2023-2024学年河北省石家庄市高三（第二次）教学质量检测物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2023-2024学年河北省石家庄市高三（第二次）教学质量检测物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的x−t图像和v−t图像中，四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法正确的是( )
A. 在6s末，甲乙两车位于同一位置，丁车位于丙车的前方
B. 0∼6s内，丙、丁两车的平均速度相等
C. 0∼6s内，丙车的加速度始终大于丁车的加速度
D. 0∼6s内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
2.为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图甲中在轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈;图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定闭合金属线框，图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
3.如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是( )
A. 吸管上的温度刻度分布不均匀
B. 吸管上标的温度值由下往上减小
C. 温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量
D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=5s时的波形图。下列关于平衡位置在O处质点的振动图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为 12H+13H→24He+X，已知 12H的比结合能为E1， 13H的比结合能为E2， 24He的比结合能为E3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为电子
B. 24He的比结合能小于 12H的比结合能
C. 核反应吸收的能量为E3−(E1+E2)
D. 核反应中的质量亏损为4E3−(2E1+3E2)c2
6.如图所示，假设在太空中有A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，且RA0，体积增大，气体对外做功WRC，故C正确；
B.A、B、C三星由图示位置到再次共线时，A、B转过的圆心角θ1与C转过的圆心角θ2互补，则2πT1t+2πT2t=π，解得t=T1T22(T1+T2)，故B错误。
7.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查库仑定律及动能定理的应用，有一定难度。
根据题意把电荷均匀分布的带正电球体分割为球壳和实心球两部分，再分析库仑力大小，进而分析加速度变化情况即可得出运动情况，利用动能定理计算最大速度，利用平均速度定性分析时间。
【解答】A.将电荷均匀分布的带正电球体看作两部分，一部分是以O为球心x为半径的“小球”，另一部分即剩余的球壳，电荷均匀分布的球壳对内部点电荷的库仑力为零，所以只需要考虑 C点以下的“小球”对绝缘小球的库仑力，由库仑定律得，在 C处绝缘小球受到的库仑力F=kx3R3Qqx2=kQqxR3=maC，在A处有kQqR2=ma，则aC=xRa，故A错误；
B.由A选项的分析可知，带电小球受到的合力与偏离O点的距离成正比，且方向与偏离 O点的方向相反，所以带电小球在隧道内先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动，故 B错误;
C.带电小球在O点时速度最大，研究带电小球从A到O的过程，由动能定理得12mvO2−0=0+ma2R，解得vO= aR，故C正确；
D.带电小球从A到O的过程做加速度减小的加速运动，平均速度大于 aR2，运动时间小于2 Ra，所以带电小球由A点运动到B点的时间小于4 Ra，故D错误。
8.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查相似三角形在动态平衡问题中的应用，对小球受力分析，构建矢量三角形，找到与矢量三角形相似的几何三角形，根据对应边长成比例关系，写出比例式，进而分析力的变化。
【解答】对小球受力分析如图所示：
可知力的矢量三角形与圆心、B点、小球所在位置构成的几何三角形相似，设小球所在位置为D点，则有FDB=NR=mgR，则小球从圆环最低点A缓缓移动到最高点B过程中，DB长度一直减小，则拉力F一直减小，环对小球的支持力大小不变，由牛顿第三定律可知小球对圆环的压力大小始终不变，故AC正确，BD错误。
9.【答案】AB
【解析】【分析】
本题考查了机车启动和动能定理的应用。
拖车先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀减速直线运动，根据运动情况分析平均速度；根据动能定理计算上升高度；把拖车和矿石看作整体，利用牛顿第二定律计算加速度；逆向思维，把拖车减速运动看作反向的加速运动，根据匀变速直线运动速度时间关系式解答。
【解答】
A、设拖车加速阶段的末速度为v，拖车先做加速度逐渐减小的加速运动，其平均速度v1>v2，关闭发动机后，拖车做匀减速运动，平均速度v1=v2，所以v1>v2，故A正确；
B、设整个过程矿石上升的高度为h，根据动能定理可得P0t0−kMgh−mgh=0，解得h=P0t0kMg+mg，故B正确；
C、把拖车和矿石看作整体，则拖车在减速阶段其加速度大小为a=mg+kMgM+m，故C错误；
D、逆向思维，把拖车减速运动看作反向的加速运动，则拖车刚关闭发动机时的速度为v=at0=mg+kMgt0M+m，故D错误。
10.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查带电粒子在磁场中运动规律.根据n的数值画出粒子的轨迹，根据几何关系求半径，再利用洛伦兹力等于向心力计算速度，根据圆心角求时间，根据粒子轨迹分析粒子与圆心的连线转过的角度。
【解答】
A.粒子n次穿越圆形区域边界(不包括经过P点)后又回到P点，此过程中粒子与圆心O的连线转过角度为2π，则粒子运动轨迹与圆边界的交点会把圆等分成(n+1)份，则n的最小值为2，故A正确；
D.根据粒子轨迹可知，粒子连续两次穿越圆形区域边界过程中，粒子与圆心的连线转过的角度为2πn+1，故D错误；
B.当n=3时，把圆边界等分成四份，画出粒子轨迹，由几何关系可知，粒子轨迹半径r=R，又qvB=mv2r可得：v=qBRm，故B错误；
C.当n=4时，把圆边界等分成五份，画出粒子轨迹，可知粒子从P出发到回到P点轨迹对应的圆心角之和为θ=828∘，则粒子运动时间为t=θ360∘T=θ360∘⋅2πmqB=23πm5qB，故C正确。
故选AC。
11.【答案】(1)mAt2=mA+mBt1；2：3；(2)mAt3=−mAt4+mBt5；大于。
【解析】【分析】
本题考查了验证动量守恒定律实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提。
根据碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律及速度公式求解即可。
【解答】
(1)由系统动量守恒定律得，mAvA=mA+mBvB，又由速度公式，vA=dt1、vB=dt2，整理得mAt2=mA+mBt1；
将t1=0.04s、t2=0.10s代入上式，可得mAmB=23;
(2)由系统动量守恒得，mAv0=−mAvA+mBvB，又由速度公式，v0=dt3，vA=dt4，vB=dt5，整理得mAt3=−mAt4+mBt5；
若使滑块A与B碰撞后均向右运动，即滑块A与滑块B相碰后同向，应使滑块A的质量大于滑块B的质量。
12.【答案】(1)A；(2)右侧0、4；(3)nU1U0−U1；nUU0−U1。
【解析】【分析】
本题考查探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤以及数据处理。
(1)原线圈两端只能使用交流电源；
(2)根据匝数之比与电压之比的关系分析；
(3)根据理想变压器电压之比与匝数之比关系计算匝数。
【解答】
(1)变压器改变的是交流电压，若原线圈输入“稳压6V”则副线圈测得电压为零，故选A。
(2)变压器为非理想变压器，由于有漏磁，由题意可知，N1N2=12，由题中数据可知U1U2