2024年河北省石家莊市普通高中學(xué)校高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測物理試題（一）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1石家莊市2024年普通高中學(xué)校畢業(yè)年級教學(xué)質(zhì)量檢測（一）物理（時間75分鐘，滿分100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號．回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.“風(fēng)云”氣象衛(wèi)星是我國重要的民用遙感衛(wèi)星，其中“風(fēng)云一號”是極軌衛(wèi)星，其運(yùn)行軌道在地球的南北兩極上方，周期為120min；“風(fēng)云四號”是靜止軌道衛(wèi)星，與地球自轉(zhuǎn)同步。若衛(wèi)星的運(yùn)動均可視為勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度大于地球的第一宇宙速度B.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的向心加速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大C.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小D.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的角速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的角速度小〖答案〗B〖解析〗A．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得可知“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的半徑小，根據(jù)萬有引力提供向心力有解得可知“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的向心加速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大，故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得可知“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度大，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有解得可知“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的角速度比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的角速度大，故D錯誤。故選B。2.圖甲為家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的電路原理圖，直流電通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電加在理想變壓器的原線圈上，原、副線圈的匝數(shù)分別為，電壓表為理想電壓表。當(dāng)兩點(diǎn)火針間電壓大于5000V時會產(chǎn)生電火花進(jìn)而點(diǎn)燃燃?xì)狻ｉ]合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為B.副線圈輸出交流電壓的頻率為100HzC.若能點(diǎn)燃燃?xì)鈩tD.若能點(diǎn)燃燃?xì)鈩t兩點(diǎn)火針間電壓的有效值一定大于5000V〖答案〗C〖解析〗A．電壓表的示數(shù)為原線圈兩端電壓的有效值，為故A錯誤；B．變壓器不改變交流電壓的頻率，副線圈輸出交流電壓的頻率為故B錯誤；C．根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系點(diǎn)燃燃?xì)?，需滿足則故C正確；D．若能點(diǎn)燃燃?xì)鈩t兩點(diǎn)火針間電壓的最大值一定大于5000V，兩點(diǎn)火針間電壓的有效值不一定大于5000V，故D錯誤。故選C。3.一架無人機(jī)在水平地面由靜止開始勻加速滑行1600m后起飛離地，離地時速度為80m/s。若無人機(jī)的加速過程可視為勻加速直線運(yùn)動，則無人機(jī)在起飛離地前最后1s內(nèi)的位移為（）A.79m B.78m C.77m D.76m〖答案〗A〖解析〗根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度和位移關(guān)系式有解得無人機(jī)起飛需要的時間為無人機(jī)運(yùn)動s后的速度為則無人機(jī)在起飛離地前最后1s內(nèi)的位移為故選A。4.某區(qū)域存在一電場，該區(qū)域內(nèi)x軸上各點(diǎn)電勢φ隨位置x變化的關(guān)系如圖所示。α粒子從D點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸通過C點(diǎn)，下列說法中正確的是（）A.由D點(diǎn)到C點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向始終沿x軸正方向B.α粒子從D點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動的過程中所受電場力先增大后減小C.α粒子從D點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動的過程中其電勢能減小10eVD.α粒子從D點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動的過程中其動能先增大后減小〖答案〗D〖解析〗A．α粒子帶正電，則所受電場力方向與電場方向相同；α粒子從D點(diǎn)到C點(diǎn)做直線運(yùn)動，則電場力方向沿x軸方向，所以D點(diǎn)到C點(diǎn)的電場方向沿x軸。又因?yàn)檠仉妶龇较螂妱萁档停詮腄點(diǎn)到C點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向先沿x軸正方向，后沿x軸負(fù)方向，故A錯誤；B．圖像的斜率絕對值表示電場強(qiáng)度的大小，可知從D點(diǎn)到Ｃ點(diǎn)電場強(qiáng)度先減小后增大，所以α粒子從D點(diǎn)到Ｃ點(diǎn)的過程中所受電場力先減小后增大，故B錯誤；C．α粒子所帶電荷量為2e，則從D點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動的過程中其電勢能減小量為故C錯誤；D．從D點(diǎn)到C點(diǎn)，α粒子所受電場力先向右后向左，則電場力先做正功后做負(fù)功，由動能定理可知，動能先增大后減小，故D正確。故選D。5.用波長的紫外線照射銅板，有電子從銅板表面逸出?，F(xiàn)在銅板所在空間加一方向垂直于板面、大小為18V/m的勻強(qiáng)電場，電子最遠(yuǎn)能運(yùn)動到距板面5cm處。已知光在真空中傳播速度c與普朗克常量h的乘積為，可知該銅板的截止波長約為（）A.230nm B.260nm C.290nm D.320nm〖答案〗A〖解析〗由光電效應(yīng)方程可知其中聯(lián)立解得故選A。6.用折射率的透明材料制成如圖所示的“陰影”薄工件，長方形ABCD長為2a、寬為a；空白區(qū)域是以O(shè)為圓心，半徑為a的半圓。圓心O處有一點(diǎn)光源，只考慮直接射向工件DABC的光線，不考慮光在工件內(nèi)反射，光在真空中傳播的速度為c，下列說法正確的是（）A.光線從工件DABC邊射出的區(qū)域總長度為B.光線從工件DABC邊射出的區(qū)域總長度為C.從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為D.從工件DABC邊射出的光線中，光在工件中傳播所用的最長時間為〖答案〗B〖解析〗AB．設(shè)AB中點(diǎn)M，如圖所示若沿OE方向射到MB面上光線剛好發(fā)生全反射，因?yàn)榕R界角滿足即則∠MOF=30°同理沿OG方向射到BC上的光線剛好發(fā)生全反射，則∠COH=30°根據(jù)幾何關(guān)系可得根據(jù)對稱性，從AB、BC面有光射出的區(qū)域總長度為同理，從AD面有光射出的區(qū)域總長度為故從長方形ABCD四邊射出的光線區(qū)域的總長度為故A錯誤，B正確；CD．由題意可知，沿OE方向到達(dá)AB面上的光在工件中的傳播距離最大，時間最長，由幾何關(guān)系可知光從光源到MC面的傳播距離為，材料中的傳播距離為在材料中的傳播時間為又解得故CD錯誤。故選B。7.帆船是人類的偉大發(fā)明之一，船員可以通過調(diào)節(jié)帆面的朝向讓帆船逆風(fēng)行駛，如圖所示為帆船逆風(fēng)行駛時的簡化示意圖，此時風(fēng)力方向與帆面的夾角，航向與帆面的夾角，風(fēng)力在垂直帆面方向的分力推動帆船逆風(fēng)行駛。已知，則帆船在沿航向方向獲得的動力為（）A.200N B.400N C.600N D.800N〖答案〗C〖解析〗對風(fēng)力在沿著帆面和垂直于帆面方向進(jìn)行分解，根據(jù)力的平行四邊形法則可得其垂直于帆面的分力再對垂直作用于帆面上的風(fēng)力沿帆船航向方向和垂直航向方向進(jìn)行分解，則帆船在沿航向方向獲得的動力為故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個或兩個以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖甲所示，線圈A的匝數(shù)為50匝、電阻為3Ω，在線圈A內(nèi)加垂直線圈平面的磁場，時磁場方向垂直紙面向里，穿過線圈A的磁通量按圖乙變化。電阻不計(jì)、間距為0.5m的足夠長水平光滑金屬軌道MN、PQ通過開關(guān)S與線圈A相連，兩軌間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。現(xiàn)將長度為0.5m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直輕放在導(dǎo)軌MN、PQ上。時，閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒ab向右加速運(yùn)動達(dá)到最大速度5m/s后勻速運(yùn)動，導(dǎo)體棒ab與軌道始終接觸良好。下列說法正確的是（）A.時，線圈A中的感應(yīng)電動勢為5VB.時，線圈A中的感應(yīng)電流為2.5AC.兩導(dǎo)軌間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2TD.兩導(dǎo)軌間磁場的方向垂直MNPQ平面向外〖答案〗AC〖解析〗AB．時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈A中的感應(yīng)電動勢為時，線圈A中的感應(yīng)電流為故A正確，B錯誤；C．由題意可知導(dǎo)體棒ab向右加速運(yùn)動達(dá)到最大速度5m/s后勻速運(yùn)動，則有可得兩導(dǎo)軌間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故C正確；D．根據(jù)楞次定律可知，線圈A中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為順時針方向，則導(dǎo)體棒ab向右切割磁感線產(chǎn)生的電動勢由b指向a，根據(jù)右手定則可知兩導(dǎo)軌間磁場的方向垂直MNPQ平面向里，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示是某水池的剖面圖，A、B兩區(qū)域水深分別為，其中，點(diǎn)O處于兩部分水面分界線上，M和N是A、B兩區(qū)域水面上的兩點(diǎn)，O、M間距離為3m，O、N間距離為4m。時M點(diǎn)從平衡位置向上振動、N點(diǎn)從平衡位置向下振動，形成以M、N點(diǎn)為波源的水波（可看作簡諧橫波），兩波源振動頻率均為2Hz，振幅均為5cm。當(dāng)時，O點(diǎn)開始振動且振動方向向下。已知水波的波速跟水深關(guān)系為，式中h為水的深度，。下列說法正確的是（）A.區(qū)域B的水深B.A、B兩區(qū)域水波的波長之比為2∶1C.時，O點(diǎn)經(jīng)平衡位置向上振動D.后，MN之間存在10個振幅為10cm的點(diǎn)〖答案〗AC〖解析〗A．當(dāng)時，O點(diǎn)開始振動且振動方向向下，可知是N點(diǎn)的波源形成的波傳到了O點(diǎn)，則區(qū)域B的波速根據(jù)可得故A正確；B．區(qū)域A的波速根據(jù)可得可知A、B兩區(qū)域水波的波長之比為1∶2，故B錯誤；C．時，M點(diǎn)的波源形成的波向右傳播3m，該波在O點(diǎn)產(chǎn)生的波在平衡位置向上振動；N點(diǎn)的波源形成的波向右傳播6m，該波在O點(diǎn)引起的振動在平衡位置向上振動；可知此時O點(diǎn)經(jīng)平衡位置向上振動，故C正確；D．波在MO之間傳播的時間為1.5s，在ON間傳播的時間為1s，則在t=2.5s時M點(diǎn)發(fā)出的波恰傳到N點(diǎn)，由N點(diǎn)發(fā)出的波恰傳到M點(diǎn)，形成如圖所示的波形；則在ON之間只有ON的中點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為10cm；在MO之間有兩個振動加強(qiáng)點(diǎn)（在距離O點(diǎn)1m和2m的位置），振幅為10cm；另外O點(diǎn)也是振動加強(qiáng)點(diǎn)，即后，MN之間存在4個振幅為10cm的點(diǎn)，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為1.5kg的箱子靜止在斜面上，質(zhì)量為0.1kg的小球通過細(xì)繩懸掛在箱子頂面的O點(diǎn)?，F(xiàn)給箱子一沿斜面向下的力，箱子沿斜面向下運(yùn)動，穩(wěn)定后細(xì)繩與豎直方向成角。已知重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.穩(wěn)定時細(xì)繩上的拉力為1NB.穩(wěn)定時細(xì)繩上的拉力為2NC.改變F大小系統(tǒng)再次穩(wěn)定后細(xì)繩處于豎直方向，此時力F為4ND.改變F大小系統(tǒng)再次穩(wěn)定后細(xì)繩處于豎直方向，此時力F為8N〖答案〗AC〖解析〗AB．設(shè)小球質(zhì)量為m，箱子質(zhì)量為M，穩(wěn)定時具有共同的沿斜面向下的加速度a，此時對小球垂直斜面方向沿斜面方向解得，對整體分析得解得箱子受到斜面的滑動摩擦力大小為故A正確，B錯誤；CD．穩(wěn)定后當(dāng)細(xì)繩處于豎直方向時，可知此時小球加速度為零，故整體加速度為零，處于平衡狀態(tài)，由于此時箱子處于運(yùn)動狀態(tài)，受到沿斜面向上的滑動摩擦力f，對整體根據(jù)平衡條件可得解得故C正確，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：共54分。11.某同學(xué)用頻閃攝影的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)中將一鋼球從與課桌表面等高處的位置O由靜止釋放，拍到整個下落過程的頻閃照片如圖所示，位置O到A、B、C各位置的距離分別為、、。已知頻閃攝影的閃光頻率為f，重力加速度為g。（1）若在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式___________（用題中給出的字母表示）成立，則證明鋼球從位置O運(yùn)動到位置B的過程中機(jī)械能守恒。（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是___________A.實(shí)驗(yàn)開始時，先釋放鋼球再進(jìn)行頻閃攝影B.用計(jì)算出位置B的速度，算出鋼球在B位置的動能，并用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒C.多次實(shí)驗(yàn)測得小鋼球的重力勢能減少量總是略大于動能增加量，這是由于空氣阻力造成的（3）結(jié)合實(shí)際，可估算該頻閃攝影的閃光頻率f約為___________A.50Hz B.20Hz C.10Hz D.2Hz〖答案〗（1）（2）C（3）B〖解析〗【小問1詳析】[1]已知頻閃攝影閃光頻率為f，則閃光周期為由勻變速直線運(yùn)動在某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可得鋼球下落到B點(diǎn)時的速度若在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式即成立，則證明鋼球從位置O運(yùn)動到位置B的過程中機(jī)械能守恒?！拘?詳析】[2]A．為完整記錄鋼球的運(yùn)動情況，實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先進(jìn)行頻閃攝影再釋放鋼球，A錯誤；B．應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的推論計(jì)算鋼球在B位置的速度，不能用計(jì)算出鋼球在位置B的速度，否則實(shí)驗(yàn)無意義，B錯誤；C．多次實(shí)驗(yàn)測得小鋼球的重力勢能減少量總是略大于動能增加量，這是由于空氣阻力作用，使鋼球在下落過程中克服阻力做功減少了動能造成的，C正確。故選C?！拘?詳析】[3]由題圖可知，鋼球從O點(diǎn)到C點(diǎn)經(jīng)過8次閃光，可知鋼球下落時間為t=8T，一般課桌的高度約為h=0.8m，鋼球做自由落體運(yùn)動，下落的高度為代入數(shù)據(jù)解得該頻閃攝影的閃光頻率f約為故選B。12.如圖甲所示為銅漆包線線圈，某同學(xué)想測量該線圈的匝數(shù)。該線圈的平均直徑，已知銅導(dǎo)線的電阻率。（1）如圖乙所示，用螺旋測微器測得銅漆包線的直徑___________mm。（2）該同學(xué)首先用歐姆表：擋粗測該線圈的直流電阻指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則測量值為___________Ω。（3）為精確地測量該線圈的直流電阻，現(xiàn)提供以下器材供選擇：電流表（量程50mA，內(nèi)阻，示數(shù)用表示）電流表（量程1mA，內(nèi)阻，示數(shù)用表示）定值電阻定值電阻滑動變阻器R（最大阻值20Ω）蓄電池E（電動勢12V，內(nèi)阻很小）開關(guān)、導(dǎo)線若干。①請選擇合適器材在如圖丁所示方框中補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)上所選擇儀器的代號。___________②根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，線圈直流電阻的計(jì)算表達(dá)式為___________（用題中所給的字母表示）。（4）該同學(xué)用上述實(shí)驗(yàn)測得該線圈直流電阻為51.0Ω，則該線圈的匝數(shù)為___________匝。〖答案〗（1）1.700（2）48（3）（4）〖解析〗【小問1詳析】用螺旋測微器測得銅漆包線的直徑d=1.5mm+0.01mm×20.0=1.700mm【小問2詳析】該同學(xué)首先用歐姆表擋粗測該線圈的直流電阻，則測量值為4.8×10Ω=48Ω?！拘?詳析】[1]將A2與定值電阻R1串聯(lián)可改裝成量程為的電壓表，則因可知采用電流表外接，電路如圖：②[2]線圈電阻【小問4詳析】根據(jù)解得解得匝13.負(fù)壓病房是指病房內(nèi)的氣體壓強(qiáng)略低于病房外的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的一種病房，這樣可使新鮮空氣流進(jìn)病房，被污染的空氣由抽氣系統(tǒng)抽出進(jìn)行消毒處理。（1）負(fù)壓病房內(nèi)初始壓強(qiáng)為要使病房內(nèi)壓強(qiáng)減為，求抽出的氣體質(zhì)量與原氣體質(zhì)量的比值；（2）現(xiàn)將抽出的氣體封閉在如圖所示的絕熱汽缸a內(nèi)，汽缸底部接有電熱絲，右壁接一右端開口的細(xì)U形管（管內(nèi)氣體體積可忽略），管內(nèi)裝有水銀，開始時U形管右側(cè)液面比左側(cè)高4cm，氣體溫度為300K。電熱絲通電一段時間后，U形管右側(cè)液面上升了4cm，求此時缸內(nèi)氣體的溫度，已知外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)減壓后氣體體積變?yōu)椋瑲怏w溫度不變，由玻意耳定律解得抽出的氣體質(zhì)量余元?dú)怏w質(zhì)量的比值（2）初始狀態(tài)，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)加熱后，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)由查理定律得解得加熱后氣缸內(nèi)的溫度14.如圖甲所示，質(zhì)量的小物塊A靜置于平臺左端，A與平臺間動摩擦因數(shù)。緊靠平臺右側(cè)有一質(zhì)量的足夠長小車，平臺和小車上表面在同一水平高度。質(zhì)量的小滑塊B靜置于小車左端，B與小車上表面間的動摩擦因數(shù)也為，豎直墻面距離小車足夠遠(yuǎn)。時，給物塊A施加一水平向右的力F，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，時撤掉力F，時，A與B發(fā)生彈性碰撞，一段時間后，小車與墻面發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，每次碰后小車速度反向，大小變?yōu)榕銮暗囊话搿：雎孕≤嚺c地面間的摩擦，重力加速度g取，求：（1）A與B發(fā)生彈性碰撞前瞬間，物塊A的速度大小；（2）小車與墻壁第1次碰撞后到與墻壁第2次碰撞前瞬間，滑塊與小車間由于摩擦產(chǎn)生熱量；（3）小車與墻壁第1次碰撞后到與墻壁第3次碰撞前瞬間，小車運(yùn)動的路程?！即鸢浮剑?）12m/s；（2）48J；（3）10m〖解析〗（1）在F—t圖像中，圖像與時間軸圍成的面積等于F的沖量，在0-4s時間內(nèi)，根據(jù)動量定理代入數(shù)據(jù)可得（2）A、B在碰撞過程中，滿足動量守恒和機(jī)械能守恒解得，由于豎直墻面距離小車足夠遠(yuǎn)，在小車與墻壁碰撞前，B與小車達(dá)到共速，根據(jù)動量守恒解得第1次碰后小車速度反向，大小減半，到第2次碰前根據(jù)動量守恒解得在這個過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量解得（3）小車向左運(yùn)動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律可知小車的加速度從第1次碰撞到第2次碰撞前，小車通過的路程從第2次碰撞到第3次碰撞前，小車通過的路程小車通過的總路程代入數(shù)據(jù)解得15.微觀粒子的運(yùn)動軌跡可以通過磁場、