2024-2025學(xué)年河北省唐山市高三（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年河北省唐山市高三（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.?90232T?經(jīng)過6次α衰變和4次A.208，82 B.208，74 C.204，82 D.204，742.地球的公轉(zhuǎn)軌道近似為圓，哈雷彗星的運(yùn)行軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，如圖所示。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言了哈雷彗星的回歸，在近日點(diǎn)哈雷彗星與太陽的間距和日、地間距可認(rèn)為相等。則下列說法正確的是(

)

A.在近日點(diǎn)時(shí)哈雷彗星運(yùn)行速度小于地球運(yùn)行速度

B.在近日點(diǎn)時(shí)哈雷彗星運(yùn)行速度大于地球運(yùn)行速度

C.在近日點(diǎn)時(shí)哈雷彗星運(yùn)行加速度大于地球運(yùn)行加速度

D.在近日點(diǎn)時(shí)哈雷彗星運(yùn)行加速度小于地球運(yùn)行加速度3.如圖所示，兩波源分別位于x1=?0.7m和x2=0.9m處，產(chǎn)生沿x軸正方向和負(fù)方向傳播的兩列簡諧橫波。兩列簡諧波的波速均為0.1m/s。t=0時(shí)刻，兩列波剛好傳到x3=?0.3m、x4=0.3m處。若兩波源一直振動(dòng)，下列說法正確的是(

)

A.沿x軸正向傳播的簡諧波周期為2s

B.兩列波相遇后會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.t=6s時(shí)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為0.5cm

4.空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，A、B、C、D、E為磁場中的五個(gè)點(diǎn)，AB=DE，C為BD中點(diǎn)，AB平行于DE，如圖所示。一束帶正電的同種粒子垂直AB由A點(diǎn)沿紙面向上射入磁場，各粒子速度大小不同，經(jīng)過一段時(shí)間后第一次到達(dá)虛線位置。用tB、tC、tD、tE分別表示第一次到達(dá)B、C、D、E四點(diǎn)的粒子所經(jīng)歷的時(shí)間，下列說法正確的是(

)

A.tB>tC>tD>5.甲、乙同學(xué)在操場上做游戲。游戲前，甲同學(xué)位于直線MN上的A點(diǎn)，乙同學(xué)位于B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)連線與直線MN的夾角為30°。游戲開始時(shí)甲、乙兩同學(xué)同時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為2?m/s和1.4?m/s，甲同學(xué)沿MN運(yùn)動(dòng)，乙同學(xué)速度方向任意。若甲、乙兩同學(xué)在直線MN上相遇且經(jīng)歷時(shí)間最短，則乙同學(xué)速度方向與直線MN夾角約為(

)A.30° B.45° C.75° D.90°6.如圖所示，某同學(xué)在乒乓球臺(tái)前練習(xí)發(fā)球。第一次發(fā)球時(shí)，該同學(xué)將乒乓球從A點(diǎn)垂直球網(wǎng)以速度v1水平擊出，乒乓球在球臺(tái)上第一個(gè)落點(diǎn)為B點(diǎn);第二次練習(xí)時(shí)將乒乓球從A點(diǎn)垂直球網(wǎng)以速度v2水平擊出，乒乓球在球臺(tái)上第三個(gè)落點(diǎn)為B點(diǎn)。已知乒乓球與球臺(tái)碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，水平方向速度保持不變，豎直方向速度反向，乒乓球在運(yùn)動(dòng)過程中與球網(wǎng)沒有接觸。則兩次發(fā)球的速度v1和v2的比值為(

)A.2:1 B.3:1 C.4:1 D.5:17.如圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為5:2，在副線圈兩端連接發(fā)光二極管，當(dāng)正向電壓大于1V時(shí)二極管才能發(fā)光，反向電壓時(shí)二極管不發(fā)光。不發(fā)光的時(shí)間間隔小于0.04s時(shí)，人眼無法區(qū)分，感覺發(fā)光是連續(xù)的?，F(xiàn)將一峰值為5V的正弦交流電接入原線圈，人眼剛好感覺發(fā)光是連續(xù)的，則此正弦交流電的頻率約為(

)

A.7.0Hz B.13?Hz C.17Hz D.25?Hz二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的V?T圖像如圖所示，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5?×?105Pa。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是(

)

A.氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度是200?K

B.氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)是2.25?×?105Pa

C.氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中從外界吸收熱量

D.氣體由狀態(tài)A9.如圖，一電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面豎直向上，一粗細(xì)均勻的光滑金屬桿垂直放在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)使金屬桿以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，在軌道上滑行的最大距離為x，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直。若改變金屬桿的初速度v0、橫截面積S和U形導(dǎo)軌的寬度L時(shí)，仍能保證金屬桿滑行的最大距離為x的是(

)

A.保持L不變，v0增大，S增大 B.保持S不變，v0增大，L增大

C.保持S不變，v0不變，L增大 D.保持L不變，v10.梯子是生產(chǎn)、生活中常用的登高工具。將梯子靠在光滑的豎直墻壁上，爬梯子的人可視為質(zhì)點(diǎn)，梯子的重心位于其幾何中心，如圖所示。梯子與地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，某時(shí)刻人正好位于梯子的重心處靜止不動(dòng)，梯子與豎直墻壁之間的夾角為37°。已知sin37°?=?0.6，cos37°?=?0.8。下列說法正確的是(

)A.地面對(duì)梯子的支持力等于人與梯子的重力之和

B.梯子與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ≥?0.375

C.人緩慢向上爬行，梯子與地面可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D.人緩慢向下爬行，梯子與地面可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.為探究兩鋼球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量與機(jī)械能是否守恒，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，如圖所示，一截面為圓弧的長凹槽固定于水平桌面上，凹槽左側(cè)放置質(zhì)量為m1的鋁球A，右側(cè)放置質(zhì)量為m2的鋼球B，球B通過輕繩懸掛于O點(diǎn)，兩球直徑均為d(d遠(yuǎn)小于細(xì)繩長度)，球心與光電門光源等高。開始時(shí)，A、B兩球均靜止，B球與凹槽接觸但無擠壓。使A球以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光電門后，與B球發(fā)生正碰。碰后A球反向彈回，再次經(jīng)過光電門，從凹槽左端離開，光電門記錄的兩次擋光時(shí)間分別為t1、t2；B球向右擺動(dòng)，測得細(xì)繩長(1)若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______(用題中所給字母表示)；(2)若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量、機(jī)械能都守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______(用m1、m2、t1、t(3)反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：碰后的系統(tǒng)機(jī)械能比碰前的少一些，原因是_______；若發(fā)現(xiàn)碰后的系統(tǒng)動(dòng)量比碰前的多一些，原因是_______。A.測量鋼球B的擺角偏大B.圓弧凹槽存在摩擦C.兩鋼球碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復(fù)12.某位同學(xué)家里裝修，購買了5盤鋁線，每盤標(biāo)注長為100?m、橫截面積為2?mm2滑動(dòng)變阻器R；電阻箱R1和R2定值電阻R靈敏電流表G；電池組E(電動(dòng)勢約9?V)；開關(guān)S和S0該同學(xué)的檢測過程如下：(1)通過資料查詢到鋁的電阻率為2.9?×?10(2)選擇鋁線不同位置剝?nèi)ソ^緣皮后，使用螺旋測微器測量鋁線直徑。某次測量讀數(shù)如圖1所示，則鋁線的直徑為_________mm；(3)將5盤鋁線串聯(lián)，按圖2所示連接電路，Rx(4)閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到_________(填“左”或“右”)端；(5)閉合開關(guān)S及S0，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2，當(dāng)R1和R2的阻值分別為7.8?Ω和5.7?Ω時(shí)，電流表的示數(shù)恰好為零，Rx值的表達(dá)式為_________(用R1、R2、R3表示四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖，一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d。當(dāng)桶內(nèi)沒油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶側(cè)面的E點(diǎn)，當(dāng)桶中裝滿油時(shí)，仍沿AE方向看去，恰好看到桶底邊緣的B點(diǎn)，已知B、E兩點(diǎn)相距d2，光在真空中傳播的速度為c，不考慮桶壁的反射，求：(1)油的折射率；(2)B點(diǎn)發(fā)出的光在油中傳播的最長時(shí)間。14.如圖為真空中平面直角坐標(biāo)系xOy，y軸右側(cè)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(圖中未畫出)和垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場B1，y軸左側(cè)存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)還存在垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場B2。一帶電微粒從x軸上的A點(diǎn)飛入第二象限，恰好做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)y軸的C點(diǎn)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)y軸上的D點(diǎn)(圖中未畫出)，最終從D點(diǎn)恰能回到A點(diǎn)，已知OA=OC=L，重力加速度為g(1)微粒從A點(diǎn)飛入時(shí)的速度；(2)B1與B15.如圖所示，質(zhì)量為m1=?2?kg的物體A靜止在水平地面上，水平放置的輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與A連接，彈簧恰好處于原長。質(zhì)量為m2=?1?kg的物體B沿水平地面向左運(yùn)動(dòng)，以速度v0與A發(fā)生碰撞，碰后瞬間二者獲得共同速度但不粘連。A、B向左運(yùn)動(dòng)距離為x1=?0.75?m時(shí)彈簧被壓縮到最短。已知彈簧的勁度系數(shù)k=?20?N/m，A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為(1)A、B碰撞前B的速度v0(2)A、B分離時(shí)B的速度；(3)某同學(xué)猜測物體A最終會(huì)停在彈簧原長處，請(qǐng)通過計(jì)算論證該同學(xué)的猜測。

答案解析1.A

【解析】設(shè)衰變后的元素為M，質(zhì)量數(shù)為y，核電荷數(shù)為x衰變方程為T則質(zhì)量數(shù)232=y+6×4解得y=208核電荷數(shù)90=x+2×6?4解得x=82故選A。2.B

【解析】AB.在近日點(diǎn)，哈雷彗星與太陽的間距和日、地間距相等，地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而哈雷彗星此時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，說明其運(yùn)動(dòng)速度更大，故A錯(cuò)誤，B正確;

CD.根據(jù)GMmr2=ma，可得a=3.C

【解析】A.沿x軸正向傳播的簡諧波波長為λ周期為T故A錯(cuò)誤；B.沿x軸負(fù)向傳播的簡諧波波長λ周期為T兩列波周期和頻率不同，相遇后不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C.t=6s時(shí)，簡諧波傳播距離Δx=vt=0.6m沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為y沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為y2=0cm

x=0處的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際位移為0.5cm，故D.t=6s時(shí)，沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質(zhì)點(diǎn)的速度為0，沿x軸負(fù)向傳播的簡諧波在x=0處的質(zhì)點(diǎn)的速度最大且由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，故t=6s時(shí)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下，故D錯(cuò)誤。故選C。4.B

【解析】粒子通過B、C、D、E各點(diǎn)的軌跡如圖：

；

由幾何關(guān)系可知：從A到B，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為180°；

從A到C和A到E，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角小于180°，且相等；

A到D，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最小；

帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即qBv=mv2R，則v=qBRm；

運(yùn)動(dòng)周期T=2πRv=2πmqB，周期與速度無關(guān)，是粒子從A點(diǎn)沿紙面向上射入磁場，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長；

5.C

【解析】設(shè)乙同學(xué)速度方向與直線MN夾角θ，B點(diǎn)到MN距離為d，垂直MN方向，有d=沿MN方向代入數(shù)據(jù)可得sin故乙同學(xué)速度方向與直線MN夾角θ約為75°。故選C。6.D

【解析】根據(jù)對(duì)稱性可知，乒乓球反彈后上升高度與A點(diǎn)等高，根據(jù)可逆思維可知，兩次過程中乒乓球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1：t2=1：5，而兩次水平方向分速度不變，且水平均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由x=v0t可知，x相同，則兩次發(fā)球速度v17.C

【解析】根據(jù)U1U2=n1n1，得副線圈兩端電壓的峰值為2V，當(dāng)正向電壓大于1V時(shí)二極管才能發(fā)光，正向電壓小于1V或反向電壓時(shí)二極管不發(fā)光，在一個(gè)正弦周期內(nèi)T8.AC

【解析】AB.從A到B過程中，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比，所以氣體發(fā)生等壓變化，壓強(qiáng)保持不變，即p根據(jù)蓋—呂薩克定律V代入數(shù)據(jù)解得T故A正確，B錯(cuò)誤；CD.從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，壓強(qiáng)不變，溫度升高，內(nèi)能變大，體積變大，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知?dú)怏w從外界吸收熱量，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.CD

【解析】設(shè)金屬棒材料密度為

ρ1

m=設(shè)金屬棒的電阻率為

ρ2

R=金屬桿速度由初速度

v0

減小到0?∑BILΔt=0?m又I=則有ΣBILΔt=聯(lián)立可得x=由此可知，材料不變，磁場不變，最大距離x只與

v0

故選CD。10.ABC

【解析】A.選取人和梯子整體分析，做出受力分析圖如下根據(jù)平衡可知地面對(duì)梯子的支持力F1等于人與梯子的重力之和mg，墻壁向左的彈力F2等于地面的摩擦力f，故B.選取A點(diǎn)為支點(diǎn)，根據(jù)杠桿的平衡條件mg×AB其中B為AC的中點(diǎn)，則可得F則f=μ≥故B正確；CD.人緩慢向上爬行，則重心上移，①式中AB變大，則F2變大，若F2大于地面的最大靜摩擦力，梯子與地面會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故C正確，故選ABC。11.(1)

m(2)

t(3)?BC?AB

【解析】(1)由題意，若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有m其中vv1可得應(yīng)滿足的關(guān)系式為m(2)若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量、機(jī)械能都守恒m1可得v代入

v1

和

v0t(3)[1]若碰后的系統(tǒng)機(jī)械能比碰前的少一些。A.測量鋼球B的擺角偏大，碰后速度偏大，碰后機(jī)械能偏大，故A不正確；B.圓弧凹槽存在摩擦，A球碰后速度偏小，機(jī)械能變小，故B正確；C.碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復(fù)，系統(tǒng)有機(jī)械能損失，故C正確；故選BC。[2]若發(fā)現(xiàn)碰后的系統(tǒng)動(dòng)量比碰前的多一些。A.測量鋼球B的擺角偏大，碰后速度偏大，碰后動(dòng)量偏大，故A正確；B.圓弧凹槽存在摩擦，A碰前動(dòng)量偏小，有可能碰后動(dòng)量偏大，故B正確；C.碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復(fù)，不影響動(dòng)量守恒，故C錯(cuò)誤。故選AB。12.1.595(1.594?～?1.597)

右

R2R3【解析】[1]螺旋測微器的讀數(shù)為d=1.5mm+9.5×0.01mm=1.595mm[2]為保證電路安全，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大，故滑片滑到右端。[3]電流表示數(shù)為零時(shí)，表明達(dá)到了電橋平衡，此時(shí)有R解得R[4]根據(jù)電阻定律RS=代入數(shù)據(jù)解得L=100.8m13.(1)光路圖如圖所示由光的折射定律可知n=sinsin解得折射率n=(2)設(shè)從B點(diǎn)發(fā)出的光在油中運(yùn)動(dòng)的最大位移為L，則L=光在油中的傳播速度為v，則v=光在油中傳播的最長時(shí)間為t，則t=代入數(shù)據(jù)解得t=

【解析】詳細(xì)解答和解析過程見答案14.(1)微粒在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，取速度大小為v，重力與電場力均為恒力，洛倫茲力也應(yīng)該為恒力，速度大小不變，微粒在一四象限運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場力向上，與重力平衡，洛倫茲力充當(dāng)向心力，微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度v大小也不變，在第三象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受電場力和重力，合力沿AD方向，且AD與x軸正方向夾角為45°，取AD長度為d，則d=F0?解得微粒從A點(diǎn)飛入的速度為v=2(2)如圖所示