高級中學名校試卷PAGEPAGE1河北省2024年普通高中學業水平選擇性考試物理模擬試題本試卷共100分考試時間75分鐘注意事項：1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號等填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整，筆跡清楚。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的〖答案〗無效；在草稿紙、試卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2023年10月3日，諾貝爾物理學獎揭曉，三位科學家以阿秒激光技術奠基人的身份共同獲獎。阿秒激光脈沖是目前人類所能控制的最短時間過程，可用來測量原子內繞核運動電子的動態行為等超快物理現象。若實驗室中產生了1個阿秒激光脈沖，該激光在真空中的波長，真空中的光速，普朗克常量，則該阿秒激光脈沖的光子的能量約為（）A. B. C. D.2.杭州亞運會男子100米決賽中，我國運動員發揮出色，以9秒97成績奪魁。假設在百米賽跑前的訓練測試中，甲、乙兩位運動員從同一起跑線同時起跑，甲、乙分別達到一定的速度后，兩位運動員均做勻速直線運動，圖像如圖，已知圖中陰影Ⅰ的面積大于陰影Ⅱ的面積，且時刻乙到達了50米處。由此可知（）A.甲運動員的加速度先增大后減小再不變B.在時刻，甲、乙兩運動員相遇C.在時刻，甲運動員跑過了50米處D.時間內，甲、乙運動員在任意時刻的加速度大小都不可能相同3.如圖，在水池底中部放一線狀光源，光源平行于水面，則水面觀察到的發光區域形狀為（）A. B. C. D.4.如圖所示，一背包靜止掛在豎直墻壁的O點。用塑料夾夾住O點兩側輕質背帶的中間位置，背包上邊緣MN始終保持水平，兩側背帶與MN間的夾角相等，背包質量為m。塑料夾位置越低，兩側背帶之間的夾角越大，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A.塑料夾下方兩側背帶的拉力大小均為0.5mgB.塑料夾位置越低，塑料夾下方兩側背帶拉力越大C.背帶對背包的作用力與背包對背帶的作用力是一對平衡力D.背帶對背包的拉力的合力與背包的重力是一對相互作用力5.光滑水平面上有一個物體正在向右勻速運動，某時刻有一個水平向右的恒定拉力作用在物體上，以向右為正方向，下列關于物體的動能與拉力的沖量I之間的關系圖像可能正確的是（）A. B. C. D.6.圖甲是一種振動發電機的示意圖，半徑、匝數匝的線圈（每匝的周長相等）位于輻向分布的磁場中，磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示），線圈所在位置的磁感應強度的大小均為，外力F作用在線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復運動，線圈的運動速度v隨時間t變化的規律為。發電機連接一燈泡后接入理想變壓器，三個規格相同的燈泡均能正常發光，燈泡正常發光時的電阻不變，不計線圈電阻。則每個燈泡正常發光時兩端的電壓為（）A.2V B. C. D.4V7.在豎直墻壁上距離地面約2.5m高度處的O點和O點正下方1m處的點分別釘一長釘，在O點處的長釘上系一長度的輕質細線，細線下端系上質量的小球。將小球拉至幾乎碰到小麗同學的鼻尖A處（此時細線與豎直方向的夾角為）無初速度釋放。已知，，，小球可視為質點，空氣阻力不計。則下列說法正確的是（）A.釋放小球的瞬間小球的加速度大小為B.細線即將碰到處的長釘時，細線所受的拉力大小為15NC.細線碰到處的長釘時，細線所受的拉力大小突然變為17ND.小球返回后能與小麗同學的鼻尖發生碰撞二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在相距8m的P、Q兩點有兩個做簡諧運動的點波源，其振動圖像分別如圖甲和圖乙。已知波速均為，振動穩定后，下列說法正確的是（）A.波長均為4m B.在P、Q連線的中垂線上，各點振動的振幅均為6cmC.在P、Q連線上，有4個振動加強點 D.振動加強點的振幅為4cm9.2023年8月3日11時47分，我國在酒泉衛星發射中心成功發射風云三號F星，F星順利進入預定軌道。假設F星與天宮空間站在同一軌道平面內，且都是做勻速圓周運動，運動方向相同，F星繞地球運行的周期（）小于天宮空間站的周期（），且都小于地球靜止衛星的周期，則下列說法正確的是（）A.F星距離地面的高度大于天宮空間站距離地面的高度B.天宮空間站繞地球運行的加速度大于地球靜止衛星的加速度C.F星和天宮空間站的軌道平面一定過地心D.F星和天宮空間站每經過時間距離最遠10.在地面上方空間存在方向垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的水平方向勻強磁場，一電荷量為＋q、質量的帶電小球以水平初速度水平向右拋出，運動軌跡如圖。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.小球從軌跡的最高點運動到最低點的過程，機械能守恒B.小球運動到軌跡的最低點時的速度大小為C.小球水平拋出時的加速度大小為2gD.小球在豎直面內運動軌跡的最高點與最低點的高度差三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.（6分）物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中擺球的平衡位置貼近水平面上的A點，重力加速度為g。（1）用游標卡尺測量擺球直徑，如圖乙所示，擺球的直徑______cm。（2）將擺球向左拉起，使擺線與豎直方向的夾角為，在A點放置一小滑塊，釋放擺球，擺球運動到最低位置時與滑塊發生正碰，而后擺球向右擺動，擺線與豎直方向的最大角度為，滑塊向右運動的最大位移為x，已知滑塊與水平面之間的動摩擦因數為，滑塊的質量為M，擺球的質量為m（），擺線長為，擺球的直徑為d，則擺球與滑塊碰撞后瞬間滑塊的速度大小為______。（3）當在誤差允許的范圍內，滿足____________時，說明擺球與滑塊碰撞過程動量守恒。（填寫利用已知量表示的最簡式）12.（9分）曉燕同學在探究熱敏電阻的特性時，采用等效電路法來測量溫度不同時熱敏電阻的阻值。實驗器材如下：NTC熱敏電阻（時，阻值為幾千歐姆）；毫安表eq\o\ac(○,A)（量程為0.6mA，內阻為）；滑動變阻器（阻值范圍為）；滑動變阻器（阻值范圍為）；電阻箱R（阻值范圍為）；電源（電動勢，內阻不計）；單刀雙擲開關，導線若干，燒杯，溫度計等。（1）用筆畫線代替導線將圖甲中器材連接成實物電路（圖甲中已經連接了部分器材）。（2）曉燕同學先測量恒定溫度下NTC熱敏電阻的阻值。先將單刀雙擲開關擲于α處，調節滑動變阻器，使毫安表的示數為0.40mA；再將單刀雙擲開關擲于b處，調節電阻箱，當毫安表的示數為______mA時，此時電阻箱的示數如圖乙所示，則NTC熱敏電阻的阻值為______。（3）該實驗中滑動變阻器應選用______（選填“”或“”）。（4）改變溫度，多次測量得到不同溫度下NTC熱敏電阻的阻值，實驗數據如表所示。溫度353637383940電阻3.963.393.002.742.42由于疏忽，忘記了在表格中填寫對應的電阻，則下列數據最可能的是______。A.2.71 B.2.60 C.2.54 D.2.4013.（10分）有一高度為h（未知）、上端開口的圓筒絕熱汽缸，用一截面積為S、厚度和質量均不計的絕熱活塞蓋到汽缸頂部，汽缸內封閉有一定質量的理想氣體。現在活塞上緩慢放一質量的重物后，活塞下落到距離汽缸底處靜止。已知大氣壓強為，汽缸內氣體初狀態的溫度為，重力加速度為g，汽缸底部厚度不計，不計一切摩擦。（1）求汽缸內氣體末狀態的溫度。（2）若氣體的內能，k為已知常數，則汽缸的高度h為多少？14.（13分）如圖，固定在豎直平面上的半徑的光滑半圓軌道AB與光滑水平地面在A點相切，在半圓軌道的最低點A設置一壓力傳感器，壓力傳感器上放置一質量的小球乙，水平地面左側放置一質量、半徑的光滑四分之一圓弧軌道丁。用外力將物塊甲和物塊丙壓縮輕彈簧并保持靜止，某一時刻突然同時撤去外力，輕彈簧將物塊丙、甲分別向左右兩邊水平彈出，物塊丙、甲被彈開后，立即拿走輕彈簧，經過一段時間后，物塊丙將滑上圓弧軌道丁，物塊甲則與小球乙發生彈性碰撞，碰撞后瞬間壓力傳感器的示數為111N。已知物塊甲和物塊丙的質量均為，重力加速度g取，甲、乙、丙均可視為質點，C為四分之一圓弧軌道的最高點，B為半圓軌道的最高點，空氣阻力不計，輕彈簧始終在彈性限度內。（1）求物塊甲被輕彈簧彈開后獲得的速度大小。（2）求輕彈簧的彈性勢能及物塊丙滑上丁后上升的最大高度處與C點的高度差。（3）求小球乙運動到B點時對軌道的壓力大小、小球乙落地點到A點的距離和小球乙落地時速度方向與水平方向夾角的正切值。15.（16分）2023年3月31日，由中國中車自主研制的國內首套高溫超導電動懸浮全要素試驗系統完成首次懸浮運行。該磁懸浮列車渦流制動原理的模型如圖所示。模型車的車廂下端裝有電磁鐵系統，該電磁鐵系統在其正下方產生的磁場，可看成磁感應強度大小為B、方向豎直向下的矩形區域（長為L，寬為d）的勻強磁場。將長大于L、寬為d、電阻為R的單匝矩形線圈（粗細忽略不計）等間隔鋪設在軌道正中央，相鄰兩線圈的間隔也恰好為d。在某次試驗中，模型車以一定初速度開始進入第1個線圈并制動，恰好能完整通過n個線圈。若該模型車所受的空氣阻力大小與速度成正比（，k為常量），模型車（含電磁鐵系統）的質量為M，模型車與軌道之間無摩擦。求：（1）該模型車的磁場全部進入任意一個線圈的過程中，流過線圈的電荷量q。（2）該模型車右側剛進入第個線圈時，系統的速度大小。（3）該模型車通過每個線圈所產生的熱量之比。

——★參考答案★——1.B【命題意圖】本題考查光子的能量。【解題分析】根據光子的能量公式有，代入數據可得，故B項正確。2.C【命題意圖】本題考查圖像。【解題分析】根據圖像的斜率表示加速度可知，甲運動員先做加速度逐漸減小的變加速運動后做勻速運動，時間內的某時刻，甲、乙圖線的斜率可能相同，即甲、乙運動員的加速度大小可能相同，A、D項錯誤；根據圖像與坐標軸橫軸圍成的面積代表位移，圖像交點表示二者的速度相等，可知在時刻甲運動員在乙運動員前面，時刻兩運動員的速度相等，B項錯誤；根據圖像與坐標軸橫軸圍成的面積代表位移，圖中陰影Ⅰ的面積大于陰影Ⅱ的面積，可知在時間內，甲的位移大于乙的位移，所以在時刻甲運動員跑過了50米處，C項正確。3.B【命題意圖】本題考查光的折射和全反射。【解題分析】取線狀光源左右兩側上一點光源，點光源發出的光在水面上有光射出的水面形狀為圓形。設此圓的半徑為R，點光源發出的光恰好發生全反射的光路圖如圖1所示。根據幾何關系可得（C為臨界角），線狀光源發出的光在水面上有光射出的水面形狀如圖2所示，故B項正確。圖1圖24.B【命題意圖】本題考查受力分析、平衡力和相互作用力。【解題分析】由于塑料夾下方兩側背帶間的夾角未知，無法算出兩側背帶的拉力大小，A項錯誤；假設兩側背帶間的夾角為，對背包受力分析有，塑料夾位置越低，越大，則背帶拉力T越大，B項正確；背帶對背包的作用力與背包對背帶的作用力是一對相互作用力，C項錯誤；背帶對背包的拉力的合力與背包的重力是一對平衡力，D項錯誤。5.B【命題意圖】本題考查動能定理和運動學結合的圖像問題。【解題分析】根據動能定理有，結合位移公式和牛頓第二定律，聯立可得，即，可知物體的動能與拉力的沖量I之間關系為二次函數，該圖像為開口向上的拋物線，故B項正確。6.B【命題意圖】本題考查變壓器和交流電。【解題分析】線圈中產生的感應電動勢的最大值，由題意可知，解得，則發電機產生的感應電動勢的瞬時值表達式為，發電機正常工作時三個燈泡均正常發光，則變壓器原、副線圈兩端的電流關系為，根據，則變壓器原、副線圈的匝數之比為，電動勢的有效值，設燈泡正常發光時其兩端的電壓為U，則副線圈兩端的電壓為U，根據匝數比和電壓的關系，知原線圈兩端的電壓為2U，則有，解得，故B項正確。7.C【命題意圖】本題考查機械能守恒。【解題分析】將小球處于初始位置時的重力沿細線方向和垂直細線方向分解，垂直細線方向由，解得，A項錯誤；小球下擺，根據機械能守恒有，解得，又由，解得，B項錯誤；由，解得，C項正確；根據機械能守恒定律，小球恰好能返回A點，不能碰到小麗鼻尖，D項錯誤。8.AC【命題意圖】本題考查波的振動圖像。【解題分析】由振動圖像可知，波長，A項正確；因為兩個波源的起振方向相反，所以在P、Q連線的中垂線上的各點都是振動減弱點，振動減弱點的振幅，B項錯誤；在P、Q連線上，設距離P點為x的點為振動加強點，則有，解得，因為，所以時，，時，，時，，時，，即在P、Q連線上，有4個振動加強點，C項正確；振動加強點的振幅，D項錯誤。9.BC【命題意圖】本題考查萬有引力。【解題分析】根據題述，F星繞地球運行的周期（）小于天宮空間站的周期（），由開普勒第三定律可知，F星繞地球運行的軌道半徑小于天宮空間站的軌道半徑，所以F星距離地面的高度小于天宮空間站距離地面的高度，A項錯誤；由萬有引力定律和牛頓第二定律，有，又由于天宮空間站的軌道半徑小于地球靜止衛星的軌道半徑，可知天宮空間站運行的加速度大于地球靜止衛星的加速度，B項正確；萬有引力提供向心力，所以F星和天宮空間站的軌道平面一定過地心，C項正確；設兩者距離最遠時經過時間t再次距離最遠，由，解得，D項錯誤。10.ABD【命題意圖】本題考查帶電小球在磁場和重力場中的運動。【解題分析】將小球的速度分解為一個水平向左、大小的分速度和一個水平向右、大小的分速度。由于（與重力平衡），可知小球的運動可以看成是以速率向左的勻速直線運動和以速率的勻速圓周運動的合運動，故小球在運動軌跡的最低點時的速度大小，B項正確；由，可得小球水平拋出時的加速度大小，C項錯誤；由于洛倫茲力不做功，小球從運動軌跡的最高點運動到最低點的過程，由機械能守恒有，解得，A、D項正確。11.（1）1.85（2分）（2）（2分）（3）（2分）【命題意圖】本題考查驗證動量守恒定律實驗。【解題分析】（1）游標卡尺主尺的示數為18mm，游標尺示數為，則擺球的直徑。（2）對滑塊，由動能定理有，解得。（3）由題意可知，擺長。碰撞前，由機械能守恒定律，有，解得，碰撞前系統動量為；碰撞后，由機械能守恒定律有，解得，碰撞后系統動量為；當在誤差允許的范圍內滿足，即滿足時，說明擺球與滑塊碰撞過程動量守恒。12.（1）如圖所示（2分）（2）0.40（2分）6914（2分）（3）（2分）（4）C（1分）【命題意圖】本題考查用等效法測量溫度不同時熱敏電阻的阻值實驗。【解題分析】（1）根據等效法連接實物電路，如圖所示。（2）依題意，在電源相同的情況下，當電流相同時，電路總電阻也相同，在電路其他部分不變的情況下，當毫安表eq\o\ac(○,A)的示數仍為0.40mA時，電阻箱的示數即為熱敏電阻的阻值，根據電阻箱的讀數規則，電阻箱的示數為，故此時熱敏電阻的阻值為。（3）已知待測電阻的阻值為幾千歐，且電路中滑動變阻器為限流接法，考慮到調節的有效性，應選擇阻值與待測電阻接近的滑動變阻器。（4）觀察表格中數據知，隨著溫度升高，NTC熱敏電阻的阻值減小得越慢，所以對應的電阻值小于，但大于，故C項正確。13.【命題意圖】本題考查理想氣體狀態方程的計算和熱力學第一定律。【解題分析】（1）初狀態，氣體的壓強為，體積為Sh，溫度為；末狀態，氣體的壓強，體積，由理想氣體狀態方程，有（2分）解得。（2分）（2）初狀態，氣體的內能，末狀態，氣體的