2024學(xué)年河北省石家莊市一中、唐山一中等“五個一”名校聯(lián)盟物理高三上期末考試模擬試題含解析

2024學(xué)年河北省石家莊市一中、唐山一中等“五個一”名校聯(lián)盟物理高三上期末考試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動，其線速度大小為。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為的物體，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F。已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．2、已知動車組在水平軌道上運(yùn)動時受到的阻力（k為阻力系數(shù)），其中和諧號動車組的阻力系數(shù)是復(fù)興號動車組的1.2倍，和諧號動車組的了大速度約為270km/h，若復(fù)興號動車組的額定功率約為和諧號動車組的1.44倍，則相同條件下，復(fù)興號動車組在額功率下的最大速度約為（）A．330km/h B．300km/h C．290km/h D．260km/h3、一簡諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖所示，則該波在時刻的波形曲線為（）A． B．C． D．4、如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質(zhì)量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度5、我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”目前建設(shè)順利，預(yù)計2020年投入運(yùn)行，開展相關(guān)科學(xué)實驗。該裝置以氫、氘氣體為“燃料”，通過將其注入裝置并擊穿、“打碎”產(chǎn)生近堆芯級別的等離子體，來模擬核聚變反應(yīng)。若已知H的質(zhì)量為m1H的質(zhì)量為m2，He的質(zhì)量為m3，n質(zhì)量為m4，關(guān)于下列核反應(yīng)方程，下列說法中正確的是（）A．He+n是熱核反應(yīng)，其中x=2B．HeO+H是熱核反應(yīng)，其中x=1C．B+He是人工轉(zhuǎn)變，其中x=1D．SrXe+n是裂變反應(yīng)，其中x=86、小明乘坐豎直電梯經(jīng)過1min可達(dá)頂樓，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，繩索拉力的功率恰好為零二、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，傾角θ=30°的斜面固定在地面上，長為L、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩AB置于斜面上，與斜面間動摩擦因數(shù)，其A端與斜面頂端平齊．用細(xì)線將質(zhì)量也為m的物塊與軟繩連接，給物塊向下的初速度，使軟繩B端到達(dá)斜面頂端（此時物塊未到達(dá)地面），在此過程中A．物塊的速度始終減小B．軟繩上滑時速度最小C．軟繩重力勢能共減少了D．軟繩減少的重力勢能一定小于其增加的動能與克服摩擦力所做的功之和8、下列有關(guān)高中物理實驗的描述中，正確的是：。A．在用打點(diǎn)計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點(diǎn)跡可求出紙帶上任意兩個點(diǎn)跡之間的平均速度B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上C．在“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，坐標(biāo)紙上必須標(biāo)出小球剛開始做平拋運(yùn)動的初始點(diǎn)D．在“驗證機(jī)械能守恒定律"的實驗中，必須要用天平測出懸掛鉤碼的質(zhì)量9、a、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．玻璃對三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率C．在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時臨界角較小E.a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長10、如圖甲所示，兩平行虛線間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，速度大小為1m/s，cd邊進(jìn)入磁場時開始計時，導(dǎo)線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線框的邊長為0.2mB．勻強(qiáng)磁場的寬度為0.6mC．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，c、d間電勢差為零三、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）某同學(xué)為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，找來了一塊電流表和三個定值電阻，電流表的規(guī)格為“0~10mA，30Ω”，三個定值電阻的阻值分別為2Ω、10Ω、120Ω，該同學(xué)連接了如圖所示的電路?；卮鹣铝袉栴}：(1)該電路中，R1的阻值為________，R2的阻值為________；(2)電鍵S1閉合至a，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I1；(3)電鍵S1閉合至b，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I2；(4)根據(jù)(2)(3)，可求得干電池的電動勢E=____________，內(nèi)電阻r=___________。12．（12分）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中：（1）甲同學(xué)在做該實驗時，通過處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F﹣x圖象，其中F為彈簧彈力，x為彈簧長度．請通過圖甲，分析并計算，該彈簧的原長x0＝_____cm，彈簧的彈性系數(shù)k＝_____N/m．該同學(xué)將該彈簧制成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示時，該彈簧的長度x＝_____cm．（2）乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖丙所示．下列表述正確的是_____．A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．測得的彈力與彈簧的長度成正比．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）應(yīng)用如圖所示的裝置研究帶電粒子在電場、磁場中的運(yùn)動情況。相鄰的區(qū)域I、II均為邊長為的正方形。區(qū)域I內(nèi)可以添加方向豎直向下的勻強(qiáng)電場；區(qū)域II內(nèi)可以添加方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。區(qū)域II的邊緣處有可探測帶電粒子的屏。一束帶電粒子沿兩區(qū)域中間軸線以速度水平射入?yún)^(qū)域I，粒子束中含有多種粒子，其電荷量由小到大的范圍為，質(zhì)量由小到大的范圍為。粒子在電場中只受電場力，在磁場中只受洛倫茲力。(1)若只在區(qū)域II內(nèi)添加磁場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)若只在區(qū)域I內(nèi)添加電場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則電場強(qiáng)度為多大；(3)當(dāng)兩個區(qū)域分別添加上述(1)(2)中的電場及磁場，電荷量為、質(zhì)量為的粒子能夠在屏上探測到。求解粒子在屏上顯現(xiàn)的位置，試列出各求解方程式。（不對方程式求解）14．（16分）如圖所示，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2?，F(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運(yùn)動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在照相底片上（不計離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運(yùn)動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點(diǎn)間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。15．（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，C點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，3L），M點(diǎn)為OC的中點(diǎn)．質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計粒子所受重力，粒子運(yùn)動軌跡與磁場區(qū)域相切時認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場．（1）若粒子無法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍；（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（3）若粒子能到達(dá)M點(diǎn)，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值．

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】

因在行星表面質(zhì)量為的物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為，則可知行星表面的重力加速度又對衛(wèi)星：聯(lián)立解得：故選C。2、A【解題分析】

兩列車的阻力分別為：根據(jù)可得聯(lián)立解得故選A。3、A【解題分析】

由振動圖像可知，在x=0處質(zhì)點(diǎn)在時刻處于平衡位置，且要向下振動，又由于波的傳播方向是沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可判斷出選項A是正確的，BCD錯誤；故選A．4、B【解題分析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知則無法求出地球的質(zhì)量，故AC正確，B錯誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。5、C【解題分析】

A．He+n是熱核反應(yīng)，根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量守恒可知，其中x=1，A錯誤；B．HeO+H是人工轉(zhuǎn)變，其中x=1，B錯誤；C．B+He是人工轉(zhuǎn)變，其中x=1，C正確；D．SrXe+n是裂變反應(yīng)，根據(jù)核反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知x=10，故D錯誤。故選C。6、D【解題分析】

A．電梯在t=1時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a＞1．t=4.5s時，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯誤。

B．5～55s時間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯誤。

C．t=59.5s時，電梯減速向上運(yùn)動，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。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、BCD【解題分析】

A．物塊下落過程中，剛開始由于，所以物塊所受合力向上，物體做減速運(yùn)動，下落過程中，合力越來越小，當(dāng)加速度等于零時，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物體的速度先減小后增大，A錯誤；B．當(dāng)加速度等于零時，速度最小，設(shè)此時軟繩上滑的距離為x，則：，代入數(shù)據(jù)解得：B正確；C．物塊未釋放時，軟繩的重心離斜面頂端的高度為，軟繩剛好全部離開斜面時，軟繩的重心離斜面頂端的高度，則軟繩重力勢能共減少C正確；D．以物塊為研究對象，因物塊要克服拉力做功，所以其動能及勢能變化量，以系統(tǒng)為研究對象，設(shè)繩的勢能及動能變化量為，克服摩擦力所做的功的絕對值為W，由能量守恒定律有則選項D正確．故選BCD.8、AB【解題分析】

A．根據(jù)紙帶處理方法可知，在用打點(diǎn)計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點(diǎn)跡可求出紙帶上任意兩個點(diǎn)跡之間的平均速度，故A正確；B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，為了減小誤差，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上，故B正確；C．在“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，描繪平拋運(yùn)動軌跡，不一定非得標(biāo)出平拋的起始點(diǎn)，故C錯誤；D．在驗證機(jī)械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質(zhì)量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質(zhì)量，可以約去比較，故D錯誤。故選AB。9、BCE【解題分析】

AB．由圖可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角較大，根據(jù)折射率公式可知玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率，但是由于b光經(jīng)過玻璃時沒有發(fā)生偏折，故無法比較b光與a、c光的折射率大小，故A錯誤，B正確；C．由于a光的折射率較大，波長較短，則在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實驗，由可得a光的條紋間距比c光窄，故C正確；D．因，根據(jù)臨界角公式知，a光發(fā)生全反射時臨界角較小，故D錯誤；E．根據(jù)公式v＝，由于a光的折射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，由幾何關(guān)系可知a光在玻璃中傳播的路程較長，故a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長，故E正確。故選BCE。10、AC【解題分析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和圖象可知，感應(yīng)電動勢故導(dǎo)線框的邊長故A正確；B．導(dǎo)線框的cd邊從進(jìn)入磁場到離開磁場的時間為0.4s，故磁場的寬度s=vt=0.4m故B錯誤；C．根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，故C正確；D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，ab邊和cd邊均切割磁感線，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，c、d間有電勢差，故D錯誤。故選AC。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、2Ω120Ωdfce【解題分析】

(1)[1][2]從電路結(jié)構(gòu)中可看出，電流表與電阻R1并聯(lián)，改裝成大量程的電流表；電流表與電阻R2串聯(lián)，改裝成大量程的電壓表，所以R1的阻值為2Ω，R1分流為電流表的15倍，則改裝后的電流表的量程為160mA；R2的阻值為120Ω，電流表滿偏電壓為電阻R2分壓為電流表滿偏電壓的4倍，則改裝后的電壓表的量程為1.5V(2)[3][4]當(dāng)電鍵S1閉合至a時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電流表串聯(lián)，所以電鍵S2閉合至d，電鍵S3閉合至f(3)[5][6]當(dāng)電鍵S1閉合至b時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電壓表并聯(lián)，所以電鍵S2閉合至c，電鍵S3閉合至e(4)[7][8]由(2)中有=I1(190+16r)由(3)中有E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)兩式聯(lián)立解得E=，r=12、82520B【解題分析】

（1）當(dāng)彈力為零時，彈簧處于原長狀態(tài)，故原長為:x0＝8cm，在F﹣x圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，則:，在乙圖中彈簧秤的示數(shù):F＝3.00N，根據(jù)F＝kx，可知:，故此時彈簧的長度:L＝x+x0＝20cm．（2）A．在丙圖中，當(dāng)彈簧的彈力為零時，彈簧處于原長，故b的原長大于a的原長，故A錯誤；BC．斜率代表勁度系數(shù)，故a的勁度系數(shù)大于b的勁度系數(shù)，故B正確，C錯誤；D．彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤．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、(