2024届河北省保定市高三下学期摸底考试物理试题

2024届河北省保定市高三下学期摸底考试物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
随着国家“双碳”计划的推进，单相发电机得到更为广泛的应用。

如图甲为单相电交流发电机内部结构图，匝数为N的矩形线圈位置不变，磁铁绕轴转动后，线圈中生成正弦波形交变电流如图乙所示，其电动势峰值为，周期为T，回路总电阻为R，则在时间内通过线框截面的电荷量为（ ）
A．B．C．D．
第(2)题
如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定，质量为m的物块P紧压在弹簧上端但不拴接，开始时用轻绳系住物块，绳的拉力大小为，此时弹簧的弹性势能为，剪断轻绳，则物块P离开弹簧后上升到最高点的时间为（）
A
．B．C．D．
第(3)题
某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。

用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。

当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。

设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。

则下列说法不正确的是（ ）
A．电压表的示数U与被测物体质量m成正比B．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中电流变小D．改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
第(4)题
图示的装置中，电场强度E和磁感应强度B垂直，这种装置叫速度选择器。

若一电子恰能沿虚线从左向右运动。

下列和电子速率相同的哪种粒子沿虚线射入，不能沿虚线运动（ ）
A．从左向右运动的质子B．从右向左运动的质子
C．从左向右运动的中子D．从右向左运动的中子
第(5)题
下列说法正确的是（ ）
A．作用力做正功，反作用力也一定做正功B．作用力做负功，反作用力也一定做负功
C．一对静摩擦力所做的功的代数和总为零D．一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零
第(6)题
据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。

某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为l的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C，电压为U，导轨右端放置质量为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出），磁感应强度大小为B，开关闭合后金属棒向右离开导
轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（ ）
A
．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后
两线框均落到地面上。

两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则
B．若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则
C．若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则
D．若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则
第(2)题
第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月在中国北京市和张家口市举行。

冬奥会跳台滑雪比赛简化模型如图所示，一运动员穿着专用滑雪板，在助滑道上获得高速后从坡顶A点以速度水平飞出，在空中飞行一段距离后，在坡底B点着陆。

若不考虑空
气阻力，下列关于运动员的说法正确的是（ ）
A．若改变初速度的大小，则运动员空中飞行时间不变
B．若减小初速度的大小，则运动员落到坡面上时的瞬时速度方向都相同
C．飞行过程中一定有某一时刻瞬时速度方向与坡面平行
D．若增大初速度大小，则运动员的水平位移与大小成正比
第(3)题
如图所示，两平行金属轨道间距为L，与水平方向夹角为，轨道电阻不计，垂直轨道放置两根质量分别为m和的金属
棒，有效阻值分别为R和，金属棒与轨道间的动摩擦因数均为。

整个装置处在垂直轨道向下的匀强磁场中，磁感
应强度大小为B。

给a棒一个沿轨道向下的初速度，同时b棒由静止释放，两金属棒与轨道间接触始终良好。

已知金属棒
间的距离足够大，，，下列说法正确的是（ ）
A．a棒的加速度先减小后增大，两棒间距一直减小
B．b棒开始运动时的加速度大小为
C
．整个过程中a棒产生的焦耳热为
D．两棒间距的变化量为
第(4)题
两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。

虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点。

下列说法正确的是（ ）
A．两点电荷可能是异种点电荷B．A点的电场强度比B点的大
C．A点的电势高于B点的电势D．电子运动到P点时动能最小
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学从玩具上拆下一小型电风扇，上面标有“4V 2.4W”字样，该同学想描绘该电风扇的伏安特性曲线，并测量电风扇正常工作时的机械效率，实验室备有下列器材：
A．电池组（电动势为6V，内阻不计）
B．电压表（量程为0~5V，内阻约为4kΩ）
C．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程为0~0.1A，内阻为10Ω）
E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.3A）
G．定值电阻R3=2Ω
H．定值电阻R4=20Ω
J．开关和导线若干
（1）本实验中所选用的电流表为_______（填“C”或“D”），所选滑动变阻器为________（填“E”或“F”），所选定值电阻
为________（填“G”或“H”）。

（2）根据所选器材，在方框内补充完整电路图_________。

（3）实验完成后，所绘的伏安特性曲线如图所示，电流表示数0~0.04A之间为直线，0.04A~0.10A之间为曲线，则电风扇的内阻为________，电风扇正常工作时机械效率为________。

第(2)题
采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验
（1）实验时需要下列哪个器材____
A．弹簧秤 B．重锤线 C．打点计时器
（2）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．下列的一些操作要求，正确的是____ A．每次必须由同一位置静止释放小球
B．每次必须严格地等距离下降记录小球位置
C．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
D．记录的点应适当多一些
（3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片．在测得
x1，x2，x3，x4后，需要验证的关系是________________．已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的
是____
A
． B． C． D．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”任务的国家。

为了简化问题，可认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图1所示。

已知地球的公转周期为，公转轨道半径为，火星的公转周期为，火星质量为M。

如图2所示，以火星为参考系，质量为的探测器沿1号轨道到达B点时速度为，B点到火
星球心的距离为，此时启动发动机，在极短时间内一次性喷出部分气体，喷气后探测器质量变为、速度变为与垂直的
，然后进入以B点为远火点的椭圆轨道2。

已知万有引力势能公式，其中M为中心天体的质量，m为卫星的质
量，G为引力常量，r为卫星到中心天体球心的距离。

求
（1）火星公转轨道半径；
（2）喷出气体速度u的大小；
（3）探测器沿2号轨道运动至近火点的速度的大小。

第(2)题
一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。

现有一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直的柱子上，由升降机送上78m的高处，然后，让座舱自由落下。

当落到离地面33m的位置时开始制动，座舱匀减速到地面时刚好停下。

重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。

则：
（1）座舱下落的最大速度是多少？
（2）若座舱中某人用手水平托着重33N的铅球，那么，座舱下落过程中球对手的压力是多少？
第(3)题
某可显示温度的水杯容积为，倒入热水后，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同。

已知，外界大气
压强为，温度为。

杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强，取。

（1）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；
（2）杯内温度降到时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。

求此过程中外界进入水杯中的空气体积。