精品解析：2024届河北省沧州市盐山县高三下学期三模联考物理试题

2024届河北省三模物理试题 一、选择题（1-7为单选，每题4分，共28分；8-10为多选，每题6分，共18分） 1. 从固定斜面上的O点每隔0.1 s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB＝4 cm，xBC＝8 cm。已知O点距离斜面底端的长度为l＝35 cm。由以上数据可以得出（　　） A. 小球的加速度大小为12 m/s2 B. 小球在A点的速度为0 C. 斜面上最多有5个小球在滚动 D. 该照片是距A点处小球释放后0.3 s拍摄的 2. 如图，小球C置于B物体的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。现缓慢减小木板的倾角。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. B对A的摩擦力逐渐变大 B. B对A的作用力逐渐变小 C. B对A的压力不变 D. C对B的压力不变 3. 某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 第1次击中篮板时的速度小 B. 两次击中篮板时的速度相等 C. 球在空中运动过程第1次速度变化快 D. 球在空中运动过程第2次速度变化快 4. 如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在s时的波形图。质点P（图中未画出）是平衡位置在cm处的该列波上的一点，若时刻P点向下振动，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的最小波速是12m/s B. 这列波频率一定为 C. 质点P在到s这段时间内至少完成了1515次全振动 D. 若这列波能够与另一列波发生干涉，则干涉后每个质点的振幅变为10cm 5. 如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t = 0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t = 3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n =，下列说法正确的是（ ） A. 3s后，小孩会再次看到河底的石块 B. 前3s内，小孩看到的石块越来越明亮 C. 这条河的深度为m D. t=0时小孩看到的石块深度为m 6. 2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，中国载人登月工程前进了一大步。假设将来某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球一瞬时冲量I时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆轨道半径为r，月球的半径为R，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t0时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 某同学在研究某金属的光电效应现象时,发现该金属逸出光电子的最大初动能EK与入射光频率的关系如右图所示.若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和-b,已知电子所带电荷量为e，由图线可以得到 A. 该金属的逸出功为零 B. 普朗克常量为，单位为 C. 当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能为b D. 当入射光的频率为3a时，遏止电压为 9. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（　　） A. ∆P′=∆P B. ∆P′=∆P C. ∆U′=∆U D. ∆U′=∆U 10. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速。则（　　） A. 电压U与污水中离子浓度无关 B. 污水的流量 C. 金属板M的电势低于金属板N的电势 D. 左、右两侧管口的压强差 二、实验题（11题6分，12题8分。） 11. 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。 （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________，重物下落的加速度的大小为___________。 （2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为___________Hz。 12. 某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表 （量程，内阻约为） 电流表 （量程，内阻约为） 滑动变阻器 （，额定电流） 待测电池组 （电动势约为，内阻约为） 开关、导线若干 ①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。 ②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”） ③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________。（结果均保留两位有效数字） 三、计算题（共40分） 13. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强为p= 1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求： （1）气体在状态B时的体积VB。 （2）此过程中气体内能的增加量ΔU。 14. 如图所示是小孩推滑块游戏的装置，此装置由粗糙水平面AB、倾角为6°的光滑斜面BC和平台CD构成。若质量为1kg的滑块在大小为2N的水平推力作用下，从A点由静止出发，滑块在水平面AB上滑行一段距离后撤去推力，滑块继续向前运动通过斜面到达平台。已知水平面AB长度为2m，斜面BC长度为1m，滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.1，sin6°=0.1，滑块可看成质点且在B处的速度损失不计。 （1）求滑块在推力作用下的加速度大小； （2）若推力作用距离为2m，求滑块刚到平台时的速度大小； （3）若滑块能够到达平台，求滑块在斜面运动的最长时间。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，第四象限存在着沿y轴正方向的匀强电场，场强大小未知。一带正电的粒子从y轴上的M点以速度v0沿x轴正方向开始运动，从x轴上的N点进入磁场后恰好经O点再次进入电场，已知MN两点的连线与x轴的夹角为θ，且tanθ= ，带电粒子的质量为m，电量为q，不计带电粒子的重力。求： (1)粒子第一次经过N点的速度v； (2)粒子从N点运动到O点过程中，洛伦兹力的冲量I； (3)电场强度E的大小； (4)粒子连续两次通过x轴上同一点的时间间隔t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届河北省三模物理试题 一、选择题（1-7为单选，每题4分，共28分；8-10为多选，每题6分，共18分） 1. 从固定斜面上的O点每隔0.1 s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB＝4 cm，xBC＝8 cm。已知O点距离斜面底端的长度为l＝35 cm。由以上数据可以得出（　　） A. 小球的加速度大小为12 m/s2 B. 小球在A点的速度为0 C. 斜面上最多有5个小球在滚动 D. 该照片是距A点处小球释放后0.3 s拍摄的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可得小球的加速度大小为 选项A错误； BD．小球在B点时的速度 小球在A点的速度为 则 即该照片是距A点处小球释放后0.05s拍摄的，选项BD错误； C．O点的球刚释放时，则距离斜面固定点O点最近的两个球之间的距离为 根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，各个球之间的距离之比为1：3：5：7……，则各个球之间的距离分别为2cm，6cm，10cm，14cm，18cm…….，因为O点与斜面底端距离为35cm，而前5个球之间的距离之和为32cm，斜面上最多有5个球，选项C正确。 故选C。 2. 如图，小球C置于B物体的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。现缓慢减小木板的倾角。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. B对A的摩擦力逐渐变大 B. B对A的作用力逐渐变小 C. B对A的压力不变 D. C对B的压力不变 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．对BC整体，受力情况为：重力、斜面A的支持力和摩擦力，由平衡条件得知 缓慢减小木板的倾角，增大，减小，由牛顿第三定律得知B对A到的摩擦力逐渐减小，B对A的压力增大；根据平衡条件可知A对B的作用力与B和C的重力大小相等，方向相反，所以A对B的作用力不变，根据牛顿第三定律得知B对A的作用力不变，故ABC错误； D．由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件可知，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变，故D正确。 故选D。 3. 某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 第1次击中篮板时的速度小 B. 两次击中篮板时的速度相等 C. 球在空中运动过程第1次速度变化快 D. 球在空中运动过程第2次速度变化快 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由得 所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故A正确，B错误； CD．球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，实线是一列正弦波在时刻的波形图，虚线是该列波在s时的波形图。质点P（图中未画出）是平衡位置在cm处的该列波上的一点，若时刻P点向下振动，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的最小波速是12m/s B. 这列波频率一定为 C. 质点P在到s这段时间内至少完成了1515次全振动 D. 若这列波能够与另一列波发生干涉，则干涉后每个质点的振幅变为10cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图可知波长为λ=16cm，则个波长，若时刻P点向下振动，则波向x轴负向传播，则在1s内传播的距离为 波速为 （n=0，1，2，3……） 当n=0时，v=12cm/s，可知这列波的最小波速是12cm/s，选项A错误； B．波的频率 （n=0，1，2，3……） 则这列波频率可能为，选项B错误； C．波的周期为 最大周期为 可知，即质点P在到s这段时间内至少完成了1515次全振动，选项C正确； D．若这列波能够与另一列波发生干涉，则干涉后有些质点的振动加强，振幅可能变为10cm，有些质点的振动减弱，振幅可能小于5cm，选项D错误。 故选C。 5. 如图，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t = 0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t = 3s时他恰好看不到小石块了，河水的折射率n =，下列说法正确的是（ ） A. 3s后，小孩会再次看到河底的石块 B. 前3s内，小孩看到的石块越来越明亮 C. 这条河的深度为m D. t=0时小孩看到的石块深度为m 【答案】C 【解析】 【详解】A．t = 3s时他恰好看不到小石块了，说明在此位置从小石块射到水面的光发生了全反射，则3s后的位置从小石块射到水面的光仍发生全反射，则小孩仍不会看到河底的石块，选项A错误； B．前3s内，从小石子上射向水面的光折射光线逐渐减弱，反射光逐渐增强，可知小孩看到的石块越来越暗，选项B错误； C．由于 则 可知水深 选项C正确； D．t=0时小孩看到的石块深度为 选项D错误。 故选C。 6. 2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，中国载人登月工程前进了一大步。假设将来某宇航员登月后，在月球表面完成下面的实验：在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球一瞬时冲量I时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知圆轨道半径为r，月球的半径为R，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设小球获得瞬时冲量I时的速度为v0，根据动量定理有 而小球恰好通过圆周的最高点，满足只有重力提供向心力 从最低点到最高点由动能定理可知 解得 月球的近地卫星最小发射速度即为月球的第一宇宙速度，满足 解得 故选B。 7. 如图所示，“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t0时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设运动的速度为v，线框总电阻为R，线框进入磁场0~L时，只有最右侧的两个短边切割磁感线，感应电流的方向为逆时针，大小为 线框进入磁场L~3L时，金属线切割磁感线的有效长度为3L，感应电流方向为逆时针，大小为 线框离开磁场0~L时，金属线切割磁感线的有效长度为2L，从左侧长边进入磁场，至右侧的中间短边离开磁场，感应电流方向为顺时针，大小为 线框离开磁场L~3L时，金属线切割磁感线的有效长度为3L，从右侧中间短边离开磁场，至左侧长边离开磁场，感应电流方向为顺时针，大小为 故选A。 8. 某同学在研究某金属的光电效应现象时,发现该金属逸出光电子的最大初动能EK与入射光频率的关系如右图所示.若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和-b,已知电子所带电荷量为e，由图线可以得到 A. 该金属的逸出功为零 B. 普朗克常量为，单位为 C. 当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能为b D. 当入射光的频率为3a时，遏止电压为 【答案】CD 【解析】 【详解】A.根据光电效应方程Ekm＝hγ−W0，横截距表示该金属的截止频率，可知该金属的逸出功不为零，故A错误； B.图线的斜率 表示普朗克常量，单位为J/Hz，故B错误； C.由图可知W0=b，ha=W0, 则当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能为 ， 选项C正确； D.当入射光的频率为3a时，则 ， 由 可得 ， 选项D正确。 故选CD。 9. 特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（　　） A. ∆P′=∆P B. ∆P′=∆P C. ∆U′=∆U D. ∆U′=∆U 【答案】AD 【解析】 【详解】输电线上损失的功率 ΔP＝( )2·r 损失的电压 ΔU＝·r 当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即 ΔP′＝ΔP 损失的电压变为原来的，即 ΔU′＝ΔU 故选AD。 10. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速。则（　　） A. 电压U与污水中离子浓度无关 B. 污水的流量 C. 金属板M的电势低于金属板N的电势 D. 左、右两侧管口的压强差 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．污水中的离子受到洛伦兹力，正离子向上极板聚集，负离子向下极板聚集，所以金属板M的电势大于金属板N的电势，从而在从而在管道内形成匀强电场，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，即 解得 可知电压U与污水中离子浓度无关，A正确，C错误； B．污水的流量为 B错误； D．污水流过该装置受到的阻力为 污水匀速通过该装置，则两侧的压力差等于阻力，即 则 D正确。 故选AD。 二、实验题（11题6分，12题8分。） 11. 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。 （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________，重物下落的加速度的大小为___________。 （2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为___________Hz。 【答案】 ①. ②. ③. 40 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得 由速度公式 vC=vB+aT 联立可得 (2)[3]由牛顿第二定律可得 mg-0.01mg=ma 解得 a=0.99g 代入(1)中加速度的表达式，可得 f=40Hz 12. 某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表 （量程，内阻约为） 电流表 （量程，内阻约为） 滑动变阻器 （，额定电流） 待测电池组 （电动势约为，内阻约为） 开关、导线若干 ①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。 ②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”） ③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 5 ②. a ③. 2.9 ④. 0.80 【解析】 【详解】①[1]因为电源内阻较小，故对于电源来说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱； ②[2]开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于a端； ③[3][4]由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故E=2.9V；图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，故可得等效内阻为 又因为在开关和电池负极之间接有的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻为 三、计算题（共40分） 13. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强为p= 1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求： （1）气体在状态B时的体积VB。 （2）此过程中气体内能的增加量ΔU。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可得 解得 （2）在从状态A变化到状态B的过程中，气体压强不变，对外界做功为 根据热力学第一定律可得 14. 如图所示是小孩推滑块游戏的装置，此装置由粗糙水平面AB、倾角为6°的光滑斜面BC和平台CD构成。若质量为1kg的滑块在大小为2N的水平推力作用下，从A点由静止出发，滑块在水平面AB上滑行一段距离后撤去推力，滑块继续向前运动通过斜面到达平台。已知水平面AB长度为2m，斜面BC长度为1m，滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.1，sin6°=0.1，滑块可看成质点且在B处的速度损失不计。 （1）求滑块在推力作用下的加速度大小； （2）若推力作用距离为2m，求滑块刚到平台时的速度大小； （3）若滑块能够到达平台，求滑块在斜面运动的最长时间。 【答案】（1）1m/s2；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 得； （2）由 得； 斜面上运动的加速度 由 得； （3）刚能够到平台时滑块在斜面上运动的时间最长，由 得； 那么最长时间 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，第四象限存在着沿y轴正方向的匀强电场，场强大小未知。一带正电的粒子从y轴上的M点以速度v0沿x轴正方向开始运动，从x轴上的N点进入磁场后恰好经O点再次进入电场，已知MN两点的连线与x轴的夹角为θ，且tanθ= ，带电粒子的质量为m，电量为q，不计带电粒子的重力。求： (1)粒子第一次经过N点的速度v； (2)粒子从N点运动到O点过程中，洛伦兹力的冲量I； (3)电场强度E的大小； (4)粒子连续两次通过x轴上同一点的时间间隔t。 【答案】（1），速度方向与x轴正方向成45°角；（2），方向沿y轴负方向；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设带电粒子从M运动到N的过程中，水平位移为x，竖直位移为y，则有 粒子第一次经过N点的速度 解得 设粒子第一次经过N点的速度与x轴夹角为α，则 解得 即速度方向与x轴正方向成45°角。 （2）对粒子从N点运动到O点过程中，利用动量定理有 方向沿y轴负方向。 （3）由向心力公式和牛顿第二定律得 由几何知识得 由运动学公式得 由牛顿第二定律得 解得 （4）带电粒子在复合场中的运动轨迹如图所示： 由周期公式得 带电粒子在磁场中的运动时间 带电粒子在电场中的运动时间 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $