2024届河北省衡水市部分重点高中高三下学期二模物理试题

2024届河北省衡水市部分重点高中高三下学期二模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压，为阻值随光强增大而减小的光敏电阻，和是两个完全相同的灯泡，电表均为理想交流电表。

则（ ）
A．通过光敏电阻的交变电流频率为10Hz
B．若的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5V
C．当照射R的光强增大时，电流表的示数变小
D．图像上对应的0.01s时刻，发电机中的线圈平面与中性面垂直
第(2)题
我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长约为100nm（）的极紫外激光脉冲，这种极紫外激光光子可以将分子电离，而又不打碎分子。

已知普朗克常量，则这种极紫外激光光子的动量约为（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
2023年1月21日农历除夕，中国空间站迎来建成后首个春节，神舟十五号3名航天员在空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国和人民送上新春祝福。

已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用
B．根据题中所给物理量无法计算出地球的密度
C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度
D．空间站离地面的高度为
第(4)题
新疆是我国最大的产棉区，在新疆超过的棉田都是通过机械自动化采收。

自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。

放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为固定不变，“V”形挡板可绕P点在竖直面内转动忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，在使BP板由
水平位置逆时针缓慢转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当AP板水平时，棉包受到三个力的作用
B．棉包对AP板的压力一直增大
C．棉包对BP板的压力先减小后增大
D．当BP板转过时，棉包对AP板的压力大于棉包对BP板的压力
第(5)题
圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图，A为水平半圆形玻璃砖截面上的一点，某时刻，一束单色光从A点垂直于半圆形玻璃砖平面入射，光线第一次射到玻璃砖圆表面时恰好发生全反射。

现使该束单色光以的入射角从A点射入玻璃砖，则光线经过两次折射后从玻璃砖圆表面最低点射出，则该玻璃的折射率为（ ）
A
．B．C．D．
第(6)题
一带负电的粒子以一定的初速度进入点电荷Q产生的电场中，A、B是其运动轨迹上的两点，C为AB的中点。

其中A点的场强方向与AB连线成60°角；B点的场强方向与AB连线成30°角，如图所示。

若粒子只受电场力的作用，下列说法正确的是（）
A．点电荷Q带负电
B．AB两点电势差是AC两点电势差的2倍
C．该粒子在A点的动能小于在B点的动能
D．该粒子在A点的加速度大小等于在B点加速度大小的3倍
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图是半径为R的半球形碗，一质量为m的小物块从碗口A点以大小不变的速度v沿着碗滑到碗底中心B点。

则在该过程中（ ）
A．小物块的动量不变
B．小物块受到的合外力不变
C．小物块受到的摩擦力不断减小
D．小物块重力的功率不断减小
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能
B．如果附着层内液体分子间距离小于液体内部分子间距离，则液体浸润该固体
C．给自行车轮胎打气时，越打越费劲，原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故
D．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
E．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律
第(3)题
海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电。

在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图（甲）所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。

该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成（图中阴影部分），如图（乙）所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0.2 T，线圈直径D＝0.4 m，电阻r＝1 Ω。

取重力加速度g＝10 m/s2，π2≈10。

若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0.4πsinπt（m/s），则下列说法正确的是（ ）
A．波浪发电产生电动势e的瞬时值表达式为e＝64sinπt（V）
B．灯泡中电流i的瞬时值表达式为i＝sinπt（A）
C．灯泡的电功率为120 W
D．灯泡两端电压的有效值为30V
第(4)题
均匀带电球壳的球内电场处处为零，现有一均匀带正电的实心球体A半径为R、电荷体密度为，从球体A中挖去直径为R的球
体形成空腔，已知空腔内的电场为匀强电场．如图所示，白色部分为挖去后的空腔，一试探电荷质量为m、带电量为，从空
腔球心O沿直径方向射向球A．已知半径为R的球体的体积为，静电力常量为k，则分析可知（ ）
A．空腔内匀强电场方向向右
B．空腔内匀强电场方向向左
C．试探电荷打到球A的所需时间可能为
D．试探电荷打到球A的所需时间可能为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。

现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。

实验器材有：
两节干电池（电动势为3V，内阻为r），电流表（量程为0.6A，内阻为），电阻箱R（），待测滑动变阻器（总匝数120匝，匝数清晰可数），开关及导线若干。

器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数n和相应电流表的读数I。

作出图像，如图2所示。

(1)用螺旋测微器测量滑动变阻器电阻丝的直径如图3所示，电阻丝直径______mm；
(2)某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数______A；
(3)已知待测变阻器螺线管的直径，则待测变阻器电阻丝电阻率为______（结果保留2位有效数字）；
(4)若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为，则两节干电池串联的总内阻______（结果保留2位有效数字）；
(5)实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

第(2)题
“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，如图甲所示。

（1）实验时，某同学在一条点迹清晰的纸带上每隔4个点取一个计数点，分别记为，它们到O点的距离如
图乙所示。

已知打点计时器所用交流电源的频率是，可得小车的加速度大小是______。

（计算结果保留两位小数）
（2）如果实验时所用交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值_________真实值。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）两同学同时各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上进行实验，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图丙中的A、B两条直线。

若小车与轨道间的动摩擦因数分别为，则_____。

（填“大于”、“小于”或“等
于”）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
一个带有活塞A的导热气缸B置于斜面上，当活塞A用轻弹簧拉住时活塞到气缸底部的距离为l，如图甲所示；当让气缸B开口向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为0.8l，如图乙所示。

已知活塞的质量为m，气缸质量为4m，重力加速度为g，大气压强p0与气缸横截面积S的乘积p0S=8mg，不计一切摩擦，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面。

求∶（1）斜面的倾角θ；
（2）在图乙状态下，撤去轻弹簧，当气缸和活塞稳定下滑时，求活塞到气缸底部的距离。

第(2)题
一医用氧气瓶内有压强为p，温度为，体积为V的氧气。

该氧气瓶内氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中以方便使用。

设每次分装时，氧气袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋的体积为，压强为p 1。

（1）若分装气体之前，氧气瓶由于受到日照，氧气温度升高为T2，求此时氧气瓶内气体的压强；
（2）若分装过程中瓶中和袋中的氧气温度始终保持T1不变，求分装2个氧气袋后，氧气瓶内所剩余气体的压强。

第(3)题
离子注入是芯片技术中的一道重要工序。

如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经电场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，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆片。

速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。

磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环，其两端中心位置和处各有一个小
孔；偏转系统中电场的分布区域是一边长为的正方体，其底面与晶圆片所在水平面平行。

当偏转系统不加电场时，离子恰好竖直注入到晶圆片上的点。

整个系统置于真空中，不计离子重力。

求：
（1）判断离子的电性和离子通过速度选择器的速度大小；
（2）磁分析器选择出来离子的比荷；
（3）偏转系统加电场时，要求离子从偏转系统底面飞出，若晶圆片所在的水平面是半径为的圆面，为了使偏转粒子能打到晶圆片的水平面上，晶圆片平面到偏转系统底面的距离应满足什么条件？。