2024-2025学年河北省石家庄市高三（上）教学质量摸底测试物理试卷（11月）（含答案）

2024-2025学年河北省石家庄市高三（上）教学质量摸底测试物理试卷（11月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度在光滑水平桌面上沿直线匀速运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上有一个洞，当球经过洞口正前方时，对球沿三个不同的方向吹气，下列说法正确的是( )
A. 沿方向吹气，乒乓球可能进入洞内
B. 沿方向吹气，乒乓球可能进入洞内
C. 沿方向吹气，乒乓球可能进入洞内
D. 沿三个方向吹气，乒乓球均不可能进入洞内
2.利用加速度传感器可以显示物体运动过程中的加速度变化情况，当加速度方向竖直向上时，传感器示数为正。如图为一物体在竖直方向上由静止开始往返运动一次的过程中加速度随时间变化的图像。关于该物体的运动，下列说法正确的是( )
A. 时刻的速度为
B. 时刻位于最高点
C. 时刻的速度大小为，方向竖直向上
D. 时刻的速度大小为，方向竖直向下
3.是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，以匀速行驶的汽车可选择通道或人工收费通道，完成缴费后速度回到进入正常行驶。如果选择人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至，经过缴费后，再加速至行驶如果选择通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。若汽车加速和减速过程的加速度大小均为，则汽车选择通道比选择人工收费通道节约的时间为( )
A. B. C. D.
4.榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 大于
B. 夹角越小，越大
C. 夹角越小，越小
D. 夹角越大，凿子越容易凿入木头
5.如图所示，从距秤盘高处把一筒豆粒由静止持续均匀地倒在秤盘上，从第一粒豆落入秤盘至最后一粒豆落入秤盘用时为，豆粒的总质量为。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的三分之一，忽略豆粒与秤盘碰撞过程中豆粒的重力。已知重力加速度为，则碰撞过程中秤盘受到的平均压力大小为( )
A. B. C. D.
6.如图为某电子透镜中电场的等势面虚线的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过、、三点。电子从点运动到点的过程中，关于电子的运动，下列说法正确的是( )
A. 加速度一直减小
B. 速度先减小后增大
C. 在点电势能比在点电势能小
D. 从点到点电场力做功与从点到点电场力做功相等
7.如图所示，将两根粗细相同、材料不同的长软绳甲、乙的一端连接在一起，、、、为绳上的一系列间距均为的质点，其中质点为两绳的结点，绳处于水平方向。手持质点在竖直方向做简谐运动，形成向左和向右传播的两列简谐波Ⅰ、Ⅱ，其中波Ⅰ的波速为。某时刻质点处在波谷位置，后此波谷传到质点，此时质点正好通过平衡位置向上运动，质点与质点之间还有一个波谷，下列说法正确的是( )
A. 质点的振动周期为
B. 波Ⅰ的波长为
C. 波Ⅱ的波长为
D. 当质点处于波峰时，质点处于平衡位置
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为，运动周期为Ⅱ为地球的近地卫星，运动周期为。下列说法正确的是( )
A. 卫星Ⅰ运动的线速度大于卫星Ⅱ的线速度 B. 卫星Ⅰ运动的角速度小于卫星Ⅱ的角速度
C. D.
9.一列有节车厢的动车一般是动拖，其中第节、第节、第节、第节车厢是带动力的，其余节车厢是不带动力的。如图所示，该动车在平直轨道上匀加速向右启动时，若每节动力车厢提供的牵引力大小均为，每节车厢质量均为，每节车厢所受阻力均为该节车厢重力的倍，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 整列车的加速度大小为
B. 整列车的加速度大小为
C. 第节车厢对第节车厢的作用力大小为
D. 第节车厢对第节车厢的作用力大小为
10.如图所示，竖直放置的轻质弹簧，一端固定在水平地面上，另一端连接质量为的物块，质量也为的物块从距物块正上方处由静止释放，两物块碰撞后粘在一起与弹簧组成一个竖直方向的弹簧振子，已知该弹簧的劲度系数为，重力加速度取，两物块碰撞时间极短，两物块上下做简谐运动的过程中，弹簧始终未超过弹性限度，物块、均可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两物块碰撞前瞬间，物块的速度大小为
B. 两物块碰撞过程中，系统损失的机械能为
C. 两物块碰撞后，物块下降的最大距离为
D. 两物块碰撞后，两物块做简谐运动的振幅为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某小组做“观察电容器的充放电”实验。
该小组首先自制了一个电容器，如图甲所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸某种绝缘介质将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。为了增加该电容器的电容，下列说法正确的是 。
A.锡箔纸面积尽可能小些
B.锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离
C.增大电容器的充电电压
D.减小电容器所带的电荷量
该小组将自制电容器接入如图乙所示的电路中，将开关接“”一段时间后，再将开关接“”。在下列四个图像中，能表示以上过程中通过传感器的电流随时间变化的图像为 选填“”或“”、电容器两极板间的电压随时间变化的图像为 选填“”或“”。
A. B.
C. D.
该小组还自制了另一电容器，电容器的电容大于电容器的电容。将两电容器、分别接入图乙所示电路中进行充电实验时，通过传感器的电流随时间变化的图像如图丙所示，其中对应电容器充电过程的是 选填“”或“”。
若将图乙中的电阻换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流 选填“变大”、“变小”或“不变”，所得的图像与横轴所围的面积 选填“变大”、“变小”或“不变”。
12.某小组利用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。质量为的滑块两端各有一个挡光宽度为的遮光板、，两遮光板中心的距离为，如图乙所示。
主要实验步骤如下：
实验前，接通气源，将滑块不挂钩码置于气垫导轨上，轻推滑块，遮光板、经过光电门的挡光时间分别为、，由此可知，遮光板经过光电门时的速度为 用题中已知字母表示，当满足 选填“”、“”、“”时，说明气垫导轨已经水平。
挂上质量为的钩码，将滑块由光电门左侧某处释放，记录遮光板、的挡光时间、。
更换不同数量的钩码，多次记录遮光板、的挡光时间。
将钩码的总重力记为滑块受到的合力，作出滑块的合力与的图像，该图像为过坐标原点的一条直线，如图丙所示。若该图像的斜率为 用题中已知字母表示，即可验证牛顿第二定律成立。
由于实验中钩码的总重力并不等于滑块的合力，要想本实验合力的相对误差不大于，实验中所挂钩码总质量的最大值为 。
A. B. C. D.
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图，倾角为的斜面与水平地面平滑连接，在水平地面上方存在着与地面成角斜向上的匀强电场。质量为、带电量为的绝缘物块恰能沿斜面匀速下滑，进入水平地面后仍能匀速滑行。已知物块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等，重力加速度取，，，运动过程中物块所带电量保持不变。
求匀强电场的电场强度大小
若匀强电场的电场强度方向可以变化，为使该带电物块仍能在水平地面上匀速滑行，求电场强度的最小值。
14.如图所示，长为的水平传送带左右两端与水平轨道平滑连接，传送带以的速度逆时针匀速转动左侧粗糙轨道的长为，左端点固定有弹性挡板右侧光滑轨道的长为，其右端与半径大于的光滑圆弧轨道的一小段相切点为圆弧轨道的最低点。现将一可视为质点的小物块从圆弧轨道上某位置由静止释放，物块向左运动至挡板处与挡板发生弹性碰撞后向右刚好能运动到点。已知小物块与传送带以及左侧轨道的滑动摩擦因数均为，重力加速度取，，不计物块与挡板的碰撞时间。
求物块第一次到达点时的速度大小
为满足上述运动，求物块从圆弧轨道上释放高度的范围
当物块从圆弧轨道上高度为的位置由静止释放后，发现该物块在圆弧轨道上运动的时间与从点运动至第二次到达点的时间相等，求圆弧轨道的半径。
15.将扁平的小石片在手上呈水平放置后用力抛出，石片遇到水面后并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离后再弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，即称为“打水漂”。如图所示，小明在岸边离水面高度处，将质量的小石片以初速度水平抛出，小石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为，且小石片每次接触水面时间后弹起，弹起时竖直方向的速度与当时沿水面滑行的速度之比为常数，小石片在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零。重力加速度取，不计空气阻力。求：
小石片第一次与水面接触前瞬间水平方向的位移大小
小石片第一次与水面接触的过程中，水对小石片做的功
从抛出到水平速度减为，小石片在水平方向运动的总位移大小。
参考答案
1.
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11.；；；；变小；不变
12.；； ；。
13.解：物块沿斜面匀速下滑，有，解得，
物块沿水平面做匀速直线运动，有，，
解得。
木块沿水平面做匀速直线运动，设场强与水平方向角度为、电场力大小为，有，
，
整理得，
所以，当时，电场力最小，最小值为
此时场强大小为，
得。
14.解：设物块质量为，第一次到达点的速度为，物块从点到返回点的过程，由动能定理可得：，
解得。
若物块在传送带上一直做匀加速直线运动，由动能定理可得：，
物块沿圆弧轨道下滑，
若物块在传送带上一直做匀减速直线运动，由动能定理可得，
物块沿圆弧轨道下滑，
物块从圆弧轨道上释放高度的范围。
物块由处下滑，有，解得，
可知物块先在段做匀速直线运动，设运动时间为，在左侧轨道做匀减速直线运动后与挡板碰撞，碰后一直匀减速到点，
设整个减速过程时间为，可得，，，，
解得。
15.解：小石片做平抛运动，有水平方向：，
竖直方向：，
联立解得。
小石片在水面上滑行时加速度为，
滑行的水平速度减少量为，
第一次弹起后小石片的水平速度，
竖直速度为，
小石片从抛出到第一次弹起的过程中，
解得。
小石片每次滑行的水平速度减少量为，
所以次，
即小石片在水面上滑行了次，空中弹起后飞行了次
第次弹起时的水平速度，
竖直速度为，
空中飞行时间为，
在空中飞行的水平距离，
第一次与水面接触后在空中飞行的总距离，
小石片与水面接触的过程中水平方向运动总位移，
从抛出到水平速度减为，小石片在水平方向运动的总位移。
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