2023年河北省衡水中學(xué)高考物理沖刺試卷(一)+答案解析(附后)

2024年3月21日發(fā)(作者：規(guī)則意識(shí))

2023

年河北省衡水中學(xué)高考物理沖刺試卷（一）

1.

如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，玻璃泡

中的磁場可以視為勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與線圈中電流

I

的關(guān)系為為常數(shù)。

電子由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直。測得電子在玻璃泡中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌

跡半徑為

r

，從電子槍射出經(jīng)過加速的電子速度為

v

，電子所帶電荷量為

e

，質(zhì)量為

m

，則勵(lì)

磁線圈中電流和一個(gè)電子在玻璃泡中運(yùn)動(dòng)的等效電流

I

分別為

( )

A.

，

B.

，

C.

、

，

D.

，

倍，光源

S

到縫

2.

在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，

為、連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光屏上

處和處將分別呈現(xiàn)

( )

的光程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的

、點(diǎn)到的光程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的

倍。則

A.

亮條紋、暗條紋

B.

亮條紋、亮條紋

C.

暗條紋、亮條紋

D.

暗條紋、暗條紋

3.

被譽(yù)為“救命神器”的自動(dòng)體外除顫儀，是一種用于搶救心臟驟停患者的便攜

式的醫(yī)療設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖所示，低壓直流電經(jīng)高壓直流發(fā)生器后向儲(chǔ)能電容器

C

充電。除

顫治療時(shí)，開關(guān)撥到

2

，利用電極將脈沖電流作用于心臟，使患者心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)，若無

其他條件變化時(shí)，下列說法正確的是

( )

第1頁，共21頁

A.

脈沖電流作用于不同人體時(shí)，電流大小相同

B.

放電過程中，電流大小不變

C.

自感系數(shù)

L

越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短

D.

電容

C

越小，電容器的放電時(shí)間越長

4.

生活中，有一種叫“彈珠抽獎(jiǎng)游戲”的騙局，如圖甲所示。為破解該騙局，某研究小組

作了深入研究，將裝置放置在水平桌面，調(diào)整裝置前后高度，使得發(fā)射端離桌面的豎直高度

略低于擋板端離桌面的豎直高度，且裝置底板所在平面與水平面的夾角為，側(cè)視圖如圖乙。

圖丙所示的曲線

MON

為該研究小組某一次實(shí)驗(yàn)中彈珠發(fā)射后的部分運(yùn)動(dòng)軌跡，其中

MO

為

圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，

ON

為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切摩擦，重力加速度為

g

，關(guān)于彈珠的

運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

( )

A.

從

M

到

N

，彈珠的速度時(shí)刻在變化，故該過程彈珠的機(jī)械能不守恒

B.

在

ON

過程中，彈珠動(dòng)量的變化量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比，方向不變

C.

彈珠在

ON

過程的加速度為

D.

彈珠從

M

到

O

，受到擋板邊沿的支持力先增大后逐漸減小至

0

若所有平行直導(dǎo)線均通入大小相

5.

一正方形的中心

O

和四個(gè)頂點(diǎn)均固定著平行長直導(dǎo)線，

等的恒定電流，電流方向如圖中所示，下列截面圖中中心長直導(dǎo)線所受安培力最大的是

( )

第2頁，共21頁

A. B.

C. D.

6.

甲、乙兩物體做同向直線運(yùn)動(dòng)，計(jì)時(shí)開始時(shí)都位于坐標(biāo)原

點(diǎn)處，從計(jì)時(shí)開始兩物體運(yùn)動(dòng)的圖像速度的平方與位移

關(guān)系圖像如圖所示。已知乙做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為

a

，根據(jù)

圖像所提供的信息，下列說法正確的是

( )

A.

兩物體在處相遇

B.

甲的速度為

D.

甲與乙的最大距離為

C.

甲、乙速度相等的時(shí)刻為

7.

空間中固定有一點(diǎn)電荷，電性未知，其電場線如圖甲所示，

A

、

B

是某一條電場線上的

兩點(diǎn)。一帶正電的粒子在該電場中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡與

AB

連線重合，運(yùn)動(dòng)方向未知。若粒子

由

A

運(yùn)動(dòng)到

B

，則規(guī)定粒子在

A

點(diǎn)的電勢能為

0

；反之，則規(guī)定粒子在

B

點(diǎn)的電勢能為

0

。

取粒子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槲灰普较颍瑒t粒子在該過程中電勢能關(guān)于位移的變化曲線如圖乙所示。

重力忽略不計(jì)，以下判斷正確的是

( )

A.

該點(diǎn)電荷一定帶正電

8.

“神十四”航天員進(jìn)行約

B.

粒子運(yùn)動(dòng)過程中電場力做正功

小時(shí)的出艙活動(dòng)并圓滿完成既定任務(wù)后，安全返回空間站

，地球表面重力加速度，在離地面高

C.

粒子的運(yùn)動(dòng)方向一定是由

A

運(yùn)動(dòng)到

B

D.

該過程粒子的動(dòng)能增加

問天實(shí)驗(yàn)艙如圖甲所示。已知地球半徑

第3頁，共21頁

度的軌道上，問天實(shí)驗(yàn)艙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所處的位置重力加速度為。

假設(shè)航天員在問天實(shí)驗(yàn)艙的桌面上放置如圖乙中的實(shí)驗(yàn)裝置，不可伸縮的輕繩長為

L

，輕繩

一端綁一個(gè)質(zhì)量為

m

的小球，另一端綁在支架

O

點(diǎn)，在離桌面最近的

A

點(diǎn)位置給小球一個(gè)

垂直于

OA

的初速度

v

，小球沿乙圖虛線軌跡做圓周運(yùn)動(dòng)，其中

B

為最高點(diǎn)，下列說法正確

的是

( )

A.

：：

289

B.

小球經(jīng)過

A

點(diǎn)時(shí)，輕繩的張力大小為

C.

小球從

A

點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)到

B

點(diǎn)過程中，克服重力做功為

D.

小球運(yùn)動(dòng)過程中，輕繩的拉力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

9.

如圖所示，甲同學(xué)爬上山坡底端

C

點(diǎn)處的一棵樹，從樹上

Q

點(diǎn)正對(duì)著山坡水平拋出一

個(gè)小石塊，石塊正好垂直打在山坡中點(diǎn)

P

。乙同學(xué)身高不計(jì)在山坡頂端的

A

點(diǎn)水平拋出一

個(gè)小石塊，石塊也能落在

P

點(diǎn)。已知山坡長度

重力加速度為

g

，空氣阻力不計(jì)，，

，山坡與水平地面間夾角為

，則

( )

，

A.

Q

、

A

兩點(diǎn)豎直高度差為

B.

甲同學(xué)拋出的小石塊初速度大小為

C.

甲、乙兩同學(xué)拋出的石塊在空中飛行的時(shí)間之比為

第4頁，共21頁

D.

若乙同學(xué)僅將小石塊拋出的速度方向變?yōu)榇怪鄙狡缕矫嫦蛏希瑒t小石塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)

的速度大小為

水平面上固定有足夠長的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的正方形區(qū)域

abcd

10.

如圖所示，

有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

部分和傾斜部分由光滑圓弧連接。質(zhì)量為

，該區(qū)域邊長為。導(dǎo)軌的水平

的金屬棒

P

和另一根質(zhì)量為

的金屬棒

Q

分別靜置在導(dǎo)軌上的不同位置，如下圖所示。現(xiàn)將金屬棒

P

從離水平面高度

單位為米處靜止釋放。若兩棒發(fā)生碰撞，則所有碰撞均為彈性碰撞。已知兩金屬棒的電阻

值均為，重力加速度取，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場及導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，

兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。下列說法正確的是

( )

A.

P

剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力

F

的大小為

B.

每當(dāng)

P

完整穿過磁場區(qū)域，

P

的速率就減小

C.

當(dāng)

D.

當(dāng)

，

P

和

Q

不會(huì)發(fā)生碰撞

，

P

和

Q

恰好不發(fā)生第二次碰撞

11.

某同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩物體碰撞過程中動(dòng)量是否守恒。實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：氣墊

導(dǎo)軌、一個(gè)側(cè)邊粘有橡皮泥的滑塊總質(zhì)量為、一個(gè)帶撞針的滑塊總質(zhì)量為、天平、兩

個(gè)壓力傳感器及配件、兩個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，注意將壓力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌上并且輕質(zhì)彈簧連接在傳感器上。

②打開氣泵給氣墊導(dǎo)軌充氣，將質(zhì)量為的滑塊靜置在氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)，將質(zhì)量為的滑

塊向右水平推，使連接在右側(cè)壓力傳感器上的彈簧壓縮一些，然后將滑塊由靜止釋放，兩滑

塊碰撞后一起向左運(yùn)動(dòng)，并擠壓連接在左側(cè)壓力傳感器的彈簧。

③讀取左右壓力傳感器示數(shù)的最大值、。

實(shí)驗(yàn)開始前，為了保證動(dòng)量守恒的條件，需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)整為

______

。

已知彈簧的勁度系數(shù)為

k

，彈簧具有的彈性勢能其中

k

、

x

分別為彈簧的勁度

第5頁，共21頁

系數(shù)和形變量，碰撞前系統(tǒng)的動(dòng)量

______

。

實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為

______

。

12.

新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，小明同學(xué)趁自家“比亞迪宋

汽車維修之際，在專業(yè)師傅的指導(dǎo)下將其所配備的刀片電池進(jìn)行拆解，并測量其中一塊電芯

的電動(dòng)勢

E

和內(nèi)阻

r

，現(xiàn)有如下器材：一個(gè)電阻箱、一個(gè)電流表、一個(gè)定值電阻

開關(guān)和若干導(dǎo)線、一塊電芯、坐標(biāo)紙和刻度尺。

”

已知、

小明同學(xué)將其中一塊電芯按圖

1

甲連接電路，閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻

箱阻值

R

和電流表電流

I

，并作出

則這塊電芯的電動(dòng)勢

______

，

圖線如圖

1

乙所示，圖線的縱軸截距為

a

，斜率為

______

。

與真實(shí)值相比，

______

填“大于”“等于”

，

利用圖甲所示電路測得的內(nèi)阻

或“小于”，該誤差屬于

______

填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”。

為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，小明同學(xué)再按圖

2

甲組裝電路，閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下

電阻箱阻值

R

和電流表電流

I

，又作出

內(nèi)阻

______

結(jié)果請(qǐng)用、和

圖線如圖

2

乙，其斜率為

表示。

，則一塊電芯的

13.

真空中一正三棱柱形透明體，其橫截面如圖所示。

，透明體中心有一半徑為

R

的球形真空

區(qū)域，一束平行單色光垂直

AB

面射向透明體。已知透明體對(duì)

該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為

c

，求：

如圖所示，光線從

D

點(diǎn)射入時(shí)恰好與真空球相切，請(qǐng)問該光

線是從

AC

邊還是

BC

邊射出透明體？并求該光線穿過透明體所

需要的時(shí)間；

第6頁，共21頁

為使光線不能從

AB

面直接射入中間的球形真空區(qū)域，則須在透明體

AB

面貼上不透明紙，

求不透明紙的最小面積。

在光滑水平桌面上靜止著三個(gè)小滑塊，滑塊

1

和滑塊

2

之間壓縮一輕彈簧

14.

如圖所示，

滑塊與輕彈簧之間不拴接，水平桌面的左端

A

處固定一個(gè)與桌面相切的，半徑為

r

的光滑豎

直圓軌道，水平桌面的右端

B

處與一光滑管道內(nèi)徑略大于滑塊大小相切，管道末端與粗

糙地面

CD

在

C

點(diǎn)平滑連接，

D

點(diǎn)處有豎直擋板。現(xiàn)釋放被壓縮的彈簧，滑塊

1

和滑塊

2

被

彈出，滑塊

2

彈出時(shí)的速度，滑塊

1

和滑塊

3

相碰后粘在一起，進(jìn)入圓弧軌道，并

恰好通過最高點(diǎn)

E

，滑塊

2

從

B

點(diǎn)進(jìn)入光滑管道后，在水平軌道上與滑塊

4

碰撞后粘在一起

運(yùn)動(dòng)。已知滑塊

1

和滑塊

3

的質(zhì)量

m

均為，滑塊

2

和滑塊

4

的質(zhì)量

M

均為

，

CD

的長度

，

且四個(gè)滑塊均可看成質(zhì)點(diǎn)，滑塊與粗糙地面

CD

之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

，桌面和地面間高度差，不考慮滑塊與擋板碰撞時(shí)機(jī)械能損失。求：

被滑塊

1

和滑塊

2

壓縮的彈簧的彈性勢能；

光滑豎直圓軌道半徑

r

；

最終滑塊

2

和滑塊

4

停在距

D

點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置。

15.

如圖所示，真空中

A

位置存在一帶電粒子發(fā)射器能夠瞬間在平面內(nèi)發(fā)射出大量初速度

大小為帶電量相同的正電荷，電荷以不同的入射角為與

x

軸正方向的夾角且

射入半徑為

R

的圓形邊界勻強(qiáng)磁場圖中未標(biāo)出，圓形磁場剛好與

x

軸相切于

A

點(diǎn)，所有電荷均在該磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并全部沿

x

軸正方向射出。圖中第三象限虛線

下方一定區(qū)域存在著方向沿

y

軸正向的勻強(qiáng)電場，虛線剛好經(jīng)過

C

點(diǎn)為實(shí)線圓最右端的

點(diǎn)且頂點(diǎn)與

O

點(diǎn)相切，同時(shí)觀察到進(jìn)入該電場區(qū)域的所有電荷均從

O

點(diǎn)射入第一象限，第

一象限內(nèi)存在范圍足夠大的垂直于平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

O

點(diǎn)上方沿

y

的勻強(qiáng)磁場，

軸正方向放置足夠長的熒光屏，電荷打在熒光屏上能夠被熒光屏吸收。已知電荷的質(zhì)量為

m

，電

荷量大小為

q

，

OA

的距離為

2R

，不考慮電荷所受重力及電荷之間的相互作用力。求：

圓形磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向；

勻強(qiáng)電場上邊界虛線的函數(shù)表達(dá)式；

所有電荷在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡所經(jīng)過的區(qū)域的面積。當(dāng)，

第7頁，共21頁

第8頁，共21頁

答案和解析

1.

【答案】

B

【解析】解：根據(jù)題意可知，玻璃泡中的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

速度為

v

的電子在玻璃泡中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力有

聯(lián)立解得：

電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

一個(gè)電子在玻璃泡中運(yùn)動(dòng)的等效電流為

故選：

B

。

先根據(jù)題意確定玻璃泡中的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

的大小。電子在玻璃泡中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛

倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律列式，聯(lián)立求出勵(lì)磁線圈中電流

做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，再求電子在玻璃泡中運(yùn)動(dòng)的等效電流。

本題要讀懂題意，正確理解儀器的工件原理是關(guān)鍵，知道電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛

倫茲力提供向心力。

。根據(jù)求出電子

，故

ACD

錯(cuò)誤，

B

正確。

2.

【答案】

C

【解析】解：光源

S

到縫

樣，則光源

S

到

用光波波長的

ABD

錯(cuò)誤。

故選：

C

。

根據(jù)光疊加的原理光程差等于半波長的整數(shù)倍為暗條紋、光程差等于波長的整數(shù)倍為明條紋分析

判斷。

關(guān)鍵掌握出現(xiàn)明條紋和暗條紋的條件分析判斷。

、的光程差為實(shí)驗(yàn)用光波波長的

，所以是暗條紋；光屏上

處的光程差

倍，

點(diǎn)到

、

、

到處的光程一

處的光程差

倍，則光源

S

到

的光程差為實(shí)驗(yàn)

，所以為亮條紋。故

C

正確，

3.

【答案】

C

【解析】解：脈沖電流作用于不同人體時(shí)，根據(jù)歐姆定律，不同人體的電阻不一定相同，則電

流大小不一定相同，故

A

錯(cuò)誤；

B.

放電過程中，電容器電場能逐漸減小，根據(jù)能量守恒定律，線圈中磁場能逐漸增大，則電流大

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小逐漸增大，故

B

錯(cuò)誤；

C.

根據(jù)振蕩周期

可知自感系數(shù)

L

越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短，故

C

正確；

D.

根據(jù)振蕩周期

可知電容

C

越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短，則電容器的放電時(shí)間越短，故

D

錯(cuò)誤。

故選：

C

。

根據(jù)歐姆定律，分析脈沖電流大小；

根據(jù)能量守恒定律，分析磁場能，分析電流大小；

根據(jù)振蕩周期，分析周期大小和放電時(shí)間。

的掌握，是一道基礎(chǔ)題，但本題考查學(xué)生對(duì)歐姆定律、能量守恒定律以及振蕩周期

具有一定綜合性。

4.

【答案】

B

【解析】解：從

M

到

N

過程中，彈珠做曲線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)刻在變化，但由于只有彈珠的重力

做功，故該過程彈珠機(jī)械能守恒，故

A

錯(cuò)誤；

C.

彈珠在

ON

過程做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力不變，合外力為重力沿斜面向下的分力

由牛頓第二定律可得：

則彈珠加速度為：

故

C

錯(cuò)誤；

B.

在

ON

過程中，由動(dòng)量定理可知，彈珠動(dòng)量的變化量等于彈珠所受合外力的沖量，即：

，

即彈珠動(dòng)量的變化量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比，方向不變，沿斜面向下，故

B

正確；

D.

彈珠從

M

到

O

，在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，由重力的徑向分力

的夾角和擋板邊沿的支持力

為與半徑

提供向心力，設(shè)

MO

所在圓弧的半徑為

R

，由牛頓第二定律有

從

M

到

O

，減小，增大；又因?yàn)榇诉^程重力做負(fù)功，彈珠速度減小，所需向心力

減小，所以彈珠受到擋板邊沿的支持力逐漸減小，直到

O

點(diǎn)，重力的徑向分力恰好提供所需向心

力，此時(shí)支持力為

0

，故

D

錯(cuò)誤。

故選：

B

。

A

、從

M

到

N

過程中，彈珠做曲線運(yùn)動(dòng)，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可判斷速度情況，根據(jù)機(jī)械能守恒的

條件，判斷該過程彈珠機(jī)械能守恒情況。

C

、彈珠在

ON

過程做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則所受合外力不變，由牛頓第二定律列方程可求加速度。

B

、在

ON

過程中，由動(dòng)量定理可知，彈珠動(dòng)量的變化量等于彈珠所受合外力的沖量，列出方程

第10頁，共21頁

即可判斷彈珠動(dòng)量的變化量與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系，及方向情況。

D

、彈珠從

M

到

O

，在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，分析彈珠向心力的來源，根據(jù)牛頓第二定律列方程，

根據(jù)方程分析彈珠受到擋板邊沿支持力的變化情況。

解答本題，關(guān)鍵要理清彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的來源、做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)所受的合外力情況，

同時(shí)要掌握機(jī)械能守恒的條件、動(dòng)量定理的內(nèi)容。

5.

【答案】

D

【解析】解：根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，設(shè)四根導(dǎo)線與中間的導(dǎo)線的相互作用

力均為

F

，則分析如圖所示，

A

受合力為

0

，

B

和

C

受到

2F

的力，

D

受到

正確。

故選：

D

。

的力，

D

所受的安培力最大，故

ABC

錯(cuò)誤，

D

根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，分析中心長直導(dǎo)線所受的安培力，求出合力并比較

大小。

本題考查了電流周圍的磁場以及電流間的相互作用，熟練掌握矢量的合成。本題亦可先求

O

點(diǎn)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度，然后再求出安培力比較大小。

6.

【答案】

D

【解析】解：

A

、由圖像可知，甲做勻速運(yùn)動(dòng)，乙開始時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，在

甲、乙運(yùn)動(dòng)相等的位移

處相遇，

A

錯(cuò)誤；

B

、設(shè)甲的速度為

解得

，在位移內(nèi)乙的加速度為

a

，由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：

時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等，即兩物體不在同一時(shí)刻到達(dá)

處速度相等，則當(dāng)

處，則兩物體不在

，故

B

錯(cuò)誤；

，解得甲、乙速度相等的時(shí)刻為：，故

C

、由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度

-

時(shí)間關(guān)系

C

錯(cuò)誤；

D

、根據(jù)分析可知當(dāng)甲、乙的速度相等時(shí)，相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)的距離為：

D

正確。

，故

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