2024届河北省部分高中高三下学期一模物理试题

2024届河北省部分高中高三下学期一模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道卫星c组成，它们均为圆轨道卫星。

若轨道卫星c与地球同步静止轨道卫星a在同一平面内同向旋转，已知卫星c的轨道半径
为r，同步卫星轨道半径为4r，地球自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度
B．卫星a与卫星b具有相同的机械能
C．地球的质量为
D ．卫星a与卫星c周期之比为8∶1，某时刻两者相距最近，则经过后，两者再次相距最近
第(2)题
在图甲的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在时刻开关拨到位置“2”。

若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图乙为振荡电流随时间变化的图线，则下面有关说法正确的是（ ）
A．在图乙中A点时刻电容器上极板带负电
B．在图乙中从到A点过程中电容器的电压先增加后减小
C．若电阻R减小，电流变化如图丙中实线
D．若电阻R减小，电流变化如图丙中虚线
第(3)题
如图甲所示，斜面上气缸和活塞内封闭了一定质量的理想气体，一根平行于斜面的轻绳一端连接活塞，另一端固定，系统处于平衡状态。

开始气体摄氏温度为t，通过气缸内电热丝缓慢升高气体温度，升温过程封闭气体的图像如图乙所示，已知斜面倾角为30°，重力加速度为g，大气压强为，气缸和活塞均绝热且不漏气，气缸（含电热丝）质量为M、活塞面积为S、质量为m，所有接触面均光滑。

则（ ）
A．封闭气体压强恒为
B．在此过程中，封闭气体增加的内能等于吸收热量
C．封闭气体的体积为2V时，其摄氏温度为2t
D
．剪断轻绳瞬间，气缸的加速度大小为
第(4)题
如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。

已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时（）
A．木板的动能一定等于
B．木板的动能一定小于
C
．物块的动能一定大于
D
．物块的动能一定等于
第(5)题
某高中实验小组设计了一个研究匀减速直线运动规律的方案，利用数控式打点计时器记录其运动信息，从开始减速为计时起点，刚好停下时记录下最后一个点，打点频率为1Hz。

通过分析小车在减速过程中的纸带，第1、2个点之间的距离与最后两个点之间的距离之比为a，第一个点与最后一个点的距离为s，则从开始减速到停下的平均速度是（ ）
A
．B．C．D．
第(6)题
某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。

降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R= 62.5Ω。

其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。

下列说法正确的是（）
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，在进行火星考查时，火星探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标.在探测器着陆后，探测器上的科研装置，将一个小球由离地面h的高度静止释放，做自由落体运动，测得小球在经过时间t落地.已知引力常量为G，火星的半径为R.下列说法正确的是（ ）
A．“天问一号”在地球上的发射速度将大于16.7 km/s
B．由题中数据可计算出火星表面处的重力加速度为
C．由题中数据可计算出火星质量为
D．由题中数据可计算出火星的平均密度为
第(2)题
如图所示，一小球塞在一个竖直圆管中，现要用如下方法将小球取出：将圆管由距地面为h处静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，运动过程中，圆管始终保持竖直，已知圆管质量M与小球质量m之比4：1，小球与圆管之间的滑动摩擦力大小为
2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A
．圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为g与g
B
．圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为g与3g
C
．圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为h
D
．圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为h
第(3)题
人体暴露于强烈的中子辐射中会在血浆中产生钠24，可以通过测量钠24的数量来确定患者吸收的辐射剂量。

钠24具有放射性，某次研究其放射特性的实验中，将孤立钠24原子静置于匀强磁场中，衰变后在磁场中形成两条圆周径迹，如图所示，下列说法中正确的是（）
A．小圆对应的粒子的运动方向为逆时针方向
B．钠24发生了β衰变
C．小圆和大圆的轨道半径之比为
D．两条轨迹对应的粒子的质量之和等于衰变前钠24的质量
第(4)题
如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角边ac长度为L，磁感应强度大小为B。

在c点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为+q的粒子，所有粒子不计重力、速度大小均为v0。

其中从c点沿cb方向射入磁场的粒子，运动轨迹恰好垂直于边界ab射出磁场。

关于粒子的运动下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度v0的大小满足
B．从a点射出磁场的粒子在c点的速度方向与bc夹角为60°
C
．与bc夹角为45°的入射粒子在磁场中的运动时间为
D
．所有从ab边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
几位同学在物理实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）在甲同学的实验过程中，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n时用时t秒，该单摆的周期是T=___________。

（2）甲同学测得的g值偏大，可能的原因是___________。

A．摆线上端悬点没固定好，摆动中出现松动
B．开始计时时，没有及时按下秒表
C．实验中误将50次数为49次
（3）在进行实验数据处理时，乙同学把摆线长与小球直径之和作为摆长，做出图像后求出斜率，然后算出重力加速度，该同学处理数据的方法对结果的影响是 ___________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

第(2)题
某实验小组用如图甲所示电路图来测量一种新型燃料电池的电动势和内阻。

（1）现有两个电压表，电压表（量程0~5V，内阻约为3kΩ）和电压表（量程0~5V，内阻约为5kΩ），为了减小误差，应该选择电压表___________（填“”或“”）。

（2）闭合开关，多次调节电阻箱记录阻值R和电压表读数U，得到图像，如图乙所示。

则当时，电池电动
势E=___________V，电池内阻r=___________Ω（结果均保留两位有效数字）。

（3）当时图乙图像为曲线，则此时电池内阻随电流的增大而___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（4）若把该电池与阻值为1Ω的灯泡连接构成一个闭合电路，则该灯泡的实际功率为___________W（结果保留三位有效数字）；
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，光滑绝缘轨道abc处于竖直平面内，其中ab是圆心为O、半径的圆周，bc水平，一个带负电的小球P（可视为质点）静止于c处，其质量为m。

有一个质量为M、外形与P完全相同的不带电小球Q从a处由静止释放，沿轨道滚下后
在c处与P发生对心弹性碰撞，碰撞中小球P的电荷量不变。

碰后小球P以v＝20 m/s的速度进入虚线JK右边的空间中，该空间存在匀强电场和匀强磁场。

已知电场和磁场的方向是相同的，电场强度的大小为E＝4.0V/m，磁感应强度的大小为B＝0.15 T。

碰撞后小球P在此空间中做匀速直线运动。

g取，试求：
（1）小球Q的质量是P的多少倍？
（2）小球P的比荷，并严谨描述磁场的方向。

第(2)题
如图所示，倾角的粗糙斜轨道与水平光滑轨道在B点平滑连接。

左侧固定一轻质弹簧的质量的物块Q静
止于上的某处。

质量的物块P从上距B点处无初速度释放，滑到水平轨道后与弹簧接触并压缩弹簧，已
知P与间的动摩擦因数，重力加速度，，。

求：
（1）弹簧弹性势能的最大值；
（2）通过计算，判断P能否与弹簧发生第2次接触。

第(3)题
如图所示，电阻不计，足够长的光滑平行金属导轨水平固定，间距L＝2m；金属棒甲质量m1＝2kg，金属棒乙质量m2＝1kg，电阻均为R＝2Ω，垂直导轨置于导轨上，构成矩形回路；虚线a、b、c垂直于导轨，导轨内的a右侧和b、c间区域有磁感应强度大小B＝1T、垂直导轨平面向上的匀强磁场；金属棒甲与虚线a重合，金属棒乙在虚线a右侧某处，都静止。

某时刻起，水平向左、平行于导轨的恒定外力F＝4N作用在金属棒甲的同时，相同方向、大小未知的另一个恒力作用在金属棒乙，甲达到虚
线b的同时乙也刚好离开虚线a，乙离开虚线a的速度大小为1m/s，此时撤去作用在乙上的外力，再经过一段时间，当乙达到虚线b时，撤去作用在甲上的外力。

已知虚线a、b间距离x ab＝1m，虚线b、c间距离x bc＝4m；金属棒甲和乙与导轨始终垂直且接触良好。

（1）求金属棒甲与虚线b重合时受到安培力的大小；
（2）通过计算判断：金属棒乙与b重合时，金属棒甲是否离开虚线c。

若离开，求离开时金属棒甲速度大小；若没有离开，求此时刻（金属棒乙与b重合）金属棒甲速度大小与金属棒甲与虚线b间距离大小的关系。