2023年河北省衡水中学高考物理冲刺试卷(一)+答案解析(附后)

2024年3月21日发(作者：规则意识)

2023

年河北省衡水中学高考物理冲刺试卷（一）

1.

如图为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，玻璃泡

中的磁场可以视为匀强磁场，且磁感应强度大小与线圈中电流

I

的关系为为常数。

电子由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。测得电子在玻璃泡中做匀速圆周运动的轨

迹半径为

r

，从电子枪射出经过加速的电子速度为

v

，电子所带电荷量为

e

，质量为

m

，则励

磁线圈中电流和一个电子在玻璃泡中运动的等效电流

I

分别为

( )

A.

，

B.

，

C.

、

，

D.

，

倍，光源

S

到缝

2.

在图示的双缝干涉实验中，

为、连线中垂线与光屏的交点。光屏上

处和处将分别呈现

( )

的光程差为实验用光波波长的

、点到的光程差为实验用光波波长的

倍。则

A.

亮条纹、暗条纹

B.

亮条纹、亮条纹

C.

暗条纹、亮条纹

D.

暗条纹、暗条纹

3.

被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪，是一种用于抢救心脏骤停患者的便携

式的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器

C

充电。除

颤治疗时，开关拨到

2

，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，若无

其他条件变化时，下列说法正确的是

( )

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A.

脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同

B.

放电过程中，电流大小不变

C.

自感系数

L

越小，放电脉冲电流的振荡周期越短

D.

电容

C

越小，电容器的放电时间越长

4.

生活中，有一种叫“弹珠抽奖游戏”的骗局，如图甲所示。为破解该骗局，某研究小组

作了深入研究，将装置放置在水平桌面，调整装置前后高度，使得发射端离桌面的竖直高度

略低于挡板端离桌面的竖直高度，且装置底板所在平面与水平面的夹角为，侧视图如图乙。

图丙所示的曲线

MON

为该研究小组某一次实验中弹珠发射后的部分运动轨迹，其中

MO

为

圆周运动的一部分，

ON

为匀变速曲线运动。不计一切摩擦，重力加速度为

g

，关于弹珠的

运动，下列说法正确的是

( )

A.

从

M

到

N

，弹珠的速度时刻在变化，故该过程弹珠的机械能不守恒

B.

在

ON

过程中，弹珠动量的变化量与运动时间成正比，方向不变

C.

弹珠在

ON

过程的加速度为

D.

弹珠从

M

到

O

，受到挡板边沿的支持力先增大后逐渐减小至

0

若所有平行直导线均通入大小相

5.

一正方形的中心

O

和四个顶点均固定着平行长直导线，

等的恒定电流，电流方向如图中所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是

( )

第2页，共21页

A. B.

C. D.

6.

甲、乙两物体做同向直线运动，计时开始时都位于坐标原

点处，从计时开始两物体运动的图像速度的平方与位移

关系图像如图所示。已知乙做匀加速运动的加速度为

a

，根据

图像所提供的信息，下列说法正确的是

( )

A.

两物体在处相遇

B.

甲的速度为

D.

甲与乙的最大距离为

C.

甲、乙速度相等的时刻为

7.

空间中固定有一点电荷，电性未知，其电场线如图甲所示，

A

、

B

是某一条电场线上的

两点。一带正电的粒子在该电场中运动的部分轨迹与

AB

连线重合，运动方向未知。若粒子

由

A

运动到

B

，则规定粒子在

A

点的电势能为

0

；反之，则规定粒子在

B

点的电势能为

0

。

取粒子运动方向为位移正方向，则粒子在该过程中电势能关于位移的变化曲线如图乙所示。

重力忽略不计，以下判断正确的是

( )

A.

该点电荷一定带正电

8.

“神十四”航天员进行约

B.

粒子运动过程中电场力做正功

小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站

，地球表面重力加速度，在离地面高

C.

粒子的运动方向一定是由

A

运动到

B

D.

该过程粒子的动能增加

问天实验舱如图甲所示。已知地球半径

第3页，共21页

度的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为。

假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为

L

，轻绳

一端绑一个质量为

m

的小球，另一端绑在支架

O

点，在离桌面最近的

A

点位置给小球一个

垂直于

OA

的初速度

v

，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中

B

为最高点，下列说法正确

的是

( )

A.

：：

289

B.

小球经过

A

点时，轻绳的张力大小为

C.

小球从

A

点圆周运动到

B

点过程中，克服重力做功为

D.

小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力

9.

如图所示，甲同学爬上山坡底端

C

点处的一棵树，从树上

Q

点正对着山坡水平抛出一

个小石块，石块正好垂直打在山坡中点

P

。乙同学身高不计在山坡顶端的

A

点水平抛出一

个小石块，石块也能落在

P

点。已知山坡长度

重力加速度为

g

，空气阻力不计，，

，山坡与水平地面间夹角为

，则

( )

，

A.

Q

、

A

两点竖直高度差为

B.

甲同学抛出的小石块初速度大小为

C.

甲、乙两同学抛出的石块在空中飞行的时间之比为

第4页，共21页

D.

若乙同学仅将小石块抛出的速度方向变为垂直山坡平面向上，则小石块运动到最高点时

的速度大小为

水平面上固定有足够长的两平行光滑金属导轨，导轨间的正方形区域

abcd

10.

如图所示，

有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为

部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。质量为

，该区域边长为。导轨的水平

的金属棒

P

和另一根质量为

的金属棒

Q

分别静置在导轨上的不同位置，如下图所示。现将金属棒

P

从离水平面高度

单位为米处静止释放。若两棒发生碰撞，则所有碰撞均为弹性碰撞。已知两金属棒的电阻

值均为，重力加速度取，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，

两根金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是

( )

A.

P

刚进入磁场时受到的安培力

F

的大小为

B.

每当

P

完整穿过磁场区域，

P

的速率就减小

C.

当

D.

当

，

P

和

Q

不会发生碰撞

，

P

和

Q

恰好不发生第二次碰撞

11.

某同学欲通过实验验证两物体碰撞过程中动量是否守恒。实验室提供器材如下：气垫

导轨、一个侧边粘有橡皮泥的滑块总质量为、一个带撞针的滑块总质量为、天平、两

个压力传感器及配件、两个相同的轻质弹簧。实验装置示意图如图所示：

实验步骤：

①按图安装好实验装置，注意将压力传感器固定在气垫导轨上并且轻质弹簧连接在传感器上。

②打开气泵给气垫导轨充气，将质量为的滑块静置在气垫导轨的左侧，将质量为的滑

块向右水平推，使连接在右侧压力传感器上的弹簧压缩一些，然后将滑块由静止释放，两滑

块碰撞后一起向左运动，并挤压连接在左侧压力传感器的弹簧。

③读取左右压力传感器示数的最大值、。

实验开始前，为了保证动量守恒的条件，需要将气垫导轨调整为

______

。

已知弹簧的劲度系数为

k

，弹簧具有的弹性势能其中

k

、

x

分别为弹簧的劲度

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系数和形变量，碰撞前系统的动量

______

。

实验要验证动量守恒的表达式为

______

。

12.

新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，小明同学趁自家“比亚迪宋

汽车维修之际，在专业师傅的指导下将其所配备的刀片电池进行拆解，并测量其中一块电芯

的电动势

E

和内阻

r

，现有如下器材：一个电阻箱、一个电流表、一个定值电阻

开关和若干导线、一块电芯、坐标纸和刻度尺。

”

已知、

小明同学将其中一块电芯按图

1

甲连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下电阻

箱阻值

R

和电流表电流

I

，并作出

则这块电芯的电动势

______

，

图线如图

1

乙所示，图线的纵轴截距为

a

，斜率为

______

。

与真实值相比，

______

填“大于”“等于”

，

利用图甲所示电路测得的内阻

或“小于”，该误差属于

______

填“系统误差”或“偶然误差”。

为优化实验方案，小明同学再按图

2

甲组装电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下

电阻箱阻值

R

和电流表电流

I

，又作出

内阻

______

结果请用、和

图线如图

2

乙，其斜率为

表示。

，则一块电芯的

13.

真空中一正三棱柱形透明体，其横截面如图所示。

，透明体中心有一半径为

R

的球形真空

区域，一束平行单色光垂直

AB

面射向透明体。已知透明体对

该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为

c

，求：

如图所示，光线从

D

点射入时恰好与真空球相切，请问该光

线是从

AC

边还是

BC

边射出透明体？并求该光线穿过透明体所

需要的时间；

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为使光线不能从

AB

面直接射入中间的球形真空区域，则须在透明体

AB

面贴上不透明纸，

求不透明纸的最小面积。

在光滑水平桌面上静止着三个小滑块，滑块

1

和滑块

2

之间压缩一轻弹簧

14.

如图所示，

滑块与轻弹簧之间不拴接，水平桌面的左端

A

处固定一个与桌面相切的，半径为

r

的光滑竖

直圆轨道，水平桌面的右端

B

处与一光滑管道内径略大于滑块大小相切，管道末端与粗

糙地面

CD

在

C

点平滑连接，

D

点处有竖直挡板。现释放被压缩的弹簧，滑块

1

和滑块

2

被

弹出，滑块

2

弹出时的速度，滑块

1

和滑块

3

相碰后粘在一起，进入圆弧轨道，并

恰好通过最高点

E

，滑块

2

从

B

点进入光滑管道后，在水平轨道上与滑块

4

碰撞后粘在一起

运动。已知滑块

1

和滑块

3

的质量

m

均为，滑块

2

和滑块

4

的质量

M

均为

，

CD

的长度

，

且四个滑块均可看成质点，滑块与粗糙地面

CD

之间的动摩擦因数为

，桌面和地面间高度差，不考虑滑块与挡板碰撞时机械能损失。求：

被滑块

1

和滑块

2

压缩的弹簧的弹性势能；

光滑竖直圆轨道半径

r

；

最终滑块

2

和滑块

4

停在距

D

点多远的位置。

15.

如图所示，真空中

A

位置存在一带电粒子发射器能够瞬间在平面内发射出大量初速度

大小为带电量相同的正电荷，电荷以不同的入射角为与

x

轴正方向的夹角且

射入半径为

R

的圆形边界匀强磁场图中未标出，圆形磁场刚好与

x

轴相切于

A

点，所有电荷均在该磁场的作用下发生偏转，并全部沿

x

轴正方向射出。图中第三象限虚线

下方一定区域存在着方向沿

y

轴正向的匀强电场，虚线刚好经过

C

点为实线圆最右端的

点且顶点与

O

点相切，同时观察到进入该电场区域的所有电荷均从

O

点射入第一象限，第

一象限内存在范围足够大的垂直于平面向里磁感应强度大小为

O

点上方沿

y

的匀强磁场，

轴正方向放置足够长的荧光屏，电荷打在荧光屏上能够被荧光屏吸收。已知电荷的质量为

m

，电

荷量大小为

q

，

OA

的距离为

2R

，不考虑电荷所受重力及电荷之间的相互作用力。求：

圆形磁场磁感应强度的大小及方向；

匀强电场上边界虚线的函数表达式；

所有电荷在第一象限内运动轨迹所经过的区域的面积。当，

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答案和解析

1.

【答案】

B

【解析】解：根据题意可知，玻璃泡中的磁场的磁感应强度

速度为

v

的电子在玻璃泡中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有

联立解得：

电子做匀速圆周运动的周期为

一个电子在玻璃泡中运动的等效电流为

故选：

B

。

先根据题意确定玻璃泡中的磁场的磁感应强度

B

的大小。电子在玻璃泡中做匀速圆周运动，由洛

伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律列式，联立求出励磁线圈中电流

做圆周运动的周期，再求电子在玻璃泡中运动的等效电流。

本题要读懂题意，正确理解仪器的工件原理是关键，知道电子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛

伦兹力提供向心力。

。根据求出电子

，故

ACD

错误，

B

正确。

2.

【答案】

C

【解析】解：光源

S

到缝

样，则光源

S

到

用光波波长的

ABD

错误。

故选：

C

。

根据光叠加的原理光程差等于半波长的整数倍为暗条纹、光程差等于波长的整数倍为明条纹分析

判断。

关键掌握出现明条纹和暗条纹的条件分析判断。

、的光程差为实验用光波波长的

，所以是暗条纹；光屏上

处的光程差

倍，

点到

、

、

到处的光程一

处的光程差

倍，则光源

S

到

的光程差为实验

，所以为亮条纹。故

C

正确，

3.

【答案】

C

【解析】解：脉冲电流作用于不同人体时，根据欧姆定律，不同人体的电阻不一定相同，则电

流大小不一定相同，故

A

错误；

B.

放电过程中，电容器电场能逐渐减小，根据能量守恒定律，线圈中磁场能逐渐增大，则电流大

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小逐渐增大，故

B

错误；

C.

根据振荡周期

可知自感系数

L

越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，故

C

正确；

D.

根据振荡周期

可知电容

C

越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，则电容器的放电时间越短，故

D

错误。

故选：

C

。

根据欧姆定律，分析脉冲电流大小；

根据能量守恒定律，分析磁场能，分析电流大小；

根据振荡周期，分析周期大小和放电时间。

的掌握，是一道基础题，但本题考查学生对欧姆定律、能量守恒定律以及振荡周期

具有一定综合性。

4.

【答案】

B

【解析】解：从

M

到

N

过程中，弹珠做曲线运动，速度时刻在变化，但由于只有弹珠的重力

做功，故该过程弹珠机械能守恒，故

A

错误；

C.

弹珠在

ON

过程做匀变速曲线运动，所受合外力不变，合外力为重力沿斜面向下的分力

由牛顿第二定律可得：

则弹珠加速度为：

故

C

错误；

B.

在

ON

过程中，由动量定理可知，弹珠动量的变化量等于弹珠所受合外力的冲量，即：

，

即弹珠动量的变化量与运动时间成正比，方向不变，沿斜面向下，故

B

正确；

D.

弹珠从

M

到

O

，在斜面上做圆周运动，由重力的径向分力

的夹角和挡板边沿的支持力

为与半径

提供向心力，设

MO

所在圆弧的半径为

R

，由牛顿第二定律有

从

M

到

O

，减小，增大；又因为此过程重力做负功，弹珠速度减小，所需向心力

减小，所以弹珠受到挡板边沿的支持力逐渐减小，直到

O

点，重力的径向分力恰好提供所需向心

力，此时支持力为

0

，故

D

错误。

故选：

B

。

A

、从

M

到

N

过程中，弹珠做曲线运动，由曲线运动的特点可判断速度情况，根据机械能守恒的

条件，判断该过程弹珠机械能守恒情况。

C

、弹珠在

ON

过程做匀变速曲线运动，则所受合外力不变，由牛顿第二定律列方程可求加速度。

B

、在

ON

过程中，由动量定理可知，弹珠动量的变化量等于弹珠所受合外力的冲量，列出方程

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即可判断弹珠动量的变化量与运动时间的关系，及方向情况。

D

、弹珠从

M

到

O

，在斜面上做圆周运动，分析弹珠向心力的来源，根据牛顿第二定律列方程，

根据方程分析弹珠受到挡板边沿支持力的变化情况。

解答本题，关键要理清弹珠做圆周运动的向心力的来源、做匀变速曲线运动所受的合外力情况，

同时要掌握机械能守恒的条件、动量定理的内容。

5.

【答案】

D

【解析】解：根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，设四根导线与中间的导线的相互作用

力均为

F

，则分析如图所示，

A

受合力为

0

，

B

和

C

受到

2F

的力，

D

受到

正确。

故选：

D

。

的力，

D

所受的安培力最大，故

ABC

错误，

D

根据“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，分析中心长直导线所受的安培力，求出合力并比较

大小。

本题考查了电流周围的磁场以及电流间的相互作用，熟练掌握矢量的合成。本题亦可先求

O

点的

磁感应强度，然后再求出安培力比较大小。

6.

【答案】

D

【解析】解：

A

、由图像可知，甲做匀速运动，乙开始时做匀加速运动，在

甲、乙运动相等的位移

处相遇，

A

错误；

B

、设甲的速度为

解得

，在位移内乙的加速度为

a

，由匀加速直线运动规律可得：

时，运动时间不相等，即两物体不在同一时刻到达

处速度相等，则当

处，则两物体不在

，故

B

错误；

，解得甲、乙速度相等的时刻为：，故

C

、由匀变速直线运动的速度

-

时间关系

C

错误；

D

、根据分析可知当甲、乙的速度相等时，相距最远，最远的距离为：

D

正确。

，故

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