2024届河北省武邑中学高三上学期三调考试物理试题及答案

物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题，共46分）和第Ⅱ卷（非选择题，共54分）两部分。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共10小题。第1-7题为单项选择题，每题4分，共28分；第8-10为多选题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选不全得3分，错选得01.R和RO和O5°1212最低点O平滑连接。MN点分别位于OMN两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（）A.一定在O点的右侧一定在O点的左侧恰好在O点D.条件不足，无法确定2.北京时间2023年5月30日9时31F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，在太空飞行数小时后与空间站组合体径向交会对接，与神舟十五号乘组进行在轨轮换，再现6名航天员“太空会师”名场面。中国空间站的运动可视为绕地心的匀速圆周运动，运动周，地球半径为R，地球表面的重力加速为g，则下列说法正确的是（）A.空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态R空间站运动的速率为T2T2空间站运动的轨道半径为32gR2D.空间站运动的加速度大小为3T第页共页3.aC和DC三点位干同一直线上，=BC=4mDC=3m，DCABtAC处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b示，振动方向与平面垂直，己知波长为4m。下列说法正确的是（）A.这三列波的波速均为2m/s=2s时，D处的质点开始振动=4.5s时，D处的质点向y轴正方向运动D.=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm4.L的轻绳悬挂一质量为mO天花板上还固定着一个锋利刀片。在最低点A时，现给小球一个水平向左的初速度，当小球摆到B点时，轻绳被刀片割断，此时OB与竖直方向OA的夹角为45°，轻绳被割断后小球向左运动的最高点为，此时小球的速度大小为gA点开始运动时受到轻绳的拉力大小）L222A.L2mv2L232mgD.32L5.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷BOAAB所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于ABO为几何中心、边长为R的正方形abcd平面垂直于圆面且与共面，两平面边线交点分别为e，g为圆面边缘上一点。下列说法正确的是（）第页共页A.、、g三点电势相等ab、、d四点电场强度相同将一负试探电荷沿aba移动到b过程中，试探电荷的电势能先增大后减小D.将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中，试探电荷受到的电场力先减小后增大6.如图所示，质量相等的两个静止小球A和B，中间用轻质弹簧连接，A的上端用轻绳系在足够高的天花vv2板上。现将轻绳剪断开始计时，直至A球速度为，B球速度为，且方向均向下，则该过程所用时间为1（）12122g12122gA.D.gg7.如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空O的位置不变，其中说法正确的是（）A.将开关保持闭合，若将上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量不变开关保持断开，若将上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出第页共页D.开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子不能从极板右端射出8.m的小物体静止于长LO沿逆时针方向缓缓转过角，转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法正确的是（）A.板对物体的支持力不做功板对物体的支持力对物体做的功mgLsinα板对物体的摩擦力做功为0D.重力对物体做功为mgLsinαRQ9.RQ的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有RQR吸附酒精气体浓度升高时（Q气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当）R1中的电流增大A.L两端电压增大E的总功率增大RD.消耗的功率减小010.mv静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，0经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）43902A.小球所受的电场力为小球在最高点B的动能为D.小球在C点的动能为32980202小球在C点的机械能比在A8第页共页第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共14如图（a）所示。实验步骤如下：①将手机用胶带固定木块上，把木块放置在木板上。调整小滑轮使细线与水平木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿细线方向做直线运动。显示的木块运动的加速度a。③改变砂和砂桶的总质量，重复步骤②多次进行实验。④根据实验数据作出木块运动的加速度a与其对应的弹簧测力计的示数F变化的图像，如图（b）所示。根据上述信息，回答下列问题：g10m/s21）该同学从手机说明书上查到该手机质量为150g，已知重力加速度大小为据可得木块的质量m为______kg，不计固定手机所用胶带的质量，木块与长木板之间的动摩擦因数______为2）实验过程中如果没有调整木板水平，小滑轮一端较低，木板与水平方向有一定摩擦因数的测量结果______12.某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为______mm；2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，电压表应选______；电流表应选______第页共页VA.电压表，量程0~3V，内阻约3kΩ1VB.电压表，量程0~15V，内阻约15kΩ2AC.电流表D.电流表，量程0.6A，内阻约10Ω1A，量程0~100mA，内阻约2Ω2E.滑动变阻器0~10Ω）电动势为4.5V的电源，内阻不计G.，导线若干（3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图______。三、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按13.EmEg为重力加速度负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度E的大小和方向；E2及其方14.滑动，设每颗算珠的质量均为m=10g，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗第页共页l1l1.62cm，算珠与导杆间的动摩擦2算珠未归零，甲靠中挡，甲、乙相隔，乙与边框a0.1。现用手指将甲以v0v的初速度拨出，甲、乙碰撞后瞬间甲的速度大小，1g10m/s2。方向不变，碰撞时间极短。算珠均可视为质点，取重力加速度大小1）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a2）求甲算珠从拨出到停下所需的时间。15.xOy方向沿x0yd为其左边界。一个比荷为k的带正电粒子从区域Ⅰ中的P点由静止释放，刚好能从x轴上的N点离开电场区域Ⅱ，dP点坐标为（，21）求粒子从P点运动到N点所用的时间；2）求粒子从N点离开区域Ⅱ时的速度大小；3N满足的关系。第页共页物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题，共46分）和第Ⅱ卷（非选择题，共54分）两部分。第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共10小题。第1-7题为单项选择题，每题4分，共28分；第8-10为多选题，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选不全得3分，错选得01.R和RO和O5°1212最低点O平滑连接。MN点分别位于OMN两个小球A和B（均可视为质点）同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是（）A.一定在O点的右侧一定在O点的左侧【答案】A恰好在O点D.条件不足，无法确定【解析】【详解】据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则MN两球的运动周期分别为RMN1g2g两球第一次到达O点的时间分别为1R1gtTMM4212gtTNN42第1共页R<Rt<t，故两小球第一次相遇点的位置一定在O点的右侧。12MNA。【点睛】本题关键是采用等效法，将两球在圆弧上的运动看做等效单摆运动，常常称为槽摆，再根据单摆的周期公式，比较时间，即可判断第一次相遇的位置。2.北京时间2023年5月30日9时31F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，在太空飞行数小时后与空间站组合体径向交会对接，与神舟十五号乘组进行在轨轮换，再现6名航天员“太空会师”名场面。中国空间站的运动可视为绕地心的匀速圆周运动，运动周，地球半径为R，地球表面的重力加速为g，则下列说法正确的是（）A.空间站中的航天员在睡眠区睡眠时，他们相对于地心处于平衡状态R空间站运动的速率为T2T2空间站运动的轨道半径为32gR2D.空间站运动的加速度大小为3T【答案】C【解析】A引力提供向心力，加速度不为0，他们相对于地心不处于平衡状态，故A错误；．空间站的轨道半径大于地球半径，令空间站距离地表的高度为h，故空间站的运行速率为2Rh2RTT故B错误；．设空间站的轨道半径为r，则有2Gr2T2地球表面的物体万有引力近似等于重力，则有第2共页MmGmg2R2T2r32故C正确；D．由向心加速度表达式可知22422ra2rrTT结合上述解得2a3TT故D错误。。3.aC和DC三点位干同一直线上，=BC=4mDC=3m，DCABtAC处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b示，振动方向与平面垂直，己知波长为4m。下列说法正确的是（）A.这三列波的波速均为2m/s=2s时，D处的质点开始振动=4.5s时，D处的质点向y轴正方向运动D.=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是2cm【答案】D【解析】【详解】A．由图（b）的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为v/sT故A错误；第3共页．由图（a）可，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为tCv故=2s时，D处的质点还未开始振动。故B错误；．由几何关系可知ADBD=5mB产生的横波传播到D处所需的时间为ADvtAB故=4.5s时，仅波源C处的横波传播到D处，此时D处的质点振动时间为tt-t=1.5s1c由振动图像可知此时D处的质点向y轴负方向运动。故C错误；Dts时，波源C处的横波传播到D处后振动时间为t-t=3s2c由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷。=6s时，波源、B处的横波传播到D处后振动时tt-t=1s3由振动图像可知此时D处为波源AB处传播横波的波峰，根据波的叠加原理可知此时D处质点的位移为y=2-A=2cm故=6s时，D处质点与平衡位置的距离是D正确。D。4.L的轻绳悬挂一质量为mO天花板上还固定着一个锋利刀片。在最低点A时，现给小球一个水平向左的初速度，当小球摆到B点时，轻绳被刀片割断，此时OB与竖直方向OA的夹角为45°，轻绳被割断后小球向左运动的最高点为，此时小球的速度大小为gA点开始运动时受到轻绳的拉力大小）第4共页L222A.L2mv2L232mgD.32L【答案】C【解析】【详解】小球在B点时将速度v正交分解，v的水平分量等于小球在C点的速度vBBvBv对小球从A点运动到B点的过程，由动能定理可知12121452A2BA处绳子拉力大小为，则有L2AF由以上各式解得22F32L。5.如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷BOAAB所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于ABO为几何中心、边长为R的正方形abcd平面垂直于圆面且与共面，两平面边线交点分别为e，g为圆面边缘上一点。下列说法正确的是（）A.、、g三点电势相等ab、、d四点电场强度相同将一负试探电荷沿aba移动到b过程中，试探电荷的电势能先增大后减小D.将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中，试探电荷受到的电场力先减小后增大【答案】A【解析】第5共页【详解】A．根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，图中圆面是一个等势面，e、、g三点电势相等，故A正确；bcdB错误；a到b，电势先增大后减小，所以负试探电荷的电势能先减小后增大，故C错误；De经O到，电场强度先增大后减小，所以试探电荷受到的电场力先增大后减小，故D错误。A。6.如图所示，质量相等的两个静止小球A和B，中间用轻质弹簧连接，A的上端用轻绳系在足够高的天花vv2板上。现将轻绳剪断开始计时，直至A球速度为，B球速度为，且方向均向下，则该过程所用时间为1（）12122g12122gA.D.gg【答案】B【解析】【详解】对小球A进行分析有对小球B进行分析有I1Imv2由于弹簧对A的作用力与弹簧对B的作用力等大反向，则有II01v2g2t7.如图所示，平行板电容器水平放置，开关S断开，电源通过二极管给电容器充电，一带电粒子从上、下极板左侧正中央的O点以一定速度平行于极板射入，恰好从下极板右侧边缘飞出，不计粒子自身重力和空第6共页O的位置不变，其中说法正确的是（）A.将开关保持闭合，若将上极板稍向下移动，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度将开关保持闭合，若将下极板稍向上移动，粒子在极板间运动时电势能减少量不变开关保持断开，若将上极板稍向下移动，粒子仍能从极板右端射出D.开关保持断开，若将上极板稍向上移动，粒子不能从极板右端射出【答案】A【解析】UE【详解】A．将开关保持闭合，电容器电压不变，若将上极板稍向下移动，由可知，极板间电场d强度变大，根据类平抛运动的特点可知，竖直方向的位移不变，加速度变大，则飞行时间变小，要求粒子仍能从下极板右侧边缘飞出，则需要增大入射速度，故A正确；UE可知，极板间电场强度变大，粒子一定打到下极板上，dW可知，由U可知，OO电场力做功减小，根据功能关系可知，粒子在极板间运动时电势能减少量变小，故B错误；S．开关保持断开时，若将上极板稍向下移动，由C和QCUUE导通，故极板上电压不变，由可知，极板间电场强度变大，故粒子一定打到下极板上，故C错误；dSD．开关保持断开时，若将上极板稍向上移动，由C和QCU可知，极板间电场强度不变，则粒子UE中的电流只能从左向右流，则电容器上电荷量不变，结合公式d仍能从极板右端射出，故D错误。A。8.m的小物体静止于长LO沿逆时针方向缓缓转过角，转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法正确的是（）第7共页A.板对物体的支持力不做功板对物体的支持力对物体做的功mgLsinα【答案】板对物体的摩擦力做功为0D.重力对物体做功为mgLsinα【解析】A知板对物体的支持力做正功，A错误；的摩擦力做功为0B正确；．这一过程中重力对物体做功为Gsin由于是缓缓转动，可认为物体的动能保持不变，根据动能定理可得WW0NG可得板对物体的支持力对物体做的功为WWsinNGC正确，D错误。。RQ9.RQ的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有RQR吸附酒精气体浓度升高时（Q气敏电阻的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当）R1中的电流增大A.L两端电压增大第8共页R消耗的功率减小0E的总功率增大D.【答案】AD【解析】RQRR阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，1Q吸附酒精气体浓度升高时电流减小；根据=可知，电源总功率减小；电阻R和R上电压减小，灯泡L上电压和电流均变大，则12R0上电流减小，则消耗的功率减小，选项AD正确，错误。0AD。10.mv静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°。现将该小球从电场中A点以初速度竖直向上抛出，0经过最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）43902A.小球所受的电场力为小球在最高点B的动能为D.小球在C点的动能为32980202小球在C点的机械能比在A8【答案】【解析】【详解】A．如图所示，根据题意可知，小球重力与电场力的合力方向与竖直方向的夹角为37°，由几何关系可得，小球所受的电场力为3Ftan374A错误；．根据题意可知，小球在竖直方向上做匀减速运动，由运动学公式v0第9共页可得，运动到B点的时间为0gt由牛顿第二定律可得，小球在水平方向上加速度为F3axgm4则小球运动到B点的速度为则小球在最高点B的动能为3vatvBx04190322E2B2B正确；．根据对称性可知，小球运动到C点的时间为20g1t则AC间的水平位移为102xat2x122g由功能关系可知，小球从A运动到，机械能的增加量为9082E92即小球在C点的机械能比在A0C正确；8DCC点时的水平分速度为3vatvxx102则小球在C点的速度为则小球在C点的动能为2v202C020第页共页102E2C28D正确；BCD。第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，共14如图（a）所示。实验步骤如下：①将手机用胶带固定在木块上，把木块放置在木板上。调整小滑轮使细线与水平木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿细线方向做直线运动。显示的木块运动的加速度a。③改变砂和砂桶的总质量，重复步骤②多次进行实验。④根据实验数据作出木块运动的加速度a与其对应的弹簧测力计的示数F变化的图像，如图（b）所示。根据上述信息，回答下列问题：g10m/s21）该同学从手机说明书上查到该手机的质量为150g，已知重力加速度大小为据可得木块的质量m为______kg，不计固定手机所用胶带的质量，木块与长木板之间的动摩擦因数______为2）实验过程中如果没有调整木板水平，小滑轮一端较低，木板与水平方向有一定的夹角，这样会导致动摩擦因数的测量结果______【答案】【解析】.0.85②.0.30.）[1][2]令手机质量为M，木块质量为m，对木块与手机整体进行分析，根据牛顿第二定律有第共页2FMmgMma2aFgMm结合图（b22kg101.5g，Mm6.0Mmm0.85kg，0.302）令木板与水平方向的夹角为，对木块与手机整体进行分析，根据牛顿第二定律有2FMmgsinMmgMma2aFgcosgsinMm由于操作过程中，将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动，表明释放砂和砂桶前，木块处于静止状态，即有MmgsinMmgcos则可知gcosgsin0gcosgsing，即有实验中处理数据时，将整体看为了ggcosgsingcos测真真测真即，这样会导致动摩擦因数的测量结果偏小。12.某同学测量电阻约为30Ω的一段圆柱形合金材料的电阻率，步骤如下：1）用螺旋测微器测量其直径示数如图所示，该示数为______mm；2）用伏安法测合金材料的电阻时，除待测合金材料外，实验室还备有如下器材，为了准确测量其电阻，第页共页电压表应选______；电流表应选______VA.电压表，量程0~3V，内阻约3kΩ1VB.电压表，量程0~15V，内阻约15kΩ2AC.电流表D.电流表，量程0.6A，内阻约10Ω1A，量程0~100mA，内阻约2Ω2E.滑动变阻器0~10Ω）电动势为4.5V的电源，内阻不计G.，导线若干（3）为准确测量电阻，应使待测电阻两端电压变化较大，尽量多的测量数据，请选出正确的实验电路图______。【答案】【解析】.1.844##1.845##1.846.A③.D.C）[1]螺旋测微器的读数为15mm+34.4×0.01mm=1.844mm由于最后一位数是估读，所以读数在1.844mm1.846mm之间即可。12）电源的电动势为4.5V，电压表读数应大于量程的，所以电压表应选A电压表，量程比较合适；3[3]电压表选3V，所以电流最大约为U3.0ImAx30所以电流表应选电流表D。3[4]变化较大，尽量多的测量数据，故采用分压式接法。。三、解答题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步第页共页骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按13.EmEg为重力加速度负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度E的大小和方向；E2及其方3E【答案】（）E3E，斜向左下方与水平方向成2）E，斜向右下方水平方向成2【解析】）如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有qEcosqEcosqEqEsinmgqEsin60E3E第页共页，斜向左又小球带负电，电场强度方向与电场力方向相反，则电场强度E的方向与水平方向的夹角为下方。2有sin603EE2EE的方向与水平方向的夹角为，斜向右同理电场强度下方。的方向与电场力的方向相反，则电场强