2023届河北省高三下学期4月适应性考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．曲线运动是生活中一种常见的运动，下列关于曲线运动的说法中正确的是（　　）A．可能存在加速度为0的曲线运动B．平抛运动是加速度随时间均匀变化的曲线运动C．匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动D．圆周运动不可以分解为两个相互垂直的直线运动2．质量为m的导体棒与两个半径为R的光滑圆弧电极接触良好，两个电极相互平行且都位于竖直平面内，O为其中一个圆弧电极的圆心，截面如图所示，导体棒中通有如图所示电流，导体棒在两个电极间的长度为L，在两电极间加一竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，导体棒恰好静止在电极的圆弧面上。现在通过增大电流的方式使导体棒缓慢地从A点移动到B点，已知OA与水平方向的夹角为60，OB与水平方向的夹角为30。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．磁场方向竖直向上B．当导体棒静止在A点时，流过导体棒的电流大小为mg2B0LC．导体棒从A点移动到B点的过程中电极受到的压力逐渐减小D．当导体棒静止在B点时流过导体棒的电流大小为静止在A点时的3倍3．为了解释氢原子的发光现象，玻尔于1913年提出了原子假说。如图所示，一电子绕氢原子核做匀速圆周运动，基态的轨道半径为r1，电子在该轨道上运动的动能为Ek1，基态原子的能量为E1，某激发态的轨道半径为r2，电子在该轨道上运动的动能为Ek2，该激发态原子的能量为E2。下列说法中正确的是（　　）试卷第1页，共8页

A．Ek2Ek1B．电子可以在r1和r2之间的任意轨道上稳定运动C．处于该激发态的原子向基态跃迁时释放的光子频率为E2E1hD．氢原子的上述能级跃迁释放能量的方式和氢弹释放能量的相同4．冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故，吸入的一氧化碳与红细胞、红血球结合，影响用了红血球运送氧气的能力，造成人体缺氧，高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的气缸来研究高压氧舱内的环境，如图所示，导热气缸内的活塞离气缸底部的高度为h，活塞的横截面积为S，环境温度保持不变。气缸内气体的压强为1.2p0，该小组分别通过向气缸内充气和向下压活塞的方式使气缸内气体的压强增大到2p0。已知大气压强为p0，气缸内气体可视为理想气体，活塞与气缸密封良好，不计活塞与气缸间的摩擦，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）A．活塞的质量为6p0S5gB．仅将体积为0.5Sh、压强为1.6p0的气体充入气缸，可使气缸内气体的压强增至2p03C．仅将活塞缓慢下移h，可以将气缸内气体的压强增至2p05D．在C选项的操作中，气体向外界放出的热量为12p0Sh255．某课外小组搜集了一些地球卫星和木星卫星的数据，利用电脑处理数据后得到了卫星周期的二次方和卫星轨道半径的三次方的关系图像如图所示，已知地球和木星的密度分别为5.52g/cm3和1.33g/cm3，木星的体积约为地球体积的1313倍。下列说法中正确的是（　　）试卷第2页，共8页

A．在相同时间内地球卫星与地心连线扫过的面积和木星卫星与木星球心连线扫过的面积相等

B．所有地球卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积都相等C．图像B的斜率约为图像A的斜率的310倍D．图像A为地球卫星的图像

6．某超小型风力发电机与理想变压器的原线圈连接，变压器的副线圈接内阻为5Ω的电动机。某日该地区的风速是5m/s，风吹到叶片的有效面积为4m2，此时变压器原线圈两端的电压为30V，电动机刚好正常工作。已知空气的密度为1.2kg/m3，假如该风力发电机能将通过扇叶有效面积内空气动能的40%转化为电能，变压器原、副线圈匝数比为1:2，发电机和变压器的线圈电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　）A．每秒冲击发电机叶片的空气动能为120JB．通过变压器原线圈的电流为4AC．通过变压器副线圈的电流为8AD．电动机消耗的电功率为720W

7．B两个物体放在光滑水平面上，如图所示，质量分别为1kg和2kg的A、外力F1、F2同时作用在两个物体上，其中F110t（表达式中各个物理量的单位均为国际单位），

F210N。下列说法中正确的是（　　）

A．t0时，物体A的加速度大小为10m/s2B．t10s后物体B的加速度最小C．t10s后两个物体运动方向相反

D．若仅将A、B位置互换，t0时物体A的加速度为8m/s2二、多选题

试卷第3页，共8页

8．如图所示，在x轴上xa处固定两个带电量均为Q的点电荷，一电子仅在静电力的作用下沿x轴从xa处移动到x下列说法中正确的是（　　）12111a处或沿y轴从ya处移动到ya处。222A．沿x轴移动时电子的动能先增大后减小B．沿y轴移动时电子的动能先增大后减小C．在ya处固定电荷量为125Q的负点电荷，可使ya处的电场强度为0225D．在ya处固定电荷量为2Q的正点电荷，可使ya处的电场强度为09．某同学将一带传感器的木箱从倾角为30的斜坡顶端由静止释放，木箱滑到斜面底端时速度刚好为0，木箱与斜坡上下两部分的动摩擦因数分别为1、2，通过分析处理传感器的数据得到木箱的动能和机械能与木箱下滑位移的关系图像分别如图中a、b所示，已知木箱动能最大时，机械能与动能大小之比为3:1，已知木箱可视为质点，重力加速度为g，以斜坡底端为重力势能零点。下列说法中正确的是（　　）A．1B．23632C．动能最大时，木箱的机械能为3mgL0D．木箱在上、下两段斜坡上滑行过程中产生的热量之比为1:310．如图所示，两导电性良好的光滑平行导轨斜放置，与水平面夹角为30，轨道间距试卷第4页，共8页

为L。导轨中段长为2L的矩形区域内存在垂直于轨道面向上的匀强磁场，磁感应强度1大小为B。相距为L的金属棒a和b静止放在倾斜导轨上，两金属棒由绝缘轻杆连接，a

2与磁场上边界的距离为d。由静止释放ab，当a进入磁场后恰好做匀速运动，b棒刚离开磁场时速度为v。两个金属棒的质量均为m、电阻均为B2L2RgL2，重力加速度为2mgg，运动过程中两金属棒与导轨接触良好，不计其他电阻和摩擦阻力。下列说法中正确的是（　　）A．dL2B．当a棒刚离开磁场时a棒的加速度大小为g4m2L2BgC．ab整体进入磁场的过程中通过a棒的电荷量为D．a、b离开磁场所用时间为2v32Lg2g三、实验题

11．某物理兴趣小组用如图所示的装置研究加速度与力和质量的关系。带挡光片的物体A内有若干质量均为m0的小铁片，B系统刚好静止，B的质量相等。初态时A、物体A、

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图所示，则挡光片的宽度d___________cm。

试卷第5页，共8页

（2）测量挡光片到光电门中心的距离h，将A中的1个小铁片移到B中，由静止释放A，记录挡光片的挡光时间t1。

（3）将A中的2个小铁片移到B中，在相同的初始位置由静止释放A，记录挡光片的挡光时间t2。

（4）多次重复，得到移动的小铁片的数量n和对应的挡光时间t。

（5）以n为横坐标，以___________为纵坐标，将实验测得的数据描点连线，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的加速度与质量成反比，与所受合力成正比。（6）请写出一条产生实验误差的原因___________。

12．用DIS（电流传感器，内阻可忽略）测电源电动势和内阻的电路如图甲所示，R0为一定值电阻。

（1）调节电阻箱R，记录电阻箱接入电路的阻值R和相应的电流I，将测得数据以R为横坐标，以______为纵坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图像，由图线可得该电源电动势为______V（结果保留两位有效数字）。

（2）现有三个相同规格的小灯泡A、B、C，将它们与图甲中电源按图丙所示电路相连，C灯泡两端电压为2.0V，此种灯泡的IU特性曲线如图丁所示，则电源内阻r______（结果均保留三位有，图甲中定值电阻R0______，电源的输出功率为______W。效数字）

四、解答题13．某透明棱镜面如图所示，半圆与矩形的三个边相切，其中半圆的圆心为O，半径为R，矩形的顶点A与圆心O的连线与半圆交于C点，一束光线从矩形左边上某点B射入棱镜，光线与棱镜边界的夹角为30，光线经过一次折射后射向C点，已知光在真空中的速度为c，光在棱镜中的传播速度为（1）光线在B点的折射角；（2）光线在棱镜中的传播时间。试卷第6页，共8页

3c。求：314．某弹簧的弹力与形变量的关系如图甲所示，弹簧竖直固定，将质量为m的小物体A放在弹簧上，并缓慢向下按压物体，使弹簧产生的形变量为x0，突然撤去外力后小物体上升的最大高度为h0，此过程中小物体的最大加速度为2g。将弹簧固定在水平面上，缓慢按压小物体A，使弹簧产生的形变量为2x0，突然撤去外力，小物体在水平面上与质量为3m的小球B相碰，碰后小球滑上与水平面相切、位于竖直平面内的圆弧轨道，圆弧轨道的半径R5h0，圆心角53。不计A、B碰撞过程中的能量损失，不计一4切摩擦和阻力，重力加速度为g，sin534。求：5（1）小物体A在水平面运动时加速度的最大值；（2）小球到达最高点时与圆弧轨道末端的水平距离。15．如图所示，在y0区域存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E，在y0区域存在平行于y轴正方向的匀强磁场（图中未画出）和沿z轴正方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为2E。质量为m、电荷量为q的小球从hP0,,h处由静止释放，小球从原点进入y0区域，在yL处有一垂直于y轴的荧2光屏（图中未画出），小球打在荧光屏上Q0,L,0点。已知重力加速度为g。（1）求y0区域匀强电场的电场强度E；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若磁感应强度取最小值，当小球离y轴最远时，求小球到原点O的距离。试卷第7页，共8页

试卷第8页，共8页

参考答案：

1．C【详解】A．根据曲线运动的特点可知，曲线运动的物体加速度不为0，故A错误；B．平抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动，故B错误；C．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，故C正确；D．圆周运动可以分解为两个相互垂直的简谐运动，故D错误；故选C。2．D【详解】A．对导体棒在A点受力分析，如图所示：由图可知安培力水平向右，所以磁场方向竖直向下，故A错误；B．对导体棒在A点受力分析，有tan60所以mgF安F安B0IAL解得mgtan60IA故B错误；3mg3B0LC．设导体棒与O点的连线与水平方向的夹角为，由受力分析可知FN由牛顿第三定律有mgsinF压FN此过程中θ逐渐减小，所以电极受到的压力逐渐增大，故C错误；答案第1页，共14页

D．由受力分析可知当导线在B点静止时有F安B0IBL解得mgtan30IB3IA故D正确。故选D。3．C【详解】A．电子绕原子核做圆周运动，由库仑力提供向心力得e2v2k2mrr可得电子的动能为12ke21Ekmv22rr由于r1r2，则有Ek1Ek2，故A错误；B．根据玻尔的电子轨道量子化假设，可知电子不可以在r1和r2之间的任意轨道上稳定运动，故B错误；C．处于该激发态的原子向基态跃迁时释放的光子能量为hE2E1可得释放的光子频率为故C正确；E2E1hD．氢原子的上述能级跃迁释放能量的方式和氢弹释放能量的不相同，氢弹是通过轻核聚变释放能量，故D错误。故选C。4．B【详解】A．对活塞受力分析，由平衡条件mgp0Sp1S代入数据可得，活塞的质量为答案第2页，共14页

mA错误；p0S5gB．对体积为0.5Sh、压强为1.6p0的气体，由玻意耳定律1.6p00.5Sh1.2p0V对封闭气体，由玻意耳定律1.2p0Sh1.2p0VpSh联立解得，缸内气体的压强变为p2p0B正确；C．对封闭气体由玻意耳定律31.2p0ShpS(hh)5解得，缸内气体压强变为p3p0C错误；D．由于环境温度不变且气缸是导热的，所以在活塞下移的过程中气体做等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律UQW其中318W1.2p0Shp0Sh525U0解得Q所以，气体向外界放出的热量为故选B。5．C18p0Sh2518p0Sh，D错误。25【详解】A B．开普勒第二定律只适用于某一个卫星绕中心天体的情况，故AB错误；答案第3页，共14页

C．根据万有引力提供向心力有Mm42G2mr2rT变形有42r3TGM2图象的斜率42kGM根据题意地球和木星的密度分别为5.52g/cm3和1.33g/cm3，木星的体积约为地球体积的1313倍，可知木星的质量约为地球质量的310倍，则图像B的斜率约为图像A的斜率的310倍，图像B为地球卫星的图像，故C正确，D错误；故选C。6．B【详解】A．时间t内冲击发电机叶片的空气体积为VSvt所以时间t内冲击发电机叶片的空气动能为Ek所以每秒冲击发电机叶片的空气动能为11Vv2Sv3t2211Ek0EkSv3300Jt2故A错误；B．由题可知发电机的输出功率为PEk0120W所以通过变压器原线圈的电流I1故B正确；C．由变压器原、副线圈的电流关系P4AU1I1n2I2n1可知答案第4页，共14页

I22A故C错误；D．电动机消耗的电功率为变压器副线圈的输出功率即原线圈的输出功率，所以为120W，故D错误。故选B。7．D【详解】A．F210N在水平方向上的分力为F21F2cos378N假设A、B间无弹力，则aBF214m/s2mBt0时，有F110N假设A、B间无弹力，则aAF110m/s2aBmA因此A、B会整体运动，有F1F21(mAmB)a解得aF1F216m/s2mAmB选项A错误；B．物体B的加速度最小时，有aAF110tF8aB21mA1mB2解得t6s选项B错误；C．t10s之前，两物体均沿F1方向加速运动，t10s后F1方向反向，A做减速运动，但两个物体运动方向仍然相同，选项C错误；D．若仅将A、B位置互换，假设A、B间无弹力，则答案第5页，共14页

aAaBF218m/s2mAF15m/s2aAmB说明A、B分离运动，假设正确，则t0时物体A的加速度为8m/s2，选项D正确。故选D。8．AC【详解】AB．等量负点电荷电场分布情况如图x轴上，从xa处移动到x121a处，场强先减小后变大，电场力先做正功后做负功，电21子的动能先增大后减小。y轴上，场强从原点向外，先增大后减小，从ya处移动到2y1a处，电场力先做负功后做正功，电子的动能先减小后增大，A正确，B错误；2125Q的负点电荷ya处的电场强度为225C．在ya处固定电荷量为25QQ25E2kcosk22112aaa22又1a21aa222cos55解得E0C正确；D．在ya处固定电荷量为2Q的正点电荷，可使ya处的电场强度为E2kQ2Qcosk2a2a22a答案第6页，共14页

又cos解得aa2a222ED错误。故选AC。9．BC【详解】AC．木箱在斜面上段滑行的过程有2kQ4a2(mgsin301mgcos30)L1Ek0E1E01mgcos30L1由题意有E13Ek由图可知L15L0解得1故A错误，C正确；B．木箱在斜面下段滑行的过程有3EmgL，k0，E13mgL05(mgsin302mgcos30)L20Ek由图可知L24L0解得1故B正确；32D．木箱在上、下两段斜坡上滑行过程中产生的热量之比答案第7页，共14页

E0E11E102故D错误。故选BC。10．AD【详解】A．设a即将进入磁场时速度为v0，对两个棒整体列动能定理有122mgdsin302mv02对两个棒整体受力分析有2mgsin30F安0而F安BILB解得dL2BLv0L2R故A正确；B．b棒进入磁场到a棒离开磁场时对整体列动能定理有11122mg(2LL)sin302mv122mv0222当a刚离开磁场时对整体受力分析有F安2mgsin302ma又F安BILB解得a=1g2BLv1L2R故B错误；C．ab整体进入磁场过程中Em2gqItttt2R2R2BL故C错误；答案第8页，共14页

D．在ab离开磁场的过程中列动量定理有mgtI安2mv2mv1而EmgI安BILtBLtBtLt2R2R2解得2Lgt故D正确。故选AD。11． 0.560 a 2v32Lg2g实验中有阻力【详解】（1）[1]挡光片的宽度d0.5cm+0.0512mm=0.560cm（2）[2]设向B中转移n个铁片，绳中张力T，对B，根据牛顿第二定律(nm0M)gT(nm0M)a对AT(Mnm0)g(Mnm0)a联立得am0gnM合力为2nm0g，以n为横坐标，以a为纵坐标，将实验测得的数据描点连线，若得到一条倾斜的直线，则表明物体的加速度与质量成反比，与所受合力成正比。（3）[3]产生实验误差的原因：实验中有阻力。12． 1 I3.0 1.33 1.67 1.50【详解】（1）[1]根据IR0REIr解得Rr11R0IEE答案第9页，共14页

1可知，图乙所示图像中以为纵坐标；I[2]根据上述，结合图像有R0r13211/VVEE63解得E3.0V，r3.0R0（2）[3]由于C灯泡两端电压为2.0V，则通过C灯泡的电流为0.45A，灯泡A两端电压为1.0V，通过灯泡A的电流为0.3A，则干路电流为0.3A+0.45A=0.75A路端电压为2.0V，根据UEIr解得r1.33[4]根据上述有r3.0R0解得R01.67[5]根据上述，电源的输出功率为PUI2.00.75W1.50W2BC2(22)R13．（1）rB30；（2）tvc【详解】（1）由题意可知ncvc33c3光线在B点的入射角iB903060由折射定律有n解得siniBsinrB答案第10页，共14页

rB30（2）光线在棱镜中的光路如图所示由几何关系可知光线在C点的入射角iC180604575且siniCsin75sin6033sinC23所以光线在C点发生全反射，然后光线从D点离开棱镜，由正弦定理有BCACsin45sin60由几何关系可知AC(21)R解得BC所以光线在棱镜中的传播时间3(22)R3t14．（1）a6g；（2）2BC2(22)Rvc12h025【详解】（1）小物体在竖直方向运动过程中，当刚刚撤去外力时小物体的加速度最大，由牛顿第二定律有kx0mgm2g当小物体在水平面运动过程中刚刚撤去外力时小物体的加速度最大，由牛顿第二定律有k2x0ma解得a6g答案第11页，共14页

（2）小物体在竖直方向运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep1kx0012x0kx022此过程中由能量守恒有Ep1mgh0当小物体在水平运动过程中弹簧的最大弹性势能Ep2k2x0022x02kx02此过程中由能量守恒有Ep212mv02AB碰撞过程满足mv0mv13mv2121212mv0mv13mv2222小球B沿圆弧轨道上升过程有11223mv23mgR(1cos)3mv322离开圆弧面后小球竖直方向的速度为0时离水平地面最远，有0v3singt此时小球离圆弧末端的水平距离xv3cost解得xmg2nm2）B；（2qqL212h02515．（1）EL2gh2216（n1,2,3）；（3）drv1t1422或drv1t2L49216【详解】（1）小球由静止释放，从原点进入y0区域tanmghqEh2解得答案第12页，共14页

Emg2q（2）y0区域2qEmg小球所受合力为洛伦兹力。小球在原点速度v2与水平方向夹角qEh2ghm25gh2tanh2h2y轴正方向速度v1vcos运动时间tgh2L2Lv1ghz轴负方向速度v2vsin2gh由洛伦兹力提供向心力2v2qv2Bmr运动周期T则2r2mv2BqtnT（n1,2,3）解得B（3）若磁感应强度取最小值2nmqLgh（n1,2,3）2B半径2mqLgh2答案第13页，共14页

rmv2LBq周期T2r2m2Ltv2Bqgh当小球离y轴最远时，运动时间13t1T，t2T44求小球到原点O的距离dr2v1t12LL2216或dr2v1t2449216答案第14页，共14页