2024届河北省石家庄市普通高中学校高三上学期教学质量摸底检测物理试卷（解析版）

PAGEPAGE1石家庄市2024届普通高中学校毕业年级教学质量摸底检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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，再选涂其它答案标号。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，只有一项符合题目要求。1.如图所示，一种桥式起重机主要由固定“桥架”和可移动“小车”组成。在某次运送货物过程中，小车沿水平方向向右缓慢移动了6m，同时货物竖直向上移动了8m。该过程中货物相对地面的位移大小为（）A.14m B.10m C.8m D.6m【答案】B【解析】依题意，货物的水平位移为6m，竖直位移为8m，可得故选B。2.一电动汽车在平直公路上以12m/s的速度行驶，t=0时刻撤去牵引力并踩下刹车，其v-t图像如图所示。若不计空气阻力，则在0~8s内关于电动汽车的说法正确的是（）A.受到的制动阻力逐渐增大 B.位移大小为50mC.平均速度大小为6m/s D.平均加速度大小为1.5m/s2【答案】D【解析】A．v-t图像斜率等于加速度，有图可知，加速度逐渐减小，则受到的制动阻力逐渐减小，A错误；BC．v-t图像面积等于位移，汽车做加速度减小的减速运动，则平均速度BC错误；D．平均加速度大小为D正确。故选D。3.中科院紫金山天文台在2023年1月9日首次发现了一颗新彗星，目前，该彗星正朝着近日点运动，明年有望成为肉眼可见的大彗星。如图所示，Ⅱ为该彗星绕太阳运行的椭圆轨道，Ⅰ为某行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道，两轨道相切于B点。A为彗星运动的远日点，B为彗星运动的近日点。下列说法正确的是（）A.彗星运行到A点的速度小于行星运行到B点的速度B.彗星运行到A点的速度大于彗星运行到B点的速度C.彗星运行的周期小于行星运行的周期D.彗星运行到B点的加速度大于行星运行到B点的加速度【答案】A【解析】AB．A为彗星运动的远日点，B为彗星运动的近日点。则彗星运行到A点的速度小于行星运行到B点的速度，A正确，B错误；C．根据开普勒第三定律彗星运动轨道的半长轴大于行星运动半径，则彗星运行的周期大于行星运行的周期，C错误；D．根据得彗星运行到B点的加速度等于行星运行到B点的加速度，D错误。故选A。4.无人机运输货物具有精准快速的优点，已广泛用于边境哨所的货物运输。如图所示，在一次运送任务中，无人机携带10kg的货物沿水平方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动，货物受到与运动方向相反、大小恒为20N的空气阻力，重力加速度g取10m/s2，可知无人机对货物的作用力大小为（）A.30N B.130N C. D.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律无人机对货物的作用力大小为5.如图所示，在xOy坐标系中，x轴上O、M两点固定两个等量异种点电荷-Q、+Q，虚线是以O点为圆心的圆，a、b、c、d、e是圆上的五个点，a、d两点在x轴上，c、e两点关于x轴对称，b、c两点关于y轴对称。下列说法正确的是（）A.c、e两点的电场强度相同B.b、c两点的电势相等C.将一试探电荷-q沿圆周由a点经b移至d点，其电势能增大D.将一试探电荷+q沿圆周由a点经e移至d点，静电力做负功【答案】D【解析】AB．根据等量异种电荷电场以及电势的分布特点，c、e两点的电场强度大小相等，方向不同；b、c两点的电势不相等，AB错误；C．负电荷在电势高的位置电势能小，则-q沿圆周由a点经b移至d点，电势升高，电势能减小，C错误；D．正电荷在电势高的位置电势能打，则+q沿圆周由a点经e移至d点，电势升高，电势能增大，电场力做负功，D正确。故选D。6.如图所示，运动会上，小红同学举着面积为0.5m2的班牌站在班级前。假设风垂直吹到班牌后，速度立即减为0，当班牌所承受垂直牌面的风力为20N时，小红就不能使班牌保持竖直不动状态。空气密度为1.2kg/m3，若班牌始终保持竖直不动，则垂直牌面方向的风速最大值约为（）A.8m/s B.6m/s C.4m/s D.2m/s【答案】B【解析】t时间内垂直吹到班牌的风的质量为根据动量定理垂直牌面方向的风速最大值约为故选B。7.如图所示，带孔物块A穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接，细绳另一端跨过轻质光滑定滑轮连接物块B，A位于与定滑轮等高处。已知物块A的质量为m、物块B的质量为，定滑轮到细杆的距离为L，细绳的长度为2L。现由静止释放物块A，不计空气阻力及定滑轮大小，重力加速度大小为g，两物块均可视为质点，下列说法正确的是（）A.物块A的机械能一直增大B.物块A速度始终小于物块B的速度C.物块A下落的最大距离为LD.物块A、B等高时系统的总动能为【答案】C【解析】A．由静止释放物块A，物块A向下加速运动过程中，重力做正功，绳子的拉力做负功，物块A的机械能减小，故A错误；B．设物块A下滑过程中绳与竖直方向的夹角为α，则由此可知，物块A速度大于物块B的速度，当物块A的速度为零时，物块B的速度也为零，故B错误；C．当物块A的速度为零时，下落的高度最大，则解得故C正确；D．设物块A、B处于同一高度时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为θ，有解得所以等高时的总动能为解得故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，二极管D、电流表和电压表均为理想器件。闭合开关S后，将R3的滑片向下滑动的过程中，电流表、电压表示数对应的变化量大小分别为、。关于这个过程下列说法正确的是（）A.电流表、电压表示数均减小 B.不变C.电容器C所带电荷量减小 D.电源效率降低【答案】BD【解析】A．将R3的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，电源内电压增大，R1两端电压增大，电压表示数减小，故A错误；B．根据不变，故B正确；C．电压表示数减小，电容器两端电压减小，但是由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，所以电荷量不会减小，故C错误；D．电源内电压增大，路端电压减小，电源效率降低，故D正确。故选BD。9.如图所示，倾斜传送带以恒定速率v顺时针转动，现将一小物块由静止放于传送带底端，经过一段时间，小物块运动到传送带的顶端且速率恰好达到v，在整个过程中小物块与传送带之间的摩擦生热为Q，小物块获得的动能为Ek、重力势能的增加量为Ep，下列说法正确的是（）A.Q=Ek B.Q>Ek C. D.【答案】BC【解析】设传送带长度为L，倾角为，质量为m，运动时间为t，物块受到的摩擦力为f，根据题意，有则有可得对物块，根据动能定理产生的热量为其中联立可得则有Q>Ek故选BC。10.如图所示，O点为半径为R的半圆形碗的圆心，质量相同的a、b两小球用一长为R的轻质细杆相连，a球表面粗糙，b球表面光滑。现将a、b两小球及杆放入碗内，系统处于静止状态，细杆水平。现将碗绕O点在纸面内逆时针缓慢旋转30°，此过程a、b两球始终相对碗静止。在旋转过程中，下列说法正确的是（）A.细杆对b球的弹力逐渐增大B.碗壁对b球的弹力逐渐增大C.a球受到碗壁的摩擦力最大值为其重力的倍D.a球受到碗壁的支持力最大值为其重力的倍【答案】AC【解析】AB．对b球受力分析可知，细杆对b球的弹力与碗壁对b球的弹力的夹角始终为，根据受力平衡可知这两个力的合力大小始终等于b球的重力mg，故三个力的矢量三角形始终在同一个圆上，如下图由图可知，该圆的直径为当碗绕O点在纸面内逆时针缓慢旋转30°过程中，细杆对b球弹力Tb逐渐增大，碗壁对b球的弹力Fb逐渐减小，故A正确，B错误；CD．碗绕O点在纸面内逆时针缓慢旋转30°后，a球在最底端，受力分析如下图对b球，由几何关系可知、、mg三个力互成，根据受力平衡可得由受力分析可知，碗绕O点在纸面内逆时针缓慢旋转30°后，a球受到碗壁的支持力和受到碗壁的摩擦力最大，此时由受力平衡可得故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：共54分。11.某同学利用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下：①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下P的示数F；②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上，与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，P、Q的示数，及三细绳的方向OA、OB、OC；③在白纸上从O点沿OC反向延长做有向线段，以为对角线做平行四边形如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段、、的长度分别为④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。回答下列问题：（1）下列做法有利于减小实验误差的是________。A．调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变B．两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜C．记录细绳方向时，选取相距较远的两点D．两个细绳间夹角适当大一些（2）在误差允许的范围内，若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。（3）某次实验中，若平衡时两细绳OA、OB互相垂直，保持OB绳和结点O的位置不动，取下力传感器P，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，此过程中OA绳的拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】（1）CD（2）（3）变大【解析】（1）(1）[1]A．因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器Q的位置时，改变结点O的位置对实验无影响，故A错误；B．两侧杆左右倾斜，对实验无影响，故B错误；C．记录绳子方向时，选用较远的两点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，故C正确；D．为了减小误差，拉橡皮条的夹角可以适当大一些，故D正确。故选CD。（2）[2]根据力的平衡，可以得到几何三角形和力的三角形会相似就有（3）[3]由图可知稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，即两个力的合力不变，方向不变，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，变大。12.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，并利用下列所给器材，尽可能准确地测量水果电池的电动势E和内阻r。实验室提供的器材如下：A．电流表A（0~0.6mA，内阻为50Ω）B．电压表V（0~3V，内阻约5kΩ）C．滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）D．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）E．开关一个，导线若干（1）为了尽可能准确地测量“水果电池”的电动势和内阻，滑动变阻器R应选择_________（选填序号“C”或“D”）。（2）该同学利用上述器材设计了甲、乙两个电路，其中最合理的电路为_________（选填“甲”或“乙”）。（3）该同学选择正确的电路后进行实验，将测得的U、I部分数据对应的点描在了图丙中，请根据这些点画出U-I对应的图线____，由图像可求得电源电动势为_________V，内阻为_________Ω（结果均保留三位有效数字）。（4）若不考虑实验偶然误差，实验测得的水果电池的电动势E测与真实值E真相比，E测_________E真（选填“>”、“=”或“<”）。【答案】（1）D（2）乙（3）见解析1.00950（4）等于【解析】（1）[1]由甲、乙可知滑动变阻器选择限流式接法，且水果电池内阻较大，则滑动变阻器选用大电阻D。（2）[2]水果电池的内阻较大，为了减小误差，需要把电流表与电源先串联起来，用电压表测量滑动变阻器两端的电压。故选乙。（3）[3]画出U-I对应的图线，如图[4][5]由闭合电路欧姆定律，可得可知，图线中纵轴截距为图线的斜率为解得（4）[6]由测量电路可知，所测电动势为真实值，即E测=E真13.在如图所示的直角坐标系xOy中，x<0·的区域Ⅰ存在沿x轴正方向、大小为E0的匀强电场，x>0的区域Ⅱ存在平行y轴方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A（-d，d）点由静止释放，粒子运动到x轴上的B（d，0）点时将区域Ⅱ中的电场瞬间反向，电场强度大小保持不变，粒子恰好经过与A点等高的C点。不考虑电场突变产生的磁场，不计粒子的重力。求：（1）区域Ⅱ内电场的电场强度大小；（2）粒子从进入区域Ⅱ到运动至C点的时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设粒子从A点运动到y轴时速度为v0，有解得粒子进入第一象限后，做类平抛运动水平方向竖直方向代入数据解得（2）如图所示，电场E1反向后，根据对称性可知，粒子经过B点后向下运动的竖直距离为d，向下运动的时间为t，之后粒子向上运动，设运动的时间为，满足粒子从进入区域Ⅱ到运动至C点的时间代入数据解得14.智能驾驶辅助系统极大提高了汽车运行的安全性。如图所示，在某次安全性能测试中两辆汽车A、B沿同一条直线同向行驶，前车B的速度，后车A的速度，A车在时刻发射一超声波脉冲，脉冲波经B车反射后在时被A车刚好接收。A车接收到超声脉冲后立即以大小为的加速度刹车至两车速度大小相等，已知声波在空气中传播的速度，求：（1）A车刹车时A、B两车间的距离；（2）A、B两车速度大小相等时两车间的距离。【答案】（1）28m；（2）8m【解析】（1）设A