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本試卷共100分考試時間75分鐘注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創造了新的世界紀錄，成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒。其運行原理就是在裝置的真空室內加入少量氫的同位素氘或氚，通過某種方法產生等離子體，等離子體滿足一定條件就會發生聚變反應，反應過程中會產生巨大的能量。關于氫的同位素氘或氚的核聚變，其核反應方程為，光速，則下列說法正確的是（）A．的比結合能大于的比結合能B．粒子具有較強的電離能力C．一個氘核和一個氚核發生核聚變，虧損的質量約為D．提升等離子體的密度，在常溫常壓下也能發生聚變反應2．某冰壺比賽賽道的簡化圖如圖所示。、、、是水平冰面直線賽道上的四個點，其中是擲出點，是營壘中心，。運動員將冰壺從點以初速度擲出，冰並沿直線做減速運動，經過點時速度恰好為，另一運動員用冰刷摩擦、之間的冰面以減小動摩擦因數，冰壺恰好到達營壘中心。若未用冰刷摩擦冰面時，冰壺與冰面之間的動摩擦因數為，假設摩擦后的冰面光滑程度處處相同，則摩擦后冰並與冰面之間的動摩擦因數為（）A． B． C． D．3．時刻，兩列分別沿軸正方向和負方向傳播的簡諧橫波的波形圖如圖所示，質點做簡諧運動的周期均為，此時刻平衡位置在和處的、兩質點剛開始振動，下列說法正確的是（）A．兩波源的起振方向相反B．兩列波在介質中傳播的速度大小不同C．兩列波相遇之前，平衡位置在處的質點的振動方程為D．內，質點運動的路程4．半徑為的半球形透光材料的截面如圖，截面上的點是半球形透光材料的球心，是直徑，是截面內過點且垂直直徑的直線，是直線與球表面的交點。細光束從點射入透光材料，入射角為60°，細光束從距離點處的點射入透光材料，入射角為53°。已知，透光材料對細光束的折射率為，細光束恰好從點射出透光材料，，不考慮細光束，在透光材料中的反射。從透光材料射出后，細光束和交于一點，則該點到的距離為（）A． B． C． D．5．發電站把電能輸送到用電器的遠距離輸電示意圖如圖所示。升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，已知發電機的輸出功率為，輸出電壓是，升壓變壓器的原、副線圈的匝數比，每條輸電線的電阻均為，下列說法正確的是（）A．輸電線中的電流為B．輸電線上損失的電壓為C．降壓變壓器的輸出功率為D．改變用電器的數目，若輸電線上損失的功率變為原來的2倍，則降壓變壓器的輸出功率變為原來的倍6．如圖所示，由六根粗細均勻、長度相等的相同直導線制成的正三棱錐固定在豎直方向的勻強磁場中，其中三棱錐的底面水平，將點和點接入電路。已知直導線所受的安培力大小為，則三棱錐所受安培力的合力大小為（）A．0 B． C． D．7．如圖所示，間距為的平行導軌固定在水平絕緣桌面上，導軌右端接有定值電阻，阻值為，垂直導軌的虛線和之間存在磁感應強度大小為、方向豎直向上的勻強磁場，其中導軌的和段光滑。在虛線左側、到的距離為的位置垂直導軌放置質量為的導體棒，現給處于靜止狀態的導體棒一個水平向右的恒力作用，經過時撤去恒力，此時導體棒的速度大小，經過時導體棒的速度大小。已知恒力大小為，導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，導體棒接入電路的電阻為，重力加速度為，導軌電阻不計，下列說法正確的是（）A．導體棒與左側導軌之間的動摩擦因數為0.66B．導體棒經過磁場的過程中，通過導體棒的電荷量為C．導體棒經過磁場的過程中，導體棒上產生的熱量為D．虛線和之間的距離為二、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，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，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．如圖所示，人造地球衛星在圓軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，為躲避太空垃圾的碰撞，衛星由圓軌道Ⅰ上的點經軌道Ⅱ變軌到圓軌道Ⅲ上的點，太空垃圾通過后，衛星再由圓軌道Ⅲ上的點變軌到圓軌道Ⅰ上的點。已知衛星的質量為，地球的半徑為，圓軌道Ⅰ的半徑為，圓軌道Ⅲ的半徑為，地球表面處的重力加速度為，衛星的引力勢能（其中是引力常量，是地球質量，是衛星質量，是衛星到地心的距離）。下列說法正確的是（）A．衛星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運動的線速度大小為B．衛星在軌道Ⅲ上運動的周期為C．衛星由點運動到，克服引力做功為D．衛星要想脫離地球引力的束縛，在點所需的最小速度為9．如圖所示，電荷量大小相等的正、負兩點電荷分別放置在真空中的、兩點，虛線是以點為圓心的圓，、、、是圓上的4個點，且點是連線的中點，點在連線的延長線上。下列說法正確的是（）A．在、兩點的連線上，點電場強度最大B．圓上給出的各點中，點電勢最高C．點和點的電場強度大小之比為9:4D．將一負試探電荷從點沿虛線移到點，其電勢能先減小后增大10．如圖所示，物塊、通過輕彈簧連接，物塊、用不可伸長的輕質細線繞過輕質定滑輪連接，將物塊放置于斜面上，調節斜面位置，使連接物塊的細線與斜面平行后，將斜面固定。移動物塊位置，當物塊、之間的細線伸直且恰無作用力時，將物塊由靜止釋放。已知物塊始終在斜面上運動，物塊放置在水平面上，、間的彈簧及與定滑輪間的細線均處于豎直方向，物塊、、的質量分別為、和，斜面傾角為30°，若彈簧的勁度系數（為已知量，為重力加速度），不計空氣阻力及一切摩擦，下列說法正確的是（）A．物塊、和彈簧組成的系統機械能守恒B．釋放物塊瞬間，物塊的加速度大小為C．物塊的最大速度為D．從釋放物塊到物塊的速度第一次減為零，彈簧彈性勢能的增加量為三、非選擇題：本大題共5小題，共54分。11．（8分）物理探究小組要驗證一輕彈簧和物塊組成的系統機械能守恒。探究小組事先測出了當地的重力加速度為，查到了彈簧彈性勢能的表達式為（為勁度系數，為彈簧的形變量），具體實驗操作如下：a．探究小組先測出彈簧的原長為；b．如圖甲所示，彈簧豎直懸掛，下端懸掛質量為的鉤碼，穩定后測出彈簧的長度為；c．取下彈簧，將彈簧的一端固定于地面，另一端系上細繩，細繩繞過光滑的定滑輪，拴接帶有遮光條的物塊，測得物塊和遮光條的總質量為，遮光條的寬度為；d．在遮光條正下方安裝可移動的光電門；e．調節物塊的位置，讓細繩伸直且彈簧恰好處于原長狀態，靜止釋放物塊，記錄遮光條通過光電門的時間以及釋放物塊時遮光條到光電門的距離。（1）此彈簧的勁度系數為__________。（用題中所給物理量的符號表示）（2）驗證機械能守恒的表達式為____________________。（用題中所給物理量的符號表示）（3）探究小組反復調節光電門的位置，發現釋放物塊時，遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時間相等，根據機械能守恒定律可得，__________。（從、、、、、中選用合適的字母表示）12．（8分）圖甲為一同學在不同照度（光照強度的簡稱）的光下測光敏電阻的阻值的實驗原理圖，其中電阻，。該同學閉合開關，將光敏電阻放置于某一照度的光下，調節電阻箱接入電路的阻值，當靈敏電流表的示數為零時，讀出電阻箱的示數。將光敏電阻置于不同照度的光下，重復上述操作。（1）在某次調節中，電阻箱的示數如圖乙所示，則電阻箱的阻值為__________，光敏電阻的阻值為__________。（2）此同學根據實驗數據作出了光敏電阻的阻值隨光的照度變化的關系圖像如圖丙所示，當電阻箱的示數如圖乙所示時，對應的光照度為__________。（3）此同學利用光敏電阻設計了圖丁所示的控制電路，要求當光照度大于某一值時，能夠斷開燈泡所在電路，小于某一值時，能夠接通燈泡所在電路，請將圖丁電路補充完整。13．（8分）如圖所示，質量為的汽缸和質量為、橫截面積為的活塞封閉了一定質量的理想氣體，汽缸放置于水平地面上，一勁度系數為的輕彈簧一端連接在活塞上，另一端與豎直墻壁連接，彈簧垂直墻壁且平行于地面。初始時封閉氣體的壓強恰為大氣壓強，溫度為，封閉氣體柱的長度為，現對封閉氣體加熱，當加熱到某一未知溫度時，汽缸剛好要開始滑動，此時封閉氣體柱的長度為。已知當地的重力加速度為，活塞與汽缸間的摩擦不計，汽?與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，外界大氣壓保持不變，求：（1）汽缸與地面間的動摩擦因數。（2）未知溫度。14．（14分）如圖所示，豎直平面內的直角坐標系第三象限存在沿軸（軸水平）負方向的勻強電場Ⅰ，第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場Ⅲ和沿軸負方向的勻強電場Ⅱ，一帶負電、比荷為的小球（可視為質點）以某一初速度從點沿軸正方向水平拋出，經過點從第一象限進入第四象限，在第四象限運動一段時間后，小球沿與軸正方向成角的方向第一次經過軸進入第三象限。已知勻強電場Ⅰ的電場強度大小，勻強電場Ⅱ的電場強度大小，重力加速度為，，，不計空氣阻力。求：（1）小球在點的速度。（2）勻強磁場Ⅲ的磁感應強度大小。（3）小球從點拋出到第四次（從點拋出為第零次）經過軸的時間。15．（16分）如圖所示，左、右兩端加裝了兩個豎直輕質擋板的滑板的質量，將滑板放置在光滑的水平面上，時刻，在滑板的右端施加一方向水平向右、大小的恒力，時，在滑板正中央無初速度放置一質量的小滑塊（可視為質點），時撤去恒力，此時小滑塊恰好與滑板左側擋板發生彈性碰撞。已知滑塊與滑板之間的動摩擦因數，重力加速度，空氣阻力不計。求：（1）在恒力作用下，放滑塊前及放滑塊后的瞬間，滑板的加速度大小。（2）與左側擋板碰后瞬間，小滑塊和滑板的速度大小。（3）滑板的長度及小滑塊與滑板在整個過程中因摩擦產生的熱量。——★參考答案★——1．C【命題意圖】本題考查輕核的聚變。【解題分析】和聚變為會放出能量，的比結合能小于的比結合能，A項錯誤；根據電荷數和質量數守恒可知，此反應中的粒子是中子，中子的穿透能力強，電離能力弱，B項錯誤；一個氘核和一個氚核發生核聚變，虧損的質量，C項正確；目前輕核聚變只能在高溫高壓的環境下進行，D項錯誤。2．D【命題意圖】本題考查勻變速直線運動。【解題分析】設、之間的距離為，冰壺由運動到，根據運動學公式可得3．D【命題意圖】本題考查機械波。【解題分析】由波的傳播方向和波形圖可知，兩波源的起振方向均沿軸正方向，A項錯誤；兩列波的波長相同，質點的振動周期相同，因此兩列波在介質中的傳播速度大小相等，B項錯誤；平衡位置在處的質點的振動方程為，C項錯誤；波傳播的速度，兩列波傳播到點均需要時間，則兩列波在點的振動加強，點振動的振幅為兩列波振幅之和，即，振動時間，質點運動的路程，D項正確。4．B【命題意圖】本題考查光的傳播、光的折射。【解題分析】作出光路圖如圖所示，，，根據折射定律以及幾何關系，可以確定，，設從透光材料射出后，細光束和交于一點，過點作的垂線，則滿足，代入數據，可得，B項正確。5．C【命題意圖】本題考查遠距離輸電。【解題分析】由，可得升壓變壓器原線圈中的電流，由，可得升壓變壓器的輸出電壓，由，可得輸電線中的電流，輸電線上損失的電壓，A、B項錯誤；降壓變壓器的輸入電壓，降壓變壓器的輸出功率等于輸入功率，C項正確；若輸電線上損失的功率變為原來的2倍，可知輸電線上的電流變為原來的倍，則降壓變壓器輸出的電流也變為原來的倍，但降壓變壓器輸出的電壓比原來的小，故降壓變壓器的輸出功率要小于原來的倍，D項錯誤。6．C【命題意圖】本題考查安培力。【解題分析】將點和點接入電路，導線、、三者并聯，設的電阻為，通過的電流為，則、的等效電阻均為，可知通過、的電流均為，而、在磁場中的等效長度均為的長度，可知和所受安培力大小均為，方向與所受安培力方向相同，因此三棱錐所受安培力的合力大小為，C項正確。7．D【命題意圖】本題考查電磁感應。【解題分析】對導體棒從開始運動至到達虛線的過程，應用動能定理，可得，代入數據，解得動摩擦因數，A項錯誤；對導體棒經過磁場區域的過程，應用動量定理，可得，通過導體棒橫截面的電荷量，解得，B項錯誤；導體棒通過磁場過程，整個回路中產生的熱量，代入數據可得，根據電阻的串、并聯關系，導體棒上產生的熱量，C項錯誤；設虛線和之間的距離為，可得，解得，D項正確。8．BC【命題意圖】本題考查萬有引力。【解題分析】對軌道Ⅰ上的衛星受力分析可得，對于地球表面的物體，有，可得衛星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運動的線速度大小為，A項錯誤；衛星在軌道Ⅲ上做勻速圓周運動，有，可得衛星在軌道Ⅲ上運動的周期為，B項正確；衛星由點運動到點，克服引力做功，C項正確；衛星要想脫離地球引力的束縛，必須滿足，解得最小速度為，D項錯誤。9．BC【命題意圖】本題考查靜電場。【解題分析】在等量異種點電荷的連線上，中點處的電場強度最小，A項錯誤；、、、四點都處在正點電荷的同一等勢面上，由于點距負點電荷最遠，所以點電勢最高，B項正確；設、間距為，點電場強度大小，點電場強度大小，可得點和點的電場強度大小之比為9:4，C項正確；將一負試探電荷從點沿虛線移到點，其所受靜電力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，D項錯誤。10．ACD【命題意圖】本題考查牛頓第二定律、機械能守恒定律。【解題分析】釋放物塊瞬間，對物塊和物塊分別受力分析，可得，，，解得物塊的加速度大小，B項錯誤；釋放后，當物塊受力平衡時，物塊具有最大速度，此時彈簧的彈性勢能和初狀態的相同，根據機械能守恒，可得，解得，C項正確；物塊在斜面上做簡諧運動，根據簡諧運動的對稱性，當物塊沿斜面向下滑動至速度為0時，設此時細線上的拉力大小為，滿足，可得細線上的拉力大小，對物塊受力分析，設彈簧的彈力大小為，則，可得，物塊恰好未離開地面，彈簧的伸長量，物塊、和彈簧組成的系統不存在機械能與外界能量的轉化，因此物塊、和彈簧組成的系統機械能守恒，A項正確；由物塊、和彈簧組成的系統機械能守恒可知，彈簧彈性勢能的增加量，D項正確。11．（1）（2分）（2）（3分）（3）（3分）【命題意圖】本題考查驗證機械能守恒定律實驗。【解題分析】（1）根據受力平衡可得，解得此彈簧的勁度系數。（2）物塊減少的重力勢能等于物塊增加的動能和彈簧增加的彈性勢能之和，可得。（3）遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時間相等，則說明物塊和遮光條在這兩個位置的速度大小相等，，化簡可得。12．（1）1040（2分）2600（2分）（2）0.6（2分）（3）見〖解析〗（2分）【命題意圖】本題考查在不同照度的光下測光敏電阻的阻值實驗。【解題分析】（1）由電阻箱的讀數規則可知，由，可得。（2）當電阻箱的電阻時，，對應的光照度為。（3）光照度變大，通過線圈的電流減小；光照度變小，通過線圈的電流變大，電路連接如圖所示。13．【命題意圖】本題考查受力分析、理想氣體狀態方程。【解題分析】（1）汽缸剛要開始滑動，對活塞和汽缸組成的系統受力分析，可得（2分）解得。（2分）（2）對封閉氣體，由理想氣體狀態方程，可得（2分）解得。（2分）14．【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運動。【解題分析】（1）畫出帶電小球的運動軌跡，如圖所示。設小球的初速度大小為，小球到達點時的速度大小為，小球由運動到經過的時間為，由平拋運動規律可得，（1分）由到，應用動能定理可得（1分）設帶電小球在點時，其速度方向與軸正方向的夾角為，可得（1分）解得，速度方向斜向右下，與軸正方向的夾角。（1分）（2）由