郑州市2024-2025学年高中新课程高三下学期期末考试物理试题含解析

郑州市2024-2025学年高中新课程高三下学期期末考试物理试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，质量为m、电阻为r的“U”字形金属框abcd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L，两顶点a、b通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为E。内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．M点应接电源的正极 B．电源的输出功率为C．磁感应强度的大小为mgr D．ad边受到的安培力大于bc边受到的安培力2、一定质量的理想气体，在温度升高的过程中（）A．气体的内能一定增加B．外界一定对气体做功C．气体一定从外界吸收热量D．气体分子的平均动能可能不变3、如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区域。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为A． B． C．BIR D．04、如图所示，一角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为a1；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2，则为A．1 B． C．2 D．5、下列关于原子物理知识的叙述正确的是（）A．衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子B．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定C．两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损D．对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变6、家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气()具有放射性，氡222衰变为钋218()的半衰期为3.8天，则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小1．5%需要的时间分别为A．电子，11.4天 B．质子，7.6天 C．中子，19天 D．α粒子，11.4天二、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、密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。则（）A．水对容器壁是浸润的B．水的表面层分子间作用力表现为斥力C．水面上方的水蒸汽为饱和汽D．环境温度改变时水的饱和气压不变8、下列说法正确的有A．电子的衍射图样表明电子具有波动性B．发生光电效应时，仅增大入射光的频率，光电子的最大初动能就增大C．β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的D．中子和质子结合成氘核，若亏损的质量为m，则需要吸收mc²的能量9、如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个质量为0.1kg，电荷量为-2.0×10-8C的滑块P（可看做质点），仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动．电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.3，3）的切线．则下列说法正确的是（）A．此电场一定是匀强电场B．电场方向沿x轴的正方向C．点处的场强大小为D．与间的电势差是100V10、如图所示，匝数为N，内阻为r的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只完全相同的灯泡均能正常发光，此时它们的电阻均为R．则（）A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e=EmsinωtB．穿过线圈的最大磁通量为C．从图中位置开始计时，四分之一周期内通过灯泡A1的电量为D．增大角速度ω时，灯泡A1变暗，A2变亮三、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）某实验小组做“验证力合成的平行四边形定则”实验，涉及以下问题，请分析解答。(1)实验的部分步骤如下：①将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连一个弹簧测力计②如图所示，沿相互垂直的两个方向分别拉两个弹簧测力计，使橡皮筋的绳套端被拉到某一点，由弹簧测力计的示数记录两个拉力、的大小，此时_________，______③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的绳套端拉至点，读出拉力大小并确定其方向④在如图所示的方格纸上以每格为标度，作出拉力、⑤应用平行四边形定则作出、的合力的图示，并按每格的标度读出合力的大小⑥若在误差允许的范围内，与满足__________，则验证了力合成的平行四边形定则(2)实验中，下列器材中必须要用的是__________(3)下列实验操作正确的是________。A．拉动橡皮筋时，弹簧测力计要与木板平面平行B．每次拉伸橡皮筋时，两个弹簧测力计间的夹角越大越好C．描点确定拉力方向时，两点间的距离应尽可能大一些12．（12分）如图甲为某同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路。已知毫安表的内阻为10，满偏电流为100mA。电压表量程为3V，R0、R1、R2为定值电阻，其中的R0=2。(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b两个接线柱，电流表量程为________A；若使用a和c两个接线柱，电流表量程为________A。(2)实验步骤：①按照原理图连接电路；②开关S拨向b，将滑动变阻器R的滑片移动到________端（填“左”或“右”）。闭合开关S1；③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数I和电压表的示数U。(3)数据处理：①利用实验测得的数据画成了如图乙所示的图像；②由图像的电源的电动势E=________V，内阻r=________（E和r的结果均保留2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）在直角坐标系xoy平面内存在着电场与磁场，电场强度和磁感应强度随时间周期性变化的图像如图甲所示。t=0时刻匀强电场沿x轴负方向，质量为m、电荷量大小为e的电子由（－L，0）位置以沿y轴负方向的初速度v0进入第Ⅲ象限。当电子运动到（0，－2L）位置时，电场消失，空间出现垂直纸面向外的匀强磁场，电子在磁场中运动半周后，磁场消失，匀强电场再次出现，当匀强电场再次消失而匀强磁场再次出现时电子恰好经过y轴上的（0，L）点，此时电子的速度大小为v0、方向为+y方向。已知电场的电场强度、磁场的磁感应强度以及每次存在的时间均不变，求：(1)电场强度E和磁感应强度B的大小；(2)电子从t=0时刻到第三次经过y轴所用的时间；(3)通过分析说明电子在运动过程中是否会经过坐标原点。14．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为4R。已知重力加速度为g。(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数(2)求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小(3)现使小滑块在D点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能15．（12分）如图所示，坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场，轴为磁场理想边界，两侧磁感应强度大小不同，已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时，粒子穿过轴第一次进入第一象限，轨迹与轴交点为，进入第一象限经过Q点，已知OQ与轴正方向夹角为30°，OQ长为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力(1)求第一象限磁感强度大小；(2)过点粒子的速度满足条件。

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、C【解析】

A．金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知dc边中的电流方向应由d指向c，结合电路知识得M点应接电源的负极，故A错误；B．由闭合电路欧姆定律得电源输出功率故B错误；C．根据平衡条件有mg=BIL解得故C正确；D．根据对称性可知ad边受到的安培力等于bc边受到的安培力，方向相反，故D错误。故选C。2、A【解析】

AD．理想气体不计分子势能，温度升高，平均动能增大，内能一定增加，选项A正确，D错误；BC．温度升高，外界可能对气体做功，也可能从外界吸收热量，选项BC错误。故选A.3、A【解析】

根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流：流过abcdef边的电流：de、ab边受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef边受到的安培力等大同向，斜向右下方，则de、ab、bc、ef边所受的安培力合力为：方向向下；cd边受到的安培力：方向向下，；af边受到的安培力：方向向上，所以线框受到的合力：A正确，BCD错误。故选A。4、B【解析】

只剪断EO段细线的瞬间，根据牛顿第二定律小球的加速度为只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2=g，则A．1，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．2，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选B.5、A【解析】

A．β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；C．两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；D．半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D错误。故选A。6、D【解析】

氡222衰变为钋218的过程，质量数减少4，质子数减少2，可判断发生了α衰变，放出的粒子为α粒子；根据半衰期公式方程氡气浓度减小1.5%时有解得：t=3T=11.4天故ABC错误，D正确。故选D。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、AC【解析】

AB．由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故A正确，B错误；C．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱和汽，故C正确，D．水的饱和气压随温度的变化而变化，故D错误。故选AC。8、AB【解析】

A．衍射是波动性的体现，A正确；B．根据光电效应方程，仅增大入射光频率，光子能量增大，逸出功不变，光电子初动能增大，B正确；C．β衰变中放出的β射线是原子核内的中子转化成质子过程中跑射出的电子形成的D．质量亏损，根据质能方程，应该放出能量，D错误；故选AB。9、BD【解析】根据W=Eqx可知，滑块B向左运动的过程中，随x的增加图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一不是匀强电场，选项A错误；滑块B向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项B正确；点x=0.3m处的场强大小为，则，选项C错误；x=0.3m与x=0.7m间，电场力做功为W=2×10-6J，可知电势差是，选项D正确；故选BD.10、AB【解析】

AB．图中位置，线圈处于中性面位置，磁通量最大，感应电动势为零，闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，而Em=NBSω，则穿过线圈的最大磁通量Φ=BS=，故AB正确。C．从图中位置开始计时，四分之一周期内，磁通量变化量△Φ=BS，则通过干路的电荷量，本题中总电阻无法确定，故通过灯泡A1的电量无法确定，故C错误。D．根据电动势最大值公式Em=NBSω，增大线圈转动角速度ω时，频率变大，感应电动势的峰值Em变大，同时由于电感线圈对交流电有阻碍作用，交流电的频率越大，阻碍作用越大，而电容器对交流的阻碍，交流电频率越大，阻碍越小，故灯泡A1变亮，但由于感应电动势的变大，故灯泡A2明亮程度未知，故D错误。故选AB。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、大小相等，方向相同CAC【解析】

(1)[1][2]②弹簧测力计的分度值为，估读至，则示数分别为，[3]⑥若在误差允许的范围内，与合满足大小相等，方向相同，则验证了力合成的平行四边形定则；(2)[4]实验还需要用毫米刻度尺画直线、并进行长度的测量，所以C正确，A、B错误；故选C；(3)[5]A．实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，这样各力的图示能够正确体现相应力的大小，故A正确；B．为减小作图过程中产生的误差，两个弹簧测力计拉力间的夹角不能太小，也不能太大，故B错误；C．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些，以减小实验的误差，故C正确；故选AC。12、0.63.0左3.02.5（2.3~2.7均可）【解析】

(1)[1]若使用a和b两个接线柱，根据并联电路分流规律解得量程为[2]若使用a和c两个接线柱，根据并联电路分流规律解得(2)②[3]为了保护电路，初始时刻滑动变阻器的阻值应最大，所以将滑片滑到最左端。(3)②[4]若使用a和b两个接线柱，电流表量程扩大倍，根据闭合电路欧姆定律可知变形得图像的纵截距即为电动势大小，即[5]图像斜率的大小则电源内阻为四、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)，；(2)；(3)能过原点【解析】

(1)轨迹如图所示电子由A点进入第Ⅲ象限，此时空间存在-x方向的电场，设电子运动到B点用时为t，在x方向上在-y方向上设电场强度为E解得。在B点，电子速度为v，方向与y轴夹角为α，则电子从C点到D点可以逆向看成从D点到C点的运动，此过程