2023-2024學年河北省衡水市高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

2023-2024學年河北省衡水市高三下學期第五次調研考試物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、作為我國核電走向世界的“國家名片”，華龍一號是當前核電市場上接受度最高的三代核電機型之一，是我國核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標志性成果，其國內外示范工程按期成功的建設，對我國實現(xiàn)由核電大國向核電強國的跨越具有重要意義。已知發(fā)電站的核能來源于的裂變，現(xiàn)有四種說法①原子核中有92個質子，143個中子；②的一種可能裂變是變成兩個中等質量的原子核，反應方程為：；③是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短；④一個裂變能放出200MeV的能量，合3.2×10-11J。以上說法中完全正確的是（）A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④2、如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止狀態(tài).設小球受支持力為FN，則下列關系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg3、關于玻爾的原子模型，下列說法正確的是（）A．按照玻爾的觀點，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波B．電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷C．電子從外層軌道躍遷到內層軌道時，動能增大，原子能量也增大D．電子繞著原子核做勻速圓周運動。在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期小4、如圖所示，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計）固定在水平面內，處于豎直方向的磁感應強度大小為B的勻強磁場中，其中AB與CD平行且足夠長，BC和CD夾角（＜90°），光滑均勻導體棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下向右勻速運動，v垂直于導體棒EF。若以經過C點作為計時起點，導體棒EF的電阻與長度成正比，則電路中電流大小I與時間t，消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象是A． B．C． D．5、如圖所示，一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個位于斜面上質量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg（sinα+sinβ）D．Mg+mg（cosα+cosβ）6、如圖所示，長方形abed長ad=0.6m，寬ab=0-3m，e、f分別是ad、bc的中點，以ad為直徑的半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.25T。一群不計重力、質量m=3×10-7kg.電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v0=5×102m/s從左右兩側沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域（不考慮邊界粒子），則以下不正確的是A．從ae邊射入的粒子，出射點分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點射出二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，輕彈簧下端固定在粗糙斜面的擋板上，上端連接一小滑塊（視為質點），彈簧處于自然狀態(tài)時滑塊位于O點．先用外力緩慢地把滑塊移至A點，此時彈簧的彈性勢能為Ep，然后撤去外力，滑塊沿斜面向上最高能滑到B點，該過程中滑塊的最大動能為Ekm，滑塊的動能最大時其所在位置距A點的距離為L．下列說法正確的是A．滑塊從A點滑到O點的過程中，其加速度大小先減小后增大B．滑塊從A點滑到O點的過程中，其動能一直增大C．滑塊經過距A點距離為的位置時，其動能大于D．滑塊從A點滑到B點的過程中，克服摩擦阻力和克服重力做功的代數和為Ep8、示波器的核心部件是示波管，示波管由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。下列說法正確的是（）A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在熒光屏的正Y軸上將出現(xiàn)一個亮斑B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，在熒光屏上會看到X軸上一條水平的亮線C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上會看到一條與Y軸平行的豎直亮線（在Ⅱ、Ⅲ象限）D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上看到的亮線是正弦曲線9、如圖所示，用等長的絕緣線分別懸掛兩個質量、電量都相同的帶電小球A和B，兩線上端固定于O點，B球固定在O點正下方。當A球靜止時，兩懸線的夾角為θ．下列方法中能保持兩懸線的夾角不變的是（）A．同時使兩懸線長度減半B．同時使兩球的質量和電量都減半C．同時使A球的質量和電量都減半D．同時使兩懸線長度減半和兩球的電量都減半10、《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪，一端連接兜籃，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里，緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進及攜帶的設備總質量為m，不計一切阻力，重力加速度大小為g。關于王進從C點運動到E點的過程中，下列說法正確的是（）A．工人對繩的拉力一直變大B．繩OD的拉力一直變大C．OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mgD．當繩CD與豎直方向的夾角為30°時，工人對繩的拉力為mg三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在沒有天平的情況下，實驗小組利用以下方法對質量進行間接測量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過輕質定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質量均為m（已知），在重物Q的下面通過輕質掛鉤懸掛待測物塊Z。重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連，已知當地重力加速度為g。(1)某次實驗中。先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計數點間還有四個點沒畫出，則系統(tǒng)運動的加速度a=______________m/s2（保留兩位有效數字）。(2)在忽略阻力的情況下，物塊Z質量M的表達式為M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理論關系測得的質量為M，而實際情況下，空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略，使物塊Z的實際質量與理論值M有一定差異。這是一種_______（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設差”）。12．（12分）在一次課外活動中，某同學用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數。已知鐵塊A的質量mA＝0.5kg，金屬板B的質量mB＝1kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運動，穩(wěn)定后彈簧秤示數的放大情況如圖甲所示，則A、B間的動摩擦因數μ＝________（g取10m/s2）。該同學還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結果如圖乙所示，圖中各計數點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F＝________N。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，半徑R=0.4m的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上，質量m=1kg的滑塊B（可視為質點）從圓弧軌道頂端正上方高為h=0.85m處自由落下，質量為M=2kg的木板A靜止在光滑水平上，其左端與固定臺階相距x，右端與圓軌道緊靠在一起，圓弧的底端與木板上表面水平相切．B從A右端的上表面水平滑入時撤走圓弧軌道，A與臺階碰撞無機械能損失，不計空氣阻力，AB間動摩擦因數μ=0.1，B始終不會從A表面滑出，取g=10m/s2，求：（1）滑塊B運動到圓弧底端時對軌道的壓力；（2）若A與臺階碰前，已和B達到共速，求從B滑上A到達到共同速度的時間；（3）若要使木板A只能與臺階發(fā)生一次碰撞，求x應滿足的條件以及木板A的最小長度．14．（16分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時封閉氣體的溫度為T1．現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時，氣體溫度上升到T2．已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，T1和T2均為熱力學溫度，不計活塞與氣缸的摩擦．求：（1）活塞上升的高度；（2）加熱過程中氣體的內能增加量．15．（12分）如圖所示，光滑的水平面上有A、B、C三個物塊，其質量均為。A和B用輕質彈簧相連，處于靜止狀態(tài)。右邊有一小物塊C沿水平面以速度向左運動，與B發(fā)生碰撞后粘在一起。在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當彈簧長度變化為最短時，突然鎖定長度，不再改變。然后，A物塊與擋板P發(fā)生碰撞，碰后各物塊都靜止不動，A與P接觸而不粘連。之后突然解除彈簧的鎖定，設鎖定及解除鎖定時均無機械能損失，求：（以下計算結果均保留2位有效數字）(1)彈簧長度剛被鎖定后A物塊速度的大小(2)在A物塊離開擋板P之后的運動過程中，彈簧第一次恢復原長時C物塊速度的大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

由的質量數和電荷數關系可知，原子核中有92個質子，143個中子，①正確；由核反應方程中電荷數守恒和質量數守恒知②正確；半衰期不受外界因素影響，故③錯誤；通過計算知：200MeV=200×109×1.6×10-19J=3.2×10-11J。④正確。故選D。2、C【解析】

對小球進行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯誤；故選：C。3、A【解析】

A．根據玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波，A正確；B．電子在軌道間躍遷時，可通過吸收或放出一定頻率的光子實現(xiàn)，也可通過其他方式實現(xiàn)（如電子間的碰撞），B錯誤；C．電子從外層軌道（高能級）躍遷到內層軌道（低能級）時。動能增大，但原子的能量減小，C錯誤；D．電子繞著原子核做勻速圓周運動，具有“高軌、低速、大周期”的特點。即在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期大，D錯誤。故選A。4、D【解析】

AB．設AB與CD間間距為L，導體棒EF單位長度的電阻為r0，在時，電路中電流大小在時，電路中電流大小所以電路中電流大小不變，故AB兩項錯誤；CD．在時，電路中消耗的電功率在時，電路中消耗的電功率所以電路中消耗的電功率先隨x均勻增加后不變，故C項錯誤，D項正確。5、A【解析】

本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力?！驹斀狻繉δ緣Ka受力分析，如圖，受重力和支持力

由幾何關系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為：N1′=mgcosα…①同理，物體b對斜面體的壓力為：N2′=mgcosβ…②對斜面體受力分析，如圖，根據共點力平衡條件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根據題意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根據牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；故選：A。【點睛】本題關鍵先對木塊a和b受力分析，求出木塊對斜面的壓力，然后對斜面體受力分析，根據共點力平衡條件求出各個力。也可以直接對三個物體整體受力分析，然后運用牛頓第二定律列式求解，可使解題長度大幅縮短，但屬于加速度不同連接體問題，難度提高。6、C【解析】

粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qv0B=mAB、若勻強磁場為矩形磁場，從e點垂直射入的粒子，由于做勻速圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑，則剛好從b點射出，所以從e點垂直射入的粒子出射點落在bf邊上；從ae邊垂直射入的粒子，從圓弧af上射出，出射點分布在ab邊和bf邊；從ed邊射入的粒子，出射點全部分布在bf邊，故A、B正確；CD、若勻強磁場為圓形磁場，由于做勻速圓周運動的半徑等于圓形磁場的半徑，從bc邊射入的粒子，全部從d點射出，所以從bf邊射入的粒子，出射點全部分布在ad邊，從fc邊射入的粒子，全部從d點射出，故C錯誤，D正確；錯誤的故選C?！军c睛】關鍵計算出半徑后找到圓心，分析可能出現(xiàn)的各種軌跡，然后找出射點。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

滑塊從A點滑到O點的過程中，彈簧的彈力逐漸減小直至零，彈簧的彈力先大于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，合外力先沿斜面向上，隨著彈簧的減小，合外力減小，則加速度減?。贤饬笱匦泵嫦蛳?，隨著彈簧的減小，合外力反向增大，則加速度反向增大，所以加速度大小先減小后增大，故A正確．在AO間的某個位置滑塊的合外力為零，速度最大，所以滑塊從A點滑到O點的過程中，速度先增大后減小，則動能先增大后減小，故B錯誤．設動能最大的位置為C，從A到C，由動能定理得：，設距A點距離為的位置為D，此位置動能為；滑塊從A到D的過程，由動能定理得：，因為，則故C正確．滑塊從A點滑到B點的過程中，根據動能定理得：，又，則得，即克服摩擦阻力和克服重力做功的代數和為，故D正確．8、BD【解析】

A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），電子在兩極間發(fā)生偏轉，做類平拋運動，電子射出時沿垂直于板面的方向偏移為電子離開電場的偏轉角度為則電子達到屏上距離中心的距離為其中是極板到屏的垂直距離，即與U成正比，所加電壓不變，電子的在光屏的位置不變，所以在熒光屏的正X軸上將出現(xiàn)一個亮斑，所以A錯誤；B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，所以電子只在X方向偏轉，由圖象可知，電壓均勻增大，又與U成正比，所以亮點在X軸上均勻分布，所以在X軸上是一條水平的亮線，所以B正確；C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，由于XX′之間的電壓不變，所以看到的也是一條平行與Y軸的亮線，在Ⅰ、Ⅳ象限，所以C錯誤；D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，但在X軸方向均勻分布，所以看到的就是和圖丙一樣的正弦曲線，所以D正確。故選BD。9、CD【解析】

同時使兩懸線長度減半，若角度θ不變，球間距減半，根據公式F=kQqr2，靜電斥力增加為4倍，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故A錯誤；同時使兩球的質量和電荷量減半，A球的重力減小為一半，靜電力都減小為四分之一，故重力和靜電斥力的合力方向一定改變，不能在原位置平衡，故B錯誤；同時使A球的質量和電荷量減半，A10、BCD【解析】

AB．對兜籃、王進及攜帶的設備整體受力分析如圖所示繩OD的拉力為F1，與豎直方向的夾角為θ，繩CD的拉力為F2，與豎直方向的夾角為α。根據幾何知識有由正弦定理可得解得α增大，θ減小，則F1增大，F(xiàn)2減小，故A錯誤，B正確；C．兩繩拉力的合力大小等于mg，故C正確；D．當α=30°時，則θ=30°，根據平衡條件有可得故D正確。故選BCD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.32系統(tǒng)誤差【解析】

(1)[1]根據逐差法求解加速度(2)[2]對P、Q、Z構成的系統(tǒng)應用牛頓第二定律解得(3)[3]根據題意可知這種誤差為客觀因素