2024年河北省普通高中學業水平選擇性考試（物理）一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.鋰是新能源汽車、儲能和信息通信等新興產業的關鍵材料。研究表明,鋰元素主要來自宇宙線高能粒子與星際物質的原子核產生的散裂反應,其中一種核反應方程為

612C+11HA.01n B.-10e C2.我國古人最早發現了尖端放電現象,并將其用于生產生活,如許多古塔的頂端采用“傘狀”金屬飾物在雷雨天時保護古塔。雷雨中某時刻,一古塔頂端附近等勢線分布如圖所示,相鄰等勢線電勢差相等,則a、b、c、d四點中電場強度最大的是A.a點 B.b點 C.c點 D.d點3.籃球比賽前,常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情況判斷籃球的彈性。某同學拍攝了該過程,并得出了籃球運動的v-t圖像,如圖所示。圖像中a、b、c、d四點中對應籃球位置最高的是A.a點 B.b點 C.c點 D.d點4.R1、R2為兩個完全相同的定值電阻,R1兩端的電壓隨時間周期性變化的規律如圖1所示(三角形脈沖交流電壓的峰值是有效值的3倍),R2兩端的電壓隨時間按正弦規律變化如圖2所示,則兩電阻在一個周期T內產生的熱量之比Q1:Q2為 圖1 圖2A.2:3 B.4:3 C.2:3 D.5:45.如圖,彈簧測力計下端掛有一質量為0.20kg的光滑均勻球體,球體靜止于帶有固定擋板的斜面上,斜面傾角為30°,擋板與斜面夾角為60°。若彈簧測力計位于豎直方向,讀數為1.0N,g取10m/s2,擋板對球體支持力的大小為A.33B.1.0NC.23D.2.0N6.如圖,一電動機帶動輕桿在豎直框架平面內勻速轉動,輕桿一端固定在電動機的轉軸上,另一端懸掛一紫外光筆,轉動時紫外光始終豎直投射至水平鋪開的感光紙上,沿垂直于框架的方向勻速拖動感光紙,感光紙上就畫出了描述光點振動的x-t圖像。已知輕桿在豎直面內長0.1m,電動機轉速為12r/min。該振動的圓頻率和光點在12.5s內通過的路程分別為A.0.2rad/s,1.0m B.0.2rad/s,1.25mC.1.26rad/s,1.0m D.1.26rad/s,1.25m7.如圖,真空中有兩個電荷量均為q(q>0)的點電荷,分別固定在正三角形ABC的頂點B、C。M為三角形ABC的中心,沿AM的中垂線對稱放置一根與三角形共面的均勻帶電細桿,電荷量為q2。已知正三角形ABC的邊長為a,M點的電場強度為0,靜電力常量為k。頂點AA.23B.kqa2(6+C.kqa2(33+D.kqa2(3+二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.2024年3月20日,鵲橋二號中繼星成功發射升空,為嫦娥六號在月球背面的探月任務提供地月間中繼通信。鵲橋二號采用周期為24h的環月橢圓凍結軌道(如圖),近月點A距月心約為2.0×103km,遠月點B距月心約為1.8×104km,CD為橢圓軌道的短軸,下列說法正確的是A.鵲橋二號從C經B到D的運動時間為12hB.鵲橋二號在A、B兩點的加速度大小之比約為81∶1C.鵲橋二號在C、D兩點的速度方向垂直于其與月心的連線D.鵲橋二號在地球表面附近的發射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s9.如圖,水平放置的密閉絕熱汽缸被導熱活塞分成左右兩部分,左側封閉一定質量的理想氣體,右側為真空,活塞與汽缸右壁中央用一根輕質彈簧水平連接。汽缸內壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度,彈簧的形變始終在彈性限度內且體積忽略不計。活塞初始時靜止在汽缸正中間,后因活塞密封不嚴發生緩慢移動,活塞重新靜止后A.彈簧恢復至自然長度B.活塞兩側氣體質量相等C.與初始時相比,汽缸內氣體的內能增加D.與初始時相比,活塞左側單位體積內氣體分子數減少10.如圖,真空區域有同心正方形ABCD和abcd,其各對應邊平行,ABCD的邊長一定,abcd的邊長可調,兩正方形之間充滿恒定勻強磁場,方向垂直于正方形所在平面。A處有一個粒子源,可逐個發射速度不等、比荷相等的粒子,粒子沿AD方向進入磁場。調整abcd的邊長,可使速度大小合適的粒子經ad邊穿過無磁場區后由BC邊射出。對滿足前述條件的粒子,下列說法正確的是A.若粒子穿過ad邊時速度方向與ad邊夾角為45°,則粒子必垂直BC射出B.若粒子穿過ad邊時速度方向與ad邊夾角為60°,則粒子必垂直BC射出C.若粒子經cd邊垂直BC射出,則粒子穿過ad邊時速度方向與ad邊夾角必為45°D.若粒子經bc邊垂直BC射出,則粒子穿過ad邊時速度方向與ad邊夾角必為60°三、非選擇題:本題共5題,共54分。11.(8分)(1)某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長,實驗裝置如圖1所示,其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。圖1該同學調整好實驗裝置后,分別用紅色、綠色濾光片,對干涉條紋進行測量,并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數,如表所示:單色光類別x1/mmx6/mm單色光110.6018.64單色光28.4418.08根據表中數據,判斷單色光1為(填“紅光”或“綠光”)。

圖2(2)圖2為探究平拋運動特點的裝置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐標紙的背板處于豎直面內,鋼球在斜槽中從某一高度滾下,從末端飛出,落在傾斜的擋板上擠壓復寫紙,在坐標紙上留下印跡。某同學利用此裝置通過多次釋放鋼球,得到了如圖3所示的印跡,坐標紙的y軸對應豎直方向,坐標原點對應平拋起點。①每次由靜止釋放鋼球時,鋼球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。

②在坐標紙中描繪出鋼球做平拋運動的軌跡。圖3③根據軌跡,求得鋼球做平拋運動的初速度大小為m/s(當地重力加速度g為9.8m/s2,保留2位有效數字)。

12.(8分)某種花卉喜光,但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制作簡易光強報警器,以便在光照過強時提醒花農。該實驗用到的主要器材如下:學生電源、多用電表、數字電壓表(0~20V)、數字電流表(0~20mA)、滑動變阻器R(最大阻值50Ω,1.5A)、白熾燈、可調電阻R1(0~50kΩ)、發光二極管LED、光敏電阻RG、NPN型三極管VT、開關和若干導線等。(1)判斷發光二極管的極性使用多用電表的“×10k”歐姆擋測量二極管的電阻。如圖1所示,當黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時,多用電表指針位于表盤中a位置(見圖2);對調紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置(見圖2)。由此判斷M端為二極管的(填“正極”或“負極”)。

圖1 圖2(2)研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性圖3①采用圖3中的器材進行實驗,部分實物連接已完成。要求閉合開關后電壓表和電流表的讀數從0開始。導線L1、L2和L3的另一端應分別連接滑動變阻器的、、接線柱(以上三空選填接線柱標號“A”“B”“C”或“D”)。

②圖4為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性曲線,圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應光敏電阻受到的光照由弱到強。由圖像可知,光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而(填“增大”或“減小”)。

圖413.(8分)如圖,豎直向上的勻強電場中,用長為L的絕緣細線系住一帶電小球,在豎直平面內繞O點做圓周運動。圖中A、B為圓周上的兩點,A點為最低點,B點與O點等高。當小球運動到A點時,細線對小球的拉力恰好為0,已知小球的電荷量為q(q>0),質量為m,A、B兩點間的電勢差為U,重力加速度大小為g,求:(1)電場強度E的大小。(2)小球在A、B兩點的速度大小。14.(14分)如圖,邊長為2L的正方形金屬細框固定放置在絕緣水平面上,細框中心O處固定一豎直細導體軸OO'。間距為L、與水平面成θ角的平行導軌通過導線分別與細框及導體軸相連。導軌和細框分別處在與各自所在平面垂直的勻強磁場中,磁感應強度大小均為B。足夠長的細導體棒OA在水平面內繞O點以角速度ω勻速轉動,水平放置在導軌上的導體棒CD始終靜止。OA棒在轉動過程中,CD棒在所受安培力達到最大和最小時均恰好能靜止。已知CD棒在導軌間的電阻值為R,電路中其余部分的電阻均不計,CD棒始終與導軌垂直,各部分始終接觸良好,不計空氣阻力,重力加速度大小為g。(1)求CD棒所受安培力的最大值和最小值。(2)鎖定OA棒,推動CD棒下滑,撤去推力瞬間,CD棒的加速度大小為a,所受安培力大小等于(1)問中安培力的最大值,求CD棒與導軌間的動摩擦因數。15.(16分)如圖,三塊厚度相同、質量相等的木板A、B、C(上表面均粗糙)并排靜止在光滑水平面上,尺寸不計的智能機器人靜止于A木板左端。已知三塊木板質量均為2.0kg,A木板長度為2.0m,機器人質量為6.0kg,重力加速度g取10m/s2,忽略空氣阻力。(1)機器人從A木板左端走到A木板右端時,求A、B木板間的水平距離。(2)機器人走到A木板右端相對木板靜止后,以做功最少的方式從A木板右端跳到B木板左端,求起跳過程機器人做的功,及跳離瞬間的速度方向與水平方向夾角的正切值。(3)若機器人以做功最少的方式跳到B木板左端后立刻與B木板相對靜止,隨即相對B木板連續不停地3次等間距跳到B木板右端,此時B木板恰好追上A木板。求該時刻A、C兩木板間距與B木板長度的關系。參考答案1.D2.C3.A4.B5.A6.C7.D8.BD9.ACD10.ACD11.(1)綠光(2分)(2)①相同(2分)②如圖所示(2分)③0.72(0.67~0.77均可,2分)12.(1)負極(3分)(2)①A(1分)A(1分)C(或D,1分)②減小(2分)13.電勢差與場強的關系+牛頓第二定律+圓周運動+電場力做功+動能定理(1)A、B兩點間的電勢差為U,則E=UL(2)小球運動到A點時,由牛頓第二定律有qE-mg=mvA解得小球在A點的速度大小vA=qU-小球從A點運動到B點的過程,由動能定理有qU-mgL=12mvB2-1解得小球在B點的速度大小vB=3qU14.法拉第電磁感應定律+旋轉切割磁感線+力的平衡條件+牛頓第二定律(1)當OA棒切割磁感線的有效長度為l1=2L時,該棒產生的感應電動勢最大,有Emax=Bl12ω此時CD棒所受的安培力最大,結合I=ERFAmax=ImaxBL=B2當OA棒切割磁感線的有效長度為l2=L時,該棒產生的感應電動勢最小,有Emin=Bl22此時CD棒所受的安培力最小,有FAmin=IminBL=B2(2)設CD棒的質量為m,CD棒與平行導軌間的最大靜摩擦力為fOA棒在轉動過程中,CD棒在所受安培力達到最大和最小時均恰好靜止,則有FAmax=mgsinθ+f(1分)FAmin+f=mgsinθ(1分)結合(1)問分析有FAmax=43mgsin則撤去推力瞬間,CD棒的加速度方向沿平行導軌向上,對CD棒由牛頓第二定律有FAmax+μmgcosθ-mgsinθ=ma(2分)聯立解得CD棒與導軌間的動摩擦因數為μ=3a15.人船模型+斜拋運動+綜合分析問題的能力(1)設機器人的質量為M,木板的質量為m,機器人在從A木板左端走到右端的過程,機器人與A木板組成的系統動量守恒,根據“人船模型”可知Mx1=mx2(1分)根據位移關系有x1+x2=LA(1分)聯立解得木板A向左移動的位移x2=1.5m因機器人向右走動過程,B、C始終靜止,則機器人從A木板左端走到右端時,A、B木板間的水平距離為x2=1.5m(1分)(2)機器人起跳后在空中做斜拋運動,設在空中運動的時間為t,起跳時速度為v0,與水平方向的夾角為θ,則水平方向上有x2=v0cosθ·t(1分)豎直方向上有v0sinθ=g·t2聯立解得v0=g機器人起跳過程中,機器人與A木板水平方向上動量守恒,則有Mv0cosθ=mvA(1分)根據功能關系有W=12Mv02+1聯立可得W=3gx2(1+3cos2θ)sin2θ當且僅當tanθ02=2tanθ0,即tanθ0(3)設機器人從A木板上起跳的速度大小為v01,A木板的速度為vA0,機器人跳到B木板左端后與B木板瞬間共速,速度為v共,此時A、B木板間的水平距離為xAB,水平方向上,B、C木板與機器人組成的系統動量守恒,則有Mv01cosθ0=(M+2m)v共(1分)取水平向右為正方向,每一次機器人從B木板上起跳過程中,機器人與B木板組成的系統在水平方向上動量守恒,則有(M+m)v共=MvM1+mvm1=MvM2+mvm2=MvM3+mvm3(1分)又機器人相對B木板連續不停地3次等間距跳到B木板右端,則有(vM1-vm1)t1=L(vM2-vm2)t2=L(vM3-vm3)t3=L聯立可得43v共(t1+t2+t3)-43(vm1t1+vm2t2+vm3t3)=L又3次跳躍后,B木板恰好追上A木板,則有vm1t1+vm2t2+vm3t3+vA0(t1+t2+t3)+xAB=0(1分)機器人跳到B木板右端時,A、C兩木板間距離xAC=vA0(t1+t2+t3)+xAB+LB+v共(t1+t2+t3)(1分)聯立解得xAC=74LB2024年河北省普通高中學業水平選擇性考試（物理）試卷分析一、試卷整體結構2024年河北省普通高中學業水平選擇性考試（物理）試卷在保持往年命題風格的基礎上，進一步突出了對物理學科核心素養的考查。試卷共包含選擇題、實驗題和計算題等多種題型，全面覆蓋了力學、電磁學、熱學、光學及近代物理等多個知識模塊，體現了對學生基礎知識、基本技能和綜合應用能力的全面檢測。二、命題特點1.注重基礎，強化理解：試卷中的選擇題部分主要考查學生對物理基本概念、基本規律和基本原理的理解和掌握情況。通過設置貼近實際生活的情境問題，引導學生運用所學知識分析和解決問題，強化了對物理概念的理解和應用。2.強調實驗，注重探究：實驗題部分不僅要求學生掌握基本的實驗操作技能，還強調了對實驗原理、實驗設計和實驗結果分析能力的考查。通過設計具有探究