2024年河北省卓越聯(lián)盟物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024年河北省卓越聯(lián)盟物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一蹦床運(yùn)動(dòng)員豎直向上跳起，從離開蹦床算起，上升到最大高度一半所用的時(shí)間為t1，速度減為離開蹦床時(shí)速度一半所用的時(shí)間為t2，若不計(jì)空氣阻力，則t1A．t1<C．t12、關(guān)于原子、原子核和波粒二象性的理論，下列說法正確的是（）A．根據(jù)玻爾理論可知，一個(gè)氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多可輻射10種頻率的光子B．在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，但能量不一定守恒C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光照強(qiáng)度太弱D．、、三種射線中，射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)3、一輛汽車以速度v勻速行駛了全程的一半，以行駛了另一半，則全程的平均速度為（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是（）A．單擺的擺球在通過最低點(diǎn)時(shí)合外力等于零B．有些昆蟲薄而透明的翅翼上出現(xiàn)彩色光帶是薄膜干涉現(xiàn)象C．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)D．一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)的長度大5、在某一次中國女排擊敗對(duì)手奪得女排世界杯冠軍的比賽中，一個(gè)球員在球網(wǎng)中心正前方距離球網(wǎng)d處高高躍起，將排球扣到對(duì)方場(chǎng)地的左上角（圖中P點(diǎn)），球員拍球點(diǎn)比網(wǎng)高出h（拍球點(diǎn)未畫出），排球場(chǎng)半場(chǎng)的寬與長都為s，球網(wǎng)高為H，排球做平拋運(yùn)動(dòng)（排球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力），下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是（）A．排球的水平位移大小B．排球初速度的大小C．排球落地時(shí)豎直方向的速度大小D．排球末速度的方向與地面夾角的正切值6、如圖所示，兩根不可伸長的輕繩一端與一個(gè)質(zhì)量為m的小球相連于O點(diǎn)，另一端分別固定在小車天花板上的A、B兩點(diǎn)，OA繩與天花板的夾角為30°，OB繩與天花板的夾角為60°，重力加速度為g．當(dāng)小車以速度ν向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球與車保持相對(duì)靜止時(shí)，下列說法正確的是A．OA繩對(duì)小球的拉力大小為mgB．OB繩對(duì)小球的拉力大小為mgC．OA繩對(duì)小球拉力做功的功率為mgvD．重力對(duì)小球做功的功率為mgv二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為一簡化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)由靜止開始，在不借助其它外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的B點(diǎn)。已知A點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，光滑圓弧軌道半徑為，斜坡與水平面的夾角，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量，重力加速度。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員從O運(yùn)動(dòng)到B的整個(gè)過程中機(jī)械能守恒B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為2m/sC．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為JD．運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)飛出到落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為s8、如圖所示，是不帶電的球，質(zhì)量，是金屬小球，帶電量為，質(zhì)量為，兩個(gè)小球大小相同且均可視為質(zhì)點(diǎn)。絕緣細(xì)線長，一端固定于點(diǎn)，另一端和小球相連接，細(xì)線能承受的最大拉力為。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小，小球靜止于最低點(diǎn)，小球以水平速度和小球瞬間正碰并粘在一起，不計(jì)空氣阻力。和整體能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)且繩不被拉斷，。則小球碰前速度的可能值為（）A． B． C． D．9、質(zhì)量為m電量為的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，放在質(zhì)量為M的絕緣長木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑塊與木板之間的動(dòng)障擦因數(shù)為，木板長為L，開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間存在范圍足夠大的一個(gè)方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，恒力F作用在m上，如圖所示，則（）A．要使m與M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，只須滿足B．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)m相對(duì)地面的位移相同時(shí)，m越大，長木板末動(dòng)能越大C．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)M相對(duì)地面的位移相同時(shí)，E越大，長木板末動(dòng)能越小D．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，E越大，分離時(shí)長本板末動(dòng)能越大10、如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間to，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)。若圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．環(huán)經(jīng)過時(shí)間剛好到達(dá)最低點(diǎn)B．環(huán)的最大加速度為am=g+C．環(huán)在t0時(shí)間內(nèi)損失的機(jī)械能為m(-)D．環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）測(cè)定一個(gè)額定電壓UL=2.5V，額定電流約為0.3~0.4A的小燈泡L在正常工作時(shí)的阻值。供選擇的器材有：A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻r1約為0.5Ω）B．電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻r2=30Ω）C．電流表A3（量程60mA，內(nèi)阻r3約為20Ω）D．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻r4約為15kΩ）E.定值電阻R0=70ΩF.滑動(dòng)變阻器R1：0~5Ω，額定電流1AG.滑動(dòng)變阻器R2：0~1kΩ，額定電流0.2AH.電源E：電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)I.開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)測(cè)量時(shí)要求電表示數(shù)超過其量程的一半，需選用的實(shí)驗(yàn)器材是________和H、I（選填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）。(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出合適的電路圖（圖中需標(biāo)明所選器材的符號(hào)）。（______）(3)為保證小燈泡L正常工作，測(cè)量時(shí)要讓其中哪一個(gè)電表的示數(shù)調(diào)到多少？________。(4)測(cè)得小燈泡L在正常工作時(shí)的阻值RL=________（用實(shí)際所測(cè)物理量表示），并說明公式中各符號(hào)（題中已知的除外）的物理意義________。12．（12分）某班同學(xué)在學(xué)習(xí)了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究向心力。同學(xué)們用細(xì)繩系一紙杯(杯中有30mL的水)在空中甩動(dòng)，使紙杯在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖乙所示)，來感受向心力。(1)下列說法中正確的是________。A．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對(duì)手的拉力不變B．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對(duì)手的拉力增大C．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對(duì)手的拉力不變D．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對(duì)手的拉力增大(2)如圖甲所示，繩離杯心40cm處打一結(jié)點(diǎn)A,80cm處打一結(jié)點(diǎn)B，學(xué)習(xí)小組中一位同學(xué)用手表計(jì)時(shí)，另一位同學(xué)操作，其余同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。操作一：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。操作二：手握繩結(jié)B，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。操作三：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)兩周，體會(huì)向心力的大小。操作四：手握繩結(jié)A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒運(yùn)動(dòng)一周，體會(huì)向心力的大小。①操作二與一相比較：質(zhì)量、角速度相同，向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大小有關(guān)；操作三與一相比較：質(zhì)量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關(guān)；操作四與一相比較：________相同，向心力大小與________有關(guān)；②物理學(xué)中這種實(shí)驗(yàn)方法叫________法。③小組總結(jié)階段，在空中甩動(dòng)紙杯的同學(xué)談感受時(shí)說：“感覺手腕發(fā)酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣”，你認(rèn)為該同學(xué)的說法正確嗎？答：________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，直角邊AC長度為d的直角棱鏡ABC置于桌面上，D為斜邊BC的中點(diǎn)，桌面上的S點(diǎn)發(fā)射一條光線經(jīng)D點(diǎn)折射后，垂直于AB邊射出．已知SC＝CD，光線通過棱鏡的時(shí)間，c為真空中光速，不考慮反射光線．求：(i)棱鏡的折射率n；(ii)入射光線與界面BC間的夾角．14．（16分）如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚固定放置，平面AB水平，為半圓的對(duì)稱軸，光屏MN緊靠A點(diǎn)豎直放置，一束單色光沿半徑方向照射到O點(diǎn)，當(dāng)入射角較小時(shí)，光屏上有兩個(gè)亮點(diǎn)，逐漸增大入射角i，當(dāng)i增大到某一角度時(shí)，光屏上恰好只有一個(gè)亮點(diǎn)C，C、A間的距離也為R，求：①玻璃磚對(duì)單色光的折射率；②當(dāng)入射角i=30°時(shí)，光屏上兩個(gè)亮點(diǎn)間的距離為多少。15．（12分）如圖甲所示，小車B緊靠平臺(tái)的邊緣靜止在光滑水平面上，物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0從光滑的平臺(tái)水平滑到與平臺(tái)等高的小車上，物體和小車的v-t圖像如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2，求：(1)物體A與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物體A與小車B的質(zhì)量之比；(3)小車的最小長度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

根據(jù)速度位移公式得，設(shè)上升到最大高度一半的速度為v，則有：v0-聯(lián)立解得：v=則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t速度減為初速一半所用的時(shí)間為t1：t2則：t1＜t1．A．t1B．t1C．t1D．不能確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。2、D【解題分析】

A．大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多可輻射10種頻率的光子，一個(gè)氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷最多只能輻射4種頻率的光子，故A錯(cuò)誤；B．在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，能量也守恒，故B錯(cuò)誤；C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)榻饘俚臉O限頻率大于入射光的頻率，故C錯(cuò)誤；D．、、三種射線中，射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，故D正確。故選D。3、B【解題分析】設(shè)全程為2s，前半程的時(shí)間為：．后半程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：．則全程的平均速度為：．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B.4、B【解題分析】

A．單擺的擺球在通過最低點(diǎn)時(shí)，回復(fù)力等于零，而合外力一定不等于零，故A錯(cuò)誤；B．薄而透明的羽翼上出現(xiàn)彩色光帶，是由于羽翼前后表面反射，進(jìn)行相互疊加，是薄膜干涉現(xiàn)象，故B正確；C．均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化的磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)相對(duì)論，則有沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)的長度短，故D錯(cuò)誤。故選：B。5、B【解題分析】

A.由勾股定理計(jì)算可知，排球水平位移大小為故A正確不符合題意；B.排球做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)間為初速度故B錯(cuò)誤符合題意；C.排球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可得解得，故C正確不符合題意；D.排球末速度的方向與地面夾角的正切值故D正確不符合題意。故選B。6、C【解題分析】

根據(jù)共點(diǎn)力的平衡，根據(jù)平行四邊形法則求解兩邊繩的拉力大??；根據(jù)P=Fv求解功率.【題目詳解】小車以速度ν向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，，，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；OA繩對(duì)小球拉力做功的功率為，選項(xiàng)C正確；重力對(duì)小球做功的功率為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

A．運(yùn)動(dòng)員從O運(yùn)動(dòng)到B的整個(gè)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A選項(xiàng)正確；B．運(yùn)動(dòng)員在光滑圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由機(jī)械能守恒得所以故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．設(shè)運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水平位移為x，豎直位移為y，則由幾何關(guān)系聯(lián)立得故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員從A到B的過程中機(jī)械能守恒，所以在B點(diǎn)的動(dòng)能代入J故C選項(xiàng)正確。故選AC。8、BC【解題分析】

設(shè)AB碰撞后共同速度為，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度為。小球AB碰撞過程動(dòng)量守恒有在最低點(diǎn)時(shí)繩子受的拉力最大，有所以代入數(shù)值解得和整體恰能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)有所以和整體能夠做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)有又從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有代入數(shù)值解得選項(xiàng)BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解題分析】A、m所受的最大靜摩擦力為,則根據(jù)牛頓第二定律得,計(jì)算得出.則只需滿足,m與M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng).故A錯(cuò)誤.

B、當(dāng)M與m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得,m的加速度,知m越大,m的加速度越小,相同位移時(shí),所以的時(shí)間越長,m越大,m對(duì)木板的壓力越大,摩擦力越大,M的加速度越大,因?yàn)樽饔脮r(shí)間長,則位移大,根據(jù)動(dòng)能定理知,長木板的動(dòng)能越大.所以B選項(xiàng)是正確的.

C、當(dāng)M與m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),E越大,m對(duì)M的壓力越大,摩擦力越大,則M相對(duì)地面的位移相同時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理知,長木板的動(dòng)能越大.故C.錯(cuò)誤

D、根據(jù)知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知時(shí)間越長,因?yàn)镋越大,M的加速度越大,則M的位移越大,根據(jù)動(dòng)能定理知,分離時(shí)長木板的動(dòng)能越大.所以D選項(xiàng)是正確的.，故選BD點(diǎn)睛：當(dāng)m與M的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,M與m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出F的最小值.當(dāng)F足夠大時(shí),M與m發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理判斷長木板動(dòng)能的變化.10、BC【解題分析】

AB．由題意可知，環(huán)在運(yùn)動(dòng)的過程中，受到的電場(chǎng)力大小為，方向始終豎直向上。假設(shè)豎直向下為正方向，則當(dāng)環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：得：負(fù)號(hào)代表該加速度與運(yùn)動(dòng)方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律解得：環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)原出發(fā)點(diǎn)前，加速度減為零，此時(shí)，開始以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以由于運(yùn)動(dòng)的不對(duì)稱性可以確定，從開始下滑到最低點(diǎn)的時(shí)間不等于;整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度一直減小，所以在運(yùn)動(dòng)的最開始時(shí)，加速度最大，加速度大小的最大值為：則A錯(cuò)誤,B正確；C．由以上計(jì)算，可知，整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能C正確；D．環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的沖量大小相等，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、ABEF電流表A2的示數(shù)為25mAI1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)且為25mA【解題分析】

(1)[1]測(cè)量時(shí)要求電表示數(shù)超過其量程的一半，額定電壓UL=2.5V，則電壓表量程太大不能選，可考慮電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)改裝成一個(gè)電壓表，即改裝電壓表的量程為；電流表A1可用于測(cè)電流；根據(jù)歐姆定律估算小燈泡L在正常工作時(shí)的阻值為6~8Ω，滑動(dòng)變阻器R2阻值太大，不適合做限流電阻，滑動(dòng)變阻器R1小于燈泡正常工作時(shí)電阻，宜采用分壓電路，所以選擇阻值較小，額定電流較大的以分壓方式接入電路，采用外接法可以消除系統(tǒng)誤差。故選ABEF。(2)[2]根據(jù)上述分析畫出電路圖：。(3)[3]小燈泡的額定電壓為，則解得所以調(diào)節(jié)R1將電流表A2的示數(shù)調(diào)到25mA。(4)[4]根據(jù)歐姆定律[5]式中I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)且為25mA。12、)BD角速度、半徑質(zhì)量大小控制變量不正確，見解析【解題分析】

（1）[1]．由題意知，根據(jù)向心力公式F向＝mω2r，結(jié)合牛頓第三定律，有T拉＝mω2r；保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式可知，繩對(duì)手的拉力將增大，故A錯(cuò)誤，B正確；保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，根據(jù)公式可知，繩對(duì)手的拉力將增大，故C錯(cuò)誤，D正確。（