2024届河北省部分高中高三下学期二模物理试题 (2)

2024届河北省部分高中高三下学期二模物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光的频率最小
C．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应
D．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最大
第(2)题
如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。

空间存在着匀强磁场，当回路中电流为I时，金属杆恰好能静止。

匀强磁场磁感应强度大小不可能是下列的（ ）
A
．B．C．D．
第(3)题
跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿上专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。

如图所示，现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，以运动员在a处时为计时起点，在斜坡b处着陆。

测得ab间的距离为，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力。

计算①运动员在a处的速度大小，②在空中飞行的时间，③运动员在空中离坡面的距离最大时对应的时刻，④运动员在空中离坡面的最大距离。

以上四
个计算结果正确的（ ）
A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．有①②③④
第(4)题
如图甲所示，火箭发射时速度能在内由增加到；如图乙所示，汽车以的速度行驶，急刹车时能在内停下来，下列说法中正确的是（ ）
A．内火箭的速度变化量为
B．火箭的速度变化比汽车的快
C．内汽车的速度变化量为
D．火箭的加速度比汽车的加速度大
第(5)题
如图所示为甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的位移—时间图像，两图像相切于点，其坐标为。

已知甲物体的初速度为零，乙物体的加速度大小为。

下列说法正确的是（ ）
A．甲物体的加速度大小为
B．乙物体的初速度大小为
C．甲、乙两物体的加速度方向相同
D．时刻，甲、乙两物体相距
第(6)题
如图所示是四只猴子“水中捞月”时的情景，它们将一棵又直又高的树枝压弯，竖直倒挂在树梢上，从下到上依次为1、2、3、4号猴子。

正当1号猴子打算伸手捞水中“月亮”时，2号猴子突然两手一滑没抓稳，1号猴子扑通一声掉进了水里。

假设2号猴子手滑前四只猴子都处于静止状态，其中1号猴子的质量为，其余3只猴子的质量均为m，重力加速度为g，那么在2号猴子手滑后的一瞬间（）
A．4号猴子的加速度为0
B．2号猴子对3号猴子的作用力大小为
C．3号猴子对4号猴子的作用力大小为
D．杆对4号猴子的作用力大小为3mg
第(7)题
掷标枪竞赛是奥运会田径竞赛项目，某运动员在助跑后将标枪从掷出。

投掷过程中，运动员对标枪的力属于（）
A．引力相互作用B．电磁相互作用C．强相互作用D．弱相互作用
二、多选题 (共3题)
第(1)题
为了完成“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系”实验，义乌某高中的某位同学设计了如图所示的实验装置。

力传感器可测出轻绳的拉力大小。

对该实验，下列必要且正确的操作是（ ）
A．牵引小车的两条细绳均需平行于长木板
B．用托盘天平测出砂和砂桶的质量，确保砂和砂桶的质量远小于小车和滑轮的总质量
C．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
第(2)题
如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可转动的同心圆盘，圆盘的边缘放置一个质量为m的物块，物块与圆盘、物块与餐桌面间的动摩擦因数均为μ。

从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，物块可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力与速度方向相反
B
．物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力做功大小为
C．继续增大圆盘转动的角速度，物块由于受到一个大于向心力的离心力作用而从圆盘滑动到餐桌面上
D．继续增大圆盘转动的角速度，物块从圆盘滑动到餐桌面上，若物块最终停在餐桌面边沿，忽略圆盘和餐桌面的高度差，可求出餐桌面的直径为
第(3)题
直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景。

两根平行的光滑金属导轨固定在同一绝缘水平面内。

两轨道左端点间接有直流电源。

一金属棒ab放在两导轨的最右端，且和两导轨垂直，金属棒ab的长度刚好和两导轨的间距相同，金属棒ab的两端分别用绝缘轻绳通过光滑轻环竖直悬挂在水平固定横梁上的O1，O2点。

开始时，开关S是断开的，轻绳刚好拉直、且金属棒ab和两导轨接触良好。

两导轨所在的平面处于方向竖直向下的匀强磁场中。

当开关S闭合后，金属棒ab突然开始摆动，通过水平横梁的正上方后再摆动下来，如此不断进行下去。

根据其工作原理，下列说法正确的是（）
A．当开关S闭合时，导体棒ab所受的安培力水平向右
B．当开关S闭合后，导体棒ab所受的安培力的冲量水平向左
C．当开关S闭合后，导体棒ab所受的安培力对导体棒ab做正功
D．当开关S闭合后，导体棒ab的动量增量方向水平向左
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。

实验装置如图甲所示。

（1）关于上述实验，下列说法中正确的是_______；
A．重物最好选择密度较小的木块
B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源
D．可以利用公式来求解瞬时速度
（2）若实验中所用重锤质量m= 0.2kg，打点纸带如图乙所示，O为第一个点，打点时间间隔为0.02s，则打B点时，重锤动
能E k B = ______J。

从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是D E p= ______J。

（g= 10m/s2，结果保留三位有效数字）根据纸带的数据，得到的结论是______。

（3）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2—h图像去研究机械能是否守恒。

若忽略阻力因素，那么本实验的v2—h图像应该是下图中的______。

A．B．C．D．
在测定金属电阻率的实验中，如图1所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=______mm．如图2所示，是多用电表
的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R=______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ=______（用d、R、L表示）．
用半偏法测定电流表G的内阻的实验中，如图：
(1)实验电路连接好后，主要操作步骤如下：（把未完整的操作步骤填写完整）
①接通S1，调节R1，使电流表G指针偏转到满刻度；
②再接通S2，保持阻值不变，调节______，使电流表G指针偏转到满刻度的一半；
③读出R2的阻值，即认为电流表的内阻r g=______
(2)此电路测量出的电流表的内阻比真实值______（填“大”“小”）
(3)为了减少误差，电源电动势应尽量选______（填“大”“小”）一点好．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
斜面长度为4 m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次
方v02的关系图像（即x v02图像）如图所示。

（1）求滑块下滑的加速度大小；
（2）若滑块下滑的初速度为5.0 m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多少。

第(2)题
如图所示，一绝热汽缸竖直放置，汽缸内横截面积的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量，在汽缸内部有一个阻值的电阻丝，电阻丝两端的电压，接通电源对缸内气体加热，经时间将电源断开，接通电源的过程中活塞缓慢上升的高度。

已知接通电源前缸内气体的热力学温度、体积，大气压强恒为，取重力加速度大小，电阻丝产生的热量全部被气体
吸收。

求：
（ⅰ）加热后电源断开时缸内气体的热力学温度T；
（ⅱ）接通电源的过程中缸内气体增加的内能。

中性粒子分析器是核聚变研究中的重要设备，通过对高能中性原子能量或动量的测量，可诊断曾与这些中性原子充分碰撞过的离子的性质。

如图所示，为了测量某中性原子的动能，首先让中性原子电离，然后让电荷量为的离子经孔A与下边界成角
入射到间距为d、电势差为U的平行有界匀强电场区域中，经过电场偏转后离开电场区域。

不计离子的重力，不考虑相对论效应及场的边界效应。

（1）为保证离子不碰到上边界，入射离子的最大动能是多少？
（2）若该离子离开电场后，经无场区沿直线运动至孔P出射，已知孔P与下边界的垂直距离为h，孔A和孔P间平行于下边界的距离为l，试确定该离子刚进入电场时的动能；
（3）若在测量中发现，有动能均为、电荷量均为而质量分别为、、的三种离子均能从孔P出射，且。

三种离子从孔P出射后自C点垂直CD边射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的矩形匀强磁场CDEF，CD、DE、EF边上均装有不同的离子收集板（每块板只收集一种离子）。

设CD边长为a，DE边长为b，且，现要区分并收集这三种离子，
则a、b还应分别满足什么条件？。