河北省承德市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试题 含解析

承德市高中2024—2025学年第一学期高三年级期末考试物理试卷本试卷满分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。4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。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.放射性元素钍广泛分布在地壳中，通常以化合物的形式存在于矿物内，天然钍232经过中子轰击可得到铀233，因此钍232是一种前景十分可观的能源材料，天然钍232的衰变方程为，下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】每一次α衰变，质量数减少4，电荷数减少2，每一次β衰变质量数不变，电荷数增加1，根据，解得故选B正确。2.用双缝干涉实验装置得到自然光的干涉条纹后，在光源与单缝之间加上蓝色滤光片，下列说法正确的是（）A.干涉条纹消失 B.中央条纹变成蓝色C.中央条纹变成暗条纹 D.彩色条纹中的蓝色条纹消失【答案】B【解析】【详解】当用自然光做干涉实验时，频率相同的色光相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹。当在光源与单缝之间加上蓝色滤光片后，只有蓝光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成蓝色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成蓝色亮条纹。故选B。3.如图所示，从水平地面上的P点同时抛出两个小球A、B，两小球分别落在地面上的M、N两点，两小球上升的最大高度相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.两小球同时着地B.两小球在最高点时的速度相同C.两小球着地时的速度大小相等D.小球A着地时的速度比小球B着地时的速度大【答案】A【解析】【详解】A．两小球上升的最大高度相同，竖直方向根据可知两小球飞行的时间相等，故两小球同时着地，选项A正确；B．由于小球B的射程更大，因此小球B在最高点的速度比小球B在最高点的速度大，选项B错误；CD．两小球着地时在竖直方向的速度相等，而小球B在水平方向的速度更大，故小球B在着地时的速度更大，选项CD错误。故选A。4.如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地（电势为0），极板间的P点固定一带负电的点电荷（电荷量不变），把上极板缓慢向下平移少许后，下列说法正确的是（）A.电容器所带的电荷量减小 B.点电荷受到的电场力减小C.P点的电势降低 D.点电荷的电势能减小【答案】D【解析】【详解】A．根据平行板电容器电容的决定式和定义式有上极板向下平移后两极板间距减小，则增大，但不变，所以增大，选项A错误；B．根据知，两极板间的电场强度增大，点电荷受到的电场力变大，选项B错误；C．因为点所在位置到下极板的距离不变，且下极板的电势为零，且两极板间的电场强度增大，根据可知点所在位置的电势升高，选项C错误；D．点电荷的电势能，由于点电荷带负电，因此点电荷的电势能减小，选项D正确。故选D。5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻，波刚传到平衡位置在的质点P处，波形图如图所示，之后质点P连续两次经过平衡位置的时间间隔为0.1s，质点Q（图中未画出）的平衡位置位于处。下列说法正确的是（）A.此列波的传播速度为10m/sB.时，质点P运动到质点Q的位置C.时，质点Q第一次到达波谷位置D.当质点Q第一次到达波谷位置时，质点P已通过的路程为35cm【答案】D【解析】【详解】A由题知则选项A错误；B．各个质点只在平衡位置附近振动，并不随波发生迁移，选项B错误；C．由题图知，质点刚开始振动的方向为轴正方向，则质点刚开始振动的方向也为轴正方向，波从质点传播到质点所用的时间时质点已经振动了第一次到达波峰位置，选项C错误；．D．当质点第一次到达波谷位置时，质点已振动时间为由于质点在一个周期内振动的路程为四个振幅，所以当质点第一次到达波谷位置时，质点已通过的路程为35cm，选项D正确。故选D。6.表面涂有特殊材料的木板右端设有挡板，一根轻质弹簧右端固定在挡板上，可视为质点的滑块压缩弹簧后被锁定，滑块与弹簧左端不拴接。若木板水平固定（如图甲所示），突然解除锁定，滑块与弹簧分离后沿木板做匀减速直线运动并恰好能到达木板的左端；若将木板左端抬高，使木板与水平方向成角并固定（如图乙所示），突然解除锁定，滑块也恰好能到达木板的左端。则滑块与木板间的动摩擦因数为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】设释放位置到木板左端的长度为，当木板按题图甲水平固定时，根据能量守恒定律有当木板按题图乙倾斜固定时，根据能量守恒定律有联立解得故选D。7.如图所示，半径分别为3L和4L的圆形区域Ⅰ和Ⅱ相切于P点，在区域Ⅱ中存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P处的粒子源在极短时间内，均匀地向纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，所有带电粒子的初速度大小均相同，最后离开区域Ⅰ的带电粒子离开区域Ⅱ时的位置离P点最远，则带电粒子的初速度大小为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】根据题意，最后离开区域Ⅰ的带电粒子离开区域Ⅱ时的位置离P点最远，若粒子运动的轨道半径小于，则粒子运动的最长时间为在区域Ⅰ内运动一个周期，无法进入区域Ⅱ，则粒子的运动的轨道大于，即在区域Ⅰ内运动轨迹对应的弦为区域Ⅰ的直径，而离开Ⅱ时距离点最远，则离开区域Ⅱ处的点与点的连线为轨迹的直径，粒子运动轨迹如图所示根据圆的相关知识可知，则轨迹半径由牛顿第二定律有解得故选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。8.2024年12月16日，我国在文昌航天发射场使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级，成功将卫星互联网低轨01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定圆轨道，发射任务获得圆满成功。卫星互联网低轨01组卫星为用户提供大带宽、低时延、高质量、高安全性全球覆盖卫星互联网服务，下列说法正确的是（）A.卫星互联网低轨01组卫星的加速度保持不变B.卫星互联网低轨01组卫星的环绕速度大于第一宇宙速度C.卫星互联网低轨01组卫星的周期小于同步轨道卫星的周期D.卫星互联网低轨01组卫星的角速度大于同步轨道卫星的角速度【答案】CD【解析】【详解】A．卫星互联网低轨01组卫星的加速度方向不断变化，选项A错误；B．第一宇宙速度为最大环绕速度和最小发射速度，所以卫星互联网低轨01组卫星的环绕速度小于第一宇宙速度，选项B错误；CD．由可得，则卫星互联网低轨01组卫星的周期小于同步轨道卫星的周期，根据可知卫星互联网低轨01组卫星的角速度大于同步轨道卫星的角速度，选项CD正确。故选CD。9.如图所示，理想自耦变压器输入端A、B接正弦交变电压，其有效值不变，副线圈有一滑动变阻器R。起初滑片处于线圈的中点位置，滑片处于滑动变阻器R的中点位置，要使自耦变压器的输入功率增大，下列措施可行的是（）A.仅向上移动滑片 B.仅向下移动滑片C.仅向上移动滑片 D.仅向下移动滑片【答案】BD【解析】【详解】AB．若仅向下移动滑片，则滑动变阻器两端的电压升高，变压器的输入功率增大，选项A错误，B正确；CD．若仅向下移动滑片，滑动变阻器两端的电压不变，通过滑动变阻器的电流增大，故变压器的输入功率增大，选项C错误，D正确。故选BD。10.如图甲所示，薄木板静置于水平地面上，木板右端放置一可看成质点的物块。时，对木板施加一水平向右的恒定拉力F，在F的作用下，物块和木板发生相对滑动时，撤去F，物块和木板共速时恰好从木板右端掉落，整个过程中木板的图像如图乙所示。已知木板的质量为0.6kg，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.木板的长度为2mB.木板与地面间的动摩擦因数为0.2C.物块与木板间的动摩擦因数为0.4D.拉力大小【答案】BD【解析】详解】A．如下图所示图中阴影部分的面积表示木板的长度，木板的长度选项A错误；B．由图像可知，木板在内的加速度大小木板与地面间的动摩擦因数选项B正确；C．由图像可知，物块在内的加速度大小物块与木板间的动摩擦因数选项C错误；D．木板在内的加速度大小在内的加速度大小根据牛顿运动定律有解得选项D正确。故选BD。三、非选择题：共54分。11.某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验的装置如图甲所示。（1）本实验中打点计时器电源配置应选用______。A.6V~8V交流电B.220V交流电（2）用天平测得小车的质量，钩码的质量，保持木板水平，先接通电源，再释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，相邻两个计数点间的距离已在图乙中标出，每两个相邻计数点间还有四个计时点未画出。已知交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度大小，则小车的加速度大小a=_______m/s2。小车运动过程中受到的阻力大小______。（计算结果均保留两位有效数字）【答案】（1）B（2）①0.68②.0.15【解析】【小问1详解】电火花计时器所接电源应为220V交流电。故选B。【小问2详解】根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔[1]逐差法可得加速度[2]根据牛顿运动定律有解得。12.为了测量铅蓄电池的电动势E和内阻r，某同学用如下实验器材设计了如图甲所示的电路。A．待测铅蓄电池EB．电压表V（内阻很大）C．电阻箱RD．开关一个，导线若干（1）根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中的实物连线_______。（2）闭合开关S，当电阻箱的阻值为R时，记录电压表V的示数U。（3）改变电阻箱的阻值R，重复（2）中步骤，得到多组R、U数据。（4）以为纵坐标、为横坐标作出图像，描点得到一条斜率为k、纵截距为b的直线，则该铅蓄电池的电动势______，内阻______。（5）该实验测得的电动势______真实值，测得的内阻______真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）【答案】①.②.③.④.小于⑤.小于【解析】【详解】（1）[1]根据电路图可得实物连接图如图所示（4）[2][3]电压表V的示数与电阻箱的阻值之间满足整理得有解得。（5）[4][5]电压表的分流会对实验产生影响，设电压表的内阻为，则有，整理得有解得所以该实验测得的电动势小于真实值，测得的内阻小于真实值。13.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段理想气体。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体柱的长度分别为，，如图甲所示；现将U形管沿纸面缓慢旋转，使U形管两端竖直朝下，此时左、右两边气体柱的长度分别为，如图乙所示。已知旋转过程中封闭气体的温度不变，求图乙中右边玻璃管中封闭气体的压强。【答案】【解析】【详解】设题图甲中左，右两边封闭气体的压强分别为，题图乙中左边玻璃管中封闭气体的压强为，根据玻意耳定律，状态参量，解得14.如图所示，水平地面上有两辆质量均为m的手推车，人在极短时间内给第一辆手推车一水平冲量使其向右运动，当手推车运动了距离L时与第二辆手推车相碰，两辆手推车以共同速度继续运动了距离L时停止。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的k倍，两辆手推车仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为g，求：（1）两辆手推车碰撞时损失的能量E；（2）人对第一辆手推车的冲量大小I。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设两辆手推车碰撞后的速度大小为，碰撞前第一辆车的速度大小为，手推车在阻力作用下的加速度大小为，根据牛顿第二定律根据运动学公式根据能量守恒定律根据动量守恒定律联立解得【小问2详解】根据运动学公式有解得15.电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路：间距为L的固定水平平行金属导轨，间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道左端接一电动势为E、内阻为r的直流电源，将一质量为m的金属棒从导轨上距导轨右端d处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与