河北省邯郸市磁县第一名校2024届高三（上）第八次调研物理试卷

试卷更新日期：2024-03-06 类型：月考试卷

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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. 红外测温仪只能捕获红外线，红外线光子的能量为 $0.55 ∼ 1.62 e V$ 。如图为氢原子的能级图，大量处在基态的氢原子吸收某种频率的光子后跃迁到高能级，欲使氢原子辐射的光子能被测温仪捕获，则吸收的光子的能量应为（）

A、10.20 eV B、12.09 eV C、12.75 eV D、2.55 eV

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2. 图中为中国空间站，已知空间站绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不计地球自转的影响，则该空间站离地面的高度为（）

A、 $\sqrt[3]{\frac{4 g R^{2} T^{2}}{π^{2}}}$ B、 $\sqrt[3]{\frac{4 g R^{2} T^{2}}{π^{2}}} - R$ C、 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}} - R$ D、 $\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}}$

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3. 如图所示，细线两端固定在天花板的A、B两点，光滑圆环套在细线上，用大小为F的水平拉力拉着圆环，圆环静止于C点，AC和BC与水平方向的夹角分别为 $37 °$ 和 $53 °$ ，撤去拉力，待圆环最终静止下来，细线上的拉力为 $(s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8)$ （）

A、 $\frac{49 \sqrt{6}}{24} F$ B、 $\frac{17 \sqrt{6}}{8} F$ C、 $2 \sqrt{6} F$ D、 $\frac{25 \sqrt{6}}{12} F$

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4. 高速旋转的网球在流体中飞行将受到垂直于气流方向的横向力的作用，球体产生横向位移，改变原来的运动轨迹，这就是马格努斯效应，研究表明，马格努斯力的大小与球在流体中飞行的瞬时速度v、球旋转的角速度ω、球半径R以及流体的密度ρ、流体与球面间的粘性有关，其表达式为 $F = \frac{π^{2}}{2} ρ A R^{3} ω v ，$ 关于表达式中A 的单位，下列说法正确的是（）

A、国际单位制中，A的单位是 N/m³ B、国际单位制中，A的单位是 kg/rad C、国际单位制中，A的单位是 kg/m³ D、国际单位制中，A是一个没有单位的比例系数

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5. 玩具车甲、乙并排在平直的轨道上开始计时，通过计算机描绘了两玩具车速度的平方与位移的关系图像，已知两玩具车的运动方向相同。则下列说法正确的是（）

A、玩具车停止运动前的最大间距为 $\frac{14}{3} m$ B、玩具车甲、乙的加速度大小之比为 $1 ： 1$ C、两玩具车 $t = \frac{4}{3} s$ 时再次并排 D、经 $t = \frac{4}{3} s$ 两玩具车的速度相等

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6. 如图所示的电路中，电表均为理想电表，电源的内阻 $r = R_{3}$ 。闭合开关，滑动变阻器的滑动触头向右滑动过程中，则（）

A、电流表 $A_{1}$ 的示数减小、电流表A₂的示数不变、电压表V的示数减小 B、电流表 $A_{1}$ 示数的变化量比电流表A₂示数的变化量小 C、电源的输出功率、电源的效率均减小 D、电容器C两极板的电场强度减小

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7. 图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内四等分，其中两个四分之一圆内有垂直于圆面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B ，半径大于r的扇形金属线框AOC绕O点在垂直于磁场的平面内以角速度ω匀速转动，∠AOC=30°，线框的电阻为R ，则线框转动一周过程中，线框中感应电流的有效值为（）

A、 $\frac{\sqrt{3} B r^{2} ω}{6 R}$ B、 $\frac{\sqrt{3} B r^{2} ω}{12 R}$ C、 $\frac{\sqrt{3} B r^{2} ω}{3 R}$ D、 $\frac{\sqrt{3} B r^{2} ω}{2 R}$

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二、多项选择题：本题共3 小题，每小题6 分，共 18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。

8. 用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的，图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是（）

A、a光的频率比b光的大 B、在水中a光传播的速度比b光的大 C、水对a光的折射率比b光大 D、b光的波长比a光的短

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9. 如图所示为边长为 $L = 0.2 m$ 的正六边形abcdef ，空间存在与该平面平行的匀强电场，已知 $φ_{a} = 6 V$ 、 $φ_{b} = 4 V$ 、 $φ_{d} = 2 V$ 。电子在d点速度方向从d到c ，经过一段时间粒子恰好能经过b点。下列说法正确的是（）

A、电场方向由a指向c B、该电场的电场强度大小为 $\frac{2 \sqrt{3}}{15} V / m$ C、f点的电势大小为5V D、粒子在b点的动能与d点动能的比值为 $\frac{7}{3}$

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10. 如图所示，虚线OM、ON的夹角为45°，且两虚线间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一系列质量为m、电荷量为-q的粒子垂直OM以不同的速率射入磁场。已知 $O M = O N = a$ ，磁感应强度大小为B ，忽略粒子的重力。则下列说法正确的是（）

A、粒子从ON间离开磁场的速度 $\frac{(\sqrt{2} - 1) q B a}{m} < v \leq \frac{q B a}{m}$ B、粒子从ON间离开时，所需的最短时间为 $\frac{π m}{8 q B}$ C、能回到OM边界的粒子距离M 点最远为 $2 (\sqrt{2} - 1) a$ D、从OM间离开的粒子，粒子的速度越大在磁场中的运动时间越短

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三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 某同学要测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，将长木板放在水平桌面上，绕过定滑轮的细线一端连接在木块上，另一端悬吊钩码。
将木块靠近打点计时器，调节高度，使连接木块的细线与长木板平行，接通电源，释放木块，当木块在长木板上运动一段距离时，剪断连接钩码的细线，结果打出的纸带如图乙所示。由此可知，细线断后，木块加速运动的加速度大小 $a =$ m/s² ，木块与木板间的动摩擦因数 $μ =$ （结果均保留两位有效数字。打点计时器所用交流电频率为50Hz，g=10m/s²）。

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12. 某实验小组用图甲所示的电路测量两节电池的电动势与内阻。实验时先将滑动变阻器接入电路中的阻值调到最大，闭合开关S₁ ，再将单刀双掷开关、S₂接1，改变滑动变阻器滑片的位置，测出一组电压表的示数U及相应的电流表的示数I ，用测量数据在图乙中作出 $U - I$ 的线性图像；然后将单刀双掷开关：S₂接2，重复以上操作，用测量数据在图乙中作出 $U - I$ 的线性图像。

(1)、利用图乙中作出电源的 $U - I$ 图线，求电源电动势E与内阻的较准确的测量值为 $E =$ V，r=Ω（结果均保留三位有效数字）；

(2)、通过对实验数据的分析与处理，他们同时还测出了所用电流表的内阻 $R_{A}$ 与电压表的内阻 $R_{V}$ ，则 $R_{A} =$ Ω， $R_{V} =$ kΩ（结果均保留三位有效数字）。

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13. 如图所示，粗细均匀导热良好的U形玻璃管竖直放置，左管口封闭，右管口开口。管内有A、B两段水银柱，A水银柱与玻璃管顶端充分接触，B水银柱在右管中的液面比左管中液面高5cm，左管中封闭气体长为10cm，水银柱A长为3cm，大气压强为75cmHg，重力加速度为 $10 m / s^{2}$ ，求（结果可用分数表示）：

(1)、开始时，A水银柱对玻璃管顶端的压强；

(2)、在右管中缓慢倒入水银，当B水银柱在右管中的液面比左管中液面高 10 cm时，B管中倒入的水银柱长度。

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14. 如图所示，半径为 $R = 1 m$ 的圆弧形光滑轨道BC固定在竖直面内，其最低点与地面平滑相切，O为圆心，OB竖直，圆弧所对的圆心角 $θ = 53 °$ ，一个质量为1kg的物块以一定的初速度从A点向右滑去，滑上圆弧轨道后继续上滑并从C点滑出。物块在运动过程中始终受到一个水平向左大小为3N的恒力作用，落地后速度刚好垂直地面。AB间距离为1.2R ，物块可视为质点，与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 求：

(1)、物块从C点滑出时速度大小；

(2)、物块在A点时初速度大小及在B点时对圆弧轨道的压力大小。

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15. 如图所示，两平行导轨EMP、FNQ按如图（a）方式固定，其中倾斜导轨的倾角为 $α = 30 °$ ，其中虚线1 为倾斜导轨和水平导轨（水平导轨足够长）的衔接处，虚线 2 为水平导轨的末端，末端与倾角为 $β = 45 °$ 的平行导轨相接，两虚线间存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图（b）所示。金属棒乙锁定在水平轨道上，距离虚线1的间距为s=2m，t=0时刻金属棒甲由距离虚线1为 $x = 0.4 m$ 处静止释放。已知两导轨之间的距离为L=1m，两金属棒的长度均为L=1m，电阻均为 $R = 0.5 Ω ，$ 金属棒甲、乙与导轨接触良好，质量分别为 $m_{1} = 1.0 k g$ ， m₂= $2.0 k g$ ，重力加速度。 $g = 10 m / s^{2}$ ，忽略一切摩擦和导轨的电阻。求：

(1)、金属棒甲从释放到虚线1 的过程中，金属棒乙中产生的焦耳热为多少？

(2)、如果金属棒甲运动到虚线1的瞬间，金属棒乙的锁定立即解除，以后的过程中两金属棒没有碰撞，且金属棒乙离开水平导轨前二者已共速，则从金属棒甲静止释放到金属棒乙离开水平导轨的过程中，通过金属棒乙某一横截面的电荷量为多少？

(3)、假设虚线2 右侧斜面足够长，通过计算说明金属棒乙落在斜面上后金属棒甲是否在水平导轨上？

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