河北省衡水市2024高三冲刺(高考物理)部编版能力评测(拓展卷)完整试卷

河北省衡水市2024高三冲刺（高考物理）部编版能力评测(拓展卷)完整试卷
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
用波长为的单色光做杨氏双缝干涉实验，在观察屏上可看到干涉条纹。

今将一个厚度为l的薄玻璃片放到上面狭缝的后面，发现中央亮条纹移动到了第m亮条纹的位置，以下说法正确的是（）
A．条纹向下移动
B．条纹间距随之变宽
C
．玻璃的折射率为
D．再将一个折射率为的薄云母片放到下面狭缝的后面，发现条纹恢复到最初的位置，则云母片的厚度为
第(2)题
2023年7月6日，国际学术期刊《自然》发表了中国天问一号的最新研究成果；证实风沙活动记录了火星古环境随火星自转轴和冰川期的变化。

若天问一号绕火星做匀速圆周运动时，其线速度的二次方与轨道半径的倒数的关系如图中实线所示，图线的斜率为k，图中为已知量，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．火星的密度为B．火星的自转周期为
C．火星表面的重力加速度大小为D．火星的第一宇宙速度为
第(3)题
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。

现有一音乐喷泉，喷出的水经2s到达最高点，把水喷射的总高度分成四等份，水通过前两等份高度用时记为，通过最后一等份高度用时记为。

空气阻力不计，则满足（ ）
A．B．C．D．
第(4)题
下列说法正确的是（ ）
A．微波炉利用紫外线对食物进行加热
B．“彩超”利用多普勒效应的原理测定血管中血液的流速
C．互感式钳式电流表可以测量恒定电流的大小
D．医院用“CT”检查身体利用γ射线穿透本领较强
第(5)题
如图，矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。

下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的速度不可能为零的位置是（ ）
A．B．
C．D．
第(6)题
真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势（取无穷远处电势为零）与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距
离成反比，即，在某真空中有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，A、C、E三个顶点各固定一点电荷，其
中A、C两点电荷量为q，E点电荷量为，、分别表示B、O点场强的大小，、分别表示B、O点的电势，则与
的比值及与的比值，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
如图所示，将一块平凹形玻璃板倒扣在另一块平板玻璃之上，从而在两块玻璃之间形成一层空气薄膜，玻璃板的一边沿x方向，用平行单色光向下垂直照射平凹形玻璃板，观察到的干涉条纹形状可能正确的是（）
A．B．
C．D．
第(8)题
如图甲所示，固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示，直导线中电流向下，下列说法正确的是（ ）
A．线框中会产生逆时针方向的电流
B．线框中会产生顺时针方向的电流
C．线框受到的安培力平行于直导线向上
D．线框受到的安培力平行于直导线向下
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
如图甲所示，轻弹簧直立在地面上，一端与地面相连，另一端与质量为1kg的物块相连，物块处于静止状态。

在物块上施加一个竖直向上的拉力F，使物块向上做初速度为零的匀加速直线运动，拉力F随时间t变化的规律如图乙所示，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．弹簧的劲度系数为1000N/m
B．物块运动的加速度大小为2m/s2
C．从静止开始至拉力的大小刚好等于物块重力的过程中，物块重力势能增量为0.09J
D．当物块的动能增量刚好等于拉力和重力做功之和时，物块的动能大小为0.2J
第(2)题
2022年5月世界纸飞机锦标赛在奥地利举办，第一名纸飞机飞出了61.11米的好成绩，下列关于纸飞机在空中飞行的（ ）A．如果忽略空气阻力，则纸飞机的运动是抛体运动
B．纸飞机飞行过程中，速度一定变化
C．要想让纸飞机飞的更远，应该让抛出角度尽可能大
D．忽略空气阻力，纸飞机落到地面的速度要比他从手中抛出的速度大
第(3)题
如图甲所示，在“观察电容器的充、放电现象”实验中，将单刀双掷开关S与“1”端相接，并将电阻箱的阻值调为R1和R2（R1>R2）两种情况，两次得到的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．实线是电阻箱阻值为R1时的结果
B．电路达到稳定时，电阻箱的阻值为R1时电容器所带的电荷量较大
C．S与“2”端相接时，电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关
D．电容器的其他参数不变，当两极板间的距离增大时，其电容变大
第(4)题
左侧竖直墙面上固定半径为m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一水平光滑直杆。

质量为
kg的小球a套在半圆环上，质量为kg的小球b套在直杆上，两者之间用长为m的轻杆通过两饺链连接。

现将a从圆环
的最高处由静止释放，由于受到微扰使a沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，g取10m/s2，则以下说法中正确的是（ ）
A．小球a滑到与圆心O等高的P点时，a、b两球的速度大小相等
B．小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的速度大小为m/s
C．小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）时，a、b两球的速度大小相等
D
．小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对小球b做的功为J
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
（9分）小明帮父母整理家里的卫生，发现了一个玩具电风扇，风扇上的铭牌已破损，只能看到“额定电压：3 V”，风扇能正常使用。

小明想知道风扇电机在不同电压下的工作情况，就设计了如图1所示的测量电路。

实验室能提供的器材有：电流表
A（0~3 A，内阻约0.1 Ω）；电压表V1（0~4.5 V，内阻约5 kΩ）；电压表V2（0~9 V，内阻约10 kΩ）；滑动变阻器R1（0~200Ω）；滑动变阻器R2（0~10 Ω）；直流电源E1（4.5 V，内阻可不计）；直流电源E2（9 V，内阻可不计）；开关S及导线若干。

（1）为了使测量尽量准确，测量数据尽可能多，电源应选_______，电压表应选________，滑动变阻器应选________。

（均填器材代号）
（2）图2中已连接了部分导线，请按实验要求将实物图2中的连线补充完整。

（3）下表为小明在实验测量中得到的风扇电机的电压U与电流I的一系列相关数据。

（电压约0.8 V时，风扇才开始缓慢转动）利用表中数据，在图3中画出电机的U-I图线。

U /V0.20.40.60.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2
I/A0.380.81 1.19 1.55 1.70 1.88 1.95 1.98 2.00 2.03
（4）根据绘制的U–I图线，对电机的工作情况，做一简单的总结：___________________________。

第(2)题
某实验小组用如图所示的电路来测量定值电阻的阻值及电源的电动势和内阻。

（1）实验时用、、I分别表示电表、、的读数，定值电阻的计算表达式是：___________（用测得的物理量
表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的值___________（填“大于”、“等于”“小于”）实际值；
（2）将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了、、I的一系列值。

实验小组在同一坐标上分别作出、
图线，则所作的图线斜率绝对值较小的是___________图线（填“”或“”）。

若用该图线来求电源电动势E和内阻r，且电表的内阻极大，则引起系统误差的主要原因是___________。

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
磁悬浮列车是一种高速低能耗的新型交通工具。

它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个单匝
闭合矩形纯电阻金属框，电阻为R金属框置于xOy平面内，长边MN长为l平行于y轴，宽度为d的短边NP平行于x轴（x轴水平），如图1所示。

列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，取z轴正方向为磁场正方向，最大值为，如图2所示，金属框的同一条长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。

设在短暂时间内，MN、PO边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。

则：
（1）若，某时刻列车速度为0，且MN所在位置磁感应强度恰好为最大值。

求此时回路中的感应电流大小；
（2）列车速度为时，要使列车所获得的驱动力最大，求d与应满足的关系；及此时列车受到驱动力的大小。

第(2)题
如图所示，一圆心为O、半径、质量的光滑半圆形轨道竖直放在足够大的光滑水平面上并锁定，其下端A点
与静置于水平面上长、质量的薄板右端相切且紧靠。

质量的物块甲静置于薄板的左端，物块乙静置
于薄板的右端。

甲在大小、方向水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，当甲到达薄板的右端时撤去拉力，甲与乙发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰撞后乙沿半圆形轨道通过最高点C，随后立即取走乙；甲沿半圆形轨道运动到与O点等高的B点时的速度为零。

已知甲与薄板间的动摩擦因数，乙与薄板间的动摩擦因数，取重力加速度大小
，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，甲、乙均视为质点。

（1）求甲与乙碰撞前瞬间甲的速度大小；
（2）求乙的质量以及乙通过C点时对半圆形轨道的弹力大小N；
（3）若将半圆形轨道解锁，在乙的左侧涂上黏性物质（甲，乙碰撞后黏在一起），在甲、乙碰撞前瞬间撤去拉力，其他情况不变，求甲最终与薄板左端间的距离x以及甲的最终速度大小。

第(3)题
如图所示，长L=1.5m、质量M=2kg的木板静止放在光滑的水平地面上，木板左端距障碍物的距离，障碍物恰好与木板等高。

质量m=1kg的滑块（可视为质点）静止放在木板右端，木板与滑块之间的动摩擦因数为0.8，滑块在9N的水平力F作用下从静止开始向左运动。

木板与障碍物碰撞后以原速率反弹，经过一段时间滑块恰在障碍物处脱离木板。

假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求木板第一次与障碍物碰撞前，木板的加速度a；
（2）求滑块与木板间因摩擦产生的总热量Q；
（3）求木板与障碍物碰撞的次数。