2024屆河南省開封市高三物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

2024屆河南省開封市高三物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，真空中有一個半徑為R，質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球表面的C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入玻璃球，并在玻璃球表面的D點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中，已知，玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎蕿椋瑒t下列說法中正確的是（）A．出射光線的頻率變小B．改變?nèi)肷浣堑拇笮?，?xì)激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射C．此激光束在玻璃中穿越的時間為（c為真空中的光速）D．激光束的入射角為=45°2、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．光電子的動能越大，光電子形成的電流強(qiáng)度就越大B．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C．對于任何一種金屬，都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬逸出的光電子的初動能大3、在如圖所示的圖像中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷錯誤的是A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的效率為80%D．電源的輸出功率為4W4、下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的敘述中不正確的是A．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)表明了原子核內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)表明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．電子的發(fā)現(xiàn)表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 D．粒子散射實驗是原子核式結(jié)構(gòu)模型的實驗基礎(chǔ)5、如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg（sinα+sinβ）D．Mg+mg（cosα+cosβ）6、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機(jī)，電阻為11Ω，電流表2示數(shù)為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數(shù)為220VC．電流表1示數(shù)為5AD．此電動機(jī)輸出功率為33W二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，某科研單位設(shè)計了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機(jī)提供的動力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)60°同時適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時動力的大小等于mgB．飛行器加速時加速度的大小為gC．飛行器減速時動力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時間t后速度為零8、中國航天科工集團(tuán)虹云工程，將在2024年前共發(fā)射156顆衛(wèi)星組成的天基互聯(lián)網(wǎng)，建成后WiFi信號覆蓋全球。假設(shè)這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期為，（T0為地球的自轉(zhuǎn)周期），已知地球的第一宇宙速度為v，地球表面的重力加速度為g，則地球的半徑R和該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的半徑r分別為（）A． B． C． D．9、如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，對這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是()A．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)B．帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次C．帶電粒子每運(yùn)動一周P1P2等于P2P3D．加速電場方向不需要做周期性的變化10、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長為0.2mC．彈簧最大彈性勢能為0.5JD．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J三、實驗題：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）電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實測盤電壓表的內(nèi)阻（半偏法）。實驗室提供的器材如下：待測電壓表V（量程3V．內(nèi)阻約為3000Ω），電阻箱R0（最大組值為99999.9Ω），滑動變阻器R1（最大阻值100Ω，額定電流2A）。電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干。（1）虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分。將電路圖補(bǔ)充完整_______。（2）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R'v．則R'v=______。與電壓表內(nèi)阻的真實值Rv相比，R'v____Rv．（選填“＞““=”或“＜“）12．（12分）為制作電子吊秤，物理小組找到一根拉力敏感電阻絲，拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變)，它的電阻也隨之發(fā)生變化，其阻值R隨拉力F變化的圖象如圖(a)所示，小組按圖(b)所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內(nèi)阻Rg=50Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線柱等高且固定?，F(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線柱上。通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計敏感電阻絲重力，具體步驟如下：步驟a：滑環(huán)下不吊重物時，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使毫安表指針滿偏；步驟b：滑環(huán)下吊已知重力的重物G，測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；步驟c：保持可變電阻R1接入電路電阻不變，讀出此時毫安表示數(shù)I；步驟d：換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應(yīng)的電流值；步驟e：將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤。(1)寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式F=__________；(2)若圖(a)中R0=100Ω，圖象斜率k=0.5Ω/N，測得θ=60°，毫安表指針半偏，則待測重物重力G=_________N；(3)改裝后的重力刻度盤，其零刻度線在電流表________________(填“零刻度”或“滿刻度”)處，刻度線_________填“均勻”或“不均勻”）。(4)若電源電動勢不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺“吊秤”稱重前，進(jìn)行了步驟a操作，則測量結(jié)果______________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。四、計算題：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）研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過56°C時，30分鐘就可以滅活。如圖，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部a內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門K，氣缸底部接有電熱絲E。a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1=27°C，活塞位于氣缸中央，與底部的距離h1=60cm，活塞和氣缸間的摩擦不計。（i）若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2=66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活?（ii）若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q=1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了△U=8.5×103J，求此過程氣體b的內(nèi)能增加量。14．（16分）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場極板間電勢差為U0。偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差為U，極板長度為L，板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場，電子所受重力可忽略。（1）求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度和從偏轉(zhuǎn)電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y；（2）由問題（1）的結(jié)論可知，電子偏轉(zhuǎn)距離y與偏轉(zhuǎn)電場極板間電勢差U有關(guān)。已知，加速電場。當(dāng)偏轉(zhuǎn)極板間電壓為隨時間變化的交變電壓時，在計算其中任意一個電子通過極板的偏轉(zhuǎn)距離y時，仍可認(rèn)為偏轉(zhuǎn)極板間電勢差是某一定值。請利用下面所給數(shù)據(jù)，分析說明這樣計算的合理性。已知，。15．（12分）如圖所示，橫截面積均為S，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B．A水平、B豎直放置，A內(nèi)氣柱的長為2L，D為B中可自由移動的輕活塞，輕活塞質(zhì)量不計．A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C，A中氣體不能進(jìn)入B中，當(dāng)B中氣體壓強(qiáng)大于A中氣體壓強(qiáng)時，閥門C開啟，B內(nèi)氣體進(jìn)入A中．大氣壓為P0，初始時氣體溫度均為27℃，A中氣體壓強(qiáng)為1.5P0，B中活塞D離氣缸底部的距離為3L．現(xiàn)向D上緩慢添加沙子，最后沙子的質(zhì)量為．求：(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比；(ii)同時對兩氣缸加熱，使活塞D再回到初始位置，則此時氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A.光在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會發(fā)生改變，所以出射光線的頻率不變，故A錯誤；B.激光束從C點(diǎn)進(jìn)入玻璃球時，無論怎樣改變?nèi)肷浣牵凵浣嵌夹∮谂R界角，根據(jù)幾何知識可知光線在玻璃球內(nèi)表面的入射角不可能大于臨界角，所以都不可能發(fā)生全反射，故B錯誤；C.此激光束在玻璃中的波速為CD間的距離為則光束在玻璃球中從到傳播的時間為故C正確；D.由幾何知識得到激光束在在點(diǎn)折射角，由可得入射角，故D錯誤。2、C【解題分析】

A．單位時間經(jīng)過電路的電子數(shù)越多，電流越大，而光電子的動能越大，光電子形成的電流強(qiáng)度不一定越大，A錯誤；B．由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不成正比，B錯誤；C．入射光的頻率大于金屬板的極限頻率或入射光的波長小于金屬板的極限波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，C正確；D．不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大，D錯誤．故選C。3、C【解題分析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir當(dāng)I=0時，U=E，由讀出電源的電動勢E=3V，內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，則：A正確；B．根據(jù)圖像可知電阻：B正確；C．電源的效率：C錯誤；D．兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=2V，電流I=2A，則電源的輸出功率為：P出=UI=4WD正確。故選C。4、B【解題分析】

A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。故A正確，不符合題意；B．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)與原子核是由質(zhì)子和中子組成的沒有關(guān)聯(lián)。故B錯誤，符合題意；C．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，知道原子還可以再分，表明了原子內(nèi)部是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的。故C正確，不符合題意；D．α粒子散射實驗說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確，不符合題意；故選B。5、A【解題分析】

本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據(jù)牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力?！绢}目詳解】對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力

由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為：N1′=mgcosα…①同理，物體b對斜面體的壓力為：N2′=mgcosβ…②對斜面體受力分析，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根據(jù)題意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；故選：A。【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵先對木塊a和b受力分析，求出木塊對斜面的壓力，然后對斜面體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出各個力。也可以直接對三個物體整體受力分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律列式求解，可使解題長度大幅縮短，但屬于加速度不同連接體問題，難度提高。6、D【解題分析】A、由表達(dá)式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數(shù)為有效值，即電壓表的示數(shù)是，B錯誤；C、電流表A2示數(shù)為1A，由電流與匝數(shù)成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機(jī)兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機(jī)輸出功率為：，D正確；故選D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】

AB．起飛時，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設(shè)動力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關(guān)系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯誤，B正確；CD．t時刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時針旋轉(zhuǎn)60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時合力大小為：F'h=mgsin30°動力大小：F′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點(diǎn)的時間為：故C正確，D錯誤；

故選BC。8、AD【解題分析】

AB．繞地球表面運(yùn)行的衛(wèi)星對應(yīng)的速度是第一宇宙速度，此時重力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，即得出故A正確，B錯誤；CD．衛(wèi)星在高空中旋轉(zhuǎn)時，萬有引力提供向心力，設(shè)地球的質(zhì)量為M，此高度的速度大小為v1，則有其中GM=R2g解得該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑故C錯誤，D正確。故選AD。9、BD【解題分析】

AD、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速,即帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次.電場的方向沒有改變,則在AC間加速.故A正確；D錯誤.B、根據(jù)r=mvBq=P2所以P1C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大,根據(jù)r=mv故選AC【題目點(diǎn)撥】帶電粒子經(jīng)加速電場加速后,進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場被限制在A、C板間,只有經(jīng)過AC板間時被加速,所以運(yùn)動一周加速一次,電場的方向不需改變.當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器時,速度最大.10、BC【解題分析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對值為：所以：m=0.2kg故A錯誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當(dāng)h=0.18m時的動能最大；在滑塊整個運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯誤；故選BC。三、實驗題：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、R0＞【解題分析】

（1）[1]．待測電壓表電阻（3000歐姆）遠(yuǎn)大于滑動變阻器R1的電阻值（100歐姆），故滑動變阻器R1采用分壓式接法；電路圖如圖所示：（2）[2][3]．根據(jù)設(shè)計的電路進(jìn)行的實驗步驟是：移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在的支路分壓最??；閉合開關(guān)s1、s2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動電阻器滑片位置不變，斷開s2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻；電壓表串聯(lián)電阻箱后認(rèn)為電壓不變，而實際該支路電壓變大，則電阻箱分壓大于計算值，則會引起測量值的偏大，故Rv＜Rv′12、G2【解題分析】

(1)由受力情況及平行四邊形定則可知，G=2Fcosθ，解得：(2)實驗步驟中可知，當(dāng)沒有掛重物時，電流為滿偏電流，即：E=Igr+R1(3)由實驗步驟可知，當(dāng)拉力為F時，電流為I，因此根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E=Ir+Rg+R(4)根據(jù)操作過程a可知，當(dāng)內(nèi)阻增大，仍會使得電流表滿偏，則電阻R1會變小，即r+R1之和仍舊會不變，也就是說測量結(jié)果也不變。四、計算題：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、（i）病毒能被滅；（ii）1.5×103J【解題分析】

（i）設(shè)活塞橫