2024届河北省石家庄二中集团高三下学期质量检测(2.5模)物理试题

2024届河北省石家庄二中集团高三下学期质量检测（2.5模)物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
2022年8月20日消息，日本政府一意孤行推动核污染水排海，引发日本国内及周边国家的强烈反对，关于天然放射现象、射线的防止与应用，下列说法正确的是（ ）
A．所有元素都能发生衰变
B．在α、β和γ三种射线中，α射线穿透能力最强，γ射线的电离能力最强
C．利用γ射线可以为金属探伤或实现对流水线的自动控制，也可以用γ射线照射食品杀死细菌
D．利用γ射线可以有效消除静电积累，利用α射线照射植物的种子，可以使产量显著增加
第(2)题
某实验兴趣小组利用等腰三棱镜研究光的折射现象，如图所示，等腰三棱镜的顶角为边的边长为，光线射到边的中点，当入射角时，光最后垂直边射出。

已知光在真空中的传播速度为，不考虑光的多次反射。

下列说
法正确是（ ）
A．三棱镜的折射率为1.5
B
．光在三棱镜中的传播时间为
C．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光在棱镜中的传播时间一定变长
D．换用频率更高的光仍以相同入射角照射到点，则光通过三棱镜后的偏折角将减小
第(3)题
2022德国柏林国际轨道交通技术展览会简称lnnoTrans2022上，中国高速磁悬浮“黑科技”再一次吸引了众多国际观众的目光，中国中车面向全球发布了当前世界上可实现的速度最快陆地公共交通工具—时速达600km/h的高速磁浮交通系统。

高速磁悬浮列车拥有“快起快停”的技术优点，能发挥出速度优势，也适用于中短途客运。

下列说法正确的是（ ）
A．“磁悬浮”技术是利用了电流的磁场与地磁场之间的斥力使列车实现悬浮的
B．“磁悬浮”技术能极大地减少列车与轨道的摩擦，在相同的牵引功率下获得更大的速度
C．高速磁悬浮列车速度大，所以其惯性也非常大
D．实现“磁悬浮”技术的“超导材料”是利用了其电阻率随着温度的降低而增大的特点制成
第(4)题
用插针法测定玻璃折射率时，有三条入射光线a、b、c，若经玻璃砖折射后的出射光线如图所示，则该实验中用的入射光线应是（ ）
A．光线a B．光线b C．光线c D．都有可能
第(5)题
如图所示，嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。

探测器完成对月球表面的取样任务后，样品将由上升器携带升空进入环月轨道，与环月轨道上做匀速圆周运动的轨道器、返回器组合体（简称“组合体”）对接。

为了安全，上升器与组合体对接时，必须具有相同的速度。

已知上升器（含样品）的质量为m，月球的半径为R，月球表面的“重力加速度”为g，组合体到月球表面的高度为h。

取上升器与月球相距无穷远时引力势能为零，上升器与月球球心距离r时，引力势能为，G为引力常量。

M为月球的质量（未知），不计月球自转的影响。

下列说法正确的是（ ）
A．月球的质量
B．组合体在环月轨道上做圆周运动的速度v的大小为
C．上升器与组合体成功对接时上升器的能量为
D．上升器从月球表面升空并与组合体成功对接至少需要的能量为
第(6)题
某光源包含不同频率的光，光的强度与频率的关系如图所示。

表中给出了一些金属的截止频率，用该光源照射这些金属。

则（ ）
金属
铯 4.69
钠 5.53
锌8.06
钨10.95
A．仅铯能产生光电子B．仅铯、钠能产生光电子
C．仅铯、钠、锌能产生光电子D．都能产生光电子
第(7)题
入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足20m。

在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶。

某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。

两辆车刹车时的v-t图像如图，则（ ）
A．若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m
B．若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于90 m
C．若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s之内的某时刻发生相撞
D．若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s以后的某时刻发生相撞
第(8)题
关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．温度是分子热运动剧烈程度的标志
B．液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动
C．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
D．一定质量的理想气体，压强仅与气体分子的平均动能有关
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，水平速度为、质量为m的子弹击中并穿过静止放在光滑的水平面上质量为M的木块，若木块对子弹的阻力恒定，
则下列说法中正确的是（）
A．其它量保持不变，子弹速度越大，木块获得的动能越小
B．其它量保持不变，子弹质量m越大，木块获得的速度越大
C．其它量保持不变，子弹质量m越大，子弹和木块组成的系统产生热量越多
D．其它量保持不变，木块的质量M越大，木块获得的动能越少
第(2)题
如图所示，表面光滑的半球形绝缘物体固定在水平面上，其正上方固定一根长度与半球形物体半径相等的竖直绝缘支架，带正电的小球Q固定在支架上边，带负电的小球P重力为G，静止在半球形物体上。

现改变小球Q的电荷量，使小球P沿球面上滑少许重新平衡（小球P未到达半球最高点前），以下说法正确的是（ ）
A．两球间库仑力变小
B．小球对半球的压力变小
C．小球对半球的压力大小为2G
D
．小球对半球的压力大小为
第(3)题
一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长大于2m，t=0时刻x1=2m处的质点M位于平衡位置向上振动，x2=4m处的质点N位于波峰，经过1s的时间质点M第一次到达波峰。

下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为8m
B
．该波的波速为m/s
C．t=0.5s时质点M和N的位移第一次相等
D．2s末质点M的速率大于N点的速率
E．该波在传播过程中遇到尺寸为4m的障碍物能发生明显的衍射现象
第(4)题
一种新型潜水装置，可以通过浮力控制系统实现下潜和上升。

某次试潜中该装置的速度时间图像如图所示，其中①为下潜的图像，②为返程上升的图像，已知加速和减速过程中加速度大小相等，潜水装置质量为m，重力加速度为g，忽略水的阻力和水平方向的运动，在这次试潜的整个过程中（ ）
A．最大下潜深度为
B．下潜过程所用总时间为
C．上升过程中潜水装置所受浮力的冲量大小为Nmgt0
D．潜水装置所受最小浮力与最大浮力之比为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
为了解决物流公司装卸货物时因抛掷物品造成物品损坏的问题，便设计了如图所示的缓冲转运装置，卸货时缓冲装置A的左侧紧靠静止的物流大货车，其右侧紧靠转运车B，包裹C可以从缓冲装置A的光滑曲面的不同高度h处由静止滑下，经粗糙的水平部分，滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走，B的右端有一固定挡板。

已知C与A、B水平部分间的动摩擦因数均为
，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为，转运车B与水平地面间的摩擦可忽略。

A、B的质量均为，A、B水平部分的长度均为。

包裹C可视为质点且无其他包裹影响，重力加速度。

C与挡板发生碰撞的时间极短，碰撞
时间和损失的机械能都可忽略，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）若要求包裹C在缓冲装置A上运动时A不动，则包裹C的质量最大不超过多少？
（2）若某包裹的质量为，为使该包裹能停在转运车B上，则该包裹释放时的高度h应满足什么条件？
（3）若某包裹的质量为，为使该包裹能滑上转运车B上，则该包裹释放时h的最小值应是多少？
第(2)题
如图，间距为L=1m的U形金属导轨，一端接有电阻为的定值电阻，固定在高为h=0.8m的绝缘水平桌面上。

质量均
为m=0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为，与导轨间的动摩擦因数均为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒a距离导轨最右端距离为x=2.5m。

整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B=0.1T。

用沿导轨水平向右的恒力F=0.4N拉导体棒a，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去F，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。

（重力加速度g取，不计空气阻力，不计其他电阻）求：
（1）导体棒a刚要离开导轨时的速度大小v；
（2）导体棒a由静止运动到导轨最右端的过程中，通过导体棒a的电荷量q以及导体棒a中产生的焦耳热；
（3）设导体棒a与绝缘水平面发生碰撞前后，竖直方向速度大小不变，方向相反，碰撞过程中水平方向所受摩擦力大小为竖直方向支持力的k倍（碰撞时间极短，重力冲量可忽略不计），，请计算导体棒a离开导轨后向右运动的最大水平距
离l m。

第(3)题
如图所示，倾角θ=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上某位置固定有垂直于斜面的挡板P。

质量的凹槽A在外力作用下静止在斜面上，凹槽A下端与固定挡板间的距离，凹槽两端挡板厚度不计。

质量的小物块B（可视为质点）紧贴凹槽上端放置，物块与凹槽间的动摩擦因数。

时撤去外力，凹槽与物块一起自由下滑，时物块
与凹槽发生了第一次碰撞。

整个运动过程中，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可忽略不计。

重力加速度
，。

求：
（1）凹槽与挡板发生第一次碰撞前瞬间物块的速度大小；
（2）凹槽的长度；
（3）凹槽与挡板发生第二次碰撞时，物块到挡板P的距离；
（4）从凹槽与物块一起自由下滑开始（），到物块与凹槽发生第二次碰撞时所用的时间。

第(4)题
如图所示，长为2L、质量为m的长方形箱子，放在光滑的水平地面上，箱内有一质量也为m的小滑块，滑块与箱底间无摩擦。

开始时箱子静止不动，滑块以速度从箱子的中间位置处向右运动，所有碰撞时间均可忽略。

（1）若滑块与箱子右侧壁的第一次碰撞为弹性碰撞，求小滑块从开始到再一次位于箱子中间位置经历的时间t；
（2）若滑块与箱子右侧壁第一次碰后速度方向仍然向右、大小变为，求碰后两者相对速度大小与碰前相对速度大小的比值；
（3）若滑块与箱壁每碰撞一次，两者相对速度的大小变为该次碰撞前相对速度大小的倍且，求碰撞n次后滑块的速度大小和箱子的速度大小；
（4）在满足（3）问中条件下，求滑块与箱子碰撞4次时系统损失的总动能与系统初动能的比值。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。

按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。

（1）该实验的第一步是：闭合电键，将电键接2，调节滑动变阻器和，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压
表和电流表的示数、；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：______。

（2）由以上记录数据计算被测电阻的表达式是______。

（3）说明通过（1），（2）两步操作的计算结果消除由于电压表、电流表内阻的影响产生的系统误差的理由。

______。

第(2)题
如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块（如小球或软木塞）在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。

（1）下列说法错误的是___________。

A．物块的加速度恒定不变
B．细绳拉力提供物块做圆周运动的向心力
C．物块转动半径不变时，物块转动越快，手感受到的拉力越大
D．若增大物块的质量而转动的快慢和半径不变，手感受到的拉力变大
（2）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，
则___________绳容易断（填“长”或“短”）；若两个小球以相同的线速度转动，则___________绳容易断（填“长”或“短”）。