绝密★启用前
河北省2024届高三年级大数据应用调研联合测评(V)
物
理
班级
姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创下新纪录，实
现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的
一步。氘氚核聚变的核反应方程为H+H→He十X,已知氘核、氚核、a粒子和X的质量分
别为m1、m2、m3、m4,c为真空中的光速，则
A.核反应方程中X为质子
B.核反应方程中X为电子
C.氘氚核聚变释放的能量(m1十m3一m2一m4)c2
D.氘氚核聚变释放的能量(m1十m2一m3一m4)c2
2.彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再
次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，、b是其中的两条出射光线，关于
a光和b光的说法中，正确的是
太阳光
A.在真空中传播时，a光的波长更长
B.在水滴中，a光的传播速度小
C.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
6
3.2019年1月2日，复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自
主创新的又一重大标志性成果。一动车由静止在恒定牵引力F作用下在平直轨道上运动，受到
的空气阻力大小与其运动速度大小的平方成正比，所受其他阻力恒定。动车的速度大小为，加
速度大小为a,位移大小为x,动能为Ek,运动时间为t。则下列关系图像，可能正确的是
高三物理第1页（共8页）
B.
D
4.如图所示，轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上，另一端通过铰链连接于O
点。现将一个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止，铰链质量忽略不计，已知A、B
两点间的距离为L,轻杆OA与轻杆OB长分别为品L,品L,重力加造遮度为g,则
A.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向垂直墙面向右
B.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向斜向上
C轻杆OA对0点铵链的作用力大小为品ms
D.轻杆OB对0点铰链的作用力大小为9mg
5.如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由卷筒、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设
施工作原理简化图，卷筒半径为R,某次从深井中汲取质量为m的水，并提升至高出水面H
处的井口，假定出水面到井口转筒以角速度匀速转动，水斗出水面立即获得相同的速度并
匀速运动到井口，则此过程中辘轳对水斗中的水做功的平均功率为
一卷筒
辐条
---
甲
乙
A.mRw(2gH+R)
B.mRw(2g+R22)
2H
H
C.R'w(g+2Rw')
D.mRw(g+Ro')
2H
H
6.如图所示，边长为a的等边△ABC位于竖直平面内，BC边水平，顶点A在BC边上方，电荷
3-3
量分别为qq、3°g三个带正电的点电荷分别固定在三角形的A、B、C三个顶点上。已知
静电力常量为k,则BC边中点D处的电场强度大小为
B,83g
3a2
c
D.4/3kg
3a2
D
高三物理第2页（共8页）物理参考答案及解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C A A D ACD AC AD
1.D 【解析】由核反应中质量数守恒和电荷数守恒知核反应方程中X为中子10n,选项A、B错误;一次核反应的质
量亏损为Δm=m1+m2-m 23-m4,根据爱因斯坦质能方程得释放的能量为ΔE=(m1+m2-m3-m4)c,选项
C错误、选项D正确。
2.B 【解析】a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象,入射角相同,a 光的折射角小于b光的折射角,
根据折射定律 sinin= ,可知折射率na>nb,折射率大则光的频率高,所以频率有sinr fa>fb
,根据c=λf,得
波长关系 cλa<λb,选项A错误;根据v= 得两束光在水滴中传播速度va涉条纹间距公式 LΔx= ,知dλ b
光的相邻条纹间距大,选项C错误;根据临界角与折射率的关系sinC=
1,可知b光的临界角大于a 光的临界角,选项D错误。n
3.C 【解析】动车运动过程中,受到空气阻力逐渐变大,合力逐渐减小,则加速度逐渐减小,最后加速度减小
为零,即速度先增大后不变,则x-t图像的斜率应先增加后不变,选项 A、B错误;动车的动能非线性变
化,最后趋于稳定,选项D错误;根据牛顿第二定律得
F
F- -kv2=ma,解得a= -f
k
f - v2,则m m m a-v
2
图像是向下倾斜的直线,选项C正确。
4.C 【解析】对轻杆OA、OB 及重物所组成的系统进行受力分析可知,该系统受到三个外 "
力,分别是竖直墙对A、B 两点铰链的作用力及重物重力,由三力平衡可知竖直墙对A、
B 两点铰链的总作用力方向竖直向上,大小等于mg,选项A、B错误;以铰链O 为研究 0
对象,受到三个力的作用且处于平衡,构成力的矢量三角形,与几何三角形OAB 相似, /"
如图所示 # /
m N N 9 7 #有 g A
L =9 =
B ,解得
7 NA=10mg
、NB= ,选项 正确、选项 错误。 NH10mg C D
10L 10L
2 2
5.A 【解析】水上升的速度为v=Rω,水提升到井口对水做功为
1
W=mgH+ 2
mRω
2mv =mgH+
,所用
2
( 2 2)
时间为 H H W mRω2 H+Rωt= = ,平均功率为P= ,联立解得v Rω t P=
g ,故选
2H A
。
6.A 【解析】三个点电荷在D 点产生的电场强度方向如图所示
"
产生的电场强度大小分别为E =k q
4k 4k
A =
q、E =k q = q、(asin60°)2 3a2 B 2 2 a a2
3- 3
3 q 4k(3- 3)
EC=k
q
a 2 =
,则D 处的电场强度大小为
3a
2 &
# $
2 % &
$
#
8k
ED= E2A+(EB-E )2C =
q
3a2
,故选A。 &"
高三物理参考答案 第 1页(共4页)
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2 2
7.D 【解析】在火星表面有
Mm Mm v
G 2π2 =mg,由万有引力提供向心力有G 2 =m =mr ,联立解得R r r T v=
g 、 r
3 v2
R T=2π 2,选项A、B错误;由
Mm
G 2 =m
1,解得火星的第一宇宙速度为 ,选项
r gR R R
v1= gR C
2
错误;由 Mm ,得火星的质量为 gR ,则火星的平均密度为 M M 3G 2 =mg M= G ρ= = =
g ,选项
R V 4 3 4πGR
D
3πR
正确。
λ
8.ACD 【解析】由图乙知水波的波长为λ=16m,则水波的周期为T= =4s,选项A正确、选项B错误;v
T
t=1s= ,若波沿 x 轴正方向传播,t=0时坐标原点 O 处质点 位于波 峰位置,其 振动方 程为4
2π π
y=AcosTt=2.0cos tm
,若波沿x 轴负方向传播,2 t=0
时坐标原点O 处质点位于波谷位置,其振动方
程为 2π πy=-AcosTt=-2.0cos tm
,选项C、D正确。2
9.AC 【解析】发电机线圈产生的最大感应电动势为Em=NBSω,又ω=2nπ=200πrad/s,联立解得Em=
E U n
202V,则原线圈两端电压为U = m1 =20V。根据
1
U =
1,解得U2=80V,即电压表的示数为80V,选
2 2 n2
U U2
项A正确;电流表的示数为IR2=
2=8A,选项B错误;电阻R1 的功率为P =
2
1 =1280W,电阻R R22 R1
U2
的功率为P2=
2=640W,发电机的输出功率为R P=P1+P2=1920W
,选项C正确;图示位置线圈平面
2
与磁场方向平行,产生的感应电动势最大,则瞬时值表达式为e=Emcosωt=202cos200πtV,选项D错误。
2 2-
10.AD 【解析】若ab杆运动距离为L 时速度恰好减为0,由动量定理得
Bdvt
-mgtsinθ- R+r =0-mv0
,又
- , mv0
(R+r)-B2d2L 2 2
vt=L 联立解得t= ( ,选项 正确;由牛顿第二定律得
Bdv ,可知
R+r)m sinθ A mgsinθ+R+r =mag
杆ab加速度减小,其v-t图像如图所示,
- v W由图知该过程杆ab平均速度v< 0,选项B错误;杆ab经时间t速度恰好减为2 W
BdL
0,由动量定理得-m - -gsinθ·t-BIdt=0-mv0,又q=It= ,联立解得R+r q=
mv0-mgtsinθ (、 mv0-mgtsinθ
)(R+r)
Bd L
0
= U
B2d2
,选项C错误、选项D正确。
11.(8分)【答案】(
d
1)①BD(2分) ②一(2分) (2)① ( 分)ΔtL 2 ②0.30
(2分)
【解析】(1)①在该实验中,通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同,探究向心力与另外一个物理
量之间的关系,采用的科学方法是控制变量法。探究平抛运动的特点,例如两球同时落地,两球在竖直
方向上的运动效果相同,应用了等效思想,选项A错误;当一个物理量与多个物理量相关时,应采用控制
变量法,探究该物理量与某一个量的关系,在探究影响导体电阻的因素实验使用了控制变量法,选项B
正确;探究两个互成角度的力的合成规律,即两个分力与合力的作用效果相同,采用的是等效替代的思
想,选项C错误;探究加速度与物体受力、物体质量的关系是通过控制变量法研究的,选项D正确。
②在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C 位置,探究向心力的大小与半径的关系,应使两球的
角速度相同,则需要将传动皮带调至第一层塔轮。
(2)①挡光条的线速度为
d
v= ,又
d
v=Lω,联立解得ω= 。②根据向心力公式有Δt ΔtL F=mrω
2,所以
0.9
F-ω2 图线的斜率为k=mr= kg·m=0.09kg·m,解得10 m=0.30kg
。
高三物理参考答案 第 2页(共4页)
{#{QQABAYYEgggAABIAABgCUQUoCAMQkBGCCCoOxFAMsAIAQQNABCA=}#}
12.(8分)【答案】(1)3V(1分) 0.6A(1分) (2)2.97~2.99(2分) 1.11~1.15(2分)
(3)小于(1分),小于(1分)
【解析】(1)两节干电池电压为3V,电流表量程选择0.6A。
(2)根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(R0+r),整理得U=E-I(R0+r),可知U-I 图像的纵轴截
距等于干电池的电动势,对照丁图像知电源电动势为E=2.98V,U-I 图像的斜率绝对值为R0+r=
2.98-2.00 6
Ω=1.63Ω,则电源内阻为0.6 r=1.13Ω
。
(3)由于电压表的分流作用,电压测量值准确,但通过R0 和r的电流值比测量值
偏大,修正后的U-I图像如图所示
由图可知测量结果是E测13.(8分)【解析】(1)气体发生等压变化,左侧活塞位置不变,右侧活塞上升
1
H。以4
左右气缸内所封闭的气体为研究对象
状态 1 1 51 T0 V1=4πd
2H+ π(2d)24 H=
2
4πd H
状态 1 12 V = πd2H+ π(2d)22 4 4 HH+4 3= 22πd H
由盖-吕萨克定律,得
V1 V2 ………………………………………………………………………………………………… ( 分)
T = 20 T
解得 6T= T0 ………………………………………………………………………………………… (2分)5
()状态 12 3V = πd23 4 1 1 4H+ ( )2 23H +4π2d H=3πd H
由玻意耳定律,得
p0V2=p3V3 …………………………………………………………………………………………… (1分)
解得 9p3= p0 ………………………………………………………………………………………… (8 1
分)
·1k H
由 3p3=p0+ …………………………………………………………………………………… ( 分)1 1
πd24
3pπd2
解得k= 0 ………………………………………………………………………………………… ( 分)32H 1
14.(14分)【解析】(1)带电小球在第一象限做直线运动,则重力与电场力的合力与初速度v0 在同一直线
上,有
m
tanθ= g ……………………………………………………………………………………………… (1分)
qE
解得 mE= g …………………………………………………………………………………………… (1分)
q
设M 点到坐标原点O 的距离为d,则带电小球从M 运动到y 轴的过程中,由动能定理,得
1 v 2 1
-mgd-qEd= m 0 - mv20 ………………………………………………………………… (2 2 1分)2
3v2
联立解得d= 0 ……………………………………………………………………………………… (1分)16g
(2)由于qE=mg,所以带电小球进入第二、三象限后,在洛伦兹力作用下做匀 W
Z
速圆周运动,运动轨迹如图所示
由牛顿第二定律,得
v 2 30
v 2 c0 Y
q B=m ………………………………………………………… (1分)/
c 0 1 .
2 r
由几何关系,得
高三物理参考答案 第 3页(共4页)
{#{QQABAYYEgggAABIAABgCUQUoCAMQkBGCCCoOxFAMsAIAQQNABCA=}#}
d=rcosθ+rcosβ ……………………………………………………………………………………… (1分)
( )
联立解得 4 2+1mB= g …………………………………………………………………………… (3v 1
分)
q 0
() , 32v
2
3A P 两点的距离为L = 2r= 0AP …………………………………………………… (2分)
8(2+1)g
3(3-22)v2
P,O 间的距离为LPO=LAP-d=
0 …………………………………………………… ( 分)
16 2g
小球离开P 点斜抛进入第四象限
由运动的分解得竖直方向的速度 1vy=2v0sin45°
v2 v2
小球在竖直方向上上升的最大高度为 H= y= 0 …………………………………………… ( 分)2g 16
2
g
(8-62)v2
由L 0OP-H= 16 <0g
则小球能回到x 轴……………………………………………………………………………………… (1分)
15.(16分)【解析】(
1
1)滑块Q 离开传送带做平抛运动,有h= gt2 …………………………………… (2 1
分)
x=vEt ………………………………………………………………………………………………… (1分)
联立解得vE=3m/s…………………………………………………………………………………… (1分)
(2)滑块P 下滑过程,由能量守恒,得
1
m1gH=2m1v
2
0 ……………………………………………………………………………………… (1分)
碰撞过程由动量守恒和能量守恒,得
m1v0=m1v1+m2v2 …………………………………………………………………………………… (2分)
1 2 1 2 1
2m1v0=2m1v1+2mv
2
2 2 …………………………………………………………………………… (1分)
滑块P 第二次通过C 点时,有
v2
m 31g=m1 …………………………………………………………………………………………… (1分)R
由动能定理,得
1 1
-2m1gR= mv21 3- m1v21 ………………………………………………………………………… (2 2 1
分)
联立解得 H=1.8m v2=4m/s …………………………………………………………………… (1分)
(3)滑块Q 通过传送带的过程,应用动能定理,得
1 1
-μm2gL= mv22 E- m 22v2 ………………………………………………………………………… ( 分)2 2 1
解得L=1.4m ………………………………………………………………………………………… (1分)
①传送带的速度为2m/s时 滑块一直做匀减速直线运动
x1=0.9m
②传送带的速度为5m/s时 滑块一直做匀加速直线运动
v2-v22=2aL
解得v= 23m/s……………………………………………………………………………………… (2分)
水平方向的位移 3 23x2=vt= 10 m
滑块Q 落地点距传送带右端的水平距离范围
3 23
0.9m≤x≤ m ………………………………………………………………………………… (10 2
分)
高三物理参考答案 第 4页(共4页)
{#{QQABAYYEgggAABIAABgCUQUoCAMQkBGCCCoOxFAMsAIAQQNABCA=}#}
