2023-2024學年河北省保定市定州二中高三（上）開學物理試卷（含解析）

2023-2024學年河北省保定市定州二中高三（上）開學物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.下列核反應方程中，屬于/?衰變的是（）

A.爸NaMg+\eB.We+Jn

C.j60+JnN+lHD,龍5u+M一婢xe+器Sr+2/n

2.下列屬于光的衍射現象的是（）

A.雨后的天空出現彩虹

B.光照射細金屬絲，在其后放置的光屏上出現明暗相間條紋

C.在陽光照射下，肥皂泡呈現彩色條紋

D.白光通過棱鏡在屏上呈現彩色光帶

3.如圖所示，將拱形橋面近似看作圓弧面，一輛汽車以恒定速率通過橋

面abc,其中a、c兩點高度相同，b點為橋面的最高點。假設整個過程中-

汽車所受空氣阻力和摩擦阻力的大小之和保持不變。下列說法正確的是（）

A.在ab段汽車對橋面的壓力不變B.在左段汽車機械能逐漸增大

C.在ab段汽車的動能逐漸增大D.在ab段汽車發(fā)動機做功比幾段多

4.如圖甲所示，兩消防員在水平地面4、B兩處使用相同口徑的噴水槍

對高樓著火點進行滅火。出水軌跡簡化為如圖乙所示，假設均能垂直擊

中豎直樓面上的同一位置點P。不計空氣阻力，則（）

A.A處水槍噴出的水在空中運動時間較長B.B處水槍噴出的水擊中墻面的速度較大

C.4處水槍噴口噴出水的初速度較大D.8處水槍噴口每秒噴出水的體積較大

5.如圖所示，以點電荷-Q為球心畫出兩個球面1和2,半徑分別為義和/?2,a點位,一'、

玷面2/o-逑呼、

于球面1上，b點位于球面2上。下列說法正確的是（）/、

A.a點電勢高于b點電勢

B.a、b兩點場強比為膨：Rl、'、、.一./'

C.穿過球面1的電場線總條數比穿過球面2的多

D.將帶正電的點電荷q從a點移動到b電勢能減小

6.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有P、Q兩個質點，它們到S的

距離分別為27n和4m,已知此波的波速為10m/s,當Q點的位移為5cm時，此時「點（）

A.速度最大B.加速度最大C.位于平衡位置D.位移為5an

7.如圖所示，一多匝矩形線圈放在勻強磁場中，線圈電阻r=1.00,外電路電阻R=

9.00。當線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，產生的電動勢e=20sinl0jrt（lO。

閉合開關S,下列說法正確的是（）

A.線圈轉到圖示位置時電路中的電流最大

B.該交變電流的頻率為10Hz

C.電路中理想交流電流表的示數為2.0A

D.外接電阻R所消耗的電功率為18W

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

8.如圖，質量均為m的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，

兩滑塊與桌面間的動摩擦因數均為重力加速度大小為g。用水平向右的拉力

F拉動P,使兩滑塊均做勻速運動。下列說法正確的是（）

A.兩物體的加速度均為零B.Q物體所受合力為F

C.Q物體所受彈簧的彈力等于FD.P物體所受摩擦力大小為卬ng

9.如圖所示為回旋加速器工作原理示意圖，置于真空中的兩。形金屬盒間的縫隙很

小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加

速電壓為U。下列說法正確的是（）

A.要增大粒子的最大動能，可增大加速電壓U

B.要增大粒子的最大動能，可增大磁感應強度B

C.粒子在磁場中運動的周期等于電壓變化的周期

D.由于被加速，粒子在磁場中做圓周運動的周期越來越小

10.如圖所示，在直線4B上方存在著范圍足夠大、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子從。點以速

度孫沿垂直于4B方向進入磁場，經過t時間運動到磁場中的C點。已知。、C連線與初速度處的夾角為。，不

計粒子的重力，下列說法正確的是（）

XXXXXXX

XXXx,cxXX

XXXXX

AOB

A.帶電粒子從。點運動至C點的過程中，速度偏轉角為。

B.帶電粒子在磁場中運動的時間為痣

4（7

C.帶電粒子在磁場中運動的軌跡直徑為察

D.若僅增大粒子的入射速度大小，經過:時間粒子速度方向偏轉的角度為。

三、填空題（本大題共1小題，共6.0分）

11.如圖所示，兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道二弋A

的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關控^-IIHIIIIIX

制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球4、B,斷開開關，兩個小球同時開始二個B==========

運動.離開圓弧軌道后，4球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，貝U：'--

（1）B球進入水平軌道后將做運動；改變4軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到4球正好

砸在B球上，由此現象可以得出的結論是：.

（2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為

5cm,則可算出4鐵球剛達P點的速度為m/s.（g^L10m/s2,結果保留兩位小數）

四、實驗題（本大題共1小題，共9.0分）

12.某實驗小組用圖甲所示電路測量電源E的電動勢和內阻，圖中電壓表U的最大量程為3V,虛線框內為用

電流計G改裝的電流表。

(1)已知電流計G的滿偏電流/G=200nM、內阻七=0.30/2,電路中已將它改裝為最大量程600nM的電流表,

則⑹=_____。(結果取二位有效數字)。

(2)通過移動變阻器R的滑片，得到多組電壓表U的讀數U和電流計G的讀數，作出如圖乙的圖象。某次測量

時，電壓表U的示數如圖丙，則此時通過電源E的電流為mA結果取三位有效數字)；電源E的電動勢等

于V,內阻等于_____。(結果取三位有效數字)。

(3)若用來改裝電流表的電阻％的實際阻值略小于計算值，則對電源電動勢測量的結果(填“有”或

“沒有”)影響。

五、簡答題(本大題共2小題，共23.0分)

13.滑雪是人們喜愛的一項冬季戶外運動。如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的

總質量為75kg,沿著傾角0=30。的平直山坡直線滑下，當速度達到2m/s時他

收起雪杖自由下滑，在此后5s的時間內滑下的路程為60m。將這5s內滑雪者的

運動看作勻加速直線運動，g取lOni/s?。求這5s內交_______

(1)滑雪者的加速度大小a；

(2)滑雪者受到的阻力大小?；

(3)滑雪者損失的機械能4E。

14.如圖，容積均為玲、缸壁可導熱的4、B兩汽缸放置在壓強為po、溫度為7。的環(huán)境中。兩汽缸的底部通過

細管連通，4汽缸的頂部通過開口C與外界相通；汽缸內的兩活塞將缸內氣體分成I、口、皿、W四部分，

其中第n、m部分的體積分別為應力和［力。環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質量和體積，忽略摩擦。

(1)氣缸B中IV部分的氣體壓強為多大；

(2)將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度。

六、計算題(本大題共1小題，共16.0分)

15.如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導軌，它們之間連接一個阻值R=80的電阻，導軌間距為L=

1m,一質量TH=0.1kg,電阻r=2。，長約1m的金屬桿水平放置在導軌上，它與導軌的滑動摩擦因數〃=

導軌平面的傾角為。=30。，在垂直導軌平面方向有勻強磁場，磁感應強度B=0.57,現讓金屬桿28由靜止

開始下滑，已知桿4B從靜止開始到恰好作勻速運動的過程中通過桿的電量q=lC,求：

(1)桿4B下滑速度為2m/s時的加速度大??；

(2)桿4B下滑的最大速度；

(3)桿ZB從靜止開始到恰好作勻速運動的過程中R上產生的熱量。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：根據核反應的特點可知，4反應是0衰變方程；B反應是輕核聚變反應；C反應是原子核的人工

轉變方程；。反應是重核裂變方程。故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

6衰變生成的是電子，從題目所給的方程中很容易知道，從而即可求解。

本題難度不大，知道衰變的生成物還有幾個典型的核反應方程是解答的關鍵，注意區(qū)分五類核反應方程：a

哀變、。衰變、人工轉變、重核裂變、輕核聚變。

2.【答案】B

【解析】解：4雨后的天空出現彩虹是光的折射現象，故4錯誤；

8.光照射細金屬絲，在其后放置的光屏上出現明暗相間條紋，是光的衍射現象，故B正確；

C在陽光照射下，肥皂泡呈現彩色條紋，是光的干涉現象，故C錯誤；

D白光通過棱鏡在屏上呈現彩色光帶，是光的折射（色散）現象，故。錯誤。

故選：B。

光繞過障礙物傳播的現象，故屬于光的衍射現象；光從一種介質進入另一介質現象，屬于光的折射；當完

全相同的光相互疊加，會出現明暗相間的條紋，從而即可求解。

掌握折射現象、干涉現象和衍射現象的本質的不同，同時知道哪些現象是衍射現象即可順利解決此類題目

的關鍵。

3.【答案】D

【解析】解：4、汽車以恒定速率通過橋面abc,在ab段受力分析如圖所示。

設汽車在運動過程中所受的阻力大小為F,在ab段時支持力與豎直方向的夾角為仇由牛頓第二定律有

—M=zn—，得M=4-

mgcosdRKmgcosdm—

從a到b的過程中，角。逐漸減小，"不變，由此可知，%逐漸增大，由牛頓第三定律知在ab段汽車對橋面的

壓力逐漸增大，故A錯誤；

&在be段汽車動能不變，重力勢能減小，則機械能逐漸減小，故B錯誤；

C、汽車以恒定速率通過橋面，動能保持不變，故C錯誤；

。、在初段汽車發(fā)動機要克服阻力和重力做功，在加段汽車發(fā)動機只克服阻力做功做功，整個過程中汽車的

動能不變，兩段過程克服阻力做功相同，因此在必段汽車發(fā)動機做功比be段多，故。正確。

故選：Do

汽車以恒定速率通過橋面abc時，畫出在ab段受力圖，結合牛頓第二定律分析支持力如何變化，由牛頓第三

定律分析汽車對橋面的壓力變化；在兒段，

根據動能和重力勢能的變化分析機械能的變化；速率不變，汽車的動能不變；根據發(fā)動機做功與其他力做

功的關系，分析ab段和be段發(fā)動機做功大小關系。

解決本題時，關鍵要正確分析汽車的受力情況，確定向心力來源：指向圓心的合力，通過牛頓第二定律列

式分析支持力的變化。

4.【答案】C

【解析】解：4、兩噴水槍分別從4到P、B到P的運動可分別看成從P到力、P到B的平拋運動，因二者高度相

同，故水槍噴出的水在空中運動時間相同，故A錯誤；

BC、因兩噴水槍運動時間相同，豎直方向上的速度相同，根據％=優(yōu)可知，4處噴水槍的水平速度大，所以

4處水槍噴出的水擊中墻面的速度較大，故8錯誤，C正確；

由于4處水槍噴口的速度大，4處水槍噴口每秒噴出的水多，體積較大，故。錯誤；

故選：Co

利用逆向思維法，兩小球運動的逆過程即為平拋運動：平拋運動可分解為水平方向的勻速的直線運動和豎

直方向的自由落體運動。

解答本題的關鍵是能利用逆向思維法，結合平拋運動的基本處理方法（運動的分解）及其推論分析。

5.【答案】B

【解析】解：A、點電荷一Q的電場線指向點電荷，電勢沿電場線方向降低，則a點電勢低于b點電勢，故4

錯誤

B、根據點電荷產生的電場公式E=耳，則a、b兩點場強比為獸=嗎，故B正確

z

rEbR：

C、穿過任何一個球面的電場線總條數相同，故C錯誤

。、將帶正電的點電荷q從a點移動到6,電勢升高，電勢能增加，故。錯誤。

故選：Bo

明確負點電荷產生的電場線分布圖，知道沿電場線方向電勢逐漸降低，根據電荷受力，判斷出電場力做功，

判斷出電勢能的變化。

本題主要考查了點電荷的電場線分布圖，明確電場力做功與電勢能的關系即可。

6.【答案】B

【解析】解：由圖可知，該波振動的周期為0.4s；波從P傳播到Q所用時間：t=q?s=0.2s=；r,可知P與

Q振動的步調始終相反，因此當Q點的位移為5cm時，P點位移為-5cm,此時P的速度為0,加速度最大，故

B正確,AC￡)錯誤。

故選：Bo

由振動圖象圖象讀出周期，根據P、Q之間的距離結合波速求出兩點開始振動的時間間隔，判斷P、Q間的距

離與波長的關系，然后判斷出兩個點之間步調始終相差半個周期，當Q點在正的最大位移處時，P在負的最

大位移處.最后結合各物理量與位移的關系判斷.

本題的關鍵是明確振動情況總是相反的兩個質點的距離是半個波長的奇數倍，要求同學們能根據振動圖象

圖象讀出周期，進而判斷P、Q兩點的位置關系。

7.【答案】D

【解析】解：4、圖示位置是與磁場垂直的位置，此時通過線圈的磁通量最大，感應電流最小，故A錯誤.

B、由瞬時值的表達式可知3=lOnrad/s,則/=券=5"z,故B錯誤；

C、電流表的示數為/=虛兩=4力々1.44,故C錯誤；

。、外接電阻R所消耗的電功率為P=/R=18W,故。正確。

故選：Do

通過電動勢e=20sinl07rt(V)得出交流電的周期和電壓的最大值，即可得知交流電的頻率；根據最大值計

算出其有效值，結合電功率公式求出外接電阻R所消耗的電功率。

本題考查交流電的最大值、有效值以及功率公式的應用，要注意在求解功率時一定要用到電流的有效值.

8.【答案】AD

【解析】解：4兩滑塊均做勻速運動，合外力均為零，根據牛頓第二定律，兩物體的加速度均為零，故A

正確；

B.Q物體做勻速運動，故Q物體所受合力為零，故B錯誤；

C.對Q受力分析，根據受力平衡，可得Q物體所受彈簧的彈力為

F彈=卜=nmg

故C錯誤;

DP物體受到滑動摩擦，根據滑動摩擦力公式，故P物體所受摩擦力大小為

fp=叫=Umg

故。正確。

故選：ADo

勻速運動，合力為零，加速度為零；

對Q受力分析，根據受力平衡，求彈簧的彈力；

根據滑動摩擦力公式，求P的摩擦力大小。

本題考查學生對勻速運動受力特點、加速度特點掌握，以及對受力平衡的分析。

9.【答案】BC

【解析】解：4、質子在磁場中做勻速圓周運動，則有

V2

qvB=小反

粒子動能

17

Ek=2mv

聯立可得

_q2B2R2

Ek=~2^~

粒子最大速度與交流電壓U無關，粒子的最大動能與加速電壓無關，所以要增大粒子的最大動能，增大加速

電壓U是不可以實現的，故A錯誤；

B、根據粒子的最大初動能的表達式&=血武，可知，要增大粒子的最大動能，可增大磁感應強度B,故

K2m

8正確；

C、粒子要持續(xù)加速，粒子在磁場中運動的周期等于電壓變化的周期，故C正確；

D、根據

V2

qvB=m-5-

2TIR2717n

7=丁=市

粒子在磁場中做圓周運動的周期不變，故。錯誤。

故選：BC?

首先，根據洛倫茲力提供向心力，求出質子在磁場中做勻速圓周運動的最大動能，判斷增大粒子的最大動

能能否通過增大加速電壓完成；

其次，根據粒子的最大初動能的表達式，判斷增大磁感應強度是否可以增大粒子的最大動能；

接著，根據粒子做勻速圓周運動的周期判斷粒子在磁場中運動的周期與電壓變化的周期之間的關系；

最后，根據粒子在磁場中運動的周期，判斷粒子被不斷加速后，周期是否會變化。

本題考查了回旋加速器的工作原理，解決本題的關鍵是理解帶電粒子在勻強磁場中運動的周期和半徑與磁

感應強度的關系。

10.【答案】BD

【解析】解：A,作出粒子從。點運動至C點的軌跡如圖所示

根據幾何關系可知，粒子的速度偏向角等圓心角NOOiC=2。，故A錯誤;

8.粒子在磁場中做勻速圓周運動，從。點運動至C點的時間為3因此

20

t=-xT

27r

且

27rm

解得

mt

qB=20

而帶電粒子在磁場中運動的時間

1Tit

tl=2r=20

故8正確；

C根據=小學，可得帶電粒子在磁場中運動的半徑

TTIVQv（）t

qB20

直徑為萼,故C錯誤；

（7

D若僅增大粒子的入射速度大小，粒子在磁場中運動的切不變，經過t時間運動的圓弧對應的圓心角為26,

由4可知經過割寸間粒子速度方向偏轉的角度為仇故。正確。

故選：BD。

畫出粒子運動的軌跡可以判別速度偏轉角的大小；利用粒子運動軌跡所對圓心角的大小可以求出粒子在磁

場中運動的時間；利用牛頓第二定律可以求出軌道半徑的大小；改變粒子速度的大小對粒子運動的時間沒

有影響。

本題考查帶電粒子在磁場的偏轉問題，解題關鍵是根據題意作圖，結合幾何關系與粒子在磁場中所受洛倫

茲力提供向心力解題即可。

1L【答案】勻速直線；4球的水平分運動是勻速直線運動；3.35

【解析】解：(1)讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速

度.小球4做平拋運動，小球8做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線

運動.當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動.

(2)物體平拋運動因此有：

豎直方向：h=9L=qgt?,vy=gt

水平方向：9L=vot

4到達p點的速度為：v=J詔+哆

將Z,=5cm代入，解得：v-3.35m/s

故答案為：(1)勻速直線，4球的水平分運動是勻速直線運動(2)3.35

(1)實驗中，小球A做平拋運動，B球做勻速運動，若兩小球相碰，則說明平拋運動水平方向是勻速運動.

(2)根據平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，或者根據平拋過程中機械能守恒

正確解答.

明確平拋運動特點，熟練掌握平拋運動規(guī)律，并能正確應用規(guī)律來解答問題.

12.【答案】(1)0.15；(2)300；2.93；1.00；(3)沒有。

【解析】【分析】

(1)根據電路的結構，根據歐姆定律求解電阻&的阻值；

(2)根據電壓表的讀數，結合圖乙可讀出電流計G的讀數；在根據改裝后的電流表結構確定通過電源的電流；

根據圖象的斜率和截距求解電動勢的內阻；

(3)根據電路的結構確定電阻％對電動勢測量結果的影響。

本題考查伏安法測電阻以及測量電源的電動勢和內電阻，在解題時要注意分析實驗中給出的儀器是否符合

實驗要求，然后才能根據我們所學內容進行分析得出合理的實驗電路，并能進行數據處理。

【解答】

(1)根據歐姆定律可知:Icrc=(1-%)%

帶入數據解得：％=0.150。

(2)根據丙圖可知電壓表讀數為2.6，；根據圖乙可知電流計的讀數為100mA,通過電阻治的電流等于通過電

流計G電流的2倍，則電路的總電流為300nM；根據圖象可知，電源的電動勢為：E=2.93匕因改裝的電流

表的內阻為：U憂.JL。:IU吃.DU0=0.10

則電源內阻為：r=看7/40%。一以=1.00。。

J.OUXoX±U

(3)電源電動勢等于電流表讀數為零時電壓表的讀數，可知電表改裝時，若用來改裝電流表的電阻％的實際

阻值略小于計算值，則對電源電動勢測量的結果無影響;

故答案為：(1)0.15；(2)300；2.93；1.00；(3)沒有。

13.【答案】解：。)滑雪者做勻加速直線運動，則由位移與時間的關系式可得x=%t+"at2,代入數據解

得a=4m/s2；

(2)根據牛頓第二定律，有mgs。?！狥=ma,代入數據解得F=75N；

(3)滑雪者損失的機械能等于滑雪者克服阻力所做的功，即zlE=Fx=75x60/=4500/。

答：(1)滑雪者的加速度大小a為4rn/s2；

(2)滑雪者受到的阻力大小尸為75N；

(3)滑雪者損失的機械能4E為4500/。

【解析】(1)滑雪者沿山坡向下做勻加速直線運動，已知初速度、運動時間和位移大小，由運動學位移-時

間公式公式求出加速度；

(2)根據人的運動狀態(tài)，運用牛頓第二定律列出等式解決問題；

(3)根據功能關系求解滑雪者損失的機械能。

本題屬于知道運動求力的問題，要靈活選擇運動學公式求解加速度，再根據牛頓第二定律研究力的大小，

還要明確除重力之外的其它力做功等于機械能的增量。

14.【答案】解：(1)不計活塞的質量和體積，缸內I、n、m、W四部分氣體壓強相等，4汽缸的頂部通過

開口C與外界相通，可知氣缸B中W部分的氣體壓強為

P=Po

(2)封閉氣體做等壓變化，對IV部分氣體，由蓋一呂薩克定律有

泌=%

To-%

解得：Tj=^T0

答：(1)氣缸B中W部分的氣體壓強為為Po；

(2)將環(huán)境溫度緩慢升高，求8汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度為gr。。

【解析】（1）根據氣體之間的特點得出對應氣體的壓強大??；

（2）封閉氣體做等壓變化，根據蓋一呂薩克定律得出氣體的溫度。

本題主要考查了一定質量的理想氣體狀態(tài)方程，解題的關鍵點是分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量，結合一

定質量的理想氣體狀態(tài)方程即可完成分析。

15.【答案】解：（1）取4B桿為研究對象其受力如圖示

mg

沿斜面方向：mgsind-FB-f=ma①

垂直斜面方