2024届河北省高三一模检测试题物理试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图所示，在某一水平地面上的同一直线上，固定一个半径为R的四分之一圆形轨道AB，轨道右侧固定一个倾角为30°的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与OB在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量为m的小圆环相连，右端与斜面上质量为M的物块相连。在圆形轨道底端A点静止释放小圆环，小圆环运动到图中P点时，轻绳与轨道相切，OP与OB夹角为60°；小圆环运动到B点时速度恰好为零。忽略一切摩擦力阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小圆环到达B点时的加速度为
B．小圆环到达B点后还能再次回到A点
C．小圆环到达P点时，小圆环和物块的速度之比为2：
D．小圆环和物块的质量之比满足
2、一电荷量为 q 的正点电荷位于电场中 A 点，具有的电势能为 Ep，则 A 点的电势为 EqP ．若把该点电荷换为电荷量为 2q 的负点电荷，则 A 点的电势为（ ）
A．
B．
C．
D．
3、如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0～5t0时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为
A． B． C． D．
4、在如图所示的位移图象和速度图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．丁车在t2时刻领先丙车最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
5、如图所示，四根相互平行的固定长直导线、、、，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流，菱形中心为。中电流方向与中的相同，与、中的相反，下列说法中正确的是（ ）
A．菱形中心处的磁感应强度不为零
B．菱形中心处的磁感应强度方向沿
C．所受安培力与所受安培力大小不相等
D．所受安培力的方向与所受安培力的方向相同
6、如图所示，一个质量为=9.1×10－31kg、电荷量为e=1.6×10－19C的电子，以4×106m/s的速度从M点垂直电场线方向飞入匀强电场，电子只在电场力的作用下运动，在N点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则M与N两点间的电势差约为（ ）
A．-1.0×102V B．-1.4×102V
C．1.8×102V D．2.2×102V
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．当温度升高时，物体内所有分子热运动速率都一定增大
B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
C．在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发
D．温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同
E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由T1升高到T2，等压过程比等容过程吸收的热量多
8、如图所示，两个等量异种点电荷、固定在同一条水平线上，电荷量分别为和。是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球，其质量为，电荷量为（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷的正下方点由静止释放，到达点电荷的正下方点时，速度为，为的中点。则（ ）
A．小球从至先做加速运动，后做减速运动
B．小球运动至点时速度为
C．小球最终可能返回至点
D．小球在整个运动过程中的最终速度为
9、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mgR
B．物块从A到B过程与圆弧槽间正压力为
C．物块在B点时对槽底的压力大小为
D．物块滑到C点（C点位于A、B之间）且OC和OA的夹角为θ，此时时重力的瞬时功率为
10、一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V﹣T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（ ）
A．过程a到b中气体一定吸热
B．pc＝pb＞pa
C．过程b到c气体吸收热量
D．过程b到c中每一个分子的速率都减小
E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
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）某同学猜想：弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比，即；其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示，在水平桌面上放置一个气垫导轨，将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后，由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量：
A．测得滑块的质量m；
B．测得滑块上遮光片的宽度d；
C．测得弹簧的原长；
D．推动滑块压缩弹簧后，测得弹簧长度L；
E.释放滑块后，读出滑块遮光片通过光电门的时间t；
F.重复上述操作，得到若干组实验数据，分析数据并得出结论。
回答下列问题。（前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示）
（1）滑块离开弹簧后的动能为________。
（2）由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确，则________。
（3）用图像处理实验数据并分析结论，得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。（只填写一条）
（4）若换用劲度系数更大的弹簧做实验，图像斜率将________。（选填“不变”“变大”或“变小”）
（5）若实验中测得的一组数据：，，，，。由此计算比例常数________N/m。
12．（12分）在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。
（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到合力的关系。下列措施中不需要和不正确的是_____；
A．平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码，使小车能匀速滑动；
B．每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力；
C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力；
D．每次小车都要从同一位置开始运动；
E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源；
（2）实验使用频率为50Hz的交流电源，得到的一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起，每4个点取一个计数点，第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm，第3与第4个计数点的间距为=4.71cm，该小车的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。
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，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积，活塞的质量为，厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B到气缸底部的距离为，A、B之间的距离为，外界大气压强，开始时活塞停在B处，缸内理想气体的压强为，温度为27℃。现缓慢加热缸内气体，直至活塞刚好到A处，取。求：
①活塞刚离开B处时气体的温度；
②活塞刚到A处时气体的温度。
14．（16分）跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳伞。如果一个质量为50kg的运动员在3658m的高度从飞机上跳出（初速为零），降落40s时，竖直向下的速度达到50m/s，假设这一运动是匀加速直线运动。求：
（1）运动员平均空气阻力为多大？
（2）降落40s时打开降落伞，此时他离地面的高度是多少？
（3）打开降落伞后，运动员受的阻力f大于重力，且f与速度v成正比，即f＝kv（k为常数）。请简述运动员接下来可能的运动情况。
15．（12分）如图所示，绝缘轨道CDGH位于竖直平面内，圆弧段DG的圆心角为θ=37°，DG与水平段CD、倾斜段GH分别相切于D点和G点，CD段粗糙，DGH段光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道处于场强为E=1×104N/C、水平向右的匀强电场中。一质量m=4×10-3kg、带电量q=+3×10-6C的小滑块在C处由静止释放，经挡板碰撞后滑回到CD段的中点P处时速度恰好为零。已知CD段长度L=0.8m，圆弧DG的半径r=0.2m；不计滑块与挡板碰撞时的动能损失，滑块可视为质点。求：
（1）滑块在GH段上的加速度；
（2）滑块与CD段之间的动摩擦因数 ；
（3）滑块在CD段上运动的总路程。某同学认为：由于仅在CD段上有摩擦损耗，所以，滑块到达P点速度减为零后将不再运动，在CD段上运动的总路程为L+=1.2m。你认为该同学解法是否合理？请说明理由，如果错误，请给出正确解答。
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、B
【解析】
A．小圆环到达B点时受到细线水平向右的拉力和圆弧轨道对圆环的水平向左的支持力，竖直方向受到向下的重力，可知此时小圆环的加速度为g竖直向下，选项A错误；
B．小圆环从A点由静止开始运动，运动到B点时速度恰好为零，且一切摩擦不计，可知小圆环到达B点后还能再次回到A点，选项B正确；
C．小圆环到达P点时，因为轻绳与轨道相切，则此时小圆环和物块的速度相等，选项C错误；
D．当小圆环运动到B点速度恰好为0时，物块M的速度也为0，设圆弧半径为R，从A到B的过程中小圆环上升的高度h=R；物块M沿斜面下滑距离为
由机械能守恒定律可得
解得
选项D错误。
故选B。
2、C
【解析】
根据电势的物理意义：电势是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关．可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的电势不变，故C正确，ABD错误；故选C.
3、D
【解析】
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式F＝BIL求解安培力；根据楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判定安培力的方向，即可求解。
【详解】
0﹣2t0，感应电动势为：E1＝SS，为定值，3t0﹣5t0，感应电动势为：E2＝SS，也为定值，因此感应电流也为定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律，可知，线圈中感应电流方向顺时针，依据左手定则，可知，线框ab边受到安培力方向向上，即为正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，为负，大小增大，而在2t0﹣3t0，没有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，为正，大小减小；在4t0﹣5t0，安培力方向向下，为负，大小增大，故D正确，ABC错误。
4、C
【解析】
A．由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；
B．在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B错误；
C．由图象与时间轴围成面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，且丁的面积大于丙，所以丁车在t2时刻领先丙车最远，故C正确；
D.0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D错误。
5、A
【解析】
AB．由右手螺旋定则可知，L1在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，21在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，L3在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向，L4在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向，由平行四边形定则可知，菱形中心处的合磁感应强度不为零，方向应在OL3方向与OL2方向之间，故A正确，B错误；
C．L1和L3受力如图所示，由于四根导线中的电流大小相等且距离，所以每两根导线间的相互作用力大小相等，由几可关系可知，所受安培力与所受安培力大小相等，方向不同，故CD错误；
故选A。
6、B
【解析】
电子在电场力的作用下做类平拋运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动：
根据动能定理：
所以有：
故B正确，ACD错误。
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、BDE
【解析】
A．当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非所有分子热运动速率都一定增大，选项A错误；
B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项B正确；
C．在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，不利于蒸发，选项C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同，选项D正确；
E．一定质量的理想气体温度由T1升高到T2，则内能变化量相同，经等压过程，体积变大，对外做功W<0，则等容过程中不对外做功W=0，根据热力学第一定律可知，等压过程比等容过程吸收的热量多，选项E正确。
故选BDE。
8、BD
【解析】
A．根据等量异种点电荷的电场线分布，可知，两点电荷连线的中垂面是等势面，电势为0，正点电荷附近电势大于0，负点电荷附近电势小于0，根据对称关系可得
其中
，
所以小球从C到D运动过程中，只有电场力做功，且由于电势降低，所以电势能减小，电场力做正功，小球在做加速运动，所以A错误；
B．小球由C到D，由动能定理得
则由C到O，由动能定理可得
所以B正确；
C．由分析可知
无穷远处电势也是0，小球由O到D加速运动，再由D到无穷远处，电势升高，电势能增加，电场力做负功，小球做减速运动，所有不可能返回O点，所以C错误；
D．小球从O到无穷远处，电场力做功为0，由能量守恒可知，动能变化量也是0，即无穷远处的速度为
所以D正确。
故选BD。
9、ACD
【解析】
A． 物块从A到B做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得
mgR-Wf=0
可得克服摩擦力做功：
Wf=mgR
故A正确；
B． 物块从A到B过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，物块从A到B过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；
C． 物块从P到A的过程，由机械能守恒得
可得物块A到B过程中的速度大小为
物块在B点时，由牛顿第二定律得
解得：
根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为，故C正确；
D．在C点，物体的竖直分速度为
重力的瞬时功率
故D正确。
故选：ACD。
10、ABE
【解析】
A．过程ab中气体的体积不变，没有做功；温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；
B．设a状态的压强为，则由理想气体的状态方程可知
所以
同理
解得
所以
故B正确；
C．过程b到c，温度降低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，故C错误；
D．温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误；
E．由图可知过程ca中气体等温膨胀，内能不变，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确；
故选ABE。
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、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
（1）[1]．滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
（2）[2]．弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等，解①②式得
③
（3）[3]．该图像在纵轴上有正截距。则③式为
（c为截距）
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能，主要原因是滑块运动过程中受阻力，或导轨右侧高于左侧。
（4）[4]．由③式知，图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验，则b更大，则图像斜率变小。
（5）[5]．由③式得
12、ADE 0.88
【解析】
（1）[1]AB．平衡摩擦力时，不是在砝码盘中添加砝码，而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即
可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；
C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力，故C正确，不符合题意；
D．实验中每次小车不需要从同一位置开始运动，故D错误，符合题意；
E．.实验中应先开打点计时器的电源，然后再放小车，故E错误，符合题意；
故选ADE。
（2）[2]每4个点取一个计数点，则两个相邻计数点的时间间隔为
根据
得
代入数值解得
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、①350K ②490K
【解析】
①开始时缸内理想气体的压强为，温度为T1=27℃=300K
活塞刚离开B处，气体的压强
由查理定律
解得
T2=350K
②活塞刚到B处时气体的体积
V1=hS；
活塞刚到A处时气体的体积
V2=(h+l)S；
从B到A气体做等压变化，则根据盖吕萨克定律
解得
T3=490K
14、（1）437.5N；（2）2658m（3）①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。
【解析】
考查牛顿第二定律的应用。
【详解】
（1）加速下落过程中的加速度：
a＝＝m/s2＝1.25m/s2
根据牛顿第二定律得：
mg﹣f＝ma
解得：
f＝mg﹣ma＝500﹣50×1.25N＝437.5N
（2）加速降落的位移：
s＝＝×1.25×402m＝1000m
距离地面的高度：
h＝3658m﹣1000m＝2658m
（3）若阻力f大于重力G，则合外力方向向上，与向下的速度方向相反，所以物体的速度将减小。由牛顿第二定律：
其中f＝kv
整理得：
因为速度在逐渐减小，所以a将变小。
①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。
②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。
15、（1），（2）0.25，（3）。
【解析】
（1）GH段的倾角θ=37°，滑块受到的重力：
mg=0.04N
电场力：
qE=0.03N
qEcosθ=mgsinθ=0.024N
故加速度a=0；
（2）滑块由C处释放，经挡板碰撞后第一次滑回P点的过程中，由动能定理得：
解出：；
（3）该同学观点错误，滑块在CD段上受到的滑动摩擦力：
Ff= mg=0.01N
小于0.03N的电场力，故不可能停在CD段；
滑块最终会在DGH间来回往复运动，到达D点的速度为0，全过程由动能定理得：
解出：s==3L=2.4m。
