河北省石家庄2024届高三教学质量检测(二)理科综合物理试题

河北省石家庄2024届高三教学质量检测（二）理科综合物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，在边长为L的立方体表面中心EF处固定电荷量均为+q的点电荷，表面中心G、H处固定电荷量均为-q的点电荷。

下列说法正确的是（ ）
A．立方体中心处的电场强度为0
B．A、C两点的电势相等
C．若移去H点的电荷，F点的电荷所受电场力大小为
D．若移去H点的电荷，将F点的电荷移到H点的过程中，电场力做正功
第(2)题
两根通电直导线a、b相互平行，a通有垂直纸面向里的电流，固定在O点正下方的地面上；b通过一端系于O点的绝缘细线悬挂，且Oa=Ob，b静止时的截面图如图所示。

若a中电流大小保持不变，b中的电流缓慢增大，则在b缓慢移动的过程中（ ）
A．细线对b的拉力逐渐变小B．地面对a的作用力变小
C．细线对b的拉力逐渐变大D．地面对a的作用力变大
第(3)题
将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体
A．刚抛出时的速度最大B．在最高点的加速度为零
C．上升时间大于下落时间D．上升时的加速度等于下落时的加速度
第(4)题
质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点（ ）
A．在第1秒末速度方向发生了改变
B．在第2秒末加速度方向发生了改变
C．在前2秒内发生的位移为零
D．第3秒和第5秒末的位置相同
第(5)题
下列说法正确的是（）
A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛
B．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物
C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度
D．在介质中光总是沿直线传播
第(6)题
在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）
A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目
如图甲所示，光滑斜面上有固定挡板A，斜面上叠放着小物块B和薄木板C，木板下端位于挡板A处，整体处于静止状态。

木板C受到逐渐增大的沿斜面向上的拉力F作用时，木板C的加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2，则由图像可知（ ）
A．10N﹤F﹤15N时物块B和木板C相对滑动
B．斜面倾角θ等于60°
C．木板C的质量
D．木板和物块两者间的动摩擦因数
二、多选题 (共3题)
第(1)题
“太空垃圾”已经成为了航天安全的重要威胁，为了安全航天“太空垃圾”的回收清理势在必行，科学家构想向太空发射清洁卫星，通过变换轨道对“太空垃圾”进行清理，如图所示，其过程简化为清洁卫星先进入绕地球圆轨道Ⅲ，经过与其相切的绕地球椭圆轨道Ⅱ再转移到绕地球圆轨道Ⅰ，A、B分别为椭圆轨道Ⅱ上的近地点和远地点。

清洁卫星在变轨过程中质量视为不变。

则下列说法正确的是（ ）
A．清洁卫星在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能
B．清洁卫星在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道上Ⅱ的运行周期
C．清洁卫星在轨道Ⅱ上B点的加速度小于在轨道Ⅰ上B点的加速度
D．清洁卫星在轨道Ⅱ上A点时的速率大于在轨道Ⅲ上A点时的速率
第(2)题
下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有（ ）
A．H＋H→n＋X 1B．H＋H→n＋X2
C．＋n→＋Kr＋3X
3D．n＋Li→H＋X4
第(3)题
如图所示，电子枪产生的初速度为零的电子经过的电场加速，沿中央进入平行板电容器，板间电压
，板长L和板间距离d均为，距板右侧处有一竖直圆筒，圆筒外侧粘贴涂有感光材料的荧光纸，圆筒以角速度
转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化，电子打到荧光纸上留下印迹．然后从圆筒上沿轴线方向剪开荧光纸并展开，剪开位置不同，得到的图像形状也不同，以下图像可能正确的是（）．
A．B．
C．D．
三、实验题 (共2题)
某学习小组组装了一套如图所示的装置，欲探究“物体的加速度与力的关系”，已知图中小车的质量用M表示，钩码的质量
用m表示。

(1)实验中，为了复杂问题简单化，需要通过各种各样的操作，例如让小车所受合外力约等于钩码的总重力，以下操作和描述正确的是__________
A．把长木板右端适当垫高，以平衡小车所受的摩擦力
B．调节滑轮高度，使细线与长木板平行
C．使钩码的质量m远大于小车的质量M
D ．小车的加速度可用求解
(2)现有打出的一条纸带，记录如图所示，图中O点为纸带的第一个计数点，依次为A、B、C、D、E、F五个计数点，相邻计数点间还有四个点未标出。

利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=_____m/s2。

（结果保留2位有效数字，已知交流电的频率为50Hz ）
(3)若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时以a为纵坐标，画出一条直线，应该以( )为横坐标
A．F B．F2 C ． D
．
第(2)题
机械能守恒定律，某同学做了如下实验：将一小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方安装与光电计时器相连的光电门．将小球拉至细线水平由静止释放，小球向下摆动后通过光电门，光电门记录下了小球通过光电门的时间△t，若测得小球的直径为d ．
（1）小球通过光电门时的速度大小可表示为v=_____________；
（2）要验证小球在向下摆动过程中机械能守恒，若测得悬点到小球球心的距离为L，重力加速度用g表示，需要验证的表达式是_________（用△t、d、L、g等物理量表示）；
（3）为了减小实验误差,小球应该满足什么件：___________________．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
某校项目学习小组制造了电磁弹射器，其等效电路如图所示（俯视图）。

通过图中的理想自耦变压器可将
的交流电电压升高，再通过直流转换模块（将交流电转换为直流电，且电压有效值不变）。

图中的两个电容器的电容C=0.2F。

两根固定于同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨间距L=0.5m，电阻不计，磁感应强度大小B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向内。

金属棒MN（含其上固定一铁钉）总质量m=100g、电阻R=0.25Ω（不计其他电阻）垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。

开关S先接1，使两电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动达到最
大速度后离开导轨。

已知理想自耦变压器的原副线圈匝数比为，电容器储存电场能的表达式为：。

求：
（1）直流转换模块输出端的电压U MN；
（2）开关S接1使电容器完全充电后，每块极板上所带的电荷量Q的绝对值；
（3）MN由静止开始运动时的加速度大小a；
（4）电容器储存电场能转化为MN棒动能的转化效率η。

第(2)题
如图，两条相距为d的平行金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R的电阻。

质量为m、阻值为r的金属杆静置在导轨上。

外形为长方体的磁场生成装置GH通过EF连接为整体，在其正对的矩形区域中产生匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向竖直向下，矩形区域外磁场忽略不计。

边界长为，边界长为（未知）。

用外力控制磁场生成装置以水平速度v向右匀速地扫过金属杆。

金属杆中自由电子总量保持不变，导轨光滑且足够长，导轨电阻不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。

求：
（1）当磁场的边界刚扫上金属杆时，通过电阻R中的电流方向（用“方向”或者“方向”表示）；（2）当磁场的边界刚扫上金属杆时，电阻R上的电压值和热功率；
（3）若磁场的边界恰好扫到金属杆时，金属杆中的自由电子定向移动速度是磁场的边界刚扫上金属杆时
定向移动速度的，且从磁场的边界刚扫上金属杆到磁场的边界恰好扫到金属杆的过程中，电阻R上产生
的热量为Q。

求外力对磁场生成装置所做的功W和磁场边界的大小。

第(3)题
鱼类在适宜的水温中才能生存，某探究小组设计的一个水温监测报警装置如图所示，圆柱形导热容器下半部分竖直放置在水中，上半部分处于空气中，容器用质量、面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，水的热力学温度时，活塞与容器底的距离，且刚好与低温报警传感器无压力接触，此时低温报警器报警。

水温升
高后，活塞缓慢上升后接触高温报警传感器，当活塞对高温报警传感器的压力时，高温报警器开始报警。

水温
从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内的气体从外界吸收的热量，大气压强恒为，取重力加速度大小。

求：
（1）水温为280K时容器内气体的压强及高温报警时容器内气体的热力学温度；
（2）水温从280K到恰好达到高温报警的温度的过程中，容器内气体内能的变化量。