河北省2024屆高三上期末物理模擬試題

更新時間：2024-03-14 瀏覽次數(shù)：9 類型：期末考試

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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. (2024高三上·河北期末) 光電效應(yīng)實驗中，一組同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了四條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲、乙、丙、丁)，如圖所示。以下判斷正確的是（　?。?p>

A . 甲光的頻率大于乙光 B . 丙光的頻率等于丁光 C . 甲光的強度等于丙光 D . 乙光的強度等于丁光

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2. (2024高三上·河北期末) 如圖所示，空間有兩個等量異種點電荷Q₁和Q₂ ， Q₁帶正電、Q₂帶負電，兩點電荷間的距離為L，O為連線的中點。在以Q₁、Q₂為圓心， $\text{[math]}$ 為半徑的兩個圓上有A、B、C、D、M、N六個點，A、B、C、D為豎直直徑的端點，M、N為水平直徑的端點，下列說法中正確的是（）

A . A，C兩點電場強度相同 B . 帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向相反 C . 把帶正電的試探電荷從C點沿圓弧移動到N點的過程中電勢能不變 D . 帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能

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3. (2024高三上·河北期末) 滑索速降是一項具有挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂性的現(xiàn)代化體育游樂項目?？煽缭讲莸?、湖泊、河流、峽谷，借助高度差從高處以較高的速度向下滑行，使游客在有驚無險的快樂中感受刺激和滿足。下行滑車甲和乙正好可以簡化為下圖所示的狀態(tài)，滑車甲的鋼繩與索道恰好垂直，滑車乙的鋼繩正好豎直。套在索道上的滑輪質(zhì)量為m ，滑輪通過輕質(zhì)鋼繩吊著質(zhì)量為M的乘客，則（）

A . 滑輪a、b都只受三個力作用 B . 滑輪b不受摩擦力的作用 C . 甲一定做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動 D . 乙中鋼繩對乘客的拉力小于乘客的總重力

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4. (2024高三上·河北期末) 如圖所示，豎直放置的兩端開口的U形管，一段空氣柱被水銀柱a和水銀柱b封閉在右管內(nèi)，水銀柱b的兩個水銀面的高度差為h?，F(xiàn)將U形管放入熱水槽中，則系統(tǒng)再度達到平衡的過程中（水銀沒有溢出，外界大氣壓保持不變）（）

A . 空氣柱的壓強變大 B . 空氣柱的長度不變 C . 水銀柱b左邊液面要上升 D . 水銀柱b的兩個水銀面的高度差h不變

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5. (2024高三上·河北期末) 靜止在湖面的小船上有兩個人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球，甲向左拋，乙向右拋，如圖所示．甲先拋，乙后拋，拋出后兩小球相對岸的速率相等，若不計水的阻力，則下列說法中正確的是（）

A . 兩球拋出后，船往左以一定速度運動，乙球受到的沖量大一些 B . 兩球拋出后，船往右以一定速度運動，甲球受到的沖量大一些 C . 兩球拋出后，船的速度為零，甲球受到的沖量大一些 D . 兩球拋出后，船的速度為零，兩球所受的沖量相等

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6. (2024高三上·河北期末) 如圖所示，邊長為l的單匝正方形線圈放在光滑水平面上，其有一半處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。第一次保持磁場不變，使線圈在水平向右的拉力作用下，以恒定速度v向右運動；第二次保持線圈不動，使磁感應(yīng)強度大小發(fā)生變化。若線圈的總電阻為R，則有（）

A . 若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，則第二次時磁感應(yīng)強度大小必須逐漸增大 B . 若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相同，則第二次時磁感應(yīng)強度大小隨時間必須均勻變化，且變化率 $\text{[math]}$ C . 第一次時，在線圈離開磁場的過程中，水平拉力做的功為 $\text{[math]}$ D . 第一次時，在線圈離開磁場的過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為 $\text{[math]}$

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二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7. (2024高三上·河北期末) 2019年4月10日晚，數(shù)百名科學家參與合作的“事件視界望遠鏡(EHT)”項目在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布了人類拍到的首張黑洞照片．理論表明：黑洞質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系為 $\text{[math]}$ ，其中c為光速，G為引力常量．若觀察到黑洞周圍有一星體繞它做勻速圓周運動，速率為v，軌道半徑為r，則可知（）

A . 該黑洞的質(zhì)量M＝ $\text{[math]}$ B . 該黑洞的質(zhì)量M＝ $\text{[math]}$ C . 該黑洞的半徑R＝ $\text{[math]}$ D . 該黑洞的半徑R＝ $\text{[math]}$

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8. (2024高三上·河北期末) 宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO>OB，則（）

A . 恒星A的質(zhì)量大于恒星B的質(zhì)量 B . 恒星A的動能大于恒星B的動能 C . 恒星A的動量與恒星B的動量大小相等 D . 恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小

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9. (2024高三上·河北期末) 如圖，從P點以水平速度v將小皮球拋向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能夠入筐。不考慮空氣阻力，則小皮球在空中飛行的過程中（）

A . 在相等的時間內(nèi)，皮球動量的改變量相同 B . 在相等的時間內(nèi)，皮球動能的改變量相同 C . 下落相同的高度，皮球動量的改變量相同 D . 下落相同的高度，皮球動能的改變量相同

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10. (2024高三上·河北期末) 如圖所示，用一輕繩將小球P系于光滑豎直墻壁上的O點，在墻壁和小球P之間夾有一正方體物塊Q，P、Q均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將一鉛筆緊貼墻壁壓在輕繩上并從O點開始緩慢下移，P、Q始終處于靜止狀態(tài)，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）

A . 物塊Q受到的靜摩擦力將增大 B . 小球P受到4個力的作用 C . 物塊Q受到4個力的作用 D . 輕繩的拉力減小

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三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11. (2024高三上·河北期末) 在學校社團活動中，某實驗小組先將一只量程為300μA的微安表頭G改裝為量程為0.3A的電流表，然后用改裝的電流表測量未知電阻的阻值。可供選擇的實驗器材有：
微安表頭G(量程300 $\text{[math]}$ ，內(nèi)阻約為幾百歐姆)
滑動變阻器R₁(0～10 $\text{[math]}$ )
滑動變阻器R₂(0～50 $\text{[math]}$ )
電阻箱R(0~9999 $\text{[math]}$ )
電源E₁(電動勢約為1.5V)
電源E₂(電動勢約為9V)
開關(guān)、導線若干
1. （1）實驗小組先用如圖(a)所示電路測量表頭G的內(nèi)阻R_g ，實驗方法是：
  A．按圖(a)連接好電路，將滑動變阻器的滑片調(diào)至圖中最右端；
  B．斷開S₂ ，閉合S₁ ，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使G滿偏；
  C．閉合S₂ ，并保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使表頭G的示數(shù)為200 $\text{[math]}$ ，記錄此時電阻箱的阻值R₀ ，
  ①實驗中電源應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用(選填儀器字母代號)；
  ②測得表頭G的內(nèi)阻R_g=，表頭內(nèi)阻的測量值較其真實值(選填“偏大”或“偏小”)；
2. （2）實驗測得G的內(nèi)阻R_g=500 $\text{[math]}$ ，要將表頭G改裝成量程為0.3A的電流表，應(yīng)選用阻值為 $\text{[math]}$ 的電阻與表頭G并聯(lián)；
3. （3）實驗小組利用改裝后的電流表A，用圖(b)所示電路測量未知電阻R_x的阻值。測量時電壓表V的示數(shù)為1.20V，表頭G的指針指在原電流刻度的250 $\text{[math]}$ 處，則R_x= $\text{[math]}$ 。
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12. (2024高三上·河北期末) 小宇同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理，遮光條的寬度d為圖乙中的游標卡尺（游標有十個分度）所示，其中托盤的質(zhì)量為m=10g，每個砝碼的質(zhì)量均為m=10g，小車和遮光條以及傳感器的總質(zhì)量為M=100g，忽略繩子與滑輪之間的摩擦。小宇做了如下的操作：

①滑塊上不連接細繩，將長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦力；

②取5個砝碼放在小車上，讓小車由靜止釋放，傳感器的示數(shù)為F，記錄遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間為Δt；

③測出遮光條距離光電門的間距為s，如圖丙所示；

④從小車上取一個砝碼放在托盤上，并將小車由同一位置釋放，重復②，直到將砝碼全部放在托盤中；

由以上操作分析下列問題：
1. （1）遮光條的寬度d為mm，遮光條到光電門的間距s為m；
2. （2）用以上的字母表示遮光條經(jīng)過光電門時的速度的表達式為；
3. （3）在②過程中細繩的拉力所做的功為，所對應(yīng)動能的變化量為；（用字母表示）
4. （4）在上述過程中如果將托盤及盤中砝碼的總重力計為F′，則F′所做的功為，所對應(yīng)系統(tǒng)的動能的變化量為；（用字母表示）
5. （5）如果以F′為縱軸，Δt的為橫軸，該圖線為直線，由題中的條件求出圖線的斜率k，其大小為（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
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四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。

13. (2024高三上·河北期末) 如圖所示，讓小球從圖中的A位置靜止擺下，擺到最低點B處擺線剛好被拉斷，小球在B處恰好未與地面接觸，小球進入粗糙的水平面后向右運動到C處進入一豎直放置的光滑圓弧軌道。已知擺線長 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，小球質(zhì)量 $\text{[math]}$ ， B點C點的水平距離 $\text{[math]}$ ，小球與水平面間動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求擺線所能承受的最大拉力為多大；
2. （2）要使小球不脫離圓弧軌道，求圓弧軌道半徑R的取值范圍。
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14. (2024高三上·河北期末) 如圖甲所示，直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E ，在第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場的邊界剛好與x軸相切于A點，A點的坐標為 $\text{[math]}$ ，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在A點正上方的P點由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射出磁場后剛好經(jīng)過坐標原點O ，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B ，不計粒子的重力，求：
1. （1） P點的坐標；
2. （2）若在第三、四象限內(nèi)、圓形區(qū)域外加上垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小也為B ，如圖乙所示，粒子釋放的位置改為A點正上方 $\text{[math]}$ 點處， $\text{[math]}$ 點的坐標為 $\text{[math]}$ ，讓粒子在 $\text{[math]}$ 點處由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后第一次出磁場時，交x軸于C點，則AC間的距離為多少；粒子從 $\text{[math]}$ 點到C點運動的時間為多少.
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15. (2024高三上·河北期末) 空間存在一邊界為MN、方向與紙面垂直、大小隨時間變化的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖甲所示，方向向里為正。用單位長度電阻值為R₀的硬質(zhì)導線制作一個半徑為r的圓環(huán)，將該圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上，如圖乙所示。
1. （1）判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向；
2. （2）求出感應(yīng)電動勢的大??；
3. （3）求出0~t₁的時間內(nèi)電路中通過的電量。
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