2024届河北省部分高中高三下学期二模物理试题（解析版）

1、河北省2024年普通高中学业水平选择性考试物理试卷本试卷共100分 考试时间75分钟注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：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. 2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过某种方法产生等离子体，等离子体满足一定条件就会发生聚变反应，反应过程中会产生巨大的能量。关于氢的同位素氘或氚的核聚变，其核反应方程为，光速，则下列说法正确的是（）A. 比结合能大于的比结合能B. 粒子具有较强的电离能力C. 一个氘核和一个氚核发生核聚变，亏损的质量约为D. 提升等离子体的密度，在常温常压

2、下也能发生聚变反应【答案】C【解析】【详解】A和聚变为会放出能量，可知反应核比生成核更加稳定，即的比结合能小于的比结合能，故A错误；B根据电荷数和质量数守恒可知，此反应中的电荷数为0，质量数为1，即粒子是中子，中子的穿透能力强，电离能力弱，故B错误；C根据质能方程有则一个氘核和一个氚核发生核聚变，亏损的质量为故C正确；D目前轻核聚变只能在高温高压的环境下进行，故D错误。故选C。2. 某冰壶比赛赛道的简化图如图所示。A、B、C、D是水平冰面直线赛道上的四个点，其中A是掷出点，D是营垒中心，。运动员将冰壶从A点以初速度掷出，冰壶沿直线做减速运动，经过B点时速度恰好为，另一运动员用冰刷摩擦B、D之间的冰面以减小动摩擦因数，冰壶恰好到达营垒中心D。若未用冰刷摩擦冰面时，冰壶与冰面之间的动摩擦因数为，假设摩擦后的冰面光滑程度处处相同，则摩擦后冰並与冰面之间的动摩擦因数为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】设A、B之间的距离为，冰壶由A运动到B，根据运动学公式可得冰壶由B运动到D，有解得故选D。3. t=0时刻，两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波的波形图如图所示，质点做简

3、谐运动的周期均为T=0.1s，此时刻平衡位置在x=-2m和x=4m处的M、N两质点刚开始振动，下列说法正确的是（）A. 两波源的起振方向相反B. 两列波在介质中传播的速度大小不同C. 两列波相遇之前，平衡位置在x=10m处的质点的振动方程为D. 01s内，质点P运动的路程s=4.44m【答案】D【解析】【详解】A由波的传播方向和波形图可知，两波源的起振方向均沿y轴正方向，故A错误；B两列波的波长相同，质点的振动周期相同，因此两列波在介质中的传播速度大小相等，故B错误；C平衡位置在x=10m处的质点的振动方程为故C错误；D波传播的速度两列波传播到P点均需要时间为则两列波在P点的振动加强，P点振动的振幅为两列波振幅之和，即振动时间为质点P运动的路程为故D正确。故选D。4. 半径为R的半球形透光材料的截面如图，截面上的O点是半球形透光材料的球心，AB是直径，OD是截面内过O点且垂直直径AB的直线，C是直线OD与球表面的交点。细光束a从O点射入透光材料，入射角为60，细光束b从距离O点处的E点射入透光材料，入射角为53。已知，透光材料对细光束a的折射率为，细光束b恰好从C点射出透光材料，sin

4、53=0.8，不考虑细光束a，b在透光材料中的反射。从透光材料射出后，细光束a和b交于一点，则该点到OD的距离为（）A. 3mB. 4mC. 5mD. 6m【答案】B【解析】【详解】作出光路图如图所示根据题意可得，根据折射定律以及几何关系，可以确定，设从透光材料射出后，细光束a和b交于一点F，过F点作OD的垂线FG，则满足代入数据可得故选B。5. 发电站把电能输送到用电器的远距离输电示意图如图所示。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，已知发电机的输出功率为，输出电压是，升压变压器的原、副线圈的匝数比，每条输电线的电阻均为，下列说法正确的是（）A. 输电线中的电流为B. 输电线上损失的电压为C. 降压变压器的输出功率为D. 改变用电器的数目，若输电线上损失的功率变为原来的2倍，则降压变压器的输出功率变为原来的倍【答案】C【解析】详解】AB由可得升压变压器原线圈中的电流由可得升压变压器的输出电压由可得输电线中的电流输电线上损失的电压故AB错误；C降压变压器的输入电压降压变压器的输出功率等于输入功率故C正确；D若输电线上损失的功率变为原来的2倍，可知输电线上的电流变为原来的倍，则降压变压器

5、输出的电流也变为原来的倍，但降压变压器输出的电压比原来的小，故降压变压器的输出功率要小于原来的倍，故D错误。故选C。6. 如图所示，由六根粗细均匀、长度相等的相同直导线制成的正三棱锥固定在竖直方向的匀强磁场中，其中三棱锥的底面水平，将点和点接入电路。已知直导线所受的安培力大小为，则三棱锥所受安培力的合力大小为（）A. 0B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】将点和点接入电路，导线、三者并联，设的电阻为，通过的电流为，则、的等效电阻均为，可知通过、的电流均为，而、在磁场中的等效长度均为的长度，可知和所受安培力大小均为，方向与所受安培力方向相同，因此三棱锥所受安培力的合力大小为。故选C。7. 如图所示，间距为的平行导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨右端接有定值电阻，阻值为，垂直导轨的虚线和之间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，其中导轨的和段光滑。在虚线左侧、到的距离为的位置垂直导轨放置质量为的导体棒，现给处于静止状态的导体棒一个水平向右的恒力作用，经过时撤去恒力，此时导体棒的速度大小，经过时导体棒的速度大小。已知恒力大小为，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体棒接入电路的电阻

6、为，重力加速度为，导轨电阻不计，下列说法正确的是（）A. 导体棒与左侧导轨之间的动摩擦因数为0.66B. 导体棒经过磁场的过程中，通过导体棒的电荷量为C. 导体棒经过磁场的过程中，导体棒上产生的热量为D. 虚线和之间的距离为【答案】D【解析】【详解】A对导体棒从开始运动至到达虚线的过程，应用动能定理，可得代入数据，解得动摩擦因数故A错误；B对导体棒经过磁场区域过程，应用动量定理，可得通过导体棒横截面的电荷量解得故B错误；C导体棒通过磁场过程，整个回路中产生的热量代入数据可得根据电阻的串并联关系，导体棒上产生的热量故C错误；D设虚线和之间的距离为，可得解得故D正确。故选D。二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求，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，人造地球卫星在圆轨道上做匀速圆周运动，为躲避太空垃圾的碰撞，卫星由圆轨道上的点经轨道变轨到圆轨道上的点，太空垃圾通过后，卫星再由圆轨道上的点变轨到圆轨道上的点。已知卫星的质量为，地球的半径为，圆轨道的半径为，圆轨道的半径为，地球表面处的重力

7、加速度为，卫星的引力势能（其中是引力常量，是地球质量，是卫星质量，是卫星到地心的距离）。下列说法正确的是（）A. 卫星在轨道上做匀速圆周运动的线速度大小为B. 卫星在轨道上运动的周期为C. 卫星由点运动到，克服引力做功为D. 卫星要想脱离地球引力的束缚，在点所需的最小速度为【答案】BC【解析】【详解】A对轨道上的卫星受力分析可得对于地球表面的物体，有可得卫星在轨道上做匀速圆周运动的线速度故A项错误；B卫星在轨道上做匀速圆周运动，有可得卫星在轨道上运动的周期故B项正确；C卫星由点运动到点，克服引力做功故C项正确；D卫星要想脱离地球引力的束缚，必须满足解得最小速度为故D项错误。故选BC。9. 如图所示，电荷量大小相等的正、负两点电荷分别放置在真空中的、A两点，虚线是以点为圆心的圆，、是圆上的4个点，且点是连线的中点，点在连线的延长线上。下列说法正确的是（）A. 在A、两点的连线上，点电场强度最大B. 圆上给出的各点中，点电势最高C. 点和点的电场强度大小之比为9：4D. 将一负试探电荷从点沿虚线移到点，其电势能先减小后增大【答案】BC【解析】【详解】A在等量异种点电荷的连线上，中点处的电场

8、强度最小，故A错误；B、四点都处在正点电荷的同一等势面上，由于点距负点电荷最远，所以点电势最高，故B正确；C设A、间距为，点电场强度大小点电场强度大小可得点和点的电场强度大小之比为9：4，故C正确；D将一负试探电荷从点沿虚线移到点，其所受静电力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故D错误。故选BC。10. 如图所示，物块、通过轻弹簧连接，物块、用不可伸长的轻质细线绕过轻质定滑轮连接，将物块放置于斜面上，调节斜面位置，使连接物块的细线与斜面平行后，将斜面固定。移动物块位置，当物块、之间的细线伸直且恰无作用力时，将物块由静止释放。已知物块始终在斜面上运动，物块放置在水平面上，、间的弹簧及与定滑轮间的细线均处于竖直方向，物块、的质量分别为、和，斜面倾角为30，若弹簧的劲度系数（为已知量，为重力加速度），不计空气阻力及一切摩擦，下列说法正确的是（）A. 物块、和弹簧组成的系统机械能守恒B. 释放物块瞬间，物块的加速度大小为C. 物块的最大速度为D. 从释放物块到物块的速度第一次减为零，弹簧弹性势能的增加量为【答案】ACD【解析】【详解】B释放物块瞬间，对物块和物块分别受力分析，可得解得物块的加速度大小B项错误；C释放后，当物块受力平衡时，物块具有最大速度，此时弹簧的弹性势能和初状态的相同，根据机械能守恒，可得解得C项正确；A物块在斜面上做简谐运动，根据简谐运动的对称性，当物块沿斜面向下滑动至速度为0时，设此时细线上的拉力大小为，满足可得细线上的拉力大小对物块受力分析，设弹簧的弹力大小为，则可得物块恰好未离开地面，弹簧的伸长量物块、和弹簧组成的系统不存在机械能与外界能量的转化，因此物块、和弹簧组成的系统机械能守恒，A项正确；D由物块、和弹簧组成的系统机械能守恒可知，弹簧弹性势能的增加量D项正确。故选ACD。三、非选择题：本大题共5小题，共54分。11. 物理探究小组要验证一轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒。探究小组事先测出了当地的重力加速度为，查到了弹簧弹性势能的表达式为（为劲度系数，为弹簧的形变量），具体实验操作如下：a.探究小组先测出弹簧的原长为；b.如图甲所示，弹簧竖直悬挂，下端悬挂质量为的钩码，稳定后测出弹簧的长度为；c.取下弹簧，将弹簧的一端固定于地面，另一

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