvmm v，解得04vv，根据牛顿第二定律，A、B 加速度任意时刻之比都为3:1，故平均加速度之比也为3:1，对 B：220011,322BBAAxa td xv ta tdd，故 B 正确弹簧的压缩量04ABxxxdd，故 C 错误；从压缩弹簧到弹簧完全弹开，物块 B 速度由 0 增大至04v，和由增04v大至02v的过程中受到的弹力对称，速度变化相同，故两段时间相同，从开

21、始压缩弹簧到弹簧恢复原长，经历的时间为2t，D 错误，故选 B5D【解析】导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势10 2 sin100VeBLvt，根据理想变压器变比公式得22211,10VnUUnU，解得线圈1n两端的电压12VU，由于电压表为理想电表，所以电压表示数为2V，故 A 错误，接有交流电源的线圈为原线圈，线圈2n为副线圈，故 B 错误，2R的滑片向下移动，小灯泡上的电流不变，故 C 错误，12RR、两端电压始终为2V，将1R等效为电源内阻，所以当21R 时，2R上消耗的功率最大，故 D 正确6B【解析】物块运动到距地面高 h 处时，其机械能00coscossinsinEmghmgh

22、mgh，可知图 2中图像的斜率cos1sin2mgkmg，解得1tan27C【解析】壳内场强处处为 0，故移动试探电荷不做功，A 错误；在圆心 O 处放一个电量为2Q的点电荷，由于静电感应，球壳内表面感应出2Q的电荷，则球壳外表面的电荷量为Q，B 错误；在R处取走极小一块面积S，根据对称性，圆心 O 处场强为R处极小一块面积的电荷产生的电场，44kQ SER，C正确：在圆心 O 正上方处取走极小一块面积S，整个球壳在 B 点的电场124kQER，水平向右，与 O 正上方电荷在 B 点的场强为2420kQ SER，方向斜向右下1E与2E，矢量作差即为 B 点电场强度，D 错误；选 C8AD【解析

23、】该北斗卫星在静止轨道运行的周期与地球周期相同，设该颗北斗卫星在静止轨道的半径为 r，根据万有引力定律与牛顿第二定律得：2224GMmrmrT，北极处重力加速度为 g，则2GMgR解得22324gR Tr，故 A 正确，7.9km/s为人造卫星最大环绕速度，所以在近地轨道运行的该北斗卫星的线速度小于7.9km/s，故 B 错误，该颗北斗卫星在变轨过程中需要点火加速，所以该颗卫星的机械能不守恒，故 C错误，北斗卫星运行到轨道的 B 点需要点火加速变轨到静止轨道，所以23BBvv，故 D 正确9AC【解析】根据理想气体状态方程pVCT，可知1pCTV，结合图像可知图像的斜率越大体积越小，ABVV，

24、故 A 状态下单位体积内的气体分子数大于 B 状态，选项 A 正确；由于气球会收缩，因此气球内压强大于环境压强，选项 B 错误；由于气球膨胀，故气体对外做功，所以气体吸收的热量大于气体内能的增量，选项 C 正确；温度降低、气体分子平均动能减少，选项 D 错误10AD【解析】金属棒在半圆弧上做匀速圆周运动时，感应电动势为110cosEB Lv，为正弦交流电，半个周期金属棒产生的焦耳热为2101011J32B LvrQRvRR，A 正确；金属棒落到倾斜导轨时，12.5m/sv，之后在导轨上匀加速下滑，加速度为2sin376m/sag，滑倒ab时的速度为22221,2v vvax，解得24m/sv，

25、所用时间0.25st，虚线abcd区域内的磁场产生的感应电动势为221VEL k，金属棒从落到EFGH、轨道上到运动到虚线边界ab的过程中，导体棒上产生的焦耳热2221J4EQRtRR，B 错误；金属棒进入虚线区域瞬间，有22222sin37B L vmgRR，故导体棒匀速运动，通过虚线区域时的时间10.125st，电量为10.5qIt，C 错误，D 正确，故选 AD11【答案】（1）向下（2）2sLr（3）2mgrsL【解析】挂上砂桶后，弹性杆产生形变，连接平面镜的刚性杆 A 倾斜，平面镜绕O点逆时针旋转角度，由于 L 远大于弹性杆的形变量，rL，所以角较小，满足tan，根据反射定律与几何关

26、系可得：tanxL，弧长2sr，联立解得2sLxr，砂桶中细砂不断流出，砂桶的总质量减小，所以反射光点沿PQ圆弧向下移动根据胡克定律知kxmg，解得2mgrksL12【答案】（1）42.2=（2）2.97（3）49.5A【解析】（1）图 1 为等效法测电阻，当电路中电流不变时，电阻箱阻值和电流表1A阻值相同，故1A的内阻为42.2，交换两电流表位置，电流表示数不变，可知两表内阻相同；（2）根据闭合电路欧姆定律可得13AEI RRr，代入数据可解得2.97VE；（3）根据闭合电路欧姆定律可知当电流表1A满偏时1EI R内，当接入电阻xR时，2xEIRR内，联立解得121 2xIIREI I，代入

27、数据解得49.5xR；根据计算过程可知电流表和电源的内阻对计算xR的阻值无影响，电动势 E 测量值偏小会使得计算出的xR值偏小，选项 A 正确13【答案】（1）2x处质点的相位落后1x处质点2，32sin 5cm2yt；（2）0.3m/s【解析】（1）由图像可知2x处质点的相位落后1x处质点牙2振动方程为：32sin 5cm2yt（2）由图像可知0.4sT 2123cm,xxx在1x右侧3cm处，2x处质点的相位落后1x质点2，故12cm根据0.3m/svT14【答案】（1）02xkm，弹性碰撞（2）20332kxmg【解析】（1）对 A 由动能定理得：2201122Akxmv碰后物块 A 的

28、速度为Av，由题意知22011242Axkmv，解得12AAvv 由动量守恒定律得：AABmvmvMv，若碰后 A 的速度方向不变，解得16BAAvvv A 与 B 还会再次碰撞，不符合题意，因此AB碰后 A 的速度方向反向，则3AABmvmvmv 解得0122BAxkvvmA 与 B 碰撞时损失的机械能222111222AABEmvmvMv，解得0E 所以 A 与 B 的碰撞为弹性碰撞（2）B 与 C 组成的系统动量守恒，则()BMvMm v若要使物块 C 不从木板 B 上滑落，则木板 B 至少长度为 L，则：2211()22BmgLMvMm v解得20332kxLmg15【答案】（1）32

29、mgqBgR（2）2224m gB q R（3）432332m g tBgm qq B R【解析】（1）小球由 A 运动到 C 的过程中212CmgRmv小球运动到 C 点时2CmvNqvBmgR32NmgqBgR由牛顿第三定律得，小球到 C 点时对轨道的压力32NNmgqBgR 方向竖直向下（2）小球在匀强电场1E中由 B 点运动到 O 点的过程中，12Bvtg21112E qRtm小球在电场2E中做匀速圆周运动22E qmg22BBmvqv BR联立解得212224Em gEB q R（3）小球在电场1E和22E内做周期性运动，运动一周在1E中运动的时间12Bvtg小球获得的水平速度112xRv t小球运动一周在2E，中运动的时间：2BRtv 小球运动的周期1Ttt 每个周期内挡板和小球组成的系统增加的内能2012xEmv在比较长的一段时间 t 内，挡板和小球组成的系统增加的内能0tEET联立解得432332m g tEBgm qq B R