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2023～2024学年度河北衡水中学冲刺高考物理密卷
物理密卷（三）
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。
1．关于下列各图，说法正确的是（ ）
A．图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B．图乙中液体和管壁表现为不浸润
C．图丙中，对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
2．如图所示，关于近代物理学的下列说法中，正确的是（ ）
A．普朗克为解释图甲的黑体辐射实验数据，提出了能量子的概念
B．图乙在某种单色光照射下，电流表发生了偏转，若仅将图乙中电源的正负极反接，电流表一定不会偏转
C．若图乙中的电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大
D．图丙为氢原子的能级示意图，一群处于的激发态的氢原子向低能级跃迁所发出的光中，从跃迁到所发出的光波长最长
3．如图，在虎年春节晚会上，舞蹈《只此青绿》凭借优美舞姿使我国山水画传世佳作《千里江山图》重回大众视野。如甲图中舞蹈演员正在做一个后仰身体的舞蹈动作，静止时的简化模型如图乙所示，肌肉对头部的拉力与水平方向成45°角，脖颈弯曲与水平方向夹角为60°，据此可估算脖颈受到的压力与直立时脖颈受到压力之比为（ ）
A． B． C． D．
4．绽放激情和力量，升腾希望与梦想，2023年11月5日，第一届全国学生（青年）运动会开幕式在南宁市举行，众多文体节目精彩上演。如图甲，“龙狮舞”表演中绸带宛如水波荡漾，舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波。如图乙为时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点Q在波谷位置，如图丙为质点P的振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波传播速度6m/s
C．若改变波源的振动频率，则机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
D．时，质点Q的振动方向沿y轴负方向
5．如图为滑雪大跳台场地的简化示意图。某次训练中，运动员从A点由静止开始下滑，到达起跳点B时借助设备和技巧，保持到达起跳点B时的速率，沿与水平面夹角为15°的方向斜向上飞出，到达最高点C，最终落在坡道上的D点（C、D均未画出），已知A、B之间的高度差，坡面与水平面的夹角为30°。不计空气阻力和摩擦力，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在B点起跳时的速率为20m/s
B．运动员起跳后达到最高点C时的速度大小约为7.8m/s
C．运动员从起跳点B到最高点C所用的时间约为2.9s
D．运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间约为4.9s
6．纸面内存在沿某方向的匀强电场，在电场中取O点为坐标原点建立x轴，以O为圆心、R为半径；从x轴上的a点开始沿逆时针方向作圆，a～h是圆周上的8个等分点，如图甲所示；测量圆上各点的电势及各点所在半径与x轴正方向的夹角，描绘的图像如图乙所示，则（ ）
A．电场强度的大小为
B．O点的电势为
C．a、e两点的电势差为
D．若将电子从e点沿圆弧逆时针搬运到f点，电势能先减小再增大
7．如图所示，ABC为一弹性轻绳，其弹力大小符合胡克定律。弹性轻绳一端固定于A点，另一端连接质量为m的小球，小球穿在竖直杆上。轻杆OB一端固定在墙上，另一端为定滑轮。若弹性轻绳自然长度等于AB，初始时ABC在一条水平线上，小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，重力加速度为g，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.6，弹性轻绳始终处在弹性限度内，其弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数、x为伸长量。则小球下滑经过D点时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，模拟V形发动机的圆柱形绝热气缸倾斜放置，顶端封闭，下端开口，缸体轴线在竖直平面内且与水平方向的夹角为。重为G，横截面积为S的活塞可沿气缸壁无摩擦滑动，活塞距气缸顶部的距离为，缸内密封的理想气体温度为。若电热丝缓慢加热过程中产生的热量Q全部被气体吸收，气体的内能增加，大气压强为，下列说法正确的是（ ）
A．加热前，缸内气体的压强为
B．加热过程中，气体对外做功的大小为
C．加热过程中，活塞移动的距离为
D．加热后，缸内气体的温度升高
9．测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源（上端为正极）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值分别为6V和”及图线与时间轴所围“面积分别为182.7V·s和180.4V·s”的图象。则（ ）
A．开关S与2相连时，通过电阻的电流方向从下向上
B．由以上信息可知，电容器的电容大小大约为30F
C．如果将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，则无法测出电容器的电容值
D．如果将电阻换成1kΩ，则图丙中的峰值不会变，阴影面积会变为现在的，充放电的时间会缩短
10．如图，平面直角坐标系xOy内虚线CD上方存在匀强磁场和匀强电场，分界线OE、OF与x轴的夹角均为。时，一对质量为m、电荷量为q的正、负粒子从坐标原点O以大小为的速度沿y轴正方向射入磁场，正粒子通过坐标为的P点（图中未画出）进入电场，然后沿y轴负方向经y轴上的Q点射出电场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力。则（ ）
A．磁场的磁感应强度大小为 B．电场的电场强度大小为
C．在坐标为的位置，两粒子相遇 D．在时，两粒子相遇
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（每空2分共8分）如图，某同学用平抛运动演示仪验证碰撞中的动量守恒，实验的主要步骤如下：
（1）将斜槽末端处的切线调成______。
（2）将O点处的小球b移开，将小球a从P点由静止释放，记录下小球a在水平面上的落点位置。
（3）在O点处放上小球b，再将小球a从P点由静止释放，记录下两球落在水平面上的位置，在本次操作中，小球a的质量应______（填“大于”“等于”或“小于”）小球b的质量。
（4）测出各落点位置与水平面上A点（OA与水平面垂直）间的距离分别为、、。
（5）用天平测出小球a、b的质量分别为、，若满足______，则两小球碰撞时遵循动量守恒；若满足______（用、表示），则两小球碰撞为弹性碰撞。
12．（每空2分共8分）某同学要将一量程为的微安表改装为量程为30mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1500Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装，然后利用一标准毫安表根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）将此微安表改装成30mA的电流表，应并联一个阻值为______Ω的电阻（保留3位有效数字）；
（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是______（填正确答案标号）
A．18mA B．21mA C．25mA D．28mA
（3）产生上述问题的原因可能是______；（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1500Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1500Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将并联的电阻换为阻值为______的电阻（保留3位有效数字）。
13．（8分）某同学研究安全防盗门上的观察孔（俗称“猫眼”），房间里的人通过移动位置刚好能看到门外全部的景象，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。他将该材料从“猫眼”里取下，如图所示，CD是半径为d的一段圆弧，圆弧的圆心为O，，Ox轴是材料的对称轴，他将一束平行于x轴的光照射到该材料，结果最外侧的光线射到x轴上的E点，测得OE的长度为。求：
（1）该材料的折射率；
（2）防盗门的厚度。
14．（14分）如图所示为一质量为m的动车电磁刹车装置的原理图。动车底部固定三个相同的、水平放置的正方形金属线圈，每个线圈的匝数均为N，边长均为L，电阻均为R，相邻的两线圈之间的间隔均为L。动车刹车时，在其行驶区域内会产生磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域与无磁场区域间隔排列，每个磁场区域的宽度均为L，无磁场区域的宽度均为2L。以速度匀速行驶的动车刹车时，撤去动车的动力，动车从开始刹车到停下来行驶的距离为60L。刹车过程中，机械阻力始终为车重的0.1倍；空气阻力始终为所有线圈受到的安培力的0.1倍。已知重力加速度大小为g，求：
（1）线圈1从开始进入一磁场区域到完全进入该磁场区域的过程中，通过线圈1导线某横截面的电荷量；
（2）整个刹车过程中，三个线圈总共产生的焦耳热Q；
（3）整个刹车过程所用的时间t。
15．（16分）如图所示，粗糙水平地面上固定一个光滑斜面体，在斜面体末端紧靠一个足够长的薄木板B，均处于静止状态，薄木板B与斜面体末端等高且平滑连接，距离薄木板B的右端0.5m位置处静止放置一个物块C。已知物块A的质量2kg，薄木板B和物块C的质量均为1kg，物块A与薄木板B之间的动摩擦因数为0.2，薄木板B和物块C与地面之间的动摩擦因数均为0.1，薄木板B和物块C的高度相同，运动过程中物块A始终不会滑离薄木板B，所有碰撞时间极短且均为弹性碰撞。物块A在距离薄木板B的上表面1.8m高处沿斜面体静止释放，A由斜面滑上薄木板B的过程中能量损失不计，重力加速度g取。求：
（1）薄木板B与物块C碰撞前，物块A速度大小是多少；
（2）木板B与物块C第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间；
（3）最终停止时，木板B与物块C的距离。
2023～2024学年度河北衡水中学冲刺高考
物理密卷（三）参考答案
1．【解答】解：A．图甲薄板上的蜂蜡融化成圆形区域，说明薄板在传导热量上具有各向同性，而多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，故A错误；
B．根据浸润与不浸润的特点可知，图乙中液体在毛细管中上升，说明该液体能够浸润玻璃，故B错误；
C．温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，则图丙中，对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，故C正确；
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，粒子受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故D错误。故选：C。
2．【解答】解：A．根据物理学史可知，普朗克为解释图甲的黑体辐射实验数据，提出了能量子的概念，故A正确；
B．若仅将图乙中电源的正负极反接，由于反向电压的大小不确定，光电子可能仍会到达A板，电流表可能偏转，故B错误；
C．若所有光电子均到达A极板，电流达到饱和值，电流表示数不会增大，故C错误；
D．根据玻尔理论可知，一群处于的激发态的氢原子向低能级跃迁所发出的光中，从跃迁到所发出的光能量最大，则频率最高，波长最短，故D错误。故选：A。
3．【解答】解：受力如图：
由力的平衡条件可得：
解得：故A正确，BCD错误；故选：A。
4．【解答】解：A。由图丙可知时质点P向y轴正方向运动，根据平移法可知波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由图知，波长，周期则波传播速度为，故B错误；
C．机械波的传播速度只与介质有关，与波源的振动频率无关，故C错误；
D．由于周期，时，质点Q又振动了之间，而波沿x轴正方向传播，可知质点Q的从正向最大位移处向平衡位置运动，即振动方向沿y轴负方向，故D正确。故选：D。
5．【解答】解：A．运动员从A点由静止开始下滑到B点时，由动能定理可得，
解得，故A错误；
B．运动员在B点起跳后做斜抛运动，在水平方向则有
在竖直方向则有
在最高点，竖直方向速度是零，水平方向速度不变，可知运动员起跳后达到最高点C时的速度大小为29.1m/s，故B错误；
C．运动员从起跳点B到最高点C，在竖直方向做竖直上抛运动，到最高点C的时间则有，解得，故C错误；
D．运动员从起跳点B到坡道上D点的运动中，将运动分解为沿斜坡方向和垂直斜坡方向的两个分运动，在垂直斜坡方向则有
解得
由运动规律可得运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间为，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A．根据图甲，圆周上电势最高的点和电势最低的点所在的直径与x轴夹角，
且电势差为
由匀强电场的电场强度和电势差的关系，电场强度大小
方向与x轴正方向夹角为，故A错误；
B．根据匀强电场电势分布，O点电势，故B错误；
C．a、e两点的电势差，故C正确；
D．画出电场线，如下：
沿着电场线方向电势逐渐降低，从e到f，电势先降低再升高，将电子从e点沿圆弧逆时针搬运到f点，电势能先增大再减小，故D错误。故选：C。
7．【解答】解：小球在C点时，杆对小球的弹力为
释放小球后，设弹性绳与竖直杆夹角为，任取一位置对小球受力分析，如图所示
水平方向，根据平衡条件可知，杆对小球的弹力等于弹性绳垂直于杆的分力，
即又
故杆对小球的弹力保持不变，
则小球所受滑动摩擦力大小始终为
小球从C到E过程，根据功能关系
解得弹性绳劲度系数为
小球从C到D的过程，根据动能定理有
解得小球在D点速度为，故B正确，ACD错误。故选：B。
8．【解答】解：A．设加热前，缸内气体的压强为p，对活塞由受力平衡可得：，解得：，故A错误；
B．设加热过程中，气体对外做功的大小为W，此过程气体对外界做功，由热力学第一定律可得：，解得：，故B错误；
C．设加热过程中，活塞移动的距离为x，则气体对外界做功，解得：，故C正确；
D．设加热后，缸内气体的温度升高了，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可得：
解得：，故D正确。故选：CD。
9．【解答】解：A．开关S与1相连，电源给电容器充电，电容器上极板带正电；开关S与2相连时，电容器放电，则通过电阻的电流方向从下向上，故A正确；
B．根据欧姆定律可知，，图象与坐标轴围成的面积表示Ut，则可知，图象与坐标轴围成的面积与R的比值表示电量，即为：；
则可知，充电过程最大电量：；
而通过R的电荷量即为电容器的充电电量，所以有：，此时电容器两端电压等于电源电动势，
由可知：，故B错误；
C．因为当开关S与2连接，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R上的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值”及曲线与时间轴所围“面积S”，仍可应用计算电容值，故C错误；
D．图丙中的峰值即为电源电动势，如果将电阻换成1kΩ，则图丙中的峰值不会变；最后电容器所带的电荷量Q与电阻R阻值无关，根据可知，R变为1kΩ，即阻值变为原来的，则图象与坐标轴围成的面积Ut也变为原来的，最大电压不变，则充放电的时间变短，故D正确。故选：AD。
10．【解答】解：A．正、负粒子在磁场中分别做顺时针、逆时针偏转的匀速圆周运动，轨迹图如下图所示。
由几何关系可得运动半径满足：，解得：
由洛伦兹力提供向心力得：
解得磁感应强度大小为，故A正确；
B．正粒子通过P点进入电场由P点到Q点的过程，沿方向以初速度，末速度为零的匀减速直线运动，沿方向以速度，做匀速直线运动，则有
P点与Q点沿y轴方向的距离：
根据牛顿第二定律得：
解得：，，，故B错误；
C．分析负粒子在电磁场中的运动，可得正、负粒子在电磁场中的运动轨迹关于y轴对称，两粒子的运动过程也相同，故两粒子在Q点相遇，Q点的纵坐标为，故C错误；
D．粒子在磁场中的轨迹圆心角均为240°，在磁场中运动时间为：
两粒子相遇的时刻为：，故D正确。故选：AD。
11．【答案】水平 大于
【详解】（1）［1］小球做平抛运动的初速度方向应该是沿水平方向，所以应将斜槽末端处的切线调成水平。
（3）［2］为防止小球a反弹，小球a的质量应大于小球b的质量。
（5）［3］由平抛运动规律得，，
由动量守恒定律得联立解得
若两小球的碰撞为弹性碰撞，由机械能守恒得
则，联立可得。
12．【答案】12.6Ω C BD 105Ω
【详解】（1）［1］由计算得
（2）［2］由图可读出流经微安表的电流为时，干路电流为16mA，干路电流与微安表的电流比例不变
（3）［3］由得量程偏小可能是实际偏小或R偏大，选BD。
（4）［4］由 得

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