2024屆河北省高三年級上冊省級模擬預(yù)測物理試題（二）（含答案解析）

2024屆河北省高三上學期省級模擬預(yù)測物理試題（二）

學校：姓名：班級：考號：

一、單選題

1.如圖所示，理想變壓器原線圈接正弦式交流電源，副線圈接有電阻R和燈泡L,閉

合開關(guān)S,滑片P處于圖示位置時燈泡正常發(fā)光。將滑片P向下緩慢移動，下列說法正

確的是（）

R

A.燈泡L變暗B.副線圈中電流的頻率變小

C.電阻R消耗的功率變大D.理想變壓器的副線圈輸出電壓變大

2.小敏將一個排球以速度%豎直向上拋出，經(jīng)過一段時間后又返回原位置。已知排球

在運動過程中所受的空氣阻力大小恒為其重力的;，則上升和下降過程所用時間之比為

（）

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

3.如圖所示，在光滑桿下面鋪一張白紙，一帶有鉛筆的彈簧振子在A、8兩點間做簡諧

運動，白紙沿垂直桿方向以0.4m/s的速度移動，鉛筆在白紙上留下的痕跡如圖所示。

已知彈簧的勁度系數(shù)上=10N/m,振子（小球與鉛筆）的質(zhì)量為02kg,不考慮一切摩

擦，彈簧的質(zhì)量忽略不計，彈簧的彈性勢能1=g近，x為彈簧的形變量。下列說法正

確的是（）

AOB

A.圖線為鉛筆的運動軌跡

B.彈簧振子的周期為025s

C.鉛筆在x=5cm的位置留下痕跡時，振子的加速度為-4m/s2

D.鉛筆在x=10cm的位置留下痕跡時，振子的動能為0.32J

4.過水門儀式是國際民航中最高級別的禮儀。如圖所示，“過水門”儀式中的“水門”是

由兩輛消防車噴出的水柱形成的。兩條水柱形成的拋物線對稱分布，且剛好在最高點相

遇。已知兩水柱均沿與水平方向成45。角噴出，且從噴出到在最高點相遇所用時間為3s。

重力加速度g取10m/s2,忽略空氣阻力和水流之間的相互作用，下列說法正確的是（）

C.在最高點相遇時，水柱的速度為零D.水噴出的瞬間，速度水平方向分量為

15m/s

5.2023年10月26日，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉

衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射成功。已知地球質(zhì)量為神舟十七號的質(zhì)量為機。，引力常量

為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，若取無窮遠處引力勢能為零，質(zhì)量為根的物體與地心距

離為廠時引力勢能為Ep=-必GM處m。該飛船從半徑較小的圓周軌道彳升高到半徑較大的圓

r

軌道4的過程，發(fā)動機至少要做功為（）

GMm。GMm0GMm0GMmaGMm0GMm0

C

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

GMm。+GMm0

.4r2

6.如圖所示，圖甲為包含兩種不同頻率光的一細束光從空氣射向平行玻璃磚的上表面，

光束經(jīng)兩次折射和一次反射后的情形，圖乙為研究某種金屬光電效應(yīng)的電路圖。分別用

八b兩種光照射如圖乙所示的實驗裝置，都能發(fā)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）

光束

乙

A.圖乙中滑動變阻器的滑片向右移動時電流表的示數(shù)一定增大

試卷第2頁，共8頁

B.圖甲中a光的頻率小于b光的頻率

C.用。光照射圖乙的裝置時逸出光電子的最大初動能較大

D.用同一裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象，光a的條紋間距更大

7.如圖所示，游戲者享受著坐在噴泉上的快樂。若游戲者的質(zhì)量M=60.0kg,噴泉噴

到人體的水柱橫截面積S=0.01m2,支撐人的水柱高/z=10m,水接觸人體后做平拋運

動。忽略空氣阻力，水的密度0=l.Oxl（）3kg/m3,重力加速度g取10m/S?,則噴口處的

水流速度為（）

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

二、多選題

8.如圖所示，在一點電荷形成的電場中，一根光滑直桿與水平方向成30。角放置，尸、

。為桿上相距0.4m的兩點。一帶正電的小球穿在桿上，從尸點由靜止釋放，運動到。

點時速度為2m/s。已知重力加速度g取lOm/s"下列說法正確的是（）

A.P、。兩點的電場強度不相同

B.P、。兩點的電勢相同

C.點電荷距尸點的距離一定為0.4m

D.小球所受電場力在此過程中始終做正功

9.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A緩慢經(jīng)過狀態(tài)8、C,。再回到狀態(tài)A,其體積V與熱

力學溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，其中的延長線過。點，氣體在狀態(tài)A時的壓強為

P。。下列說法正確的是（）

ri

AB

A.A-8過程中氣體的壓強增大了3p。

B.B-C過程中氣體對外界放出的熱量小于外界對氣體做的功

C.C-。過程中氣體的壓強變小，氣體從外界吸收熱量

D.。-A過程中氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積容器壁的碰撞次數(shù)減少

10.如圖甲所示，長度為L的水平傳送帶沿順時針方向做勻速運動，以A、8為端點的

半圓形光滑軌道固定于豎直面內(nèi),4點位于傳送帶的右端正上方,8點與水平地面相切。

質(zhì)量為0.1kg、可視為質(zhì)點的小物塊從輕放到傳送帶左端開始計時，物塊在傳送帶上運

動的VT圖像如圖乙所示。7=2s時物塊到達傳送帶右端，然后恰好能通過A點沿半圓

弧軌道滑下，最終停在水平面上的C點。已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5,

重力加速度g取10m/s，下列說法正確的是（）

A.傳送帶的長度L為3mB.半圓弧軌道的半徑為0.16m

C.C點與2點的距離為2mD.小物塊運動到半圓形軌道的8點時所

受支持力的大小為6N

三、實驗題

11.某實驗小組利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則。他們首先在豎直放置

的木板上鋪上白紙，并用圖釘固定。然后在木板上等高的A、B兩處固定兩個光滑的小

滑輪。，將三根輕繩在。點打結(jié)，并掛上適當數(shù)量的相同鉤碼，使系統(tǒng)達到平衡，根據(jù)

鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力耳耳、工，回答下列問題。

試卷第4頁，共8頁

H

（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗?zāi)芡瓿傻氖荗

A.&=2,4=2，%=4B.々=2,%=2,4=5

C.々=3,%=5,%=5D.%=3,%=5,%=10

（2）實驗中，必須要記錄的數(shù)據(jù)有o

A.結(jié)點。的位置和。A,OB,OC繩的方向B.OA,OB,0c繩的長度

C.每組鉤碼的個數(shù)D.每個鉤碼的質(zhì)量

（3）在某次實驗中，當整個裝置處于平衡狀態(tài)時，該小組同學記錄下了細繩。4,OB,

0c的方向，然后從。點沿0C反向延長作一有向線段OC',從C'分別作04的平

行線，分別交。4、。2于A、B'點,如圖所示。用毫米刻度尺測得線段OA,0B\0C

的長度分別為4、4、%，另測得細線。4、OB,0c所掛鉤碼的個數(shù)分別為外%、%,

則在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足（用所測物理量符號表示）條件，則能夠證

明力的合成遵循平行四邊形定則。

12.某同學測量一段長度已知、阻值段約為30。的電阻絲的電阻率。實驗室提供了以

下器材：

A.電壓表V（量程0~3V,內(nèi)阻約幾千歐姆）

B.電流表A1（量程0~50mA,內(nèi)阻約為10。）

C.電流表A,（量程0~3A,內(nèi)阻約為0.12Q）

D.電源E（電動勢約為3V,內(nèi)阻約為0.20）

E.定值電阻&（阻值約為20。，允許通過的最大電流為1.0A）

F.滑動變阻器R]（0-5Q,額定電流為0.5A）

G.滑動變阻器&（0-10Q,額定電流為2.0A）

H.滑動變阻器&（0~lkQ,額定電流為0.5A）

I.單刀單擲開關(guān)一個，單刀雙擲開關(guān)一個，導線若干

（1）用螺旋測微器測量金屬絲不同部位的直徑，然后算出其平均值以某次測量的數(shù)

據(jù)如圖所示，其讀數(shù)為mm。

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

IIIIIIIII~__20

IIIIIIIIII

05=-15

（2）實驗中要盡量多測幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器選擇,電流表選擇o（均

填寫前面序號）

（3）該同學設(shè)計的測量金屬絲電阻率的實驗電路如圖所示，先將滑動變阻器的滑動頭

滑到最左端，閉合開關(guān)S-將單刀雙擲開關(guān)S?接c,滑動變阻器的滑動頭向右滑動，使

得電壓表、電流表都有較大角度偏轉(zhuǎn)，讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)分別為q、

接著將單刀雙擲開關(guān)5接a,再次讀出此時電壓表和電流表的讀數(shù)分別為。2、%，則

接入電路的金屬絲的電阻&=。

（4）若接入電路的金屬絲長度為L,則金屬絲的電阻率為（用R,、工、。表示）。

四、解答題

13.如圖所示，質(zhì)量為2〃z的玩具電動小貨車和質(zhì)量為機的玩具電動小轎車分別靜止在

水平軌道上的A,B兩點。小貨車從A點由靜止開始以恒定的功率尸向右行駛到8點時

剛好達到最大速度，并與小轎車瞬間發(fā)生彈性正碰。已知小貨車運動過程中所受阻力大

試卷第6頁，共8頁

小為力小貨車從A點行駛到2點用時為北求：

（1）A、2兩點的距離；

（2）碰撞后瞬間小貨車的速度和小轎車的速度。

14.如圖所示，豎直放置的兩條足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導軌MN、PQ相距

為L,導軌上端連接阻值為R的電阻和電容為C的電容器,導軌下部分處于勻強磁場中，

磁感應(yīng)強度大小為8,方向垂直于導軌平面。一質(zhì)量為機、電阻不計、長度為L的金屬

棒仍在外力作用下垂直于MN、靜止在導軌上距離磁場上邊界某一高度位置。將開

關(guān)S接1,金屬棒由靜止釋放，當金屬棒進入磁場時金屬棒恰好做勻速運動。己知金屬

棒ab始終馬MN、導軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。

（1）求金屬棒由靜止釋放時，距離磁場上邊界的高度加

（2）若將開關(guān)接2,將金屬棒仍在磁場上邊界處由靜止釋放并開始計時，求經(jīng)過時間

r時金屬棒的速度大小v。

15.“太空粒子探測器”是一種探測宇宙射線的試驗設(shè)備，其簡化原理圖如圖所示，兩個

同心扇形圓弧面P。、之間存在輻射狀的加速電場，方向由內(nèi)弧面指向外弧面，圓

心為。，右側(cè)邊長為L的正方形邊界abed內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)

強度大小為穌，。點為M邊界的中點，P0、。。與ad邊界的夾角均為30。。假設(shè)太空

中質(zhì)量為加、電荷量為M的帶電粒子能均勻地吸附在外弧面尸。的右側(cè)面上，由靜止

經(jīng)電場加速后均穿過內(nèi)弧面從O點進入磁場，從。點垂直于面邊射入磁場的粒子恰能

從6點離開，不計粒子重力、粒子間的相互作用力及碰撞。

求：

（1）粒子到達0點時的速率%；

（2）內(nèi)外弧面所加電壓U；

（3）現(xiàn)要求外弧面上所有的粒子全部從湖區(qū)域離開磁場，求內(nèi)外弧面所加電壓U'

的取值范圍。

試卷第8頁，共8頁

參考答案：

1.A

【詳解】AD.將滑片P向下緩慢移動，副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)電壓和匝數(shù)成正比可知，副

線圈電壓變小，則副線圈回路電流變小，燈泡變暗，故A正確D錯誤；

B.變壓器不改變交流電的頻率，故B錯誤；

C.根據(jù)

P=I2R

可知，電阻R消耗的功率變小，故C錯誤。

故選Ao

2.B

【詳解】上升過程中

1

mg+—mg=m%

712

力=/印i

下降過程中

1

mg——mg=ma2

z12

/l=~。2’2

解得

%_6

G2

故選B。

3.C

【詳解】A.鉛筆在一條直線上往復(fù)運動，圖線不是鉛筆的運動軌跡，故A錯誤；

B.一個周期內(nèi)白紙移動距離

Z=20cm

白紙移動速度為

v=0.4m/s

該彈簧振子的周期為

r=-=o.5s

答案第1頁，共12頁

故B錯誤；

C.振幅A=8cm,鉛筆在x=5cm的位置留下痕跡時，彈簧彈力

F=-M=-0.8N

振子的加速度為

a=—=-4m/s2

m

故C正確；

D.根據(jù)能量守恒，鉛筆在x=10cm的位置留下痕跡時，振子的動能為

1,,

E.=E=—kA"=0.032J

kP2

故D錯誤。

故選C?

4.B

【詳解】A.在豎直方向上，水做豎直上拋運動，則

,12

h.gt

解得

h=45m

故A錯誤；

BD.由于兩水柱均沿與水平方向成45。角噴出，所以水在水平方向的初速度與豎直方向的初

速度相等，即

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

所以“水門”的跨度為

x=vx-2t=180m

故B正確，D錯誤；

C.在最高點相遇時，水柱豎直方向速度為零，水柱的速度即為水平速度30m/s,故C錯誤。

故選B。

5.A

【詳解】由題意可知，對飛船，由地球的萬有引力提供向心力，可得

解得

答案第2頁，共12頁

r

所以當飛船在軌道石時，飛船的動能、勢能和機械能分別為

GMm

￡pl=----o----

rl

GMm

Ei=?

2/

所以當飛船在軌道4時，飛船的動能、勢能和機械能分別為

GMm

E=o

仁一2乃

GMm

￡P(guān)2=-------Q°

r2

_GMm0

2丫2

根據(jù)功能關(guān)系，可得：發(fā)動機做的功為飛船的機械能變化量，即

242rl

故選A?

6.C

【詳解】A.圖乙中滑動變阻器的滑片向右移動，AK兩極板的電壓增大，如果已經(jīng)達到飽

和灌電流，則電流表示數(shù)不再增大，故A錯誤；

B.作出光路圖如圖所示，可知光從空氣射入玻璃時。光的偏折程度較大，則。光的折射率

較大，頻率較大，故B錯誤；

反射層

C.根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ekm=hv-W0

。光的頻率較大，所以用。光照射圖乙的裝置時逸出光電子的最大初動能較大，故C正確;

D.根據(jù)

答案第3頁，共12頁

Ax=-Z

d

。光的頻率較大，則。光的波長小，條紋間距更小，故D錯誤。

故選C?

7.C

【詳解】噴口處的水流速度為%,與人體接觸時水流速度為"，設(shè)水流與人接觸的很短時間

加內(nèi)，水的質(zhì)量

Am=pv^tS

設(shè)這部分水受到的向下的沖擊力大小為r，豎直向上為正方向，由動量定理得

-F?AZ0-my

解得

F=pv2S

又根據(jù)牛頓第三定律，游戲者對人的沖擊力大小

F=F

對游戲者受力平衡得

F'=Mg

得

pv2S=Mg

解得

v=娓5mzs

由運動學公式

Vg-v2=2gh

解得

v0=4布m/s

故選C。

8.AB

【詳解】AB.從P點到。點，根據(jù)動能定理得

12

%+mgLPQsin30°--mv

答案第4頁，共12頁

解得

%=。

所以P、。兩點的電勢相同，根據(jù)點電荷電場分布情況可知，P、。兩點的電場強度大小相

等，但方向不相同，故AB正確；

C.點電荷距P點的距離不一定為0.4m,故C錯誤；

D.小球所受電場力在此過程中做功之和為零，所以不是始終做正功，故D錯誤。

故選AB。

9.AD

【詳解】A.過程中氣體做等容變化，則

PA_PB,

TA~TB

可得

PB=4PA=4Po

A-B過程中氣體的壓強增大了

AP=PB-PA=3P°

故A正確；

B.2-C過程中氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力

學第一定律

△U=W+Q<0

B-C過程中氣體對外界放出的熱量大于外界對氣體做的功，故B錯誤；

c.C-。過程中氣體做等容變化，氣體的溫度降低，則氣體的壓強變小，氣體的內(nèi)能減小，

外界對氣體不做功，根據(jù)熱力學第一定律，氣體從外界放出熱量，故c錯誤；

D.D-A過程中氣體做等溫變化，氣體體積增大，氣體壓強減小，溫度不變,平均分子動

能不變，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積容器壁的碰撞次數(shù)減少，故D正確。

故選AD。

10.ACD

【詳解】A.傳送帶的長度為

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

A正確;

答案第5頁，共12頁

B.由題意，在A點

2

mg=m—v

r

半圓弧軌道的半徑為

r=0.4m

B錯誤；

C.根據(jù)動能定理

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

。點與B點的距離為

x=2m

C正確；

D.根據(jù)機械能守恒

1mv2c12

~+mg'2r=—mvB

在5點

N-mg=m—

r

得

N=6N

D正確。

故選ACDo

n,小n.

11.CAC/CAi=j=i

【詳解】（1）[1]設(shè)每個鉤碼質(zhì)量均為三個繩子上分別掛4、%、%個鉤碼，則三個繩

子上的拉力為即咫、n2mg、113mg，三個力不再一條直線上，且平衡，受力分析如圖

0°<6><90°

根據(jù)合力與分力的關(guān)系，可知

答案第6頁，共12頁

\r\mg—n2mg\<n3mg<J(〃Mg+(n2mg

即

2

E—n2\<%<個裙+M2

故選C。

(2)[2]AB.實驗中，必須要記錄的數(shù)據(jù)為：作用點的位置，以及三個力的大小和方向。

所以需記錄結(jié)點。的位置，和。4,OB,0C繩的方向，但OA,OB,0c繩的長度不是力

的大小，故A正確，B錯誤；

CD.力的大小用鉤碼的重力表示，由于每個鉤碼質(zhì)量相等，只需用加四表示即可，所以只

需要記錄每組鉤碼的個數(shù)，不需要測量每個鉤碼的質(zhì)量，C正確，D錯誤。

故選AC。

(3)[3]。4、OB、0c上的力分別為力叩g、和%機g，則VQ4c與力的三角形相似,

有

n1mgn2mgn3mg

4i24

化簡得

%n2n3

U[U,TiDrR

12.9.200GB丁-——i-

Ah4L

【詳解】(1)[1]螺旋測微器的讀數(shù)為

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

(2)⑵要多測幾組數(shù)據(jù)，所以選擇滑動變阻器的分壓接法，滑動變阻器選擇最大阻值較小

的，由于電源電動勢為3V,若選擇R則最小電流為

F

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

R1+r

超過了滑動變阻器與的額定電流，所以滑動變阻器選擇

故選G。

[3]由于電壓表量程為3V,4約為30。，根據(jù)歐姆定律

Z=—=0.1A

段

因為滑動變阻器選擇分壓接法，所以選擇電流表A1即可。

答案第7頁，共12頁

故選B。

(3)[4]

根據(jù)歐姆定律，有

Rx+RA+R=

RA+RQ=~~

可得

R,旦旦

Ah

（4）⑸根據(jù)

R、=

J

2

ETTD

4

解得

m尺

p=-

4L

PtP2P4P

13.(1)—-m—.(2)T7，Q7，速度均與碰前貨車速度方向相同

°J3J

【詳解】（1）小貨車運動過程中最大速度，合力為零，牽引力等于阻力

P

%=%=7

小貨車從A到B由動能定理可得

1,

Pt-fs=—X2根v；

解得

（2）與小轎車瞬間發(fā)生彈性正碰

2x2

2mv0=2mvi+mv2,gx2mv0~~2mv：+；mv2

解得碰撞后瞬間小貨車的速度和小轎車的速度

P4尸

V]—,Vy-

3f3f

速度均與碰前貨車速度方向相同O

m2R2gmgRmg

14.(1)h=；(2)v=

234rtm+B2l3C

答案第8頁，共12頁

【詳解】(1)當金屬棒進入磁場時金屬棒恰好做勻速運動，重力和安培力平衡可知

mg=BIL

,EBIL

1=—=-----

RR

可得

B2I：V.

mg=R

速度為

mgR

V.=-7—Z-

1B-I3

金屬棒由靜止釋放，做自由落體運動，則距離磁場上邊界的高度

2

.Vm2R2

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

2g2B4L4

(2)設(shè)f時間內(nèi)金屬棒增大的感應(yīng)電動勢

AE=BLAv

電容器增加的電壓

CC

根據(jù)

\E=NU

求得電路中電流

Av

I=BLC——=BLCa

對金屬棒根據(jù)牛頓第二定律

mg—BIL=ma

解得

?+%c

金屬棒做勻加速直線運動，速度大小隨時間變化的關(guān)系

msRm2

v—v+at—?t

xB~?l3m+B21?3c

15.(1)環(huán)=迎紅；⑵U=25qB/；