2024届河北省高三年级上册省级模拟预测物理试题（二）（含答案解析）

2024届河北省高三上学期省级模拟预测物理试题（二）

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题

1.如图所示，理想变压器原线圈接正弦式交流电源，副线圈接有电阻R和灯泡L,闭

合开关S,滑片P处于图示位置时灯泡正常发光。将滑片P向下缓慢移动，下列说法正

确的是（）

R

A.灯泡L变暗B.副线圈中电流的频率变小

C.电阻R消耗的功率变大D.理想变压器的副线圈输出电压变大

2.小敏将一个排球以速度%竖直向上抛出，经过一段时间后又返回原位置。已知排球

在运动过程中所受的空气阻力大小恒为其重力的;，则上升和下降过程所用时间之比为

（）

A.1:2B.72:2C.72:1D.2:1

3.如图所示，在光滑杆下面铺一张白纸，一带有铅笔的弹簧振子在A、8两点间做简谐

运动，白纸沿垂直杆方向以0.4m/s的速度移动，铅笔在白纸上留下的痕迹如图所示。

已知弹簧的劲度系数上=10N/m,振子（小球与铅笔）的质量为02kg,不考虑一切摩

擦，弹簧的质量忽略不计，弹簧的弹性势能1=g近，x为弹簧的形变量。下列说法正

确的是（）

AOB

A.图线为铅笔的运动轨迹

B.弹簧振子的周期为025s

C.铅笔在x=5cm的位置留下痕迹时，振子的加速度为-4m/s2

D.铅笔在x=10cm的位置留下痕迹时，振子的动能为0.32J

4.过水门仪式是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，“过水门”仪式中的“水门”是

由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相

遇。已知两水柱均沿与水平方向成45。角喷出，且从喷出到在最高点相遇所用时间为3s。

重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力和水流之间的相互作用，下列说法正确的是（）

C.在最高点相遇时，水柱的速度为零D.水喷出的瞬间，速度水平方向分量为

15m/s

5.2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉

卫星发射中心点火发射成功。已知地球质量为神舟十七号的质量为机。，引力常量

为G,不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为根的物体与地心距

离为厂时引力势能为Ep=-必GM处m。该飞船从半径较小的圆周轨道彳升高到半径较大的圆

r

轨道4的过程，发动机至少要做功为（）

GMm。GMm0GMm0GMmaGMm0GMm0

C

A*~2ri2^-2.+2/-~

GMm。+GMm0

.4r2

6.如图所示，图甲为包含两种不同频率光的一细束光从空气射向平行玻璃砖的上表面，

光束经两次折射和一次反射后的情形，图乙为研究某种金属光电效应的电路图。分别用

八b两种光照射如图乙所示的实验装置，都能发生光电效应。下列说法正确的是（）

光束

乙

A.图乙中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数一定增大

试卷第2页，共8页

B.图甲中a光的频率小于b光的频率

C.用。光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大

D.用同一装置研究双缝干涉现象，光a的条纹间距更大

7.如图所示，游戏者享受着坐在喷泉上的快乐。若游戏者的质量M=60.0kg,喷泉喷

到人体的水柱横截面积S=0.01m2,支撑人的水柱高/z=10m,水接触人体后做平抛运

动。忽略空气阻力，水的密度0=l.Oxl（）3kg/m3,重力加速度g取10m/S?,则喷口处的

水流速度为（）

A.B.2^/^5m/sC.4V5m/sD.10#m/s

二、多选题

8.如图所示，在一点电荷形成的电场中，一根光滑直杆与水平方向成30。角放置，尸、

。为杆上相距0.4m的两点。一带正电的小球穿在杆上，从尸点由静止释放，运动到。

点时速度为2m/s。已知重力加速度g取lOm/s"下列说法正确的是（）

A.P、。两点的电场强度不相同

B.P、。两点的电势相同

C.点电荷距尸点的距离一定为0.4m

D.小球所受电场力在此过程中始终做正功

9.一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态8、C,。再回到状态A,其体积V与热

力学温度T的关系图像如图所示，其中的延长线过。点，气体在状态A时的压强为

P。。下列说法正确的是（）

ri

AB

A.A-8过程中气体的压强增大了3p。

B.B-C过程中气体对外界放出的热量小于外界对气体做的功

C.C-。过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量

D.。-A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数减少

10.如图甲所示，长度为L的水平传送带沿顺时针方向做匀速运动，以A、8为端点的

半圆形光滑轨道固定于竖直面内,4点位于传送带的右端正上方,8点与水平地面相切。

质量为0.1kg、可视为质点的小物块从轻放到传送带左端开始计时，物块在传送带上运

动的VT图像如图乙所示。7=2s时物块到达传送带右端，然后恰好能通过A点沿半圆

弧轨道滑下，最终停在水平面上的C点。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.5,

重力加速度g取10m/s，下列说法正确的是（）

A.传送带的长度L为3mB.半圆弧轨道的半径为0.16m

C.C点与2点的距离为2mD.小物块运动到半圆形轨道的8点时所

受支持力的大小为6N

三、实验题

11.某实验小组利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置

的木板上铺上白纸，并用图钉固定。然后在木板上等高的A、B两处固定两个光滑的小

滑轮。，将三根轻绳在。点打结，并挂上适当数量的相同钩码，使系统达到平衡，根据

钩码个数读出三根绳子的拉力耳耳、工，回答下列问题。

试卷第4页，共8页

H

（1）改变钩码个数，实验能完成的是O

A.&=2,4=2，%=4B.々=2,%=2,4=5

C.々=3,%=5,%=5D.%=3,%=5,%=10

（2）实验中，必须要记录的数据有o

A.结点。的位置和。A,OB,OC绳的方向B.OA,OB,0c绳的长度

C.每组钩码的个数D.每个钩码的质量

（3）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细绳。4,OB,

0c的方向，然后从。点沿0C反向延长作一有向线段OC',从C'分别作04的平

行线，分别交。4、。2于A、B'点,如图所示。用毫米刻度尺测得线段OA,0B\0C

的长度分别为4、4、%，另测得细线。4、OB,0c所挂钩码的个数分别为外%、%,

则在误差允许的范围内，如果满足（用所测物理量符号表示）条件，则能够证

明力的合成遵循平行四边形定则。

12.某同学测量一段长度已知、阻值段约为30。的电阻丝的电阻率。实验室提供了以

下器材：

A.电压表V（量程0~3V,内阻约几千欧姆）

B.电流表A1（量程0~50mA,内阻约为10。）

C.电流表A,（量程0~3A,内阻约为0.12Q）

D.电源E（电动势约为3V,内阻约为0.20）

E.定值电阻&（阻值约为20。，允许通过的最大电流为1.0A）

F.滑动变阻器R]（0-5Q,额定电流为0.5A）

G.滑动变阻器&（0-10Q,额定电流为2.0A）

H.滑动变阻器&（0~lkQ,额定电流为0.5A）

I.单刀单掷开关一个，单刀双掷开关一个，导线若干

（1）用螺旋测微器测量金属丝不同部位的直径，然后算出其平均值以某次测量的数

据如图所示，其读数为mm。

-----------------=-25

IIIIIIIII~__20

IIIIIIIIII

05=-15

（2）实验中要尽量多测几组数据，滑动变阻器选择,电流表选择o（均

填写前面序号）

（3）该同学设计的测量金属丝电阻率的实验电路如图所示，先将滑动变阻器的滑动头

滑到最左端，闭合开关S-将单刀双掷开关S?接c,滑动变阻器的滑动头向右滑动，使

得电压表、电流表都有较大角度偏转，读出此时电压表和电流表的读数分别为q、

接着将单刀双掷开关5接a,再次读出此时电压表和电流表的读数分别为。2、%，则

接入电路的金属丝的电阻&=。

（4）若接入电路的金属丝长度为L,则金属丝的电阻率为（用R,、工、。表示）。

四、解答题

13.如图所示，质量为2〃z的玩具电动小货车和质量为机的玩具电动小轿车分别静止在

水平轨道上的A,B两点。小货车从A点由静止开始以恒定的功率尸向右行驶到8点时

刚好达到最大速度，并与小轿车瞬间发生弹性正碰。已知小货车运动过程中所受阻力大

试卷第6页，共8页

小为力小货车从A点行驶到2点用时为北求：

（1）A、2两点的距离；

（2）碰撞后瞬间小货车的速度和小轿车的速度。

14.如图所示，竖直放置的两条足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ相距

为L,导轨上端连接阻值为R的电阻和电容为C的电容器,导轨下部分处于匀强磁场中，

磁感应强度大小为8,方向垂直于导轨平面。一质量为机、电阻不计、长度为L的金属

棒仍在外力作用下垂直于MN、静止在导轨上距离磁场上边界某一高度位置。将开

关S接1,金属棒由静止释放，当金属棒进入磁场时金属棒恰好做匀速运动。己知金属

棒ab始终马MN、导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。

（1）求金属棒由静止释放时，距离磁场上边界的高度加

（2）若将开关接2,将金属棒仍在磁场上边界处由静止释放并开始计时，求经过时间

r时金属棒的速度大小v。

15.“太空粒子探测器”是一种探测宇宙射线的试验设备，其简化原理图如图所示，两个

同心扇形圆弧面P。、之间存在辐射状的加速电场，方向由内弧面指向外弧面，圆

心为。，右侧边长为L的正方形边界abed内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应

强度大小为稣，。点为M边界的中点，P0、。。与ad边界的夹角均为30。。假设太空

中质量为加、电荷量为M的带电粒子能均匀地吸附在外弧面尸。的右侧面上，由静止

经电场加速后均穿过内弧面从O点进入磁场，从。点垂直于面边射入磁场的粒子恰能

从6点离开，不计粒子重力、粒子间的相互作用力及碰撞。

求：

（1）粒子到达0点时的速率%；

（2）内外弧面所加电压U；

（3）现要求外弧面上所有的粒子全部从湖区域离开磁场，求内外弧面所加电压U'

的取值范围。

试卷第8页，共8页

参考答案：

1.A

【详解】AD.将滑片P向下缓慢移动，副线圈匝数变小，根据电压和匝数成正比可知，副

线圈电压变小，则副线圈回路电流变小，灯泡变暗，故A正确D错误；

B.变压器不改变交流电的频率，故B错误；

C.根据

P=I2R

可知，电阻R消耗的功率变小，故C错误。

故选Ao

2.B

【详解】上升过程中

1

mg+—mg=m%

712

力=/印i

下降过程中

1

mg——mg=ma2

z12

/l=~。2’2

解得

%_6

G2

故选B。

3.C

【详解】A.铅笔在一条直线上往复运动，图线不是铅笔的运动轨迹，故A错误；

B.一个周期内白纸移动距离

Z=20cm

白纸移动速度为

v=0.4m/s

该弹簧振子的周期为

r=-=o.5s

答案第1页，共12页

故B错误；

C.振幅A=8cm,铅笔在x=5cm的位置留下痕迹时，弹簧弹力

F=-M=-0.8N

振子的加速度为

a=—=-4m/s2

m

故C正确；

D.根据能量守恒，铅笔在x=10cm的位置留下痕迹时，振子的动能为

1,,

E.=E=—kA"=0.032J

kP2

故D错误。

故选C„

4.B

【详解】A.在竖直方向上，水做竖直上抛运动，则

,12

h.gt

解得

h=45m

故A错误；

BD.由于两水柱均沿与水平方向成45。角喷出，所以水在水平方向的初速度与竖直方向的初

速度相等，即

vx=vy=gt=10x3m/s=30m/s

所以“水门”的跨度为

x=vx-2t=180m

故B正确，D错误；

C.在最高点相遇时，水柱竖直方向速度为零，水柱的速度即为水平速度30m/s,故C错误。

故选B。

5.A

【详解】由题意可知，对飞船，由地球的万有引力提供向心力，可得

解得

答案第2页，共12页

r

所以当飞船在轨道石时，飞船的动能、势能和机械能分别为

GMm

£pl=----o----

rl

GMm

Ei=»

2/

所以当飞船在轨道4时，飞船的动能、势能和机械能分别为

GMm

E=o

仁一2乃

GMm

£P2=-------Q°

r2

_GMm0

2丫2

根据功能关系，可得：发动机做的功为飞船的机械能变化量，即

242rl

故选A„

6.C

【详解】A.图乙中滑动变阻器的滑片向右移动，AK两极板的电压增大，如果已经达到饱

和灌电流，则电流表示数不再增大，故A错误；

B.作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时。光的偏折程度较大，则。光的折射率

较大，频率较大，故B错误；

反射层

C.根据光电效应方程

Ekm=hv-W0

。光的频率较大，所以用。光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大，故C正确;

D.根据

答案第3页，共12页

Ax=­Z

d

。光的频率较大，则。光的波长小，条纹间距更小，故D错误。

故选C„

7.C

【详解】喷口处的水流速度为%,与人体接触时水流速度为"，设水流与人接触的很短时间

加内，水的质量

Am=pv^tS

设这部分水受到的向下的冲击力大小为r，竖直向上为正方向，由动量定理得

-F?AZ0-my

解得

F=pv2S

又根据牛顿第三定律，游戏者对人的冲击力大小

F=F

对游戏者受力平衡得

F'=Mg

得

pv2S=Mg

解得

v=娓5mzs

由运动学公式

Vg-v2=2gh

解得

v0=4布m/s

故选C。

8.AB

【详解】AB.从P点到。点，根据动能定理得

12

%+mgLPQsin30°--mv

答案第4页，共12页

解得

%=。

所以P、。两点的电势相同，根据点电荷电场分布情况可知，P、。两点的电场强度大小相

等，但方向不相同，故AB正确；

C.点电荷距P点的距离不一定为0.4m,故C错误；

D.小球所受电场力在此过程中做功之和为零，所以不是始终做正功，故D错误。

故选AB。

9.AD

【详解】A.过程中气体做等容变化，则

PA_PB,

TA~TB

可得

PB=4PA=4Po

A-B过程中气体的压强增大了

AP=PB-PA=3P°

故A正确；

B.2-C过程中气体的温度降低，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力

学第一定律

△U=W+Q<0

B-C过程中气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功，故B错误；

c.C-。过程中气体做等容变化，气体的温度降低，则气体的压强变小，气体的内能减小，

外界对气体不做功，根据热力学第一定律，气体从外界放出热量，故c错误；

D.D-A过程中气体做等温变化，气体体积增大，气体压强减小，温度不变,平均分子动

能不变，气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数减少，故D正确。

故选AD。

10.ACD

【详解】A.传送带的长度为

L=gx(l+2)x2m=3m

A正确;

答案第5页，共12页

B.由题意，在A点

2

mg=m—v

r

半圆弧轨道的半径为

r=0.4m

B错误；

C.根据动能定理

mg-2r-jumgx=0-^-mv2

。点与B点的距离为

x=2m

C正确；

D.根据机械能守恒

1mv2c12

~+mg'2r=—mvB

在5点

N-mg=m—

r

得

N=6N

D正确。

故选ACDo

n,小n.

11.CAC/CAi=j=i

【详解】（1）[1]设每个钩码质量均为三个绳子上分别挂4、%、%个钩码，则三个绳

子上的拉力为即咫、n2mg、113mg，三个力不再一条直线上，且平衡，受力分析如图

0°<6><90°

根据合力与分力的关系，可知

答案第6页，共12页

\r\mg—n2mg\<n3mg<J(〃Mg+(n2mg

即

2

E—n2\<%<个裙+M2

故选C。

(2)[2]AB.实验中，必须要记录的数据为：作用点的位置，以及三个力的大小和方向。

所以需记录结点。的位置，和。4,OB,0C绳的方向，但OA,OB,0c绳的长度不是力

的大小，故A正确，B错误；

CD.力的大小用钩码的重力表示，由于每个钩码质量相等，只需用加四表示即可，所以只

需要记录每组钩码的个数，不需要测量每个钩码的质量，C正确，D错误。

故选AC。

(3)[3]。4、OB、0c上的力分别为力叩g、和%机g，则VQ4c与力的三角形相似,

有

n1mgn2mgn3mg

4i24

化简得

%n2n3

U[U,TiDrR

12.9.200GB丁-——i-

Ah4L

【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为

D=9mm+20.0x0.01mm=9.200mm

(2)⑵要多测几组数据，所以选择滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器选择最大阻值较小

的，由于电源电动势为3V,若选择R则最小电流为

F

1=-------=0.58A

R1+r

超过了滑动变阻器与的额定电流，所以滑动变阻器选择

故选G。

[3]由于电压表量程为3V,4约为30。，根据欧姆定律

Z=—=0.1A

段

因为滑动变阻器选择分压接法，所以选择电流表A1即可。

答案第7页，共12页

故选B。

(3)[4]

根据欧姆定律，有

Rx+RA+R=

RA+RQ=~~

可得

R,旦旦

Ah

（4）⑸根据

R、=

J

2

ETTD

4

解得

m尺

p=­

4L

PtP2P4P

13.(1)—­m—.(2)T7，Q7，速度均与碰前货车速度方向相同

°J3J

【详解】（1）小货车运动过程中最大速度，合力为零，牵引力等于阻力

P

%=%=7

小货车从A到B由动能定理可得

1,

Pt-fs=—X2根v；

解得

（2）与小轿车瞬间发生弹性正碰

2x2

2mv0=2mvi+mv2,gx2mv0~~2mv：+；mv2

解得碰撞后瞬间小货车的速度和小轿车的速度

P4尸

V]—,Vy-

3f3f

速度均与碰前货车速度方向相同O

m2R2gmgRmg

14.(1)h=；(2)v=

234rtm+B2l3C

答案第8页，共12页

【详解】(1)当金属棒进入磁场时金属棒恰好做匀速运动，重力和安培力平衡可知

mg=BIL

,EBIL

1=—=-----

RR

可得

B2I：V.

mg=R

速度为

mgR

V.=-7—Z-

1B-I3

金属棒由静止释放，做自由落体运动，则距离磁场上边界的高度

2

.Vm2R2

h-----=----------

2g2B4L4

(2)设f时间内金属棒增大的感应电动势

AE=BLAv

电容器增加的电压

CC

根据

\E=NU

求得电路中电流

Av

I=BLC——=BLCa

对金属棒根据牛顿第二定律

mg—BIL=ma

解得

〜+%c

金属棒做匀加速直线运动，速度大小随时间变化的关系

msRm2

v—v+at—•t

xB~?l3m+B21?3c

15.(1)环=迎红；⑵U=25qB/；