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河北省2024年普通高中学业水平选择性考试
物理试卷
本试卷共100分考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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。
1.2023年4月12日21时,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造了新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过某种方法产生等离子体,等离子体满足一定条件就会发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。关于氢的同位素氘或氚的核聚变,其核反应方程为,光速,则下列说法正确的是()
A.比结合能大于的比结合能
B.粒子具有较强的电离能力
C.一个氘核和一个氚核发生核聚变,亏损的质量约为
D.提升等离子体的密度,在常温常压下也能发生聚变反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.和聚变为会放出能量,可知反应核比生成核更加稳定,即的比结合能小于的比结合能,故A错误;
B.根据电荷数和质量数守恒可知,此反应中的电荷数为0,质量数为1,即粒子是中子,中子的穿透能力强,电离能力弱,故B错误;
C.根据质能方程有
则一个氘核和一个氚核发生核聚变,亏损的质量为
故C正确;
D.目前轻核聚变只能在高温高压的环境下进行,故D错误。
故选C。
2.某冰壶比赛赛道的简化图如图所示。A、B、C、D是水平冰面直线赛道上的四个点,其中A是掷出点,D是营垒中心,。运动员将冰壶从A点以初速度掷出,冰壶沿直线做减速运动,经过B点时速度恰好为,另一运动员用冰刷摩擦B、D之间的冰面以减小动摩擦因数,冰壶恰好到达营垒中心D。若未用冰刷摩擦冰面时,冰壶与冰面之间的动摩擦因数为,假设摩擦后的冰面光滑程度处处相同,则摩擦后冰並与冰面之间的动摩擦因数为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设A、B之间的距离为,冰壶由A运动到B,根据运动学公式可得
冰壶由B运动到D,有
解得
故选D。
3.t=0时刻,两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波的波形图如图所示,质点做简谐运动的周期均为T=0.1s,此时刻平衡位置在x=-2m和x=4m处的M、N两质点刚开始振动,下列说法正确的是()
A.两波源的起振方向相反
B.两列波在介质中传播的速度大小不同
C.两列波相遇之前,平衡位置在x=10m处的质点的振动方程为
D.0~1s内,质点P运动的路程s=4.44m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由波的传播方向和波形图可知,两波源的起振方向均沿y轴正方向,故A错误;
B.两列波的波长相同,质点的振动周期相同,因此两列波在介质中的传播速度大小相等,故B错误;
C.平衡位置在x=10m处的质点的振动方程为
故C错误;
D.波传播的速度
两列波传播到P点均需要时间为
则两列波在P点的振动加强,P点振动的振幅为两列波振幅之和,即
振动时间为
质点P运动的路程为
故D正确。
故选D。
4.半径为R的半球形透光材料的截面如图,截面上的O点是半球形透光材料的球心,AB是直径,OD是截面内过O点且垂直直径AB的直线,C是直线OD与球表面的交点。细光束a从O点射入透光材料,入射角为60°,细光束b从距离O点处的E点射入透光材料,入射角为53°。已知,透光材料对细光束a的折射率为,细光束b恰好从C点射出透光材料,sin53°=0.8,不考虑细光束a,b在透光材料中的反射。从透光材料射出后,细光束a和b交于一点,则该点到OD的距离为()
A.3m B.4m C.5m D.6m
【答案】B
【解析】
【详解】作出光路图如图所示
根据题意可得
,
根据折射定律以及几何关系,可以确定
,
设从透光材料射出后,细光束a和b交于一点F,过F点作OD的垂线FG,则满足
代入数据可得
故选B。
5.发电站把电能输送到用电器的远距离输电示意图如图所示。升压变压器和降压变压器均为理想变压器,已知发电机的输出功率为,输出电压是,升压变压器的原、副线圈的匝数比,每条输电线的电阻均为,下列说法正确的是()
A.输电线中的电流为
B.输电线上损失的电压为
C.降压变压器的输出功率为
D.改变用电器的数目,若输电线上损失的功率变为原来的2倍,则降压变压器的输出功率变为原来的倍
【答案】C
【解析】
详解】AB.由
可得升压变压
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