2024届河北省重点中学高三下学期质量检查物理试题

这是一份2024届河北省重点中学高三下学期质量检查物理试题，共14页。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，一个质量为的物块在恒力的作用下，紧靠在一个水平的上表面上保持静止，物块与上表面间静摩擦因数为，取。与水平面的夹角为，则角的最小值为（ ）
A．B．
C．D．
2、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球以初速度从点竖直向上抛出，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从点运动到点的过程中（ ）
A．动能增加B．机械能增加C．重力势能增加D．电势能增加
3、质量为的篮球从某一高处从静止下落，经过时间与地面接触，经过时间弹离地面，经过时间达到最高点。重力加速度为，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
4、在闭合电路中，以下说法中正确的是（ ）
A．在外电路和电源内部，电荷都受非静电力作用
B．在电源内部电荷从负极到正极过程中只受非静电力而不存在静电力
C．静电力与非静电力对电荷做功都使电荷的电势能减少
D．静电力对电荷做功电势能减少，非静电力对电荷做功电势能增加
5、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大，可采用的接法是( )
A．将R1单独接到电源两端
B．将R1、R2并联后接到电源两端
C．将R1、R2串联后接到电源两端
D．将R2单独接到电源两端
6、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为θ，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（ ）
A．小球带负电
B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变小
C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上
D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为0.3m2，总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S1闭合．A中有横截面积为0.2m2的区域C（图中虚线），C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．下列判断正确的是
A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a
B．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4A
C．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向a
D．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C
8、如图所示，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为
B．滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为
C．滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为
D．滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为
9、下列关于热力学定律的说法正确的是_______。
A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等
B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加
C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热
D．低温系统可以向高温系统传递热量
E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到
10、下列说法正确的是
A．用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒
B．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度升高而减少
C．某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该气体的分子体积为V0＝
D．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显
E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求：
(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s；
(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）；
(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图像，据此图像________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因__________________。
12．（12分）某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材：
A．灵敏电流计G（0~5mA，内阻约为60Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约为10kΩ）
C．电阻箱R1（0~999.9Ω）
D．滑动变阻器R2（0~100Ω，1.5A）
E．旧电池2节
F．开关、导线若干
(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为1．0Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω；（保留1位小数）
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为___________Ω；（保留3位有效数字）；
(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U－IG（IG为灵敏电流计的示数）图象如图丙所示，则该干电池组的电动势E=___________V；内阻r=___________Ω（保留3位有效数字）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，底面直径为D，其右端中心处开有一圆孔。质量一定的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计开始时气体温度为300K，活塞与容器底部相距，现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为，求温度为600K时气体的压强。
14．（16分）质量为的卡板静止在光滑水平面上，质量为的小孩以的水平速度跳上木板的A端，站稳后小孩又以的加速度匀加速跑向木板的B端并离开木板，离开后木板恰好静止，求：
(1)小孩在木板上站稳时的速度大小；
(2)木板的长度。
15．（12分）如图所示，一总质量m＝10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S＝1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上，外界大气压强P0＝1.0×105Pa．当气体温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3（0℃对应的热力学温度为273K）。
（ⅰ）求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中，气体对外界所做的功；
（ⅱ）若地面与汽缸间的动摩擦因数μ＝0.2，现要使汽缸向右滑动，则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，活塞一直在汽缸内，气体质量可忽略不计，重力加速度g取10m/s2。）
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
对物块受力分析：
物块受重力、恒力静摩擦力弹力。正交分解后，竖直方向平衡有
最大静摩擦力
水平方向有
（临界点）
解得
题意有
结合数学知识，联立方程解得
ABC错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A．小球由到过程中动能增加量
故A错误；
BC．在竖直方向上，小球只受重力作用，小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动，点为小球还动的最高点，，从到，小球克服重力做的功
所以小球的重力势能增加量
小球的机械能增加量
故B错误，C正确；
D．由能量守恒定律可知，小球机械能增大，电势能减少，故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg（t1+t2+t3）+I地=0，则有：
I地=-（mgtl+mgt2十mgt3），
负号表方向。
A．，故A符合题意；
B．，故B不符合题意；
C．，故C不符合题意；
D．，故D不符合题意。
故选A。
4、D
【解析】
A.在电源内部，电荷受非静电力作用；在外电路，电荷不受非静电力作用；故A项错误；
B.在电源内部电荷从负极到正极过程中，电荷既受非静电力又受静电力，故B项错误；
CD.在闭合电路中，静电力对电荷做功使电荷的电势能减少，非静电力对电荷做功使电荷的电势能增加，故C项错误，D项正确。
5、A
【解析】
根据闭合电路欧姆定律得：U=E−Ir知，I=0时，U=E，图象的斜率等于r，则由电源的U−I图线得到：电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.5Ω. 由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，R1单独接到电源两端时，两图线的交点表示电路的工作状态，可知，电路中的电流为3A，路端电压为1.5V，则电源的输出功率为P出1=1.5V×3A=4.5W，
同理，当将R1、R2串联后接到电源两端，利用欧姆定律可得电路电流I串=1.5A，此时电源的输出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W；两电阻并联时，利用欧姆定律可得电路电流I并=3.6A,此时电源的输出功率P并=EI并−I2并r=4.32W；R2单独接到电源两端输出功率为P出2=2V×2A=4W.所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大。故A正确，BCD错误。
故选：A
【点睛】
由电源的U-I图线纵横截距读出电源的电动势，由斜率求出电源的内阻．由电阻的U-I图线求出电阻．再分别求出四种情况下电源的输出功率进行选择．
6、B
【解析】
A．根据题图电路可知A板电势高于B板电势，A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，所以A项错误；
B．当滑动头从a向b滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故R1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球所受电场力减小，故细线的偏角变小，所以B项正确；
C．当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C项错误；
D．由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所以D项错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
根据楞次定律，线圈中产生的感应电流为顺时针方向，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由a流向b，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律：，则闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为，选项B正确；闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电，则当再断开S1，电容器放电，通过R2的电流由a流向b，选项C错误；电路稳定后电容器带电量，则电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C，选项D正确；故选BD.
点睛：此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题；注意用求解电动势时，S是线圈中有磁场部分的面积，不是线圈的面积； 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
8、AC
【解析】
A．滑块从A到D做自由落体运动，满足
解得
A正确；
B．滑块第一次到达D点时，有
B错误；
C．滑块第一次从A到B的过程中，设滑块克服摩擦力做的功为，根据动能定理有
解得
C正确；
D．若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变，则滑块从B点到D点满足
解得
但是在第二次进入的速度比第一次小，摩擦阻力变小，所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小，D错误。
故选AC。
9、ADE
【解析】
A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；
B．外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；
C．根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；
D．低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；
E．绝对零度不可以达到，E正确．
故选ADE。
10、ABE
【解析】
A．从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油不浸润塑料，故A正确；
B．一定质量的理想气体，在压强不变时，温度升高，则分子对器壁的平均碰撞力增大，所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数减少，故B正确；
C．气体间距较大，则
得到的是气体分子间的平均距离，故C错误；
D．布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈，若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故D错误；
E．根据热力学第二定律，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故E正确。
故选ABE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、0.1 9.79 能 墨线A对应的速度不为零
【解析】
(1)[1]由于电动机的转速为3000r/min，则其频率为50Hz，故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线，又每隔4条墨线取一条计数墨线，故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s
(2)[2]由题可知
可知连续相等时间内的位移之差
根据△x=gT2得
(3)[3]铝棒下落过程中，只有重力做功，重力势能的减小等于动能的增加，即
mgh＝mv2
得
若图线为直线，斜率为g，则机械能守恒，所以此图像能验证机械能守恒
[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0
12、50.0 4.55
【解析】
(1)[1]根据电路结构和欧姆定律得
解得
(2)[2]根据并联电路特点可得，电阻箱的阻值
(3)[3]由闭合电路欧姆定律可得
解得
根据图象可得电源电动势
图象斜率为
[4]解得电源内阻
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
活塞移动时气体做等压变化，当刚至最右端时，；；
由盖萨克定律可知
解得
活塞至最右端后，气体做等容变化；；；.
由查理定律有
解得
14、 (1)1.5m/s(2)2m
【解析】
(1)设小孩在木板上站稳时的速度大小为，对小孩和长木板构成的系统，由动量守恒定律得
代入数据，解得
(2)设小孩跳离木板时的速度大小为，对小孩和长术板构成的系统，由动量守恒定律可知
设小孩与长木板之间水平方向的作用力大小为F，由牛顿第二定律得
设小孩位移大小为，由动能定理得

设木板位移大小为，由动能定理得
设木板长度为，则有
联立以上各式并代入数据，解得
15、（ⅰ）40J；（ⅱ）6℃。
【解析】
（ⅰ）气体压强不变，由盖•吕萨克定律得：
解得：
V2＝T2＝2.4×10﹣3 m3
气体对外界所做的功
W＝P0•△V＝P0（V2﹣V1）
代入数据解得：
W＝40J
（ⅱ）当气体降温，气缸未发生移动时，气体等容变化，则：
汽缸开始移动时，则有：
P0S＝P3S+μmg
代入数据解得：
T＝294K
故应降温
△t＝6℃