河北省2023-2024学年高三年级上册期末物理模拟试题

河北省2023-2024学年高三上学期期末物理模拟试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在

生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运

动的轨道半径之比为若木星和土星的质量之比为匕，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）

A.运行周期之比为JQB.向心加速度之比为2

Vba

c.环绕速度之比为JqD.表面重力加速度之比乌

\ba2

2、如图所示，将一小木块和一小钢珠分别用手拿着并压缩两根一端分别竖直固定在地面上的弹簧上端。现同时释放小

木块和小球，若小木块在整过运动过程中所受空气的阻力/与其速度v满足/=仙（左为常数），而小钢珠的运动忽略

空气阻力，且两物体同时离开弹簧，取向上为运动的正方向，则下图能正确反应两物体离开弹簧后的运动情况的v-f

3、一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，具有的电势能为Ep,则A点的电势为＜p=EqP.若把该点电荷换

为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电势为（）

A.4。

B.2（p

C.（P

（P

D.—

2

4、跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到

水平风力的影响，下列说法中正确的是（）

A.风力越大，下落过程重力的冲量越大

B.风力越大，着地时的动能越大

C.风力越大，下落的时间越短

D.下落过程的位移与风力无关

5、一静止的原子核：X发生c衰变，变成另一个新的原子核Y,衰变后测得c粒子的速率为v,已知&粒子的质量为

mo,原子核Y的质量为M,下列说法正确的是（）

A.原子核Y的符号表示为〃：。2丫B.：X的比结合能一定大于Y核的比结合能

C.原子核Y的速率为胃D.原子衰变过程中释放的核能为

6、如图所示，a、氏c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，从连线沿水平方向，

导线中通有恒定电流，且〃=4=2/。，电流方向如图中所示。。点为三角形的中心（。点到三个顶点的距离相等），

其中通电导线c在。点产生的磁场的磁感应强度的大小为国,已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强

kl

度的大小3=一，其中/为通中导线的中流强度，’为该点到通中导线的垂直距离,4为常数，则下列说法正确的是（）

r

A.。点处的磁感应强度的大小为3瓦

B.0点处的磁感应强度的大小为5瓦

C.质子垂直纸面向里通过0点时所受洛伦兹力的方向由。点指向c

D.电子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向垂直0c连线向下

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下列说法正确的是（）

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

C.一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减小

D.1kg的的冰比1kg的的水的内能小些

E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越大，相对湿度越小

8、如图所示，A、B、C三点组成一边长为/的等边三角形。该空间存在平行于A3C平面的匀强电场。一质量为“、

带电量为+q的粒子仅受电场力作用依次通过A、B、C三点,通过A、C两点的速率均为vo,通过B点时的速率为也小,

3°

则该匀强电场场强E的大小和方向分别是

25苗26m说

A.CJ-------------------------------------15.tL------------

3ql9ql

C.方向垂直AC斜向上D.方向垂直AC斜向下

9、在倾角为O的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ,MN,导轨处于磁感应强度为B的匀强

做场中，磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为"“和股2的金属棒心b,先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光

滑定滑轮的细线与物块c连接，连接。棒的细线平行于导轨，由静止释放c,此后某时刻，将6也垂直于导轨放置，

此刻起“、c做匀速运动而b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，则（）

A.物块c的质量是m\smd

B.6棒放上导轨后，I棒中电流大小是“空然。

C.分棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

D.。棒放上导轨后，“棒克服安培力所做的功等于a、》棒上消耗的电能之和

10、图1是一列沿x轴方向传播的简谐横波在f=0时刻的波形图，波速为Im/so图2是尤=5.5m处质点的振动图象,

下列说法正确的是（）

A.此列波沿工轴负方向传播

B.x=3.5m处质点在/=2s时的位移为4j5cm

C.x=1.5m处质点在片4s时的速度方向沿V轴正向

D.x=4.5m处的质点在f=ls时加速度沿V轴负方向

E.x=3.5m处质点在0〜1s内路程为（16-8V2）cm

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）在“DIS描绘电场等势线”的实验中，

⑴给出下列器材，ab处的电源应选用,传感器应选用（用字母表示）。

A.6V的交流电源

B.6V的直流电源

C.100V的直流电源

D.电压传感器

E.电流传感器

F.力传感器

⑵该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于

y轴上的某一点，合上开关S,而将另一探针由。点左侧沿x轴正方向移到。点右侧的过程中，则传感器示数的绝对

值变化情况是一

A.逐渐增大B.逐渐减小C.先变大后变小D.先变小后变大

狂传感器

12.（12分）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻:

①实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：

电压表：V（量程3V,内阻Rv=10kC）

电流表：G（量程3mA,内阻Rg=100Q）

电流表：A（量程3A,内阻约为0.5。）

滑动变阻器：4（阻值范围0-10Q,额定电流2A）

Ri（阻值范围0-1000。，额定电流1A）

定值电阻：&=0.5。

该同学依据器材画出了如图所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是；

②该同学将电流表G与定值电阻衣3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是A；

③为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器（填写器材的符号）；

④该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,

根据图线可求出电源的电动势后=V（结果保留三位有效数字），电源的内阻尸S1（结果保留两位有

效数字）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场（图中未

画电场），磁感应强度5=L0T,边界右侧离地面高人=0.45m处有一光滑绝缘平台，右边有一带正电的小球°,质量

机〃=O.lkg、电量q=0.1C,以初速度vo=O.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为"环=0.05kg静止于平台左边缘的不

带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后〃球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：

⑴碰撞后a球与b球的速度；

⑵碰后两球落地点间的距离（结果保留一位有效数字）。

W

■■（

D•

FFFJFV

14.（16分）如图所示，MN为光滑的水平面，NO是一长度s=1.25m、倾角为，=37。的光滑斜面（斜面体固定不动），

。产为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、。尸间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为机=2kg,总长乙=0.8m的

均匀柔软链条开始时静止的放在面上，其AB段长度为册=0.4m。链条与。尸面的摩擦系数〃=0.5。（g=10m/s2,

sin37°=0.1.cos37°=0.8）现自由释放链条，求：

⑴链条的A端滑到。点时，链条的速率为多大？

⑵链条在水平面。尸停下时，其C端离。点的距离为多大？

15.（12分）如图所示，等腰直角三角形ABC为某透明介质的横截面，。为边的中点，位于。点处的点光源在透

明介质内向各个方向发射光线，其中从AC边上的O点射出的光线平行于3C,且OC与夹角为15。，从E点射出

的光线垂直向上。已知3c边长为2L。求：

（1）该光在介质中发生全反射的临界角C；

（2）DE的长度X。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解析】

ABC.根据

2

Mm,2兀、2v

G——=m(——)r-m一=ma

rTr

解得

则运行周期之比为、忙，向心加速度之比为与，线速度之比为J2,故A正确，BC错误；

Vba-\a

D.根据星球表面万有引力等于重力可知

GMm

由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。

故选Ao

2、D

【解析】

对于小钢球没空气阻力时只受重力，是竖直上抛运动，7图像是直线，故图中直线为钢球的运动图像。对于小木块有

空气阻力时，上升阶段由牛顿第二定律得

F=ma—mg+f

解得

kv

a=g+—

m

由于阻力随速度的减小而减小，故上升阶段加速度逐渐减小，最小值为g。同理，有空气阻力时，下降阶段由牛顿第

二定律可得

m

由于阻力随速度增大而增大，故下降过程中加速度逐渐减小，V4图像的斜率表示加速度，故图线与f轴相交时刻的加

速度为g,此时实线的切线与虚线平行。故D正确，ABC错误。

故选D。

3、C

【解析】

根据电势的物理意义：电势是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关.可知，将该点电荷

换为电荷量为2q的负点电荷，A点的电势不变，故C正确，ABD错误；故选C.

4、B

【解析】

AC.运动员参加两个分运动，水平方向随空气受风力影响，竖直方向在降落伞张开前先加速，降落伞张开后先减速后

匀速，由于竖直分运动不受水平分运动的干扰，故运动时间与风速无关，由公式/=Gr可知，下落过程重力的冲量与

分力无关，故AC错误；

B.运动员落地速度由水平分速度和竖直分速度合成，水平分速度由风速决定，故风速越大，合速度越大，即着地动

能越大，故B正确；

D.运动时间与风速无关，风力越大，水平位移越大，下落过程的位移为

则风力越大，水平位移越大，下落过程的位移越大，故D错误。

故选B。

5、C

【解析】

A.注意区分质量数和质量的物理意义，质量数和质量不能混淆，原子核Y的符号表示为*Y,A错误；

B.因反应放出核能，贝!J：X的比结合能小于V核的比结合能，B错误；

C.根据动量守恒可得

mov-Mv'

得

V-----

M

C正确;

1

D.因原子核y也有动能，则衰变过程中释放的核能大于一回声9，D错误.

2

故选C。

6、A

【解析】

AB.根据右手螺旋定则，通电导线。在。点处产生的磁场平行于Ac指向左方，通电导线沙在。点处产生的磁场平行

于四指向右下方，通电导线c在。点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式3=±可得

r

B°=Bb=2BC-2B0

根据平行四边形定则，则。点的合场强的方向平行于ah指向左下方，大小为35°,故A正确，B错误；

C.根据左手定则，质子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向垂直ah连线由c点指向。，故C错误；

D.根据左手定则，电子垂直纸面向里通过。点时所受洛伦兹力的方向垂直ab连线由。点指向。，故D错误；

故选Ao

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、CDE

【解析】

A.摩尔体积除以阿伏伽德罗常数算出的是气体分子占据的空间，气体分子间的空隙很大，所以气体分子占据的空间

不等于气体分子的体积，故A错误；

B.第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发的热现象具有方向性，故B错误；

C.因气体绝热膨胀，故气体对外做功，没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小，故C正确；

D.1kg的0°C的冰熔化成1kg的0°C的水的内能时，要吸收热量，则知1kg的0°C的冰比1kg的0°C的水的内能小

些，故D正确；

E.干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，说明湿泡的蒸发非常快，空气的相对湿度越小，故E

正确。

故选CDEo

8、BC

【解析】

AB.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到8电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC

斜向上，据动能定理可得

尸⑸1(百丫12

cEl=m

-l——-2mV°

\7

解得石=2鲍达，故A错误B正确。

9ql

CD.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到3电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直

AC斜向上，故C正确D错误。

9、BD

【解析】

A.由8平衡可知，安培力大小

F妾=%gsin。

由。平衡可知

%=七+叫gsin。

由c平衡可知

F绳=meS

联立解得物块C的质量为

mc=(q+m2)sin^

A错误；

B.办棒放上导轨后，根据万棒的平衡可知

F安=rn2gsmO

又因为

F^=BIL

可得力棒中电流大小是

_mgsin0

1—2

BL

B正确；

C.6放上导轨之前，根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与。增加的重力势能之和，C错误;

D.方棒放上导轨后，“棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能，即等于“、》两棒上消耗的电能之和，D正确。

故选BDo

10、BCE

【解析】

A.根据图2的振动图象可知，x=5.5m处的质点在仁0时振动方向沿，轴正向，所以利用图1由同侧法知该波沿x轴

正方向传播，故A错误；

B.图1可知该简谐横波的波长为4m,则

.24,

T=—=—s=4s

v1

圆频率

2乃2开

(0=——=——rad/s=0.5乃ard/s

T4

设％=5.5m处质点的振动方程为

x=8sin(y/+%)cm

z=o时刻

4A历=8sin

结合U0时刻振动的方向向上，可知外=；»，则x=5.5m处质点的振动方程为

c.7C71

x=8sin(z—1+—)cm

九=5.5m处质点与x=3.5m处质点的平衡位置相距半个波长，则x=3.5m处质点的振动方程为

c.m7i

x=-Ssin(—什—)cm

24'

f=2s代入方程得位移为4j5cm，故B正确；

C.尤=L5m处质点在片4s时的速度方向和f=0时的速度方向相同，由同侧法可知速度方向沿V轴正向，故C正确;

D.x=4.5m处的质点在r=0时速度方向沿V轴负向，则经过四分之一周期即f=1s时，质点的位移为负，加速度指

向平衡位置，沿y轴正方向，故D错误；

E.x=3.5m处质点在在/=()时速度方向沿V轴负向，根据振动方程知此时位移大小为40cm，/=0时位移大小为

40cm，所以0〜1S内路程

s=2x(8-40)cm=(16-8近)cm

故E正确。

故选BCEo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11,BDD

【解析】

⑴解答本题应抓住：本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要电源与电压表.电源要分正负即为

直流电源，确保电势的高低；需要电压传感器；

⑵根据顺着电场线，电势逐渐降低，分析感器示数的绝对值变化情况。

【详解】

⑴口]本实验利用恒定电流场模拟静电场，要描绘电场等势线，需要6V的直流电源，故选B；

⑵要描绘电场等势线，要寻找等势点，即电势差为零的点，而电势差就是电压，所以传感器应选用电压传感器，故选

D；

⑵[3]从一个电极沿x轴到另一电极，电势逐渐升高或降低，则将一个探针固定置于y轴上的某一点，另一探针从一个

电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中，两探针处的电势差先变小后变大，则传感器示数的绝对值先变小后变大，

故D正确，ABC错误；

故选D。

【点睛】

本题关键理解并掌握实验的原理，懂得根据实验原理选择实验器材。

12、量程与被测电流值相比较太大0.603Ri1.480.84（0.70-0.90之间都给分）

【解析】

①口]一节干电池的电动势约E=L5V,为方便实验操作，滑动变阻器应选用,它的阻值范围是0-10C,电路中最小

电流约为

E

^n=-=0.15A

K

电流表A的量程是3A,被测电流值与电流表量程相比差距太大，因此不能用电流表A。

②[2]改装后电流表量程：

0.003x10

=0.003+A=0.603A

i气63~

③⑶根据以上分析可知，选用的滑动变阻器是Ri。

④[4][5]由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距〃等于电源的电动势，由图读出电

源的电动势为：

E=l.48V

图线的斜率大小kr,由数学知识知:

*U

^=—=0.84

则电源的内阻为：

r=^=0.84£l

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)吃=0.3m/s,vb=1.2m/s；(2)0.1m

【解析】

⑴两车发生弹性正碰，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律就可以求出碰撞后

的速度。

⑵碰撞后”在磁场中做圆周运动，5做平抛运动，应用牛顿第二定律与几何知识、应用平抛运动规律可以求出两球落

地间的距离。

【详解】

(l)a球与8球的碰撞，由动量守恒定律得：

%+加，，为

由能量守恒定律有:

解得：

va=0.3m/s,vh=1.2m/s

⑵对〃球，重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有:

v2

qvB-m—

ar

解得：

3m

设。球落地点与圆心的连线和地面夹角为夕，有

h=r+sin0

r=%；+①-r)2

可得:

e=-

6

则a球水平位移为:

Xa=rcos^=0.15Apm

6球不