2024届河北省高三上学期大数据应用调研联合测评物理试题(一)

2024届河北省高三上学期大数据应用调研联合测评物理试题（一）
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示，倾角为30°的斜面体静止于粗糙水平面上，斜面体质量为m，斜面体上表面光滑。

一根轻绳穿过光滑固定的定滑轮，绳的两端分别与两光滑小球A、B相连，与小球A相连的部分绳保持竖直，与小球B相连的部分绳与斜面夹角为30°，系统处于静止状态。

已知A的质量为m，重力加速度为g，则斜面对地面的压力约为（ ）
A．1.9mg B．2.7mg C．3.7mg D．4.9mg
第(2)题
如图所示，接有直流电源E的光滑金属导轨水平放置。

电阻不可忽略的导体棒ab静止于导轨上，当电键S闭合的瞬间，导体棒（ ）
A．向左移动B．向右移动
C．上下弹跳D．保持不动
第(3)题
白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的
A．传播速度不同B．强度不同C．振动方向不同D．频率不同
第(4)题
国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼，图甲是电影剧照中的“天梯”。

假设在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员乘坐太空舱通过“太空电梯”直通地球空间站。

图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的是（ ）
A．宇航员随地球自转的角速度不随r的增大而增大
B．宇航员在处将处于完全失重状态
C．宇航员在处的线速度等于第一宇宙速度
D．已知地球自转的角速度为，地球表面的重力加速度为g，那么
第(5)题
某烟雾报警器结构和原理如图甲和乙所示。

光源S向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光进入光电管C从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，当电流大于就会触发报警系统报警。

某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图乙所示位置，烟雾浓度增大到n时恰好报警。

假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子个数越多。

已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ）
A
．光电管内单位时间激发出的光电子数为时，一定会触发报警
B．将滑片P向左移动，当烟雾浓度小于n时有可能报警
C．仅提高光源S发出光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．报警器报警时，将滑片P向左移动警报有可能会被解除
第(6)题
成都规划到2030年建成27条地铁线路，越来越多的市民选择地铁作为出行的交通工具。

如图所示，t=0时，列车由静止开始做匀加速直线运动，第一节车厢的前端恰好与站台边感应门的一根立柱对齐。

t=6s时，第一节车厢末端恰好通过这根立柱所在位置，全部车厢通过立柱所用时间18s。

设各节车厢的长度相等，不计车厢间距离。

则（ ）
A．该列车共有9节车厢
B．第2个6s内有4节车厢通过这根立柱
C．倒数第二节车厢通过这根立柱的时间为s
D．第4节车厢通过这根立柱的末速度小于整列车通过立柱的平均速度
第(7)题
在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )
A．R M变大，且R越大，U增大越明显
B．R M变大，且R越小，U增大越明显
C．R M变小，且R越大，U增大越明显
D．R M变小，且R越小，U增大越明显
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图所示，将3个木板1、2、3固定在墙角，现将一个可以视为质点的物块分别从3个木板的顶端由静止释放，物块沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均为μ。

下列说法正确的是（ ）
A．物块沿着1和2下滑到底端时速度大小相等
B．物块沿着3下滑到底端时速度最大
C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多
D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多
第(2)题
关于天然放射性，下列说法正确的是
A．所有元素都可能发生衰变
B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C．放射性元素与别的元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强
E．一个原子核在一次衰变中可同量放出α、β和γ三种射线
第(3)题
下列说法正确的是（）
A．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动
B．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关
C．玻璃是非晶体，其分子在空间上周期性排列
D．人感觉天气闷热时，说明空气的相对湿度大
E．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示，水平放置的两平行金属板间存在匀强电场，板长是板间距离的倍。

金属板外有一圆心为O的圆形区域，其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。

质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子沿中线以速度v0水平向右射入两板间，恰好从下板边缘P点飞出电场，并沿PO方向从图中O′点射入磁场。

已知圆形磁场区域半径为，不计粒子重力。

求：
（1）金属板间电势差U；
（2）粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角θ。

第(2)题
如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。

过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。

在小车下安装长为L、总电阻为R的正方形单匝线圈，小车和线圈总质量为m。

小车从静止开始沿着光滑斜面下滑s后，下边框刚进入匀强磁场时，小车开始做匀速直线运动。

已知斜面倾角为，磁场上下边界的距离为L，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，则
（1）线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为多少？
（2）线框在穿过磁场过程中产生的焦耳热为多少？
（3）小车和线圈的总质量为多少？
第(3)题
如图所示，以岸边点为原点建立空间直角坐标系，轴沿河岸方向、轴垂直河岸方向、轴竖直向上。

水速恒为，
方向沿轴正向。

时刻开始，某船保持船头始终朝向轴正方向运动至江心，船在方向上的初速度为零，加速度为。

船在轴方向上的速度始终与水速相同。

在时，船员相对船体以的速度将一个小石块垂直向上抛
出，忽略空气阻力，重力加速度取。

求：
（1）时船的位置坐标；
（2）石块到达最高点时的位置坐标。

第(4)题
如图甲所示，在xOy平面的第Ⅰ象限内有沿x轴正方向的匀强电场；第Ⅱ、Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场，，，磁场随时间t变化的规律如图乙所示，，，设垂直纸面向外为磁场
正方向。

一个质量为、电荷量为的带正电液滴从p点以速度，沿x轴负方向入射，恰好以指
向y轴负方向的速度v经过原点O（此时）后进入的区域。

重力加速度g取。

（1）求液滴第一次到达O点时速度v的大小；
（2）求液滴在时间内的路程；
（3）若在时撤去电场、和磁场，同时在整个空间区域加竖直向上的匀强磁场（未画出），，求从此
时刻起，再经过液滴距O点的距离。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：
(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明
_______________________________ ．
(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切（水平板足够长），两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象是_____________________________________ ．
仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5 cm，则由图可求得该小球做平抛运动的初速度大小为________ m/s.(保留2位有效数字，g取10m/s2)
第(2)题
（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆的周期时，图中_____(填“甲”、“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些。

(2)一位同学在做探究单摆周期与摆长关系的实验时，进行了如下步骤：
A.组合单摆：选择相应器材组成单摆，并用铁夹将绳的上端固定；
B.测摆长l：用米尺量出摆线的长度；
C.测周期T：将摆球拉起一个小角度，然后放开，在放手的同时按下秒表开始计时，测量单摆 50 次全振动的时间t，算出单摆
的周期T
D.将所测得的 l 和T 填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系。

从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正:______________________；
_____________________。

（3）如图是《物理选修3-5》第十六章第一节中实验“探究碰撞中的不变量”推荐的参考案例一．则下列判断正确的是_______
A.利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零
B.利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的
C.利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度
D.该碰撞过程中，两滑块的动能和不变。