2024届河北保定市普通高中高三下学期学业水平选择性第一次模拟考试物理试题

2024届河北保定市普通高中高三下学期学业水平选择性第一次模拟考试物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
贫铀弹是以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹，它利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标，其多用来毁伤坦克等装甲目标。

科学研究发现，铀238具有极大的危害性，它的半衰期为45亿年，其衰变方程为，该衰变过程中产生的γ光子照射到逸出功为的金属上，溢出光电子的最大初动能为。

已知光电子
的质量为m，光速为c，普朗克常量为h。

下列说法正确的是（）
A．衰变产生的γ光子具有很强的电离能力B．原子核中含有92个中子
C．γ光子的波长为D．100个经过90亿年后一定剩余25个
第(2)题
各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（ ）
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
第(3)题
如图，竖直平面内有一宽度为的有界匀强磁场，一边长为的正方形线框以一定的初速度水平抛出，从右边界离开磁
场，运动过程中线框不翻转。

关于进、出磁场的两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量大
B．进入磁场过程中速度变化量小
C．飞出磁场过程中线框产生的热量多
D．重力做的功相等
第(4)题
如图所示，用长为L的轻细线把质量为m的小球悬挂在天花板上，拉直细线让小球从与悬点等高的A点静止释放，若空气阻力不能忽略，则小球运动到最低点B的过程中（ ）
A．机械能守恒B．重力的功率一直增大
C．速度先增大后减小D．机械能先增大后减小
第(5)题
假定“嫦娥X号”测得月球表面物体做自由落体的加速度，已知引力常数为G。

为求月球质量还需要知道的物理量为（ ）A．月球绕地周期T B．地球的质量M
C．月球的半径R D．以上都需要
第(6)题
如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，从超精细能级2跃迁到超精细能级1发出光子的频率约为Hz，时间单
位“秒”是根据该辐射光子的频率定义的。

已知可见光波长范围约为，下列说法正确的是（ ）
A．秒是国际单位制中的导出单位
B．铯133原子能够自发地从基态向激发态跃迁
C．该跃迁辐射出的光子频率大于可见光的频率
D．铯133原子从激发态向超精细能级1跃迁时，辐射光子的频率大于
第(7)题
2022年中国航天高密度发射任务有序实施，任务成功率保持高位。

其中天问一号火星探测团队问鼎“世界航天奖”。

如图所示，探测器被火星捕获后成为火星的卫星。

探测器先在轨道Ⅱ上运动，此后在A点制动，进入轨道Ⅰ。

下列说法正确的是（ ）
A．探测器要想从地球成功发射，发射速度可以小于地球第一宇宙速度
B．若探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ的运行周期分别为、，则
C．探测器在轨道Ⅰ上经过A点的速率大于在轨道Ⅱ上经过A点的速率
D．探测器在轨道Ⅱ上具有的机械能大于在轨道Ⅰ上具有的机械能
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，斯特林发动机的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。

连杆AB，OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆AB长为L（），当OB杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β。

在滑块向左滑动过程中（ ）
A．滑块A从右向左先做加速度减小的加速运动，后做加速度减小的减速运动
B．当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为
C．当OB杆与OA垂直时，滑块的速度大小为
D．当时，滑块的速度大小为
第(2)题
我国中继卫星“鹊桥”是运行于地月拉格朗日点的通信卫星，点位于地球和月球连线的延长线上，“鹊桥”可以在几乎不消耗
燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。

已知“鹊桥”质量远小于月球质量，可忽略“鹊桥”对月球的影响，地球与月球的中心距离为，点与月球的中心距离为，月球绕地球公转周期为T，引力常量为G。

则下列说法正确的是（　
　）
A．月球的运行速度大于第一宇宙速度
B．“鹊桥”在处的加速度大小为
C．“鹊桥”只受到地球的引力
D．地球质量与月球质量的比值为
第(3)题
如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，圆环的圆心O的正上方B点固定有一定滑轮，B点的左侧再固定有一定滑轮。

质量为m的小球套在圆环上，轻质细线跨过两个定滑轮，一端连接小球，另一端连接质量为m的物块，用竖直向下的拉
力F（未知）把小球控制在圆环上的A点，与竖直方向的夹角为53°，且正好沿圆环的切线方向，P点为圆环的最高点，不计一切摩擦，不计滑轮、小球以及物块的大小，重力加速度为g，，。

下列说法正确的是（ ）
A
．小球与物块静止时，竖直向下的拉力
B
．撤去拉力F的瞬间，细线的拉力大小为
C
．小球由A点运动到P点的过程中，物块的重力势能减少量为
D．若小球在P点的速度大小为v，则物块的速度大小也为v
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中，需测量一个标有“，”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：
直流电源（电动势，内阻不计）
开关导线若干
电流表A1（量程，内阻约）
电压表V1（量程，内阻约）
电流表A2（量程，内阻约）
电压表V2（量程，内阻约）
滑动变阻器（阻值，定电流）滑动变阻器（阻值，测定电流）
(1)实验电路图应选用图中的______（选填“甲”或“乙”），实验时在开关闭合前滑动变阻器的触头应滑至图中滑动变阻器的
最_____端（选填“左”或“右”）
(2)实验中电压表应选用_____，电流表应选用_____，滑动变阻器应选用______（用对应序号的字母表示）
(3)根据实验数据，画出的小灯泡图线如图所示，由图线可知该灯泡的电阻随着电压的增大而_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

第(2)题
在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。

实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：
高度h/m0.100.080.060.040.020
势能E p /J 0.02950.02360.01770.01180.00590.0000
动能E k /J 0.0217
A 0.03280.03950.04440.0501
机械能E /J 0.05120.05040.05050.05030.05030.0501
（1） 若挡光片的宽度极小且为d ，挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为_________________（用题目给的符号表示）。

（2）表中A 处数据应为___________J （写具体数值）。

（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h 及其相应的挡光时间后，绘制了四幅图像。

其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是___________。

A ．
B ．
C ．
D ．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，在xoy 平面内第二象限存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度E 1=1.5×104N/C ，磁感应强度B=500T ，一个电荷量q=2.0×10-4C 金属小球P 从y 轴上距原点L=6m 处以某一速度垂直y 轴进入第二象限，刚好做匀速圆周运动，再次经过y 轴时恰好与放在原点O 不带电的金属小球Q 发生弹性正碰，碰撞时间极短无机械能损失，小球Q 的质
量m 2=0.1kg 、两个金属小球完全相同，接触后电荷均分，碰后取走小球P ，不计电荷间的相互作用。

小球Q 滑上长为x=0.5m 的粗糙绝缘水平面OC ，小球Q 与水平面的动摩擦因数μ=0.2；半径R=0.05m 的光滑半圆弧放置在竖直向上的匀强电场中，圆弧最低点与C 点相切，电场强度E 2=2.0×104N/C ，小球与圆弧轨道碰撞时不反弹沿半径方向的速度突变为零，重力加速度g=10m/s 2。

（1）小球P 与小球Q 碰撞后瞬间小球Q 的速度大小v Q ；
（2）小球Q 到达C 点的速度大小v C ，并判断进入C 点后小球Q 的运动情况；
（3）小球Q 到达D 点时受到轨道的支持力大小F 。

第(2)题
如图是一种大型户外益智活动的简化图，浮板A 左边停靠在岸边并静止在水面上，方块B 静止在岸边。

参加活动的人在岸上用力击打B 使其获得速度后滑上A ，若B 到达对岸就算获胜；若A 未到右岸时B 从A 右端离开，则B 立即沉入水中不影响A 的运
动，A 碰到右岸就会被锁住。

已知A 的长度为d ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ，A 的质量是B 的2倍，B 可视为质点，忽略水面的阻力，重力加速度为g 。

（1）若某次B 获得速度，到达A 右端时恰好与A 共速，且A 刚好到达对岸，求水面宽度S 。

（2）根据B 获得的不同速度，讨论B 能否到达对岸，并求出相应的A 、B 到达对岸时的速度。

第(3)题
如图所示，质量为m 的小球A 与质量为7m 的小球B 通过长为L 的轻质柔软细绳连接，现用手提着小球A ，使小球B 距地面的高度也为L 。

松手后两球由静止开始自由下落，小球B 与地面碰后速度大小不变、方向相反，两小球的碰撞为弹性正碰。

细绳绷直后两小球以相同的速度继续运动，碰撞时间均极短，重力加速度大小为g 。

求：
（1）从松手到两小球第一次碰撞的时间t ；
（2）细绳绷直后小球A 距地面的最大距离d 。