2024届河北省保定市高三上学期调研考试物理试题

2024届河北省保定市高三上学期调研考试物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定
A．对应的前后能级之差最小
B．同一介质对的折射率最大
C．同一介质中的传播速度最大
D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能
第(2)题
用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。

装置左侧部分由两块间距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

使大量电荷量绝对值均为q0的正、负离子从左侧以速度v0水平入射，可以给右侧平行板电容器PQ供电。

靠近Q板处有一放射源S可释放初速度为0、质量为m、电荷量绝对值为q的粒子，粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板，喷出的速度大小为v。

下列说法正确的是（ ）
A．放射源S释放的粒子带负电
B．增大q0的值，可以提高v
C．PQ间距变为原来的2倍，可使v变为原来倍
D．v0和B同时变为原来的2倍，可使v变为原来的2倍
第(3)题
2023年09月21日在距离地球400公里的中国空间站，3位“太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课，神舟十六号航天员在实验舱演示了钢球在太空舱中的悬停现象。

则针对悬停的钢球有（ ）
A．由于钢球悬停不动，可见太空舱里重力加速度为零
B．钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动慢
C．由于钢球处于完全失重状态，钢球所在的太空舱里无法称物体的质量
D．钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星高
第(4)题
如图所示静止于水平地面的箱子内有一粗糙斜面，将物体无初速放在斜面上，物体将沿斜面下滑。

若要使物体相对斜面静止，下列情况中不可能达到要求的是（ ）
A．使箱子沿水平方向做匀加速直线运动
B．使箱子做自由落体运动
C．使箱子沿竖直向上的方向做匀加速直线运动
D．使箱子沿水平面内的圆轨道做匀速圆周运动
第(5)题
如图，轮滑少年从斜坡上点由静止自由下滑，经过水平段从斜坡的点飞入空中，直至达到空中最高点。

图中，
经过、点时无能量损失，不计摩擦力和空气阻力，下列能表示该过程少年加速度大小、水平速度大小随时间变化
的图像是（）
A．B．C．D．
第(6)题
在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜
B．分子直径等于油酸的酒精溶液的体积与油膜的面积之比
C．若油酸的酒精溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏小
D．若测量的油膜面积偏小，会使油酸分子直径的测量值偏小
第(7)题
春节鸣放烟花爆竹，寓意对新的一年的美好向往。

一烟花被点燃后，先竖直向上做加速度随时间均匀减小的变加速直线运动，经时间t0后做匀速直线运动，再经时间t0后爆炸。

以竖直向上为正方向，下列关于烟花爆炸前运动的速度—时间图像（v-t图像）和加速度—时间图像（a-t图像）的描述，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(8)题
太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设某次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子。

已知氢核的质量为m P，氦核的质量为mα，正电子的质量为m e，真空中光速为c，则此次核反应释放的能量E等于（ ）
A．（4m P－mα－m e）c2B．（4m P－mα－2m e）c2
C．（4m P+mα－m e）c2D．（4m P+mα－2m e）c2
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
子弹在射入木块前的动能为E
1，动量大小为；射穿木板后子弹的动能为E2，动量大小为。

若木板对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木板的过程中的平均速度大小为（ ）
A．B．C．D．
第(2)题
两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是（）
A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|
B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2
C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移
D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅
第(3)题
以下说法正确的有（ ）
A．绝对湿度大则相对湿度不一定大，但相对湿度大则绝对湿度一定大
B．液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能大
C．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动
D．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
第(4)题
下列说法中正确的是（ ）
A．空气绝对湿度越大，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压，水蒸发得就越慢
B．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒平均碰撞器壁次数随着温度降低而增大
C．扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动
D．一定质量的理想气体，如果温度升高，同时体积增大，其内能可能减小
E．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某实验小组利用如图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究动能定理。

轨道两端固定有位移传感器和力传感器，光电门固定在A点。

已知重力加速度为g。

实验过程如下∶
（1）用天平测得滑块（包括遮光条）的质量为m，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d。

（2）先不安装弹簧，给滑块一初速度，让滑块沿轨道从A的左端向右端运动，遮光条通过光电门时计时器记录的时间为△t1，测出滑块停止运动时的位置与A点的距离为x0，则滑块通过光电门时的速度为v=_________，计算滑块与轨道动摩擦因数
为μ=_________（用题目中所给已知或已测的物理量表示）。

（3）将弹簧一端连接力传感器，另一端连接滑块，将滑块拉到O点后由静止释放，从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，传感器显示出弹簧弹力F随滑块位移x的变化情况如图（b）所示，F0、F A分别表示滑块在O点、A点位置时弹簧弹力的大小，x A表示A点距O点的位移，遮光条通过光电门时计时器记录的时间为△t2，则此过程中弹簧弹力做的功为W F=_________，摩擦力做的功为W f=_________，动能改变量△E k=_________（用题目中所给已知或已测的物理量表示）。

（4）改变滑块释放点O的位置，重复步骤（3），多次测量，探究合外力做的功（W F+W f）与动能改变量△E k的关系，即探究动能定理。

第(2)题
利用图甲装置，研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力关系”，实验步骤如下：
①细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上。

将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数；
②撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设此时小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的图像，并求出小车的加速度；
③改变长板的倾角，重复步骤①②可得多组F、的数据。

完成下列相关实验内容：
（1）在步骤①②中，_______F（选填“=”“>”或“<”）；
（2）本次实验_______（选填“需要”“不需要”）平衡小车所受到的摩擦力；
（3）某段时间内小车的图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为________（计算结果保留两位小数）。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图所示，以点为坐标原点在竖直面内建立坐标系，、是两个线状粒子放射源，长度均为，放出同种带正电的粒
子，粒子电荷量为，粒子的质量为，其中发出的所有粒子初速度为零，发出的所有粒子初速度均为，方向水平向右，带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。

曲线的方程为，在曲线
与放射源之间存在竖直向上、场强大小为的匀强电场；第一象限内、虚线的上方有垂直纸面向里、磁感应
强度为的匀强磁场I；第二象限内以为圆心、长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁
场Ⅱ。

图中的、、、、的长度均为。

观察发现：发出的所有粒子均从同一点离开匀强磁场I，发出的所有粒子
在匀强磁场Ⅱ的作用下也汇聚于同一点，即该点可接收到两个粒子源发出的所有粒子。

在所有粒子到达汇聚点的过程中，求：（1）匀强磁场I、II的磁感应强度、的大小；
（2）从放射源中点发出的粒子在磁场Ⅱ中的运动时间；
（3）从放射源中点发出的粒子到达汇聚点的时间。

第(2)题
形状如图所示的一块玻璃砖，截面由四分之一圆面OAC和一直角三角形OAB组成，圆面的半径为R，圆心为O，∠ABO=30°，该玻璃的折射率为。

一条与BC成30°角的光线，正对A点入射到玻璃砖表面。

试确定光线从玻璃砖中射出的方向，并完成光路图（对同一面上的二次反射不予考虑）。

第(3)题
如图所示，高为h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为m的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气。

开始时，活塞对中间卡环的压力大小为（g为重力加速度大小），活塞离缸底的高度为，大气压强恒为，环境的热力学温度为T0，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。

现缓慢升高环境温度至2.5T0，求此时活塞与上卡环间的弹力大小F。