2024届河北省重点中学高三下学期4月物理试题测试
注意事项：
1．答卷前，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，再选涂其它答案标号。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6小题，每小题4分，共24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、如图甲所示，质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板，置于倾角为足够长的固定斜面上，时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F，使长木板和物块开始沿斜面上滑，作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止，上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示，，，。则下列说法正确的是（ ）
A．长木板与斜面之间的动摩擦因数为
B．拉力F作用的时间为
C．拉力F的大小为13N
D．物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
2、关于近代物理学，下列说法正确的是（ ）
A．α射线、β射线和γ射线中，γ射线的电离能力最强
B．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
D．对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
3、与下列图片相关的物理知识说法正确的是（ ）
A．甲图，汤姆生通过α粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型
B．乙图，氢原子的能级结构图，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子
C．丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电效应方程
D．丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为
4、如图所示，铁板倾斜放置，倾角为，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁可能只受两个力作用 B．磁铁一定受三个力作用
C．铁板对磁铁的摩擦力大小为 D．铁板对磁铁的作用力大小为
5、图中ae为珠港澳大桥上四段l10m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则通过ce段的时间为
A．t B．t C．(2－)t D．(2+) t
6、两根相互平行的水平放置长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2；有一电流元IL与两导线均平行，且处于两导线的对称面上，导线某一横截面所在平面如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电流元所处位置的磁场方向一定竖直向下
B．电流元所处位置的磁场方向一定水平向右
C．要使电流元平衡，可在电流元正上方某位置加一同向通电导线
D．如果电流元在所处位置受的安培力为F，则两导线在该处的磁感应强度大小为B=
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、下列说法中正确的是（ ）
A．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍
B．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致
C．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小
D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体
8、图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4，… 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t=T/4时，质点5刚要开始运动．下列说法正确的是
A．t＝T/4时，质点5开始向下运动
B．t＝T/4时，质点3的加速度方向向下
C．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小
D．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小
9、一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图所示，则该时刻（ ）
A．质点A的速度向上
B．质点B的动能最大
C．B、D两质点的振动情况总是相反
D．从该时刻经过半个周期，质点D的加速度为零
E.从该时刻经过个周期，质点C将移动到质点B的位置
10、如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动。电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（ ）
A．在汽车向右匀速直线运动过程中电路中没有电流
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流
C．在汽车向右做加速度增大的减速运动过程中电介质所处的位置电势升高
D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的电流
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止(如图乙)，抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小。
（1）该实验中，盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)；
（2）图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录，已测得小车1的总质量M1=100g，小车2的总质量M2=200g，由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm，可以算出=___(结果保留三位有效数字)；在实验误差允许的范围内，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。
12．（12分）某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为_________mm。
（2）用多用电表“×1 "倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为_________Ω。
（3）用电流表（内阻约为5Ω）、电压表（内阻约为3kΩ）测量该电阻丝的阻值Rx，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是_________。
A． B． C． D．
（4）用第（3）问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l，测得相应的阻值R，并作出了R-l图象，如图丙所示中符合实验结果的图线是_________（选填“a”“b”或“ c ”），该电阻丝电阻率的测量值_________（选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小，方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入Ⅱ区域，由右侧射出，一段时间后，粒子经过x轴上的D点（图中未画出）。已知A点坐标为、C点坐标为，，，不计粒子重力。求：
（1）粒子速度的大小v；
（2）粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标；
（3）由O运动到D点的时间。
14．（16分）质量为的小型无人机下面悬挂着一个质量为的小物块，正以的速度匀速下降，某时刻悬绳断裂小物块竖直下落，小物块经过落地，已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身重力的0.1倍，无人机的升力始终恒定，不计小物块受到的空气阻力，重力加速度为，求当小物块刚要落地时:
（1）无人机的速度;
（2）无人机离地面的高度。
15．（12分）如图所示，两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。
①求t=0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；
②从t=0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
A．撤去力F后长木板的加速度
由牛顿第二定律
解得
μ1=0.25
选项A错误；
B．有拉力作用时的加速度
拉力撤掉时的速度为
拉力作用的时间为
选项B错误；
C．由牛顿第二定律
解得
F=13.5N
选项C错误；
D．物块与长木板之间无相对滑动，可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25，选项D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透本领比较强，而电离能力最强是α射线，故A错误；
B．玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，故氢原子在辐射光子的同时，轨道不是连续地减小，故B错误；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，故C错误；
D．根据光电效应方程知，超过极限频率的入射频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
A．甲图为卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的概念，建立了原子的核式结构模型，故A错误；
B．乙图中，大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为
即共辐射出6种不同频率的光子，故B正确；
C．丙图的“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程，故C错误；
D．重核裂变称为链式反应是因为生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核，反应方程为
故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
AB．磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，选项AB错误；
C．根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为，选项C错误；
D．铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，选项D正确。
故选D。
5、C
【解析】
设汽车的加速度为a，经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2，根据匀变速直线运动的位移时间公式有：， ，，解得：，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
6、D
【解析】
AB．根据安培定则及磁感应强度的矢量叠加，又由于，可得电流元所处位置的磁场方向斜向右下，故A、B错误；
C．根据同向电流互相吸引，可判断要使电流元平衡，可在电流元右上方某位置加一同向通电导线，故C错误；
D．电流元在该处与磁场方向垂直，而受到的力为，所以根据磁感应强度的定义可知两导线在该处的磁感应强度大小为
故D正确；
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
A．由可知，当温度不变，体积减半，则气体压强p加倍，即单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故A正确；
B．液体表面层分子间的距离大于平衡距离，液体表面层内分子间的作用力表现为引力，从宏观上表现为液体的表面张力，故B错误；
C．随分子间距离增大，分子间引力以斥力均减小，当分子间距离为平衡距离时分子势能最小，如果分子间距离小于平衡距离，随分子间距增大，分子势能减小，如果分子间距大于平衡距离，随分子间距增大，分子势能增大，因此随分子间距离增大，分子势能不一定减小，故C正确；
D．单晶体只是某些物理性质具有各向异性，并不是所有的性质都具有各向异性，所以导热性质表现为各向同性的物质也有可能是单晶体，故D正确。
故选ACD。
8、BC
【解析】
A、t＝T/4时，质点5开始向上运动，A错误；
B、t＝T/4时，质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；
CD、从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，C正确，D错误．
故选：BC．
9、BCD
【解析】
A．由波的平移法可知，在该时刻质点A正向下运动，故A错误；
B．由图可得，在该时刻质点B在平衡位置，速度最大，动能最大，故B正确；
C．B、D两质点相差半个波长，振动情况总相反，故C正确；
D．从该时刻经过半个周期，质点D又处于平衡位置，加速度为零，故D正确．
E．从该时刻经过1/4个周期，质点C将运动到自己的平衡位置，不会运动到B质点处，故E错误；
故选BCD。
10、AD
【解析】
A．当汽车向右匀速直线运动时，电介质位置不变，根据电容的决定式
可知电容器的电容不变，因两板电压不变，根据电容的定义式
可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，A正确；
B．当汽车以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，根据电容器的决定式可知电容器的电容不变，因两极的电压不变，根据电容器的定义式可知电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，B错误；
C．电容器两端与电源连接，电压等于电源电压不变，两板间距不变，电容器两板之间形成的匀强电场不变，根据匀强电场中电势差与场强的关系
可以推断电介质所处位置电势不变， C错误；
D．当电路中有顺时针方向的电流时，说明电容器处于充电状态，因电容器两端电压等于电源电压不变，根据
可知电容器的电容增大导致电容器所带电荷量增加，根据电容器的决定式
可知插入极板间电介质加深，弹簧越拉越长，合力向右增大，汽车向右做加速度增大的加速运动符合上述结果，D正确。
故选AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、远小于 2.42～ 2.47 2.02～ 2.07 等于
【解析】
(1) 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg，所以不需要满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车（包括盛沙的盒及盒内的砂）的总质量；
(2)由图可知，小车2的位移为2.43m，由匀加速直线运的位移公式可知，，即由于时间相等，所以，由牛顿第二定律可知： ，所以两小车的加速度之比等于质量的反比．
12、2.819 2.821 7 D a 等于
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的转动刻度50格共0.5mm长，精确度为0.01mm，格数要估读到0.1格，则电阻丝的直径为：
（2.819~2.821）；
（2）[2]欧姆表读电阻，由表盘上的数字乘以倍率得到阻值，可得：
（或7）
（3）[3]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法；
而待测电阻满足：
即待测电阻为小电阻，用电流表的外接法减小系统误差；综上选择D电路实验；
（4）[4]根据电阻定律
，
可知图像应该是过原点的倾斜直线，但（3）问中的C项电路采用的是电流表的内接法，因电流表分分压导致电阻的测量值偏大，有：
故测量图线不过原点，而有纵截距；故选a图线；
[5]由图像求电阻率是利用斜率求得，a图线和准确图线的斜率相同，故电阻率的测量值等于真实值。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2） ；（3）
【解析】
（1）粒子在Ⅰ区域内做直线运动，因为速度的变化会引起洛伦兹力的变化，所以粒子必做匀速直线运动。这样，电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与x轴正向成角斜向右下方。由平衡条件有
得
（2）粒子进入Ⅱ区域洛伦兹力提供向心力做圆周运动，轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
得
由几何知识得
解得
，
粒子在磁场右边界射出点距x轴，根据几何关系得
所以D点坐标为，
（3）由O运动到D点分三段，I区域内有
Ⅱ区域内有
出磁场后有
由O运动到D点的时间
14、（1）；方向竖直向.上（2）27.44 m
【解析】
（1）设无人机的升力为，则
求得
悬绳断开后，无人机先向下做匀减速运动，设加速度大小为，则
求得
运动到速度为零时，需要的时间
然后无人机向上做加速运动，设加速度大小为，
根据牛顿第二定律有
求得
再经过无人机的速度
方向竖直向上
（2）小物块从无人机上刚脱落时，
离地的高度
小物块脱落后，无人机下落的高度
后又在内上升的高度
因此当小物块落地时，无人机离地面的高度
15、①②
【解析】
①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为。
从题图中可以看出，a波波长；b波波长
波波峰的坐标为
波波峰的坐标为
由以上各式可得，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的坐标为
。
②波波峰传播到处的时间为
。
波波峰传播到处的时间为
。
其中
当处的质点处于波峰时，有
以上各式联立可解得
。
由分析可知，当时，处的质点经历最短的时间到达波峰，将代入
解得
。
