河北省邢台市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试题

邢台市2024—2025学年高三（上）期末测试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。1.1906年，莱曼在研究被激发的氢原子气体时发现了紫外线光谱。氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光，光子能量在3.10eV~124eV的光为紫外线，要使处于基态的氢原子被激发后辐射出紫外线光子，最少应给氢原子提供的能量为（）A.12.09eV B.10.20eV C.1.89eV D.1.51eV【答案】B【解析】【详解】由于紫外线光子的能量范围为，所以氢原子至少要被激发到能级，要给氢原子提供的能量最少为故选B。2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波动图像如图所示，图中质点a、f均处于波峰，质点c处于波谷，质点b、e偏离平衡位置的位移相同，质点d恰好处于平衡位置。下列说法正确的是（）A.此时质点b、e的速度相同 B.此时质点b、e的加速度相同C.此时质点d正在沿y轴正方向运动 D.此时质点a、c、f的加速度相同【答案】B【解析】【详解】A．简谐横波在传播过程中，介质中各质点都做同频率的简谐运动，此时质点向轴正方向振动，而质点向轴负方向振动，速度方向不同，选项A错误；B．此时质点偏离平衡位置的位移相同，加速度相同，选项B正确；C．此时质点正在沿轴负方向振动，选项C错误；D．此时质点的加速度大小相等，质点的加速度沿轴负方向，质点的加速度沿轴正方向，选项D错误。故选B。3.A、B是一条电场线上两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下从A点由静止开始沿电场线运动到B点，其图像如图所示。此电场的电场线分布可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】带负电的微粒在电场力的作用下由点运动到点，根据题中图像可知，微粒做加速度逐渐减小的加速运动，说明电场力方向水平向右，大小越来越小，即从点到点电场强度越来越小，电场线分布越来越疏，负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，所以电场线方向水平向左。故选B。4.如图所示的是一个截面为半圆的玻璃砖，O为圆心，MN是半圆的直径。现将一束由红光和紫光组成的复色光从P点沿PO方向射入玻璃砖，最终在与MN平行的光屏上出现A、B两个光斑。下列说法正确的是（）A.A光斑为红色 B.射到B处的单色光频率较高C.射到A处的单色光在玻璃砖中的速度较大 D.射到B处的单色光在玻璃砖中的波长较长【答案】D【解析】【详解】A．玻璃砖对紫光的折射率较大，由题图可知，光斑为紫色，光斑为红色，选项A错误；B．紫光的频率较高，则射到A处的单色光频率较高，选项B错误；C．根据可知射到B处红光在玻璃砖中的速度较大，选项C错误；D．B处的红光在真空中的波长长，根据折射率的波长表达式可知在玻璃砖中的波长较长，选项D正确。故选D。5.2024年9月25日8时44分，中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域，成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，导弹准确落入预定海域。导弹由静止升空的过程可以简化为：总质量为M的导弹在点火后的极短时间内，以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时导弹获得的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据动量守恒定律有解得故选C6.火星是距离太阳第四近的行星，也是太阳系中第二小的行星。已知火星的公转周期约为687天，把地球和太阳之间的平均距离计为1天文单位，结合天文常识可知，火星到太阳的平均距离约为（）A.1.5天文单位 B.2天文单位 C.2.5天文单位 D.3天文单位【答案】A【解析】【详解】火星，地球都沿椭圆轨道环绕太阳运动，近似计算时可将椭圆轨道当成圆轨道处理，根据开普勒第三定律有解得天文单位故选A。7.如图所示，水平地面上的物体在与水平方向成角的拉力作用下，恰好能匀速移动，在与水平方向成角的推力作用下也恰好能匀速移动。已知拉力、推力的大小均为F，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.物体的质量为 B.物体与地面间的动摩擦因数为C.能使物体沿地面匀速移动的最小拉力为 D.力F能使物体沿地面产生的最大加速度为【答案】C【解析】【详解】B．把物体受到地面的支持力和摩擦力等效为一个力（地面对物体的作用力），该力与竖直方向的夹角为，显然根据三力平衡条件有如图甲所示的关系故B错误；C．当作用在物体上的拉力与地面对物体的作用力垂直时存在最小值，由甲图可知，最小值为，故C正确；A．由甲图可知解得故A错误；D．如图乙所示，力的末端落在图中的圆上，当力与地面对物体的作用力垂直时，物体受到的合外力存在最大值，根据几何关系有解得故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.低空经济是以低空空域为依托，以通用航空产业为主导，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。如图所示，一无人机正在运送快递，无人机可以垂直起降，也可以快速前进。无人机在竖直匀速上升的过程中，下列说法正确的是（）A.无人机对快递做正功 B.重力对快递做负功C.空气阻力对快递做正功 D.合力对快递做负功【答案】AB【解析】【详解】A．无人机在竖直匀速上升的过程中，对快递做正功，A正确；B．快递受到的重力方向与快递的运动方向相反，重力对快递做负功，B正确；C．快递受到的空气阻力方向与快递的运动方向相反，空气阻力对快递做负功，C错误；D．快递匀速上升，动能不变，由动能定理可知，合力对快递做功为零，D错误。故选AB。9.如图所示，两根相距0.4m的平行光滑金属导轨水平放置，左端接一阻值。的定值电阻，空间存在方向垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小的匀强磁场，导体棒ab在水平向右的恒力F作用下，以的速度向右匀速运动，已知导体棒接入电路的电阻，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是（）A.导体棒a端的电势较高 B.电阻R两端的电压为0.6VC.回路中的感应电流为3A D.恒力【答案】AD【解析】【详解】A．根据右手定则可知，导体棒端的电势较高，故A正确；BC．根据法拉第电磁感应定律可知，回路中的感应电动势根据闭合电路欧姆定律可知，回路中的感应电流为则电阻两端的电压为故BC错误；D．根据平衡条件有故D正确。故选AD。10.如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈串联滑动变阻器和定值电阻R，原线圈输入的电压的变化规律如图乙所示。已知滑动变阻器的最大阻值为定值电阻R阻值的2倍，起初滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器的中间，则下列说法正确的是（）A.副线圈的电压约为207VB.当滑片P从中间向左移动时，变压器的输出功率不断减小C.当滑片P从中间向右移动时，滑动变阻器消耗的功率不断增大D.当滑片P从中间向左移动时，滑动变阻器消耗的功率不断减小【答案】BD【解析】【详解】A．由题图乙可知，原线圈输入电压的最大值为310V，其有效值又解得故A错误；B．当滑片P从中间向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，变压器的输出功率减小，故B正确；CD．变压器的输出电压不变，把变压器的输出端等效成电动势为，内阻为的电源，当滑片P从中间向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小且始终小于，滑动变阻器消耗的功率不断减小，当滑片P从中间向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大且始终大于，滑动变阻器消耗的功率仍然不断减小，故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球的挡光时间，实验前调整光电门的位置，使小铁球下落过程中球心经过细激光束。已知当地重力加速度大小为g。（1）为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是______。A.小铁球的质量m B.小铁球的直径dC.A、B之间距离h D.小铁球从A点运动到B点的时间t（2）小铁球通过光电门的速度大小______；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证______是否成立即可。（均用实验中测得的物理量的符号表示）【答案】（1）BC（2）①.②.【解析】【小问1详解】AC．根据实验原理可知，需要测量的是点到光电门的距离，不需要测量小铁球的质量，选项A错误，C正确；BD．用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，但需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小铁球的直径，选项B正确，D错误。故选BC。【小问2详解】[1][2]用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故根据机械能守恒定律有可得12.某同学组装的简易多用电表的电路图如图甲所示，图甲中E为干电池，和为定值电阻，为可变电阻，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，分别为直流电压5V挡、直流电压25V挡、直流电流2.5mA挡、直流电流0.6A挡和欧姆挡。（1）图甲中A处应插入______（填“红”或“黑”）表笔。（2）某次测量时多用电表指针位置如图乙所示，若此时B端与“2”相连，则多用电表的读数为______；若此时B端与“3”相连，则多用电表的读数为______；若此时B端与“4”相连，则多用电表的读数为______。（结果均保留三位有效数字）【答案】（1）黑（2）①.1.35mA②.##③.2.70V【解析】【小问1详解】电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，题图甲中处应插入黑表笔。【小问2详解】[1]B端接“2”时为直流电流2.5mA挡，多用电表的读数为1.35mA；[2]端接“3”时为欧姆挡，多用电表的读数为[3]端接“4”时为直流电压5V挡，多用电表的读数为2.70V。13.粗细均匀、一端封闭的“U”形玻璃管内，用水银封闭一段理想气体。当环境的热力学温度时，两管水银面恰好相平，此时左管封闭的气柱长度，如图甲所示；当环境的热力学温度缓慢变化到T时，左侧液面下降了，如图乙所示。已知外界大气压强恒为，求：（1）图乙中封闭气体的压强p；（2）图乙对应的热力学温度T。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据平衡条件有解得【小问2详解】根据理想气体状态方程有解得14.C919大型客机是我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，空机（满油）质量为45.7吨、最大商载18.9吨，航程可达4075千米~5555千米。C919满载起飞时，滑行的距离，离地时的速度大小，该过程可视为匀加速直线运动，飞机受到的阻力恒为飞机所受重力的，取重力加速度大小。求：（1）C919在跑道上滑行的时间t；（2）C919滑行过程中发动机产生的推力大小F。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设该过程中飞机的平均速度大小为，根据匀变速直线运动的规律有，解得【小问2详解】根据已知条件可知，C919满载起飞时的总质量，设该过程中飞机的加速度大小为，根据运动学公式根据牛顿第二定律联立解得15.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内，存在垂直坐标