2024年河北省新高考测评卷物理(第四模拟)(基础必刷)

2024年河北省新高考测评卷物理（第四模拟）（基础必刷）
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
图为某种半圆柱形透明材料的横截面。

将激光发射笔缓慢从P端平移至Q端的过程中，保持激光束与PQ面垂直，在PNQ圆弧面上观察到有光束射出区域的弧长为总弧长的一半，则该材料的折射率为（ ）
A．B
．2C．D．
第(2)题
一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，它的体积V随热力学温度T的变化关系如图所示。

在这个过程中（ ）
A．气体压强不断变大B．气体从外界吸收热量
C．外界对气体做功D．气体内能保持不变
第(3)题
平底煎锅正在炸豆子。

假设每个豆子的质量均为m，弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖，撞击速度均为v。

每次撞击后速度大小
均变为，撞击的时间极短，发现质量为M的锅盖刚好被顶起。

重力加速度为g，则单位时间撞击锅盖的豆子个数为（ ）
A．B．C．D．
第(4)题
二维运动传感器设计原理如图甲所示，通过、两个接收器，计算机可以记录各个时刻运动物体A的位置坐标。

计算机可以
根据位置坐标，分别绘出物体A的水平分速度大小（用水平虚线表示）和竖直分速度大小（用倾斜实线表示）随时间变化
的图像，如图乙所示。

根据题中信息，下列说法错误的是（ ）
A．可以看出物体A在竖直方向的分运动是匀加速运动
B．可以看出物体A在水平方向的分运动是匀速运动
C．可以求出物体A在竖直方向的加速度的大小
D．无法求出物体A做平抛运动初速度的大小
第(5)题
一电子只受电场力的作用，沿图中所示虚线由点运动到点，电子的电势能减小，则（ ）
A．点的电场强度大
B．点的电场强度大
C．、间的虚线可能是一条电场线
D．点的电势高
第(6)题
如图甲所示，是深插钢圆筒快速成岛技术，即起重船吊起巨型钢圆筒插入海床固定，然后在中间填土形成人工岛。

如图乙所示，每个钢圆筒的半径为R，质量为m，由4根长度均为4R的特制起吊绳通过液压机械抓手连接在钢圆筒边缘的8个等分点处，每根绳的中点挂在挂钩上（图乙中仅画出一根起吊绳）。

不考虑起吊绳和机械抓手的重力，已知重力加速度为g，则（）
A
．钢圆筒竖直向上匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为
B．钢圆筒以大小为a的恒定加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为
C．钢圆筒以大小为a的加速度水平向左匀加速直线运动，无论起吊绳长或短，所有起吊绳对钢圆筒的总作用力总是mg D．钢圆筒以大小为a的加速度水平向左匀加速直线运动，如果起吊绳越短，则所有起吊绳对钢圆筒的总作用力越大
第(7)题
如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，上端与质量为0.3.kg的物块连接，物块处于静止状态，此时弹簧的压缩量为
0.15m，现对物块施加竖直向上的恒力，物块运动至最高点的过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A．物块从初始位置运动至弹簧原长位置的过程中，速度先增大后减小
B．物块在弹簧原长位置时速度最大
C．物块从初始位置上升的过程中，加速度先减小后增大
D．物块运动至最高点时，弹簧弹力大小是
第(8)题
如图所示为“高温”超导电缆，它能在左右电阻降为零，其输电损耗主要来自于循环冷却系统，如果用其替代普通电缆输电，可大大降低电能损失。

某小型水电站发电机的输出功率为200kW，发电机的输出电压为250V，普通电缆总电阻为。

假定该水电站改用超导电缆输电，保持输送电压不变，输电损失的功率为160W，若该损耗是普通电缆损耗的25%，则（）
A．水电站的输送电压为250V B．超导电缆中的输送电流为800A
C．普通电缆输电电线上损失的电压为8V D．采用了高压输电，且升压变压器匝数比为1:100
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
某水电站输电线路简化模型如图所示，已知R为输电线总电阻（可视为定值电阻），发电机输出电压恒定。

由于用电高峰期时用户端负载变化，使用户消耗的电功率增加。

设升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1的示数增大B．电压表V2的示数减小
C．电流表A1的示数增大D．电流表A2的示数减小
第(2)题
如图所示，匀强电场中有一直角三角形，，边长为L，，匀强电场的电场线平行于平面。

从点以速
率向所在平面内各方向发射电子，过点的电子通过点时的速率为，过点的电子通过点时的速率为。

已知电子
质量为、电荷量为，忽略电子的重力及电子之间的相互作用。

下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的方向由指向B．匀强电场的电场强度大小为
C．电子通过点时的速率为D．电子从到的时间可能为
第(3)题
如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，某带电粒子的比荷大小为，由静止开始经电压为的电场加速后，从点垂直射入磁场，又从点穿出磁场，下列说法正确的是，不计粒子所受重力（）
A．如果只增大，粒子可能从之间某位置穿出磁场
B．如果只增大，粒子可能从之间某位置穿出磁场
C．如果只增大，粒子可能从之间某位置穿出磁场
D．如果只增大，粒子可能从边某位置穿出磁场
第(4)题
下列说法正确的是（ ）
A．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射
B．物体做受迫振动达到稳定后，其振动的频率等于驱动力的频率
C．当光从光密介质射入光疏介质时，可能出现反射光线消失，只剩折射光线的现象
D．用超声波被血流反射回来其频率发生变化测量血流速度，是多普勒效应的应用
E．杨氏双缝干涉实验中，在距离双缝的路程差为波长奇数倍处呈现暗条纹
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
如图甲所示，理想变压器的原副线圈匝数比为3:1，图中R为定值电阻，电表均为理想交流电表。

原线圈接如图乙所示的正弦式交变电流，则电压表的示数为___________V，当滑动变阻器的滑片P向下移动时，电流表的示数将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。

第(2)题
某同学家住20楼，使用手机传感器软件时发现上楼时大气压强会发生变化，于是想到用此规律测量当地的重力加速度g。

查阅资料发现当地面附近高度变化不大时，可以将大气视为温度和密度不变的气体。

该同学用手机记录了大气压强p随高度h的变化关系，如下表所示：
h/m16.028.039.051.063.074.0
P/Pa101805101661101523101373101234101098
(1)实验时大气密度约为，利用表中数据在坐标纸中做出关系图像________，根据图像得到当地重力加速
度g为______________（计算结果保留3位有效数字）。

(2)若上升的高度较大，考虑到大气密度随高度的变化，则关系图像应为______________（填“直线”、“曲线”）。

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，在水平面内有一圆柱形轨道，虚线MN将轨道分为左右两部分，左侧光滑且有垂直于圆柱外表面的辐射状磁场，右侧粗糙且有平行于圆柱的匀强电场。

外表面绝缘的导体圆环P套在导轨上位于左端的弹射器内，某时刻弹射器给P一冲量，将P弹射进入辐射状磁场，P向右运动一段时间在边界MN处与绝缘带电圆环Q发生弹性碰撞，碰撞过程中Q的带电
量不变，碰后P反弹进入磁场，Q则进入右侧电场中，在电场右侧导轨上存在两档板，Q与档板碰后反弹，碰撞时间极短，碰后损失的机械能。

已知P、Q两圆环的直径略大于导轨，磁场区域长度为，P、Q两圆环周长均为，P的质量
，电阻，Q环质量，带电量，Q环在虚线MN右侧受到摩擦阻力，圆环所在位置磁感应强度，电场强度，右侧的挡板到MN的距离为。

求：
（1）导体环P刚弹射入磁场的加速度；
（2）P环与Q环碰后是否能返回弹射器，若能求出返回弹射器的速度，若不能求P环停止时离MN有多远；
（3）Q环在电场中运动的路程。

第(2)题
质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。

某种质谱仪原理如图所示。

质谱仪处于真空暗室中。

正离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器选择出特定比荷的离子。

磁分析器截面为直角扇形，M和N处各有一个小孔，被选择离子在磁分析器中做半径为R的圆周运动，恰好穿过两小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L的正方体，其偏转系统的底面与胶片平行，间距为D，NO为垂直于屏的中心轴线。

已知速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器、偏转系统中电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和沿x轴方向。

以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，x轴与偏转系统电场强度方向同向。

已知，。

离子进入偏转系统时速率都很大，且在偏转系统中运动时NO方向的分速度总是远大于x轴方向和y轴方向的分速度。

离子在偏转系统中沿x轴和y轴方向位移可忽略，不计离子重力。

（1）求离子通过速度选择器后的速度大小v和磁分析器选择出来离子的比荷；
（2）离子沿NO方向进入偏转系统，求离子打在胶片上的点的坐标（不考虑离子在偏转系统中偏离NO的距离）；
（3）保持偏转系统电场和磁场不变。

多次改变速度选择器和磁分析器中电场和磁场，使两种大量电荷量相同的正离子以不同速率沿NO方向射入偏转系统，在胶片中多次曝光，最终在胶片中出现两条亮线。

在两线上取y坐标相同的两个光点，对应
的x坐标分别为3.00 mm和4.00mm，其中x坐标小的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的，求该离子的质量数。

第(3)题
如图所示，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右侧固定了一个四分之一圆弧挡板PQ，P点在水平轨道的延长线上，圆弧半径为R，质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为。

以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下。

重力加速度大小为g，忽略空气阻力，将A从不同高度自由释放。

（1）求A落在挡板上的动能最小值；
（2）将质量为2m的小物块B置于O点，A沿倾斜轨道由静止开始下滑，与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），B落在挡板上
的M点（未画出）。

B落在挡板上的速度方向与OM的夹角为，求的最大值；
（3）在（2）中，当最大时，求A下滑的初始位置距x轴的高度。