河北衡水中学2023-2024学年高三下学期第二次综合素养评级（期中）物理试卷

2023-2024学年度高三年级下学期期中自我提升测试 物理学科 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题4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）。 1. 核污水中含有多种放射性成分，其中有一种难以被清除的同位素氚（），可能引起基因突变。其衰变方程为，的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　） A. 原子核 B. 衰变的本质是由强相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子 C. 1mg的经25年的衰变后，还剩0.25mg D. 将核污水排入海洋后，氚因浓度降低使半衰期变长，放射性变弱 2. 图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. “抖空竹”是中国传统体育活动之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平）匀速移动，即两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的是（　　） A. 左右两绳的夹角增大 B. 左右两绳夹角减少 C. 轻绳的张力变大 D. 轻绳的张力大小不变 4. 随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示，两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间距为d，板长为L，极板下边缘与收集板的距离为H，两种颗粒的荷质比均为k，重力加速度为g，颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量，则（　　） A 右极板带正电 B. 颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动 C. 两极板间的电压值为 D. 颗粒落到收集板时的速度大小为 5. 保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A是熔断电流为1A的保险丝，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，交变电压U=220V，保险丝电阻1Ω，R是用可变电阻。当电路正常工作时，则下列说法正确的是（　　） A. 可变电阻R不能大于54.75Ω B. 可变电阻R越大，其消耗的功率越小 C. 通过可变电阻R的电流不能超过0.5A D. 增加原线圈匝数，保险丝可能熔断 6. 一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以的入射角从上射入，在入射点由缓慢移动到的过程中，不考虑光的反射，圆弧上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为，单色光在真空中的传播速度为，为半圆的中点，下列说法正确的是（　　） A. 圆弧上没有光线射出区域的长度与圆弧长度之比为 B. 出射光线与水平方向最大夹角为 C. 出射光线与入射光线均不平行 D. 能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为 7. 水平放置的两金属板，板长为0.2m，板间距为0.15m，板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为2×103V/m，两板的左端点MN连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为0.2T，方向垂直纸面向里。一比荷为1×106C/kg正电粒子以初速度v0紧靠上极板从右端水平射入电场，随后从磁场射出。则（　　） A. 当v0=1×104m/s时，粒子离开磁场时的速度最小 B. 当时，粒子离开磁场时的速度最小 C. 当时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小 D. 当v0=2×104m/s时，粒子离开磁场的位置距M点的距离最小 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 滑板运动已经成为亚运会中备受瞩目的一项比赛项目，它不仅代表了一种独特的文化，还展现了竞技体育的精神和魅力。如图所示，某次运动中，小孩（可看作质点）与滑板以相同初速度=6m/s一起滑上斜面体，整个过程斜面体始终保持静止。已知小孩与滑板间的动摩擦因数μ1=0.6，滑板与斜面间的动摩擦因数μ2=0.5，小孩质量m1=25kg，滑板质量m2=1kg，斜面体质量m3=10kg，斜面倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，则在上滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小孩与滑板之间的摩擦力大小为120N B. 小孩沿斜面滑行的最远距离为1.8m C. 地面对斜面的支持力大小为360N D. 地面对斜面的摩擦力大小为208N 9. 足够长的两根平行等长的导轨弯折成正对的“”形，部分水平且光滑，部分竖直，如图所示，导轨间距为L=0.5m，整个空间存在竖直向上、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，质量为m=0.2kg、电阻为R=0.5Ω、长度也为L的金属棒ab放在导轨的上方，另一根与ab完全相同的金属棒cd置于的外侧，距足够高。现给ab棒一个向左的初速度，同时由静止释放cd棒，金属棒cd与之间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好，重力加速度g取，则下列说法不正确的有（　　） A. 初始时金属棒cd受到的摩擦力为4N B. 金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab向左移动的位移是0.8m C. 金属棒cd刚要开始运动时，金属棒ab所受安培力的功率大小为32W D. 当ab停止运动时，整个系统产生的热量为6.4J 10. 如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏上显示卫星FZ01的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星的轨道半径为r、地球半径为R，且r≈6.7R，FZ01绕行方向和地球自转方向如图甲所示。则下列说法正确的（　　） A. 卫星FZ01的轨道半径约为 B. 卫星FZ01的轨道半径约为 C. 卫星FZ01可以记录到北极点的气候变化 D. 卫星FZ01不可以记录到北极点气候变化 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（共14分） 11. 某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下： （1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则________mm。 （2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为，测量小球球心到转轴O点的距离记为。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为t，则小球此时的角速度等于________。（用字母d、t、、中的部分字母表示） （3）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离的长度，测出每一个的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出的关系图像应该为________。 （4）验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O点距离不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的时间不同，记录某次挡光时间t同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量应画________（选填“”“”“”或“”）关系图。 12. 某物理兴趣小组开展活动，测干电池的电动势和内阻 （1）甲同学为了避免电流表、电压表的内阻对测量结果的影响，利用如图甲所示的电路图测量干电池的电动势和内阻。先闭合开关，把开关掷于1时，改变滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出图像如图乙中的a直线；再把开关掷于2，重复操作，画出图像如图乙中的b直线。为了消除电表内阻对测量结果的影响，根据图像求出电源电动势______V，电源内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字） （2）乙同学在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路图测量干电池的电动势和内阻 ①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表的示数I和电阻箱的示数R，通过研究图像，如图丁所示，求出电源电动势______V，电源内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字） ②下图中实线代表理想电流表测得的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是______。（填选项字母） A．B．C．D． 四、计算题（共40分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分） 13. 气调保鲜技术可通过抑制储藏物细胞的呼吸量来延缓其新陈代谢过程，使之处于近休眠状态来达到保鲜的效果。某保鲜盒中内密封了一定质量的理想气体，气体的体积约为，压强，温度，保鲜盒上部为柔性材料，气体体积可膨胀或被压缩，盒内压强与外界大气压强相等，求： （1）将保鲜盒放入保险库，保鲜盒内气体体积不变，保鲜库内压强，求此时保鲜盒内的温度； （2）现将保鲜盒运至高海拔环境，需将保鲜盒内的一部分气体缓慢放出以保持体积不变，假设释放气体过程中温度不变，现需将保鲜盒内的气体放出，求外界大气压强。 14. 如图所示，直角坐标系第一象限内有一竖直分界线PQ，PQ左侧有一直角三角形区域OAC，其中分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，已知OA与y轴重合，且OA=a，θ=60°，C点恰好处于PQ分界线上。PQ右侧有一长为L的平行板电容器，板间距为a，上极板与左侧磁场的上边界平齐，内部分布着方向垂直纸面向里、强弱随y坐标变化的磁场和竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场。该复合场能使沿水平方向进入电容器的电子均能沿直线匀速通过电容器。在平行板电容器右侧某区域，存在一垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场（图中未画出），使水平通过平行板电容器的电子进入该磁场后汇聚于x轴上一点，现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用及电子的重力，已知电子的电量为e，质量为m。 （1）当速度方向沿y轴正方向时，求能进入平行板电容器的电子所具有的最大速度是多少； （2）写出电容器内磁场的磁感应强度B随y坐标的变化规律； （3）若电子沿上极板边缘离开电容器后立即进入右侧磁场，求汇聚点的横坐标。 15. 如图所示，绝缘水平面右侧锁定有一水平绝缘台阶，其上固定有两平行正对金属薄板A、B，相距为d，台阶左侧有一小车，小车上表面绝缘且与台阶齐平，小车与台阶紧贴无粘连，车上固定有两平行正对金属薄板C、D，相距也为d，车和C、D板总质量为m，一质量为m的金属小球（视为质点）紧贴A板下端，此时小球电荷量为q，静止释放，不计一切摩擦，B板和C板下端开有略大于小球直径的小孔，A、B、C、D板均带电，仅考虑A、B板之间形成的电场和C、D板之间形成的电场，且，忽略边缘效应，求： （1）小球经过B板时速度大小； （2）小球经过C板小孔的同时撤去小车右边的所有装置，并关闭C板下端小孔，在小球第一次从C板运动到D板的过程，小车对地位移的大小； （3）在第二问基础上，设小球与D板碰撞时间极短且无机械能损失，同时小球立即带上与该板同种的电荷，电荷量仍为q，两板的带电量可认为不变，试推出相邻的两次碰撞之间的时间间隔需满足的规律。 2023-2024学年度高三年级下学期期中自我提升测试 物理学科 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 共100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题4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）。 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】D 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】D 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 【8题答案】 【答案】BD 【9题答案】 【答案】ACD 【10题答案】 【答案】AC 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、实验题（共14分） 【11题答案】 【答案】（1）##1.879mm##1.881mm （2） （3）A （4） 【12题答案】 【答案】（1） ①. 1.40 ②. 7.00 （2） ①. 1.33 ②. 8.00 ③. C 四、计算题（共40分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分） 【13题答案】 【答案】（1）；（2） 【14题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【15题答案】 【答案】（1）；（2）；（3）（n取正整数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$