河北省金科大联考2023-2024学年高三上学期1月质量检测物理试卷含答案.pdf

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1、学科网（北京）股份有限公司绝密启用前绝密启用前金科大联考金科大联考2024 届高三届高三 1 月质量检测月质量检测物理物理全卷满分全卷满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟。分钟。注意事项：注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用选择

2、题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分分.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.光刻机是生产芯片的核心设备，为了提高分辨率，目前世界上生产的光刻机主要利用紫外线作为光源，已知紫外线的光子能量范围为3e

3、VE124eV.如图所示为氢原子的能级图.现有一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁向外辐射光子，则下列说法正确的是（）A.辐射的光子中有 2 种不同频率的紫外线B.辐射的光子中有 4 种不同频率的紫外线C.紫外线从真空进入某种液体后，光子能量减小D.紫外线从真空进入某种液体后，波长更短，分辨率更高2.位于坐标原点的质点 P 在 t=0 时刻从平衡位置开始振动，t=1.0s 时刻振动刚好传播到 x=2.2m 处，如图所示，此时质点 Q 处平衡位置，则下列说法正确的是（）A.质点 P 起振方向为 y 轴负方向B.质点 Q 的平衡位置坐标为 xQ=0.9m学科网（北京）股份有限公司C.质点 P 比

4、质点 Q 振动超前5s12D.01.0s 内，质点 P 运动的路程为5 315cm2+3.如图所示，橡皮筋一端连接在天花板上，另一端连接在滑轮上，与竖直方向夹角为；绕过滑轮的轻绳一端悬挂一重物，另一端施加水平力 F，物块保持静止，现保持 F 大小不变，使其在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过 60，不计滑轮质量及一切摩擦，橡皮筋始终在弹性限度内，此过程中，下列说法正确的是（）A.变小，橡皮筋长度变短B.变小，橡皮筋长度变长C.变大，橡皮筋长度变短D.变大，橡皮筋长度变长4.如图所示，一束单色光以与三棱镜 AB 面成 45角的方向斜射到 AB 面上的 D 点，折射光线照射到 AC 面恰好发生全反射，全

5、反射后的光线直接照射到 B 点，已知玻璃砖对该单色光的折射率为2，DB=d，光在真空中传播速度为 c，下列说法正确的是（）A.该单色光在三棱镜中的全反射临界角为：30B.三棱镜顶角A=15C.光从 D 点传播到 B 点经过的路程为13 d+D.光从 D 点传播到 B 点所用的时间为26 dc+5.2023 年 11 月 3 日，我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将通信技术试验卫星十号发射升空，发射任务获得圆满成功，该卫星是地球静止轨道卫星.已知地球表面的重力加速度为 g，地球半径为 R，该卫星轨道离地高度为 6R，引力常量为 G，忽略地球自转的影响.则下列说法正确的是（）学科网（北

6、京）股份有限公司A.该卫星相对于地面静止，始终处于平衡状态B.所有轨道在赤道平面内、运行周期等于地球自转周期的卫星都相对于地面静止C.所有地球静止轨道卫星的运行周期、轨道高度、向心力都相同D.该卫星在轨运行的周期为714Rgp6.如图所示，小球 1、2 分别从 P、Q 两点同时抛出，抛出的初速度大小均为 v0，小球 1 的初速度与水平方向的夹角为=37，小球 2 的初速度方向竖直向上，两球恰好在空中相碰.已知 P、Q 两点的水平距离为 L，两小球均可视为质点，不计空气阻力，sin37=0.6，cos37=0.8，则 P、Q 两点的高度差为（）A.0.5LB.0.6LC.0.75LD.0.8L7

7、.如图所示，质量为 m、电阻为 R、边长为 L 的正方形金属线框 abcd 放在光滑绝缘水平面上，宽度为 2L 的有界匀强磁场垂直于水平面向下，磁感应强度大小为 B，给线框一初速度 v0使其向右进入磁场，一段时间后 cd边离开磁场.线框运动过程中 ab 边始终与磁场边界平行，下列说法正确的是（）A.线框刚进磁场时的加速度大小为2202B L vmRB.线框的初速度大小满足230B LvmRC.线框进、出磁场过程，克服安培力做功相同D.线框进、出磁场过程，安培力的冲量相同二、选择题：本题共二、选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分分.在每小题给出的四个选项中，有

8、多项符合题目要求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.如图所示，绝缘圆环固定在竖直面内，圆环上均匀分布着正电荷.O 为圆心，A 是圆环竖直直径上一点，x 轴过圆心且垂直圆环面，B 是 x 轴上靠近 O 点的一点，将一个带正电的粒子分别从 A、B 两点由静止释放，不计学科网（北京）股份有限公司粒子重力，则下列说法正确的是（）A.粒子在 A 点由静止释放，一定沿直线运动到 O 点B.粒子在 A 点由静止释放，运动过程中电势能越来越小C.粒子在 B 点由静止释放，运动过程中电势

9、能越来越小D.粒子在 B 点由静止释放，运动过程中加速度越来越小9.如图所示，倾角为=30的光滑斜面体固定在水平面上，一轻弹簧放在斜面上，下端固定，弹簧处于自然伸长状态.质量之比为 21 的物块 A、B 用平行斜面的轻杆连接并从斜面上由静止释放，在物块 A 接触弹簧并压缩弹簧到最低点的过程中（弹簧始终在弹性限度内），下列说法正确的是（）A.物块 B 的加速度先减小后增大B.杆对物块 B 的作用力先增大后减小C.任一时刻，弹簧对 A 的作用力与轻杆对 A 的作用力大小之比为 21D.物块 A 克服弹簧弹力做功与轻杆对物块 A 做功之比为 3110.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，R1、R2

10、、R3、R4为定值电阻，变压器原、副线圈的匝数比为 12，电路输入正弦交流电，若四个电阻消耗的功率相同，则四个电阻的大小关系正确的是（）A.R2=9R1B.R3=4R2C.R3=18R1D.R4=2R2三、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.（5 分）某同学用如图甲所示装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验.（1）在实验装置中，弹簧 a 悬挂，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧 a 的长度，刻度尺的零刻度应与学科网（北京）股份有限公司弹簧 a 的_（填“上端”或“下端”）对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则弹簧 a的原长 L0=

11、_cm.（2）悬挂钩码并改变钩码的个数，算出每次悬挂钩码的重力作为弹簧 a 的弹力 F，根据弹簧 a 的长度结合原长算出每次弹簧 a 的伸长量 x，根据记录的多组数据 F 及 x，在直角坐标系中描点作出的 F-x 图像如图丙所示，根据图像求得弹簧 a 的劲度系数为 k=_N/m（保留 2 位有效数字）（3）换一个弹簧 b 重新实验，同样作出 F-x 图像，发现图像末端出现了弯曲，其原因是：_.12.（10 分）某实验小组要描绘一个标有“3.4V 1W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室供选择的器材如下：A.电压表V（量程 5V，内阻约为 5k）B.直流电源 E（电动势 4V，内阻不计）C.电流表（

12、量程 300mA，内阻约为 2）D.电流表（量程 600mA，内阻约为 1）E.滑动变阻器 R1（阻值 010）F.滑动变阻器 R2（阻值 0200）G.开关 S、导线若干（1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为_（填“C”或“D”）；滑动变阻器应选用_（填“E”或“F”）；根据选用的器材连接了部分电路，如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整.（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最_（填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数 U、I.作出的 I-U 图像如图乙所示，由图像可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_（填“增大”“减小”或“不

13、变”）；当小灯泡两端所加电压为 2V 时，其灯丝电阻值约为_.（3）由于电表内阻的影响，实验测得的 I-U 关系图线要比实际的 I-U 关系图线位置偏_（填“高”或“低”）.（4）小灯泡的电功率 P 和电阻 R 随电压而变化的图像可能分别是图中的_.学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.13.（10 分）如图所示，开口向上的绝热汽缸竖直放置，汽缸壁内有卡环，质量为 m、横截面积为 S 的绝热活塞静止在缸内，距缸底的高度为 h，离卡环的距离为14h，活塞下方密封有一定质量的温度为 T0的理想气体.活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气.外界大气压强为5mgS，重力加速度为 g，现用电热丝（体积忽略不计

14、）缓慢加热汽缸中的气体，求：（1）当活塞刚好到卡环处时，缸内气体的温度；（2）若气体温度每升高 1，气体内能就增加 E0，则当活塞对卡环的压力大小等于 2mg 时，电热丝放出的热量.14.（12 分）如图所示，质量为 3m、半径为 R 的四分之一光滑圆弧体 A 锁定在光滑水平面上，圆弧面的最低点与光滑水平面相切，一质量为 m 的小球 B 以一定的初速度向右冲上圆弧面，恰好能到圆弧面的最高点，不计小球的大小，重力加速度为 g.现解除圆弧体的锁定，小球 B 仍以原来的速度向右冲上圆弧面，求：（1）小球在圆弧面上上升的最大高度；（2）小球在沿圆弧面向上运动的过程中和向下运动的过程中对圆弧体做功之比.

15、15.（17 分）如图所示，竖直面内间距为 L 的水平虚线 MN、PQ 间有水平向里的匀强磁场，PQ 下方有水平向外的匀强磁场：两磁场的磁感应强度大小相同，MN 下方有方向竖直向下的匀强电场，从同一竖直面内距MN 上方高度为 L 的 A 点，水平向右抛出一个质量为 m、电荷量大小为 q 的带负电小球，小球从 C 点进入 MN下方的电、磁场中，A、C 两点的水平距离为 1.5L，匀强电场的场强大小为mgEq=，重力加速度为 g，不计空气阻力及小球大小，求：（1）小球从 A 点抛出时的初速度大小；（2）要使小球不进入磁场，匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件；（3）若小球第一次在磁场中运动的偏向

16、角为 S90，进入磁场中运动到某位置时撤去磁场，此后小球第二次在磁场中的运动轨迹恰好与 MN 相切，则撤去磁场时小球的位置离 PQ 的距离为多少.学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司金科大联考金科大联考2024 届高三届高三 1 月质量检测物理月质量检测物理参考答案、提示及评分细则参考答案、提示及评分细则题号12345678910答案DACBDADACADAB一、选择题：本题共一、选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分分.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.【答案】D【解析】

17、根据能级跃迁知识，从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级和从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级以及从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级辐射的光子能量均小于 3eV，而从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级和从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级以及从n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射的光子能量均大于 3eV，所以氢原子辐射的光子中，有三种频率的光子为紫外线，故 A、B 项错误；紫外光从真空进入某种液体后，频率不变，光子能量不变，波长更短，更不容易衍射，分辨率更高，C 项错误，D 项正确.2.【答案】A【解析】t=1.0s 时刻，x=2.2m 处质点的振动方向沿 y 轴负方向，因此质点 P 起振方向

18、为 y 轴负方向，A 项正确；质点 Q 的平衡位置坐标为2.20.40.4m1.0m3Qx-=+=，B 项错误；波的传播速度大小2.2m/sxvt=，质 点 P 比 质 点 Q 振 动 超 前5s11Qxtv=，C 项 错 误；t=1s 时 刻，质 点 P 运 动 的 路 程 为53515cmcm22s=+=，D 项错误.3.【答案】C【解析】拉力转动过程中，滑轮两边绳间的夹角变大，两边绳上拉力的合力减小，根据力的平衡可知，橡皮筋的弹力变小，长度变短，橡皮筋与竖直方向的夹角等于滑轮两边绳夹角的一条，因此 变大，C 顶正确.4.【答案】B【解析】设光在 D 点的入射角为 i，折射角为 r，根据题

19、意知45i=，sinsininr=，解得 r=30，光在 AC 面全反射时1sinCn=，解得 C=45，A 错误；根据几何关系9090ACr+-=-，解得A=15，B 正确；根据几何关系可知，光从 D 点传播到 B 点的路程13cos60sin602sddd+=+=，C 错误；光传播的时间262dsnstvcc+=，D.错误.5.【答案】D【解析】该卫星做圆周运动，受到的合力不为零，不是处于平衡状态，A 项错误；只有轨道在赤道平面内，与学科网（北京）股份有限公司地球绕行方向相同，运行周期等于地球自转周期的卫星才相对于地面静止，B 项错误；所有地球静止轨道卫星的运行周期、轨道高度都相同，由于质

20、量关系未知，向心力不一定相同，C 项错误；2MmGmgR=，22277MmGmRTRp=，解得714RTgp=，D 项正确.6.【答案】A【解析】根据题意，两球从抛出到相遇所用时间005cos374LLtvv=，竖直方向，2 球相对 1 球以大小为000sin370.4vvvv=-=的速度做匀速运动，则开始时的高度差12hv tL=，A 项正确.7.【答案】D【解析】线框刚进磁场时，所受安培力大小220B L vFR=，加速度220B L vamR=，A 项错误；通过磁场过程，220B L vtmvR，2vtL=，解得2302B LvmR，B 项错误；线框在进、出磁场过程中做减速运动，线框进磁

21、场过程受到的平均安培力大于出磁场过程受到的平均安培力，因此线框进磁场过程克服安培力做功大于出磁场过程克服安培力做功，C 项错误；线框进、出磁场过程，安培力的冲量大小均为23B LIBqLR=，D 项正确.二、选择题：本题共二、选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求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.【答案】AC【解析】根据对称性可知，圆面上某一点的电场强度一定沿径向，根据电场叠加可知，A

22、到 O 线段上（除 O点）场强沿半径指向圆心 O.粒子在 A 点由静止释放，一定沿直线运动到 O 点，A 项正确；根据对称性可知，粒子在 A 点由静止释放后在 O 点两侧往复运动，电势能周期性变化，B 项错误；粒子在 B 点由静止释放，电场力一直做正功.电势能一直减小.C 项正确；从 O 点沿 x 轴正向到远穷远处，电场强度先增大后减小，因此粒子在 B 点由静止释放，粒子运动的加速度可能先增大后减小，D 项错误.9.【答案】AD【解析】物块 B 的加速度先沿斜面向下减小，后沿斜面向上增大，A 项正确；由sinmgTmaq-=，得sinTmgmaq=-ma.由于加速度先向下减小后向上增大，因此

23、T 一直增大，B 项错误；对物块 B 有sinmgTmaq-=，对 A 有2sin2TmgFmaq+-=，解得3FT=，C 项错误；由 W=Fs 可知，物块 A 克服弹簧弹力做的功是杆对物块 B 做功的 3 倍、D 正确.10.【答案】AB【解析】略.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.学科网（北京）股份有限公司11.【答案】（5 分）（1）上端（1 分）10.90（1 分）（2）54（2 分，5055 间均正确）（3）超出了弹簧 b 的弹性限度（1 分）【解析】（1）为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；则弹簧的原长L0=10.

24、90cm；（2）根据 F-x 图像可得该弹簧的劲度系数为23.5N/m54N/m6.5 10Fkx-=；（3）图像出现弯曲的原因是超出了弹簧 b 的弹性限度.12.【答案】（10 分）（1）C（1 分）E（1 分）如图所示（2 分）（2）左（1 分）增大（1 分）8（1 分，79 间均正确）（3）高（1 分）来源：高三答案公众号（4）BC（2 分，少选得 1 分，错选不得分）【解析】（1）小灯泡的额定电流1A0.29A3.4I=，为了使指针偏转角度较大，则电流表应选用 C；为了能使电压从零开始调起，电路采用分压电路，因此滑动变阻器选用最大阻值较小的 E；安培表采用外接法，电路连接如图所示.（2

25、）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使其输出电压为零，由图像可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，当小灯泡两端所加电压为 2V 时，电流为 0.25A，灯丝的电阻约为8URI=W.（3）因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的 I-U 图像中的电流偏大，故比实际图线的位置偏高.来源：高三答案公众号（4）根据 P=UI 可知PIU=，即 P-U 图像的割线斜率为电流 I.随着 U 增大，I 增大，因此 A 项错误，B 项正确；R-U 图像的割线斜率的倒数为 I，随着 U 增大，I 不断增大，因此 R-U 图像的割线斜率应不断减小，D 项错误、C 项正确.1

26、3.【答案】（1）054T （2）002332T Emgh+【解析】（1）当活塞刚好到卡环处时，设缸内气体的温度为1T，气体发生等压变化学科网（北京）股份有限公司则0154hShSTT=解得1054TT=（2）开始时，缸内气体压强为156mgmgmgpSSS=+=当活塞对卡环的压力大小等于2mg时，缸内气体压强为2528mgmgmgmgpSSSS=+=设此时缸内气体温度为2T，根据理想气体状态方程22154phSp hTTS=解得2053TT=根据热力学第一定律，电热丝放出的热量200100123432QTTEp ShT Emgh=-+=-14.【答案】（1）34R （2）1:3【解析】（1）

27、设小球的初速度为 v0，根据机械能守恒有2012mvmgR=解得02vgR=解除锁定后，设小球上升到最高点时小球和圆弧体的共同速度为 v，根据动量守恒04mvmv=解得014vv=设小球上升的最大高度为 h，根据能量守恒220114 22mghmvmv=-解得34hR=（2）设小球离开圆弧面时，小球的速度大小为1v、圆弧体的速度大小为2v 根据动量守恒有0213mvmvmv=-根据能量守恒有2220211113222mvmvmv=+解得12012vvv=根据动能定理，小球在圆弧面上向上运动过程中对圆弧体做功21133216WmvmgR=学科网（北京）股份有限公司小球向下滚动过程中，小球对圆弧体

28、做功为2222119332216WmvmvmgR=-=则12:1:3W W=15.【答案】（1）324gL（2）22mgLBqL （3）27L【解析】（1）小球在 MN 上方做平抛运动，2112Lgt=0 11.5Lv t=解得0324vgL=（2）设小球进磁场时的速度大小为 v，根据动能定理2201122mgLmvmv=-解得524vgL=设小球进磁场时速度方向与水平方向夹角为，则0cosvvq=解得3cos5q=设粒子刚好不进入磁场时，在磁场中做圆周运动的半径为1r，根据题意及几何关系11cosrrLq+=解得158rL=根据牛顿第二定律21vqvBmr=，qEmg=解得22mgLBqL=要使小球不进入磁场，匀强磁场的磁感应强度应满足22mgLBqL（3）设小球在磁场中做圆周运动的半径为2r，根据题意有22cossinrrLqq+=学科网（北京）股份有限公司解得257rL=根据题意及几何关系可知，小球进磁场时，速度与水平方向的夹角为 37，小球在磁场中运动 t 时间，撤去磁场，小球做匀速直线运动，设此时小球运动的速度与水平方向的夹角为a，则22cosrrLa+=解得2cos5a=设撤去磁场时，小球的位置离 PQ 的距离为 d，根据几何关系有222sincos7drrLqa=-=