河南省重点高中2024届高三年级下册期末考试物理试题高三期末试题

河南省重点高中2024届高三下学期期末考试物理试题高三期末试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号超填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，一理想变压器原线圈匝数m=1000匝，副线圈匝数112=200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电

压u=220《sin10（hrt（V）.副线圈中接一电动机，电阻为11。，电流表2示数为1A.电表对电路的影响忽略不计，

则（）

A.此交流电的频率为100Hz

B.电压表示数为220夜V

C.电流表1示数为5A

D.此电动机输出功率为33W

2、小明乘坐竖直电梯经过Imin可达顶楼，已知电梯在，=0时由静止开始上升，取竖直向上为正方向，该电梯的加速

度。随时间，的变化图像如图所示。若电梯受力简化为只受重力与绳索拉力，则

A.，=4.5s时，电梯处于失重状态

B.在5〜55s时间内，绳索拉力最小

C.1=59.5s时，电梯处于超重状态

D.f=60s时，绳索拉力的功率恰好为零

3、如图所示，〃匝矩形闭合导线框A8CD处于磁感应强度大小为3的水平匀强磁场中，线框面积为S,电阻不计.线

框绕垂直于磁场的轴00,以角速度。匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的

灯泡，灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是（）

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B.灯泡中的电流方向每秒改变］•次

2万

C.线框中产生感应电动势的表达式为e=〃5s0sinM

D.变压器原、副线圈匝数之比为等多

4、在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为/〃小物块，如图甲所示。升降机从仁0时刻开始竖

直向上运动，加速度传感器显示加速度。随时间f变化如图乙所示。取竖直向上为正方向，重力加速度为g,以下判断

正确的是()

A.在。〜2访时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态

B.在为〜杂时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态

C.Ufo时刻，物块所受的支持力大小为加g

D.仁3知时刻，物块所受的支持力大小为2mg

5、一列简谐横波沿x轴正方向传播，。为波源且U0时刻开始沿了轴负方向起振。如图所示为UO.2s时x=0至x=4m

范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是

A.这列波的周期为0.4s

B.f=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m,-10cm)

C.U0.7s末，x=I2m处的质点正经过平衡位置向上运动

D./=0.3s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴正方向

6、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,原线圈接有正弦交流电源〃=220顶sin31"（V）,副线圈接

电阻凡同时接有理想交流电压表和理想交流电流表。则下列说法中正确的是（）

2

。

A.电压表读数为22后V

B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，则电流表的读数会增加到原来的2倍

C.若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则变压器输入功率增加到原来的4倍

D.若R的殂值和副线圈的匝数同时增加到原夹的2倍，则变压器输入功率不变

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耍求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图为一列简谐横波在U0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,

A.这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm

B.在U0时，质点Q向y轴负方向运动

C.从/=0.1到r=o.25s,该波沿x轴正方向传播了6m

D.从U0.1到U0.25s,质点P通过的路程为30cm

E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10§inl0W（国际单位）

8、一质量为机的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为。（。工0）,

设汽车所受阻力恒为e火（k<l）,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.汽车的功率为初zguB.汽车的功率为+

/、

a。

C.汽车行驶的最大速率为1+「yD.汽车行驶的最大速率为厂U

Ikg）kg

9、如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角a=37。的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m.选择地面为

参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示.取g=10m/s2,sin37。=0.60,cos37°=0.1.则（）

尻该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离人长直导线中电流的大小,及小磁针的偏转角度仇

C.根据测量结果进行分析，得出结论。回答下列问题：

（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为A；

（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°（如图丙所示），已知实验所在处

的地磁场水平分量大小为"0=3x10-5%则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为T

（结果保留两位小数）；

tan（9|

a-"0.14--2Z

南…一北匕*

1s-/（A-m1）

、丙丁尸

（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan。与,之间的图像如图丁所示，据此得出了

r

通电长直导线周围磁场的磁感应强度3与通电电流/成正比，与离长直导线的距离/■成反比的结论，其依据是；

（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度5与电流/及距离「之间的数学关系为

B=2~L其中4。为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出4=T-m/Ao

12.（12分）某兴趣小组要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻约500。,

实验室提供的器材有：

A.电流表A（量程：。〜3mA,内阻RA=15Q）

B.定值电阻R|=1985C

C.滑动变阻器K（。〜10。）

D.电压表V（量程；0~10V,内阻&,一次0）

E.蓄电池七（电动势为12V,内阻r很小）

F.开关S一个

G.导线若干

（1）要精确测定白炽灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的

（2）选择正确电路进行实验，若电压表的示数用〃表示，电流表的示数用/表示，写出测量白炽灯电阻的表达式％=_

（用题目中给的相应字母表示），当电流表中的电流强度/=_mA时，记下电压表的读数U并代入表达式，其计算结

果即为白炽灯正常工作时的电阻。

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）如图甲所示，一列简谐波沿x轴传播，A、△为平衡位置相距4m的两个质点，它们的振动图像如图乙所

示。求该波的波速。

甲乙

14.（16分）如图甲所示，在平面直角坐标系中关于x轴对称放置两平行金属板A、B,A、B板的左端均在轴

上，两板间距离启6.0cm,板长Li=1.8cm,距两板右端心二28cm处放置有足够长的垂直x轴方向的荧光屏，两者之间

区域分布着匀强磁场，磁感应强度8=L0T,方向垂直坐标平面向里。大量比荷为幺=5.0xl04C/kg带负电粒子以速度

m

yo=6.Oxlo3m/s从坐标原点O连续不断的沿x轴正向射入板间，离开板间电场后进入磁场，最后打在荧光屏上。在两板

间加上如图乙所示的交流电压，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：

d）r=o时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；

（2）粒子打在荧光屏上的范围；

15.（12分）一根套有光滑轻质小环、不可伸长的轻线，线的一端系在固定点彷，另一端跨过固定的小滑轮02。在轻

质小环上挂质量为m的物体甲，在线的自由端系有质量为小的物体乙，物体乙的下面有一根细线固定，使物

体甲、乙保持静止状态，且夹角“=120然后剪断细线由静止释放物体甲、乙，物体甲竖直下降，当夹角〃变为某一

角度〃。时有最大速度。重力加速度取g,忽略滑轮、小环的质量，不计摩擦。求：

⑴剪断前细线所受的拉力；

⑵物体甲有最大速度时，物体乙的加速度；

⑶物体甲从静止下降到最低位置，甲、乙两物发生位移之比。

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、D

【解题分析】

A、由表达式可知，交流电源的频率为50Hz,变压器不改变交变电流的频率，A错误；

B、交变电源电压u=220&sinlOO兀t(V)，而电压表读数为有效值，即电压表的示数是U=%=N^=220V,

V2V2

B错误；

C、电流表A2示数为1A,由电流与匝数成反比得通过电流表Al的电流为0.2A,,C错误；

U,“

D、通过电阻尺的电流是1A,电动机两端的电压等于变压器的输出电压，由7TL得，变压器的输出电压为：

%n2

22

644V,此电动机输出功率为：=It/2-Zr=1x44-1x11=33W,D正确；

故选D.

2、D

【解题分析】

A.电梯在=1时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度。>1.U4.5s时，«>1,电梯也处于

超重状态。故A错误。

B.5〜55s时间内，a=lt电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时

间内绳索拉力不是最小。故B错误。

C.U59.5s时，电梯减速向上运动，a<l,加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误。

D.根据。“图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内。”图象与坐标轴所围的面积为1,

所以速度的变化量为1,而电梯的初速度为L所以U61s时，电梯速度恰好为1,根据尸二八可知绳索拉力的功率恰

好为零，故D正确。

3、C

【解题分析】

图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项A错误；交流电的周期为丁二一"一个周期内电

CO

流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变@次,选项B错误；交流电的电动势最大值：Em=nBS（ot则线框中

乃

*,nBcoSqU.nBcoS

产生感应电动势的表达式为叱选项C正确；交流电的有效值为。］=&，则管=p-=0‘选项

D错误；故选C.

点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、

电流及功率之间的关系，本题即可得到解决.

4、C

【解题分析】

A.由乙图可知，在。〜2%时间内，物块先处于超重状态，后处于失重状态，A错误；

B.由乙图可知，在为〜3£。时间内，物块先处于超重状态，后处于失重状态，B猎；

C.由乙图可知，U勿时刻，物块所受的支持力大小为mg,C正确；

D.由乙图可知，U3fo时刻，物块所受的支持力大小为mg,D错误。

故选C。

5、B

【解题分析】

A.由题，波源，=0时刻开始沿）,轴负方向起振，则介质中各个质点均沿）'轴负方向起振，图示时刻x=2m处的质

3

点第一次到达波峰，已经振动了二T,说明/=0.2s时波传到x=8m质点处，则周期为丁=0.2s,A错误；

4

B.由图知波长4=8m,波速为：

丸8,.，

v=—=——m/s=40m/s

T0.2

波传到x=IOm处的时间为：

则/=0.7s末，x=10m处的质点已振动了0.45S=24T,此质点起振方向沿V轴负方向，贝h=0.7s末，x=10m处

质点到达波谷，坐标为(10m,-10cm),B正确；

C.波传到x=12m处的时间为：

z=—=—s=0.3s

v40

则，=0.7s末，x=12m处的质点已振动了0.4s=27,此质点起振方向向下，贝!l，=0.7s末，x=12m处的质点正经过

平衡位置向下运动，C错误；

D.波传到x=24m处的时间为：

x24八/

t--=—s=0.6s

v40

则/=0.3s末，x=24m处质点还没有振动，加速度为零，D错误。

故选B。

6、B

【解题分析】

A.根据“=220应sin314f(V)可知，原线圈的电压有效值为a=220V,电压表的读数为变压器的输出电压的有效值,

U.n.

由77t=」得电压表读数为：S=22V,故A错误；

U2n2

、

B.若仅将原线圈的匝数减小到原来的一半，根据7UT.L=」n,■可知，S增大到原来的2倍，由可U知，电流表的

u2n2R

读数增大到原来的2倍，故B正确；

2

C.若仅将H的阻值增加到原来的2倍，则变压器的输出电压不变，根据P=yH■可知次级功率变为原来的一半，则

R

变压器输入功率变为原来的一半，选项C错误；

U1

D.若副线圈匝数增加到原来的2倍，则S增加到原来的2倍，同时H的阻值也增加到原来的2倍,故输出功率P上

R

变为原来的2倍，故D错误。

故选B。

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、ACE

【解题分析】

由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅；根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离；质点在一个完整周期

中运动的路程为4A；

【题目详解】

由图像可知，这列波的波长是8m,周期是0・2s,振幅是10cm,选项A正确；由Q点的振动图像可知，在U0时，质

28

点Q向y轴正方向运动，可知波向x轴正向传播，选项B错误；波速^=7=记巾/5=40用/$,从/=0.1到r=0.25s,

3

该波沿x轴正方向传播了x=W=40x0.15m=6相，选项C正确；从t=0.1至！Jt=0.25s经历了0.15s=—T,但是因P

4

点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点P通过的路程不等于3A=30cm,选项D错误；

27r

co=—=^7rrad/s,则质点Q简谐运动的表达式为y=0.103inl0m（国际单位），选项E正确；故选ACE.

【题目点拨】

本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动

时，只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在3/4周期内振动的路程才是3A.

8、BC

【解题分析】

AB,车的额定功率为P,汽车的速度为u时，根据牛顿第二定律得

P,

----kmg=ma

v

得

P=（kmg+ma）v

故A错误，B正确。

CD.汽车匀速运动时牵引力等于阻力，速率最大，故有

故C正确，I）错误。

故选BCo

9、BD

【解题分析】

A.在最高点，速度为零，所以动能为零，即物体在最高点的机械能等于重力势能，所以有七=与,+0="吆"

所以物体质量为

E30.„

m=——=-------KS=1K2

gh10x3

A错误；

B.在最低点时，重力势能为零，故物体的机械能等于其动能，物体上升运动过程中只受重力、摩擦力做功，故由动

能定理可得

一〃mgcos37°------mgh=AE.

sin37°A

解得

20x0.6一

u=-----------------=0.5

1x10x3x0.8

B正确；

C.物体上升过程受重力、支持力、摩擦力作用，故根据力的合成分解可得：物体受到的合外力为

F=mgsina+Ringcosa=ION

故物体上升过程中的加速度为

a=—=10m/s2

m

C错误；

D.物体上升过程和下落过程物体重力、支持力不变，故物体所受摩擦力大小不变，方向相反，所以，上升过程和下

滑过程克服摩擦力做的功相同；由B可知：物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20J,故物体回到

斜面底端的整个过程克服摩擦力做的功为40J；又有物体整个运动过程中重力、支持力做功为零，所以，由动能定理

可得：物体回到斜面底端时的动能为50J・40J=10J,D正确。

故选BDo

10、CD

【解题分析】

A.小球恰能通过。点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：

V2

mg=m—

R

解得：

v=回

根据动能定理：

mg(h-R)=—mv2

得:

h=L5R

可知只有满足/2L5R,释放后小球才能通过。点，故A错误；

BC.小球离开。点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：

x=vt

竖直方向的自由落体运动：

R=；gF,

解得：

x=y/2R>R,

故无论怎样改变人的大小，都不可能使小球通过。点后落回轨道内，则B错误，C正确。

D.只要改变人的大小，就能改变小球到达。点的速度，就有可能使小球通过〃点后，落在血之间或之外。故D正确。

故选CDo

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、2.001.73x10-5电流产生的磁感应强度8=%tan%而偏角的正切值与,成正比4^xl0~7

r

【解题分析】

（1）口］电流表量程为3A,则最小分度为0.1A,由指针示数可知电流为2.00A；

（2）［2］电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示

B

则有

D

tan30°=—

B。

解得

5=3X10-5X—T=1.7X10-5T

3

（3）［3］由图可知，偏角的正切值与,成正比，而根据（2）中分析可知

r

B=

则可知4与,成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度4与通电电流/成正比，与长导线的距离〃成反比;

r

（4）［4］由公式

B=Botan6=^-^

2万r

可知，图象的斜率

Y嗡g炉

解得

4=4%x10-7T»m/A

/(一+8)

12、(1)C(2)U__j(3)1.5

R「

【解题分析】

(1)[1]要精确测定额定电压为3V的白炽灯正常工作时的电阻，需测量白炽灯灯两端的电压和通过白炽灯灯的电流，

由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量白炽灯两端的电压，可以将电流表A与定值电阻串

联改装为电压表测量电压；

白炽灯正常工作时的电流约为

/=—=—Q=6mA

R500

左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量总电流，约：

10mA*.

因为滑动变阻器阻值远小于白炽灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。

所以电路图选取C.

(2)[2]根据欧姆定律知，灯泡两端的电压

U=I(Ri+R\)f

通过灯泡的电流为：

%

所以白炽灯正常工作时的电阻为：

R=U

/灯UI;

国

[3]改装后的电压表内阻为：Rv=1985+15Q=2000C,则当7=1.5mA时，白炽灯两端的电压为3V,达到额定电压，测出

来的电阻为正常工作时的电阻。

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。

【解题分析】

根据图乙知，该列波周期：

T=0.4s

由A、3振动图像可知，若简谐波沿x轴正方向传播，振动由质点A传播到质点月所需的时间为

3

3="+