2024屆河北省石家莊市鹿泉一中等名校物理高三上期末預(yù)測試題含解析

2024屆河北省石家莊市鹿泉一中等名校物理高三上期末預(yù)測試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道經(jīng)過地球的南北兩極正上方（軌道可視為圓軌道）．如圖所示，某時(shí)刻某極地衛(wèi)星在地球北緯45°A點(diǎn)的正上方按圖示方向運(yùn)行，經(jīng)過12h后再次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方，地球自轉(zhuǎn)周期為24h．則下列說法正確的是A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期大B．該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點(diǎn)的正上方一次C．該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度小D．該衛(wèi)星所有可能角速度的最小值為2、如圖所示，木箱置于水平地面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在木箱頂部，另一端系一小球，小球下端用細(xì)線拉緊固定在木箱底部。剪斷細(xì)線，小球上下運(yùn)動(dòng)過程中木箱剛好不能離開地面。已知小球和木箱的質(zhì)量相同，重力加速度大小為，若時(shí)刻木箱剛好不能離開地面，下面說法正確的是A．時(shí)刻小球速度最大B．時(shí)刻小球加速度為零C．時(shí)刻就是剛剪斷細(xì)線的時(shí)刻D．時(shí)刻小球的加速度為3、2020年3月9日19時(shí)55分，我國在西昌衛(wèi)基發(fā)射中心，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗三號CEO-2是一顆地球同步軌道衛(wèi)星，以下關(guān)于這顆衛(wèi)星判斷正確的是（）A．地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期為定值B．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力保持不變C．地球同步軌道衛(wèi)星繞地運(yùn)行中處干平衡狀態(tài)D．地球同步軌道衛(wèi)星的在軌運(yùn)行速度等于第一宇宙速度4、下圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則（）A．在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光的飽和電流大D．若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大5、如圖所示，理想變壓器的原線圈兩端接在交流電源上，電壓有效值為U。理想電壓表接在副線圈兩端，理想電流表接在原線圈電路中，有三盞相同的燈泡接在副線圈電路中。開始時(shí)開關(guān)S閉合，三盞燈都亮。現(xiàn)在把開關(guān)S斷開，三盞燈都沒有燒毀，則下列說法正確的是（）A．電流表和電壓表的示數(shù)都不變B．燈變暗C．燈變暗D．電源消耗的功率變大6、百余年前，愛因斯坦的廣義相對論率先對黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點(diǎn)整，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個(gè)密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標(biāo)簽?zāi)：睦硐胱儔浩鞯脑?、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻，L1、L2為兩只標(biāo)有“5V，2A”的相同小燈泡，S為開關(guān)。保持開關(guān)S斷開，在輸入端施加如圖乙所示的交變電壓后，燈泡L1正常發(fā)光，測得電阻R兩端的電壓為燈泡L1兩端電壓的2倍。以下說法正確的是（）A．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1B．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：4C．定值電阻的阻值為10ΩD．閉合開關(guān)S后，燈泡L1中的電流變小8、如圖，質(zhì)量為、長為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為．則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為A．正向， B．正向，C．負(fù)向， D．沿懸線向上，9、如圖所示，y軸上固定有兩個(gè)電荷量相等的帶正電的點(diǎn)電荷，且關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱。某同學(xué)利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個(gè)場強(qiáng)最強(qiáng)的點(diǎn)、，該同學(xué)在得到老師的肯定后又在此基礎(chǔ)上作了下面的推論，你認(rèn)為其中正確的是（）A．若兩個(gè)點(diǎn)電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離不變、并繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內(nèi)固定一個(gè)均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點(diǎn)。直徑與(1)圖兩點(diǎn)電荷距離相等，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內(nèi)固定一個(gè)均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點(diǎn)，直徑與(1)圖兩點(diǎn)電荷距離相等，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置10、如圖是某初中地理教科書中的等高線圖（圖中數(shù)字的單位是米）。小山坡的右側(cè)比左側(cè)更陡些，如果把一個(gè)球分別從山坡左右兩側(cè)滾下（把山坡的兩側(cè)看成兩個(gè)斜面，不考慮摩擦等阻礙），會(huì)發(fā)現(xiàn)右側(cè)小球加速度更大些。現(xiàn)在把該圖看成一個(gè)描述電勢高低的等勢線圖，左右兩側(cè)各有a、b兩點(diǎn)，圖中數(shù)字的單位是伏特，下列說法正確的是（）A．b點(diǎn)電場強(qiáng)度比a點(diǎn)大B．左側(cè)電勢降低的更快C．同一電荷在電勢高處電勢能也一定大D．同一電荷在電場強(qiáng)度大處所受電場力也一定大三、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）某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示的電路測量電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻．(1)按照原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整________．(2)正確連接電路后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．①閉合開關(guān)S，通過反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為0，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為100.0mA和80.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60V和1.00V．②再次反復(fù)調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為0，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為180.0mA和40.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.78V和1.76V．i．實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，當(dāng)電流表A3示數(shù)為0時(shí)，電路中B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢______．（選填“相等”或“不相等”）ii．為了提高測量的精確度，電流表A3的量程應(yīng)選擇________A．0～0.6AB．0～100mAC．0～500μAⅲ．測得電源的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖中A、B為兩個(gè)光電門。（1）該同學(xué)首先利用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計(jì)時(shí)裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時(shí)間tA、tB，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號來表示）（3）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗(yàn)證的兩個(gè)數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。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，在豎直圓柱形絕熱氣缸內(nèi)，可移動(dòng)的絕熱活塞a、b密封了質(zhì)量相同的A、B兩部分同種氣體，且處于平衡狀態(tài)。已知活塞a、b的橫截面積之比Sa:S①求A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度TA②若對B部分氣體緩慢加熱，同時(shí)在活塞a上逐漸增加細(xì)砂使活塞b的位置不變，當(dāng)B部分氣體的溫度為65TB時(shí)，活塞a、b間的距離h'A與hA之比為k:1，求此時(shí)14．（16分）某種噴霧器的貯液筒的總?cè)莘e為7.5L，如圖所示，裝入6L的藥液后再用密封蓋將貯液筒密封，與貯液筒相連的活塞式打氣筒每次能壓入300cm3，1atm的空氣，設(shè)整個(gè)過程溫度保持不變．(1)要使貯氣筒中空氣的壓強(qiáng)達(dá)到4atm，打氣筒應(yīng)打壓幾次？(2)在貯氣筒中空氣的壓強(qiáng)達(dá)到4atm時(shí)，打開噴嘴使其噴霧，直到內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等，這時(shí)筒內(nèi)還剩多少藥液？15．（12分）如圖所示，豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑，橫截面積，活塞的質(zhì)量為，厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B到氣缸底部的距離為，A、B之間的距離為，外界大氣壓強(qiáng)，開始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)為，溫度為27℃?，F(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至活塞剛好到A處，取。求：①活塞剛離開B處時(shí)氣體的溫度；②活塞剛到A處時(shí)氣體的溫度。

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、D【解題分析】

地球在12h的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)了180°，要使衛(wèi)星第二次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方，則時(shí)間應(yīng)該滿足T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），當(dāng)n=0時(shí)，周期有最大值T=16h，當(dāng)n的取值不同，則周期不同，則該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由以上分析可知，只有當(dāng)衛(wèi)星的周期為16h時(shí)，每隔12h經(jīng)過A點(diǎn)上方一次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，則運(yùn)轉(zhuǎn)半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，根據(jù)可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該衛(wèi)星的最大周期T=16h，則最小的角速度為：，選項(xiàng)D正確.2、D【解題分析】

小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)木箱恰好不能離開地面，此時(shí)小球速度為零，對木箱受力分析有:，對小球受力分析有:又，，解得:A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故D正確。3、A【解題分析】

A．同步衛(wèi)星相對地球是靜止的，即運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，為定值，A正確；BC．地球同步軌道衛(wèi)星所受引力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，時(shí)時(shí)刻刻指向圓心，為變力，其合力不為零，故不是出于平衡狀態(tài)，BC錯(cuò)誤；D．第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，最大環(huán)繞速度，即為在地球表面環(huán)繞的衛(wèi)星的速度，而同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以同步衛(wèi)星運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，D錯(cuò)誤。故選A。4、D【解題分析】

A．由圖可知a光的干涉條紋間距小于b光的，根據(jù)可知a的波長小于b的波長，a光的頻率大于b光的頻率，a光的折射率大于b光的折射率，則根據(jù)可知在同種介質(zhì)中傳播時(shí)a光的傳播速度較小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知從同種介質(zhì)中射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角小，B錯(cuò)誤；C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)飽和光電流與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，故無法比較飽和光電流的大小，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光的頻率較高，若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，則產(chǎn)生a光的能級差大，D正確。故選D?！绢}目點(diǎn)撥】此題考查了雙縫干涉、全反射、光電效應(yīng)以及玻爾理論等知識點(diǎn)；要知道雙縫干涉中條紋間距的表達(dá)式，能從給定的圖片中得到條紋間距的關(guān)系；要知道光的頻率越大，折射率越大，全反射臨界角越小，波長越小，在介質(zhì)中傳播的速度越小．5、B【解題分析】

A．S斷開，副線圈負(fù)載電阻增大，而電壓由初級電壓和匝數(shù)比決定，則U2不變，原、副線圈中的電流都減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．副線圈中電流減小，兩端電壓減小、兩端電壓增大，燈變暗、燈變亮，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D．減小，則減小，電源的功率減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解題分析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯(cuò)誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯(cuò)誤。故選B。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】

AB．由電壓圖像可知，輸入電壓的最大值為V，則有效值為20V燈泡正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V，即副線圈兩端的電壓V，由題知電阻R兩端的電壓為10V，故變壓器原線圈的電壓=10V原副線圈的匝數(shù)比故AB錯(cuò)誤；C．燈泡L1正常發(fā)光，即副線圈的電流A，根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原副線圈中的電流之比解得電阻R中的電流為1A，由歐姆定律可知Ω=10Ω故C正確；D．開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，而輸入端電壓保持不變，故副線圈中的電流增大，則原線圈中電流增大，電阻R兩端電壓升高，變壓器原線圈電壓降低，故副線圈輸出電壓降低，燈泡兩端電壓降低，電流減小，故D正確。故選CD。8、BC【解題分析】試題分析：磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦正方向，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y負(fù)方向，則導(dǎo)體不可能處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閥正向時(shí)，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿z正方向，此時(shí)細(xì)線的拉力為零，由平衡條件得：BIL=mg，解得：B=，選項(xiàng)B正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)閦負(fù)向時(shí)，根據(jù)左手定則，直導(dǎo)線所受安培力方向沿y正方向，由平衡條件得：BILcosθ=mgsinθ，解得：B=，選項(xiàng)C正確；當(dāng)沿懸線向上時(shí)，由左手定則可知，安培力垂直于導(dǎo)線斜向左下方，導(dǎo)體不可能處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.考點(diǎn)：物體的平衡；安培力；左手定則【名師點(diǎn)睛】此題是物體的平衡及安培力的方向判斷問題；左手定則和右手定則一定要區(qū)分開，如果是和力有關(guān)的則全依靠左手定則，即關(guān)于力的用左手，其他的（一般用于判斷感應(yīng)電流方向）用右手定則；注意立體圖形和平面圖形的轉(zhuǎn)化.9、ABC【解題分析】

A．可以將每個(gè)點(diǎn)電荷（2q）看作放在同一位置的兩個(gè)相同的點(diǎn)電荷（q），既然上下兩個(gè)點(diǎn)電荷（q）的電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在A、A＇兩位置，兩組點(diǎn)電荷疊加起來的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然還是在A、A＇兩位置，選項(xiàng)A正確；B．由對稱性可知，保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離不變、并繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然在、兩位置，選項(xiàng)B正確；C．由AB可知，在yOz平面內(nèi)將兩點(diǎn)電荷繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到任意位置，或者將兩點(diǎn)電荷電荷量任意增加同等倍數(shù)，在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關(guān)于O點(diǎn)對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結(jié)果，合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然還在A、A＇兩位置，選項(xiàng)C正確；D．如同C選項(xiàng)，將薄圓板相對O點(diǎn)對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關(guān)于O點(diǎn)對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內(nèi)的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)就不再在A、A＇兩位置，則整個(gè)圓板的合電場在x軸上場強(qiáng)最大的點(diǎn)當(dāng)然也就不再在A、A＇兩位置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC。10、AD【解題分析】

A．根據(jù)U=Ed相同電勢差右側(cè)b點(diǎn)的距離更小，所以b點(diǎn)電場強(qiáng)度比a點(diǎn)大，故A正確；B．等勢線越密集的地方電勢降落的越快，b點(diǎn)等勢線更密集，所以右側(cè)電勢降低的更快，故B錯(cuò)誤；C．電勢能還與電荷的正負(fù)有關(guān)，所以同一電荷在電勢高處電勢能也不一定大，故C錯(cuò)誤；D．同一電荷在電場強(qiáng)度大處所受電場力一定大，故D正確。故選AD。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、（1）如圖所示；i．相等ii．Cⅲ．2.871.50【解題分析】（1）根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖如圖所示；（2）i、實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表示數(shù)為0時(shí)，說明電流表兩端電勢差為零，故電路中B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢相等；ii、為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確，必須嚴(yán)格控制B、C兩點(diǎn)電流為零，如果電流表A3的量程相比與電路中的電流太大，會(huì)造成BC中有電流，但是讀不出來，顯示為零，所以應(yīng)選擇量程非常小的，故選C；iii、根據(jù)電路規(guī)律可知，第一次實(shí)驗(yàn)中，路端電壓為，干路電流為；第二次實(shí)驗(yàn)中有，干路電流為；由閉合電路歐姆定律可知，聯(lián)立解得．【題目點(diǎn)撥】該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，即利用等勢法求解，要求BC兩點(diǎn)的電勢相等，即無電流通過BC，所以在選擇A3時(shí)一定要選擇量程非常小的電流表，然后利用電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合閉合回路歐姆定律，求解電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻．12、0.885gh