河北省唐山市2024-2025学年高三上学期11月期中考试物理试卷（含解析）

唐山2024—2025学年高三年级上学期期中考试物理试题时间：75分钟总分：100分一、选择题（1-7题为单选，每题4分；8-11题为多选，每题5分，漏选3分，错选不得分）1.在与纸面平行的匀强电场中，建立如图甲所示的直角坐标系，、、、是该坐标系中的4个点，已知、、；现有一电子以某一初速度从点沿方向射入，则图乙中区域内，能大致反映电子运动轨迹的是（）甲乙A.① B.② C.③ D.④2.如图所示，两足够长的通电直导线、（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，、连线与水平面交点为，、通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带正电的绝缘物块从点以某一初速度向右运动，恰好运动到点。下列说法正确的是（）A.从到，磁感应强度逐渐减小 B.从到，磁感应强度先增大后减小C.从到，物块做匀减速直线运动 D.从到，物块做加速度逐渐增大的减速运动3.一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态依次经状态、、，最终回到状态的状态变化过程，则下列说法正确的是（）A.从状态到状态，气体做功为零B.从状态到状态是等温变化C.从状态到状态，气体内能减小D.从状态经、、回到状态，气体放出热量4.如图所示，匀强磁场中有两个相同的弹簧测力计，测力计下方竖直悬挂一副边长为，粗细均匀的均质金属等边三角形，将三条边分别记为、、。在的左右端点、连上导线，并通入由到的恒定电流，此时边中电流大小为，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，下列说法正确的是（）A.三条边、、中电流大小相等 B.两次弹簧测力计示数C.金属等边三角形的总质量 D.匀强磁场的磁感应强度5.如图所示，一半径为的光滑圆环处于竖直平面内，圆环上套有质量为的小球，一原长为的轻质弹簧一端系于球上，另一端固定于圆环最低点。当圆环绕过圆心的竖直轴转动时，小球相对圆环静止在点，，已知弹簧的劲度系数重力加速度为，则圆环转动的角速度大小为（）A. B. C. D.6.中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（）A. B.C. D.7.直角坐标系的轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源因为振动分别在Ⅰ、Ⅱ介质中产生机械波、。某时刻只画出了介于和之间的波形图，已知此时刻波刚好传到处，下列说法正确的是（）A.波源的起振方向沿轴正方向B.此时刻波也刚好传到C.质点在四分之一周期内运动的路程一定为（为振幅）D.平衡位置距处的两质点、中，质点先到达最大位移处8.平面直角坐标系中，分别在、、、四点各固定一个正点电荷，坐标原点处的电场强度恰好为零。则（）A.位于、两处的电荷电量之比为9:1B.位于、两处的电荷电量之比为1:4C.正点电荷由坐标原点向点运动过程中，位于点的电荷对做负功D.正点电荷由坐标原点向点移动过程中，位于点的电荷对做负功9.2024年7月19日，我国成功发射高分十一号05卫星。如图，高分十一号05卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球运行，圆轨道半径为，椭圆轨道的近地点和远地点间的距离为，两轨道位于同一平面内且点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度方向如图，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是（）A.在图示位置，高分十一号05卫星的加速度大小小于卫星的加速度大小B.在图示位置，两卫星的线速度大小关系为C.从图示位置开始，卫星先运动到点D.高分十一号05卫星的线速度大小始终大于卫星的线速度大小10.从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为的小球，其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为，且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为，则小球在整个运动过程中（）A.球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量B.从最高点下降落回到地面所用时间小于C.最大的加速度为D.小球上升的最大高度为二、实验题（本部分共两小题，16分；每空2分）11.某实验小组通过末端水平的斜槽探究“平抛运动的规律”，已知斜槽末端的切线保持水平，小球每次都从斜槽轨道上的同一位置无初速释放，在坐标纸上记录了小球经过、、、四个位置时留下的点迹，其中点的位置未标出，如图所示。已知由运动到、由运动到、由运动到的时间均相等，坐标纸上每个正方形小方格的边长均为，重力加速度为，则（用所给物理量的符号表示）：（1）请根据平拖运动的规律，在坐标纸上标注出小球落点的位置__________（可用空心圆圈表示小球）；（2）由以上信息可知，小球自斜槽末端飞出时的速度大小__________；（3）小球自斜槽末端飞出到经过点的运动时间__________。12.某实验小组测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有：水果电池：电动势约为； 电流表：量程，内阻约为几欧；电压表：量程，内阻； 滑动变阻器：最大阻值；电阻箱：最大阻值； 开关，导线若干。图1图2（1）该实验小组设计了如图1所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及变化均很小，且电压表的示数变化很小，分析其原因是__________。（2）该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路，实验步骤如下：第一步：闭合开关，多次调节电阻箱，记下电压表的示数和电阻箱相应的阻值，并计算出对立的与的值。第二步：以为纵坐标，为横坐标，作出图线（用直线拟合）。第三步：求出直线的斜率和在纵轴上的截距。图3请回答下列问题：ⅰ.实验得到的部分数据如下表所示，其中当电阻箱的电阻时电压表的示数如图3所示。读出数据，完成下表。答：①__________，②__________。9000600050004000300020001.111.672.002.503.335.00UN0.5300.5000.4800.4600.430①1.92.02.12.22.3②ⅱ.若根据图线求得直线的斜率，截距，则该水果电池的电动势__________，内阻__________。（结果保留一位小数）三、解答题（13题8分，14题14分，15题16分）13.（8分）如图为空气中两个完全相同的透明半球体介质，半径均为，底面水平平行错开放置且竖直间距为，其折射率未知。一束单色光与竖直方向成30°角沿半球体甲的半径射入，射出后恰好射向另一半球体乙底面的圆心处，并从半球体乙射出；当该单色光与竖直方向成45°角同样沿半球体甲的半径射入时，光线恰好未从半球体甲的底面射出。，，求：（1）该介质的折射率；（2）两半球体球心错开的水平距离。14.（14分）如图，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定。质量的载物箱（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取。（1）若，求载物箱通过传送带所需的时间；（2）若，载物箱滑上传送带后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。15.（16分）在弗兰克·赫兹实验中，电子碰撞原子，原子吸收电子的动能从低能级跃迁到高能级。假设改用质子碰撞氢原子来实现氢原子的能级跃迁，实验装置如图1所示。紧靠电极的点处的质子经电压为的电极加速后，进入两金属网电极和之间的等势区。在区质子与静止的氢原子发生碰撞，氢原子吸收能量由基态跃迁到激发态。质子在碰撞后继续运动进入减速区，若质子能够到达电极，则在电流表上可以观测到电流脉冲。已知质子质量与氢原子质量均为，质子的电荷量为，氢原子能级图如图2所示，忽略质子在点时的初速度，质子和氢原子只发生一次正碰。图1图2（1）求质子到达电极时的速度；（2）假定质子和氢原子碰撞时，质子初动能的被氢原子吸收用于能级跃迁。要出现电流脉冲，求间电压与应满足的关系式；（3）要使碰撞后氢原子从基态跃迁到第一激发态，求的最小值。

唐山2024—2025学年高三年级上学期期中考试题号12345678910答案BCDCCADBCBCCD2.C【详解】AB.根据安培定则可得，两导线在之间磁场如图根据平行四边形定则，将两磁场合成可知，合磁场方向水平向左，且由到两导线磁场增大且与水平夹角变小，则合磁场沿水平向左增大.故A、B错误；CD.由于之间磁场方向水平向左，与物块的运动方向共线，所以物块不受洛伦兹力，物块在运动过程中受到恒定不变的摩擦力，根据牛顿第二定律，物块做匀减速直线运动.故C正确，D错误.故选C.3.D【详解】A.根据图像可知，从状态到状态，气体的体积增大，气体对外界做功，从状态到状态，气体的体积减小，外界对气体做功，由于的状态到状态的压强都小于从状态到状态的压强，可知从状态到状态，外界对气体做功，故A错误；B.根据玻意耳定律有可知，等温变化的图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态到状态不是等温变化，故B错误；C.从状态到状态，气体体积增大，气体对外做功，根据理想气体状态方程有初末状态压强相等，体积增大，则温度增大，气体内能增大，故C错误；D.从状态经、、回到状态，气体温度不变，内能不变，由于图像与横轴所围几何图形的面积表示功，从状态到状态，气体对外做功，从状态到状态，外界对气体做功，根据图像可知，从状态经、、回到状态，全程是外界对气体做功。根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故D正确。故选D.4.C【详解】A.由题知，与串联后再与并联，电压相等，的电阻为的电阻的两倍，此时边中电流大小为，故中的电流为，故A错误；BCD.电流反向前，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向上，边的安培力方向竖直向上，边的安培力大小为边的安培力大小为对金属等边三角形受力分析，可得解得电流反向后，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向下，边的安培力方向竖直向下，边的安培力大小为边的安培力大小为对金属等边三角形受力分析，可得.解得由上分析可得，，解得，故BD错误，C正确.故选C.6.A【详解】设每颗棋子质量为，根据题意三颗相同象棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同。设1、2两个棋子间最大静摩擦力为，则2、3棋子间最大静摩擦力为，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是A.故选A.10.CD【详解】A.由题意可得，阻力与速率的关系为故阻力的冲量大小为因为上升过程和下降过程位移大小相同，则上升和下降过程阻力的冲量大小相等，故A错误；B.由于机械能损失，上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度，上升过程与下降过程的位移大小相等，故小球在运动的全过程，上升的时间小于下降的时间，故B错误；C.设小球的初速度为，满足而小球的末速度为，有小球刚抛出时阻力最大，其加速度最大，有当小球向下匀速时，有联立解得，故C正确；D.上升时加速度为，由牛顿第二定律得解得取极短时间，速度变化，有又上升全程则设小球的初速度为，满足而小球的末速度为。有联立可得11.（1）（2）（3）12.0.3702.70.613.（1）（2）【详解】（1）当入射角为45°时，光线恰好未从半球体甲的底面射出，说明此时光线恰好发生全反射现象。临界角为。由，得（2）以入射角30°沿半球体甲的半径射入，在半球甲底面发生折射现象。设此时入射角为，折射角为，由题意知，根据折射定律.有得由几何关系，两半球体球心错开的水平距离为14.（1）；（2）0，方向竖直向上【详解】（1）传送带的速度为时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为，由牛顿第二定律有：①设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为，由运动学公式有②联立①②式，代入题给数据得；③因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为、做匀减速运动所用的时间为，由运动学公式有④⑤联立①③④⑤式并代入题给数据有；⑥（2）当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为，当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为，由动能定理有⑦⑧由⑦⑧式并代入题给条件得，⑨（3）传送带的速度为时，由于，载物箱先做匀加速运动，加速度大小仍，设载物箱做匀加速运动通过的距离为，所用时间为，由运动学公式有⑩⑪联立①⑩⑪式并代入题给数据得⑫，⑬因此载物箱加速运动、向右运动时，达到与传送带相同的速度。此后载物箱与传送带共同匀速运动的时间后，传送带突然停止，设载