河北省名校2024-2025学年高三（上）期末物理试卷（含解析）

第=page1515页，共=sectionpages1515页河北省名校2024-2025学年高三（上）期末物理试卷注意事项:

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.增殖反应堆将不能用作裂变核燃料的铀238(92238U)和钍232(90232Th)转换成裂变核燃料钚239(94239Pu)和铀233(A.钍232核转化成铀233核的过程是化学反应过程

B.钍233核比钍232核多一个电子

C.铀238核比铀233核多5个质子

D.铀233核比钍233核多两个质子2.如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25m/s，则A.两波源形成的波不同，不能产生干涉现象

B.x=0的点为振动加强点，振幅为6m

C.x=1的点为振动减弱点，振幅为2m

D.两波源的连线上(不含波源)3.内壁光滑的“U”型导热汽缸用不计质量的轻活塞封闭一定体积的空气(可视为理想气体)，浸在盛有大量冰水混合物的水槽中，活塞在水面下，如图所示。现在轻活塞上方缓慢倒入沙子，下列说法中正确的是(

)

A.封闭空气分子的平均动能增大

B.活塞压缩封闭空气做功，封闭空气内能增大

C.封闭空气的压强变大

D.封闭空气从外界吸收了热量4.如图所示，a、b两颗卫星均沿顺时针方向绕地球做匀速圆周运动，a、b两卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积之比为2：3，若卫星a做圆周运动的周期为T0，则a、b两卫星相邻两次距离最近的时间间隔为(

)

A.278T0 B.2711T05.如图甲所示，为半波整流电路，在变压器的输出电路中有一只整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为22:1，电阻R=10Ω，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，则(

)

A.电压表V1的读数为7V B.电压表V2的读数为10V

C.电流表A的读数为16.轻质丝绸放置在光滑斜面上，若固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止。现将物块A、B放置在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块A，丝绸不固定，系统保持静止，如图所示；已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸的动摩擦因数分别为μA、μB，则(

)A.若μA=μB，mB不可能大于mA B.若μA<μB，mB有可能大于mA

C.7.如图为两个点电荷q1、q2形成的电场，虚线表示电场线。一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示。下列说法正确的是(

)A.该粒子带正电

B.q1的电量大于q2的电量

C.A点的场强大于B点的场强

D.该粒子从A到二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示，圆心为O的半圆形轨道ABC固定在水平地面上的C点，AB是水平直径，C是最低点，D是水平地面上的一点且在B点的正下方，圆弧轨道的E点有个小孔。让小球甲从地面上的M点、小球乙从地面上的N点斜向上抛出(甲、乙均视为质点)，甲、乙均恰好经过A点，甲落到C点，乙通过E处的小孔(无碰撞)运动到D点，忽略空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(

)

A.甲、乙在A点的速度大小之比为1:2

B.甲在C点速度的反向延长线经过AO的中点

C.甲、乙在空中的运动时间均为2Rg

9.粗细均匀、质量为m、半径为R的金属圆环用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，圆环处在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环环面向外，磁场的磁感应强度大小为B，环上P、Q两点连有轻质软导线，P、Q两点连线水平，间距为R，重力加速度为g，通过软导线给圆环通入恒定电流，结果悬线作用力恰好为零，不计软导线对圆环的作用力，则下列判断正确的是(

)

A.圆环中电流从P点流入

B.通过软导线流入线圈的恒定电流的大小为mgBR

C.P、Q两点间圆环优弧部分受到的安培力大小为15mg

D.P、10.(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ互相平行，间距为L，构成U形平面，与水平面的夹角为θ(0°<θ<90°)，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨电阻不计，上端接入阻值为R的定值电阻。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，金属棒ab的质量为m，接入电路的电阻为rA.最大加速度为gsinθ

B.当金属棒ab下滑速度为v时，其两端电压为BLv

C.所受安培力不会大于mgsinθ

D.三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某学习小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度。钢球一开始被通电的电磁铁衔住，电磁铁断电即释放钢球。小球下落途中会经过一光电门，光电门发射端与接收端在同一高度，且钢球经过光电门时，发射端发出的光能对准钢球的球心(如图乙)。钢球从光电门中经过时，光电门可以记录它的遮光时间t，光电门的安装位置可以上下调整，从而改变释放时钢球球心到光电门发射端的竖直高度差h，测得实验时所用钢球的直径为d (d很小(1)要完成本实验，除了图甲中已经画出的器材外，还需要

。A.秒表B.刻度尺C.游标卡尺D.天平(2)钢球球心经过光电门时的速度大小为v=

(用所测物理量的符号表示)(3)多次改变h，该学习小组得到了多组h和t的实验数据，并画出了h-1t2图像，如图丙，算得图像的斜率为k。利用图像的斜率k和小球的直径d可算得重力加速度g=

(用字母k和(4)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些，导致小球经过光电门时，虽然小球也能遮光，但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题，用这样的装置完成了实验，这会导致重力加速度的测量值

(填“偏小”“偏大”或“不变”)。12.某学习小组利用图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r(约，其中R为电阻箱，R1为定值电阻，其实验步骤如下：(1)测量R1的阻值，断开开关S，先将多用电表选择开关旋至欧姆挡“×1”倍率，进行___________，测量R1时的示数如图乙所示，则其读数为(2)将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，闭合开关S，接电路中的a点的那支表笔不动，另一支表笔接电路中的___________(选填“b”或“c”)点，调节并记下电阻箱阻值R和电压表的示数U，则接a点的那支表笔是___________(选填“红”或“黑”)表笔；(3)多次改变电阻箱的阻值R，记录下对应的电压U；(4)以1U为纵轴、1R为横轴，根据实验数据作出(5)若不考虑多用电表对电路的影响，结合图丙可知，干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω(计算结果均保留两位有效数字)。若考虑多用电表内阻的影响，则电动势的测量值___________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”四、计算题：本大题共3小题，共36分。13.某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，∠BAC=30​∘，半圆形透明物质Ⅰ的半径为R，一束光线在纸面内从半圆面上的P点沿PO方向射入，折射至AC面时恰好发生全发射，再从BC边上的Q点垂直射出BC边，真空中光速为c，光从P传到Q所用时间t=(1)该透明物质Ⅱ对该光的折射率n2(2)该透明物质Ⅰ对该光的折射率n114.如图所示，在xOy平面的第二象限有一匀强电场，电场强度大小E可调，方向平行于y轴沿y轴正向。第三象限有一垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子源S在xOy平面内向各个方向发射速度大小不同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e。x轴上的P点与S点的连线垂直于x轴，S点与P点的距离为d，不考虑重力和电子间相互作用。(1)若从S发出的电子能在磁场中直接到达P点，求电子的最小速度v1(2)若通过P点的电子在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动，求场强的大小E015.如图所示，倾角θ=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上某位置固定有垂直于斜面的挡板P。质量M=0.5kg的凹槽A在外力作用下静止在斜面上，凹槽A下端与固定挡板间的距离x0=2.5m，凹槽两端挡板厚度不计。质量m=0.5kg的小物块B(可视为质点)(1)凹槽与挡板发生第一次碰撞前瞬间物块的速度大小；(2)凹槽的长度；(3)凹槽与挡板发生第二次碰撞时，物块到挡板P的距离；(4)从凹槽与物块一起自由下滑开始(t

答案和解析1.【答案】D

【解析】A.钍232核转化成铀233核的过程是核反应过程，不是化学反应过程，故A错误；B.钍233核与钍232核电荷数相同，则电子数相同，故B错误；C.铀238核与铀233核电荷数相同，则质子数相同，故C错误；D.钍233经过两次β衰变后生成铀233，每次β衰变中一个中子转化为一个质子，放出一个负电子，铀233核比钍233核多两个质子，故D正确。故选D。2.【答案】B

【解析】A.由图乙、图丙可知两列波的周期都为4s，则两列波的频率都为f=1B.两列波的波长均为λ=vT=0.25×4m=1m，x=0点到两波源的波程差C.x=1点到两波源的波程差为Δs1=3m-3D.两波源的连线上(不含波源)点与两波源的波程差满足-6λ=-6m<Δs<6m=6λ，由于两波源的起振方向相同，可知当波程差满足

(2n+1)⋅λ2

时，该点为振动减弱点，则有2×故选B。3.【答案】C

【解析】A、由于汽缸是导热的，则汽缸内气体的温度不变，即封闭空气分子的平均动能不变，故A错误；

BCD、加入沙子前，封闭气体的压强等于大气压强p0，即p1=p0；当加入质量为m的沙子时，对活塞和沙子，由平衡条件知，封闭气体的压强p2=4.【答案】D

【解析】设卫星做圆周运动的半径为

r

，由万有引力提供向心力可得G解得T则单位时间内卫星与地心连线扫过的面积为S0=

πr2T=12GMr

a

、

b

两卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积之比为

2:3r则有Tb=设

a

、

b

两卫星相邻两次距离最近的时间间隔为

t

，则(解得t=

故选D。5.【答案】D

【解析】A.由图可知，原线圈输入电压的有效值为U0=220V，根据原副线圈匝数比与电压比的关系有n0n1=U0B.由于二极管具有单向导电性，只有半个周期有电流，故有102R×T2=UCD.原线圈的输入功率等于输出功率，即P0=P1=U故选D。6.【答案】A

【解析】AB.设斜面倾角为θ，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块AμAmAgcosθ≥μBmBgcosC.固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止，有mBgsinθ=μBD.由丝绸保持静止可知，A受丝绸的摩擦力为静摩擦力，方向沿斜面向下，不一定达到最大静摩擦力，只增加F，物块A相对于丝绸不一定滑动，故D错误。7.【答案】B

【解析】解：A.因为带电粒子做曲线运动，所受合力(电场力)指向运动轨迹凹侧，所以该粒子所受电场力方向大致指向左下方，与电场强度方向相反，则该粒子带负电，故A错误；

B.同一电场中，电场线的疏密程度表示电场的强弱，所以由题图可知，q1的电量大于q2的电量，故B正确；

C.同一电场中，电场线的疏密程度表示电场的强弱，由题图可知，B点位置的电场线分布的密集程度大于A点位置的电场线分布的密集程度，则B点的电场强度大于A点的电场强度，故C错误；

D.粒子运动的速度方向沿运动轨迹的切线方向，结合前面分析及该粒子的运动轨迹可知，该粒子从A到B，电场力方向与速度方向的夹角由锐角变为钝角，则电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误；

故选：B。

8.【解析】A.斜抛运动具有对称性，把斜抛运动看成两个对称的平抛运动，由图像看出，甲、乙从

A

点到落地，平抛运动的高度相等，运动时间t相等，由平抛规律可知t水平位移之比为

1:2

，由水平方向位移x故甲、乙在

A

点的速度大小之比为

1:2

，A错误；B.平抛运动速度的反向延长线经过水平位移的中点，故甲在

C

点速度的反向延长线经过

AO

的中点，B正确；C.斜抛运动时间是平抛运动时间的2倍，则两个斜抛运动时间均为

22Rg

D.乙在

N

点的速度与水平方向的夹角设为

θ

，根据对称性，乙在

D

点的速度与水平方向的夹角也为

θ

，根据平抛运动规律，故乙在D点的速度反向延长线经过O点，则tan解得θD正确。9.【答案】BD

【解析】A.圆环通电后悬线作用力恰好为零，说明圆环受到向上的安培力，根据左手定则可知，圆环中电流从

Q

点流入，A项错误；B.根据力的平衡有BIR解得I=

B项正确；CD.根据几何关系，

P

、

Q

两点间圆环优弧部分与圆环劣弧部分长度之比为5：1，则两部分电流之比为1：5，则

P

、

Q

F同理，

P

、

Q

两点间圆环劣弧部分受到的安培力大小为F2=C项错误，D项正确。故选BD。10.【答案】AC

【解析】A.金属棒ab做加速度逐渐减小的变加速运动，刚开始下滑时加速度最大，由牛顿第二定律知：amax=mgsinθm=gsinθ，故A正确；

B.当金属棒ab下滑速度为v时，感应电动势为：E=BLv，感应电流为：I=ER+r=BLvR+r，其两端电压为Uab=IR=BLvRR+r，故B11.【答案】(1)BC；(2)dt；(3)d【解析】(1)实验中需要刻度尺测量钢球下落的高度h，需要游标卡尺测量小球的直径，故选BC；

(2)钢球球心经过光电门时的速度大小为v=dt；

(3)根据v2=2gh和v=dt可得h=d22g·12.【答案】(1)欧姆调零；6；(2)b；红；(5)9.1；1.2；小于。【解析】(1)多用电表每次换挡时都要进行欧姆调零，读数为6Ω;

(2)a点电势高，根据红入黑出的原则，a点接的是红表笔，由于r较小，为了使路端电压变化明显，应增大电源的等效内阻，即另一支表笔接电路中的b点；

(3)接电路中的a点的那支表笔不动，另一支表笔接电路中的b点，不考虑多用电表对电路的影响，

由