2023届高三下学期5月河北新高考冲刺物理试卷（01）（含解析）

2023届高三下学期5月河北新高考冲刺物理试卷（01）
测试范围：学科内综合，共100分，考试时间75分钟．
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．下列说法正确的是（ ）
A．普朗克在解释光电效应时提出了能量子说
B．光电效应是电子射向金属产生光子的现象
C．玻尔理论用量子化观点解释氢原子跃迁辐射光子频率的不连续性
D．卢瑟福的粒子散射实验发现了质子
2．在同一平直路面上，从同一地点沿同方向运动的两辆汽车A、B，A车的运动图像如图线a所示，B车的运动图像如图线b所示，则（ ）
A．0~2s内A车的速度大，2s后B车速度大
B．时，两车相遇
C．时，两车相遇
D．A车的初速度是2m/s，加速度是
3．在现代国际冲突中，无人机被广泛应用于对目标的袭击．在一次演练中，多架无人机在不同高度以相同的速率水平发射相同的炮弹，要击中地面一处目标，则这些无人机的位置应该是（ ）
A．同一竖直平面内无人机的位置在同一个圆的圆周上，目标是圆的最低点
B．同一竖直平面内的无人机构成一个椭圆，目标在椭圆一个焦点正下方
C．同一水平面内的无人机处于同一个圆上，圆的半径与飞机高度成正比
D．同一水平面内的无人机处于同一个圆上，圆心正下方为目标，圆的半径与飞机高度的二次方根成正比
4．如图所示，两个等高的光滑斜面AB倾角分别为和，同一小球从斜面顶端分别沿两个斜面下滑到底端，则下列说法正确的是（ ）
A．从两斜面上下滑时间之比是1:1
B．从两斜面上下滑时间之比是3:4
C．到达斜面底端时，重力的功率之比为1:1
D．到达斜面底端时，重力的功率之比为3:4
5．木星的卫星大约有80颗，木卫一、木卫二、木卫三是根据它们距离木星的远近而命名的，三卫星在转动时有个有趣的现象，木卫三每转一圈，木卫二转两圈，木卫一转四圈，这样的转动形成“共振”．如图所示，当木卫一和木卫二最远时，木卫二与木卫三最近，则从图示位置开始，下列说法正确的是（ ）
A．三卫星的加速度之比为
B．三卫星的半径之比为16:4:1
C．三卫星的动能之比为
D．当下一次木卫一与木卫三最远时，木卫二与木卫三最近
6．冬奥会上的人造雪绝非“假雪”，是对水和空气一定比例混合压缩，并对混合水气的温度控制在0~5℃之间，再通过造雪机雾化喷出，下列说法错误的是（ ）
A．外界空气温度必须低于混合水气温度，才能使水凝固成雪
B．对混合水气加压越大，雪质越好
C．喷出的混合水气对外做功内能减小，凝固成雪
D．混合水气喷洒得越远，雪质越好
7．如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨AB、CD，导轨一端连接电阻R，导轨宽为L，垂直于导轨平面向下存在磁感应强度为B的匀强磁场．将一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，用恒力F向右拉动导体棒，经过距离x导体棒恰好达到最大速度v，则在此过程中（ ）
A．外力
B．从开始至速度最大所用的时间
C．定值电阻产生的焦耳热
D．通过导体棒的电荷量
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．
8．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，O点是波源，其振动图像如甲图，x轴上A、B两点的坐标分别是、，如图乙，质点B比A晚起振，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为4m B．该波的波速为1.5m/s
C．，A、B两质点的位移相同 D．，A、B两质点的速度相同
9．如图所示，电路中A、B、C、D是四个相同的灯泡，额定电压为U，额定功率为P，同时闭合、，则A、B、C三个灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原副线圈匝数之比为2:1
B．电源电压为2U
C．若断开，A灯不会烧坏，B灯容易烧坏
D．若再闭合，D灯的功率为P
10．质量为m的小球套在竖直的光滑半圆环上，小球用弹簧与半圆环的球心相连，弹簧与竖直方向夹角为，弹力等于mg（g为重力加速度的大小），弹簧原长大于圆环的半径，现用竖直向上的力F使小球静止，则下列说法正确的是（ ）
A．将力F向右缓慢转过的过程中，力F逐渐减小
B．将力F向左缓慢转过的过程中，力F逐渐减小
C．若突然撤去力F，则小球加速度为
D．撤去力F，小球下滑至最低点的过程中，小球对圆环的压力逐渐增大
三、非选择题：共5小题，共54分．
11．（6分）张同学利用如图装置测当地重力加速度，在气垫导轨上安装两个光电门，把固定有遮光条的滑块放在气垫导轨上，滑块包括遮光条总质量为M，滑块用细线绕过定滑轮与质量为m的重物相连．
（1）打开气泵，滑块________（填“连接”或“不连接”）重物，轻推滑块，当滑块经过两光电门的挡光时间________时，可认为气垫导轨水平．
（2）本实验必要的操作是________．
A．实验前先平衡摩擦力
B．实验中必须保证m远小于M
C．需测出遮光条的宽度d和两个光电门之间的距离x
D．释放重物后，需要分别记录滑块经过光电门A、B的时间和
（3）根据已知量和测得的量，当地的重力加速度________．
12．（9分）某同学用两节五号电池做电源制作了电子秤，五号电池的电动势为1.5V，容量为1500mAh，内阻约为，该电子秤由弹簧和闭合电路两部分组成，弹簧用来悬挂被测重物，其劲度系数为k，电路部分可使电表示数随弹簧的伸长均匀增大，设计要求电池用时长久，电路耗电量小，测量尽可能精确，实验室提供了如下器材：
A．电流表（量程0-0.6A，内阻）
B．微安表（量程，内阻）
C．滑动变阻器（阻值范围）
D．滑动变阻器（阻值范围）
E．粗细均匀的电阻丝
F．粗细均匀的电阻丝
G．开关和导线若干
（1）为完成实验要求，电流表选________，滑动变阻器选________，电阻丝选________（填写器材前的字母符号）：将下列元件连接起来，并在○内填写电表符号：
（2）测量前先校对调节．滑动变阻器滑片置于滑动变阻器上端，闭合开关，手拉弹簧挂钩，使电阻丝的指针指在电阻丝的________端（填“上”或“下”），同时移动滑动变阻器滑片，使电流表达到满偏电流，保持开关闭合，测量质量为mg的重物时，滑动变阻器的滑片________（填“不动”“向上移动”或“向下移动”），则电流表的示数为________（用题中符号表示），已知电阻丝的总长度为．
（3）电子秤用久后电动势减小，内阻增大，仍可正常使用，则测量结果________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
13．（12分）如图所示，将装有的铅制容器放在匀强磁场中的P点，磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向里，在距P点的位置放置荧光屏，屏的下沿与P点等高．铀发生衰变后从铅制容器中竖直向上释放出两束射线，射线M打在屏上，在屏上距下沿处形成宽的光带，N射线竖直向上．已知铀核质量，针核质量，粒子的质量，粒子的质量，普朗克常量，不计速度对质量的影响，求：（结果保留一位有效数字）
（1）射线M和射线N的成分；
（2）M射线的速度范围；
（3）若认为衰变后的原子核不稳定，将动能一次性全部转为光子释放，则光子的频率范围．
14．（17分）某同学制作一物块搬运装置如图，两平台AB、CD等高，中间设置一长为的凹槽，凹槽内放置长为，质量的滑板P，滑板上表面的动摩擦因数为，滑板P在BC间运动时，与B侧壁发生碰撞，碰后静止但不粘连，与C侧壁发生弹性碰撞，碰后原速率反弹．质量物块Q从平台AB滑上滑板P，然后滑板将其搬运至平台CD，求：
（1）在物块速度合适的情况下，要保证滑板连续不断地将物块从平台AB成功搬运至平台CD，滑板与凹槽间的动摩擦因数最大为多少？
（2）在（1）的情况下，物块成功到达平台CD，速度为多大？
（3）滑板与B侧壁碰撞损失机械能最大是24J，超过此值滑板会反弹，按照（1）的动摩擦因数，要保证成功搬运物块，物块质量最大为多少？
15．（10分）如图所示为圆柱形玻璃砖的截面，玻璃砖的右上方有一点光源，其与玻璃砖圆心连线与玻璃砖界面的夹角为，光源发出的光射向玻璃砖，入射角为的光在玻璃砖中恰好发生全反射而返回至光源处，已知玻璃砖的半径，求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光源到玻璃砖圆心的距离x．
答案与解析
1．【答案】C【解析】普朗克在解释黑体辐射时提出能量子说，A错；光电效应是光子射向金属产生电子的现象，B错；玻尔理论用轨道量子化和能量量子化解释了氢原子跃迁辐射光子频率的不连续性，C正确；卢瑟福的粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，D错．
2．【答案】B【解析】表示平均速度，时，两车平均速度相同，因从同一地点同时出发，故两车相遇，B正确，C错；由A车的初速度为2m/s，加速度为，B车初速度为零，加速度为，D错；0~1s内，A车速度大，1s后，B车速度大，A错．
3．【答案】D【解析】炮弹离开无人机后，做平抛运动，平抛运动的水平位移，直位移，关系是，同一竖直平面内无人机的位置构成抛物线，目标是抛物线的最低点，A、B错：在同一水平面内的无人机高度相同故水平位移也相同，无人机处于同一圆上，圆的半径即水平位移，水平位移与高度的二次方根成正比，D正确，C错．
4．【答案】D【解析】小球在斜面上运动的加速度，设斜面的高度为h，斜的长，由于，运动时间，故，A、B错：由机械能守恒可知：，到达斜面底端的速率相等，重力的功率，，C错，D正确．
5．【答案】A【解析】设木卫一的周期为T，由题意知木卫二的周期为2T，木卫三的周期为4T，根据开普勒第三定律：，所以：，B错；加速度，三卫星的加速度之比，A正确；三卫星的质量不确定，动能关系也不能确定，C错；则从图示位置开始，经时间t木卫一与木卫三最远时，所以，此时卫三与卫二有，不是最近，D错．
6．【答案】A【解析】高压的混合水气喷出后，体积膨胀，对外做功，内能减小，温度降低，凝固成雪花，C正确：外界的温度可以高于混合水气的温度，A错；对混合水气加压越大，喷得越远，喷出后对外做功越多，越是加速雪的形成，雪质越好，B、D正确．
7．【答案】D【解析】导体棒速度最大时合力为零，外力，A错；动量定理，而，故时间，B错：由动能定理，得，，而电阻R上的焦耳热，C错；通过导体棒的电荷量，D正确．
8．【答案】BCD【解】根据，波从A传至B点用时，则，B正确；波长，A错；A、B间距，当A、B中点处于波峰或波谷时，A、B两质点的位移相同，波传播至A、B中点的时间，再经至波峰，之后每半周期中点经过波谷或波峰，故，当时，，A、B两质点的位移相同，C正确；当A、B中点处于平衡位置时，A、B两质点的速度相同，，当时，，A、B两质点的速度相同，D正确．
9．【答案】AC【解析】闭合、，副线圈电路的电流，原线圈电流，故，A正确；副线圈电压，原线圈电压，电源电压，B错：若断开，副线圈电路电流减小，电阻增大，故增大，减小，A灯不会烧坏，B灯容易烧坏，C正确：若再闭合，副线圈电流增大，电阻减小，故减小，小于灯泡的额定电压，灯泡D的功率小于额定功率P，D错．
10．【答案】BD【解析】因弹簧原长大于圆环的半径，弹簧压缩，弹力沿半径向外，小球受力如图1，其中弹力保持不变，将重力与弹力合成为，、F与合成三角形，由图2可知，当F向右缓慢转过的过程中，力F逐渐增大，A错；当F向左缓慢转过的过程中，力F逐渐减小，B正确：当突然撤去F时，小球沿圆环加速下滑，加速度为，C错：撤去F后，小球沿圆环下滑速度增大，向心力增大，对圆环的压力逐渐增大，D正确
11．【答案】（1）不连接（1分） 相等或近似相等（1分）
（2）CD（2分）
（3）（2分）
【解析】（1）调节导轨水平时，滑块前不连重物，轻推滑块，当滑块经过光电门的时间相等或近似相等时可以认为导轨水平；
（2）本实验中气垫导轨不需要平衡摩擦力，A错；滑块质量因素考虑进去，质量关系可以任意，B错；需要测出遮光条的宽度和遮光时间，计算滑块经过光电门时的速度，测两光电门的距离计算加速度，C、D正确；
（3）根据和，得．
12．【答案】（1）B（1分）D（1分）F（1分）电路图见解析（1分）
（2）下（1分）不动（1分）（2分）
（3）无影响（1分）
【解析】（1）要使电池用时长久，减小耗电量，应减小电流增大电阻，电路中的滑动变阻器选择D，电阻丝选择F，调节滑动变阻器阻值最大，电路中的电流约为3mA，电阻丝电压约为0.3V，选择微安表B测电阻丝的电压，电路设计为限流式电路，如图
（2）电阻丝的指针指下端时，微安表示数最大为，测量时滑动变阻器滑片不动，电阻丝的电流不变，故测重为mg的物体时弹簧伸长，电流表示数，；
（3）当电动势减小内阻增大时，可调节变阻器使电流表达到满偏电流继续正常使用，对测量结果没有影响．
13．【答案】见解析
【解析】（1）根据左手定则（1分），射线M带正电，为粒子（1分）；射线N不带电，为光子（1分）；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，打在光屏下端粒子运动半径为，打在上端粒子半径为，则有和，（1分）解得，，又因（1分），得，代入数据得（1分），（1分），M射线的速度范围为（1分）；
（3）核衰变反应符合动量守恒和质量数守恒，（1分）释放光子（1分），代入数据得（1分），（1分）．
14．【答案】（1）0.2
（2）10m/s
（3）5kg
【解析】（1）要保证滑板连续不断地将物块成功从平台AB搬运至平台CD，滑板返回B点时的速度为零，则滑板向右加速时：（2分），滑板返回向左减速时：（1分），且（1分），解得（1分）；
（2）物块在滑板上减速：（1分），（1分），滑板向右加速（1分），（1分），物块速度最小时，物块到达滑板右端恰好共速，且（1分），解得（1分）；
（3）滑板与B侧碰撞时：（1分），得，滑板到达C端时：（2分）得，滑板向右加速时（1分），得，又（1分），解得（1分）．
15．【答案】见解析
【解析】（1）光经玻璃砖折射后返回光源，其光路图如图所示，故临界角（2分），
折射率（2分）；
（2）由（2分），解得（1分），（1分），又（1分），代入数据解得（1分）．