河北省衡水市阜城中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

河北省衡水市阜城中學(xué)2024學(xué)年物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、據(jù)悉我國計劃于2022年左右建成天宮空間站，它離地面高度為400~450km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一，則下列說法正確的是（）A．空間站運行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運行的加速度的6倍B．空間站運行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運行速度的倍C．空間站運行的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期D．空間站運行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度2、2019年9月29日下午在第十三屆女排世界杯中，中國女子排球隊以十一戰(zhàn)全勝的戰(zhàn)績衛(wèi)冕世界杯冠軍，如圖所示為運動員朱婷在后排強攻。若運動員朱婷此時正在后排離球網(wǎng)3m處強攻，速度方向水平。設(shè)矩形排球場的長為2L，寬為L(實際L為9m)，若排球(排球可視為質(zhì)點)離開手時正好在3m線(即線)中點P的正上方高h(yuǎn)1處，球網(wǎng)高H，對方運動員在近網(wǎng)處攔網(wǎng)，攔網(wǎng)高度為h2，且有h1>h2>H，不計空氣阻力。為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，則球離開手的速度v的最大范圍是(排球壓線不算犯規(guī))（）A．B．C．D．3、我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，被稱為“天眼”，如圖所示?！疤煅邸薄把劭簟彼鶉鷪A面積為S，其所在處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為Bl、B2，則穿過“眼眶”的磁通量大小為A．0 B．BSC．B1S D．B2S4、如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等5、如圖所示，是一測定風(fēng)力儀器的結(jié)構(gòu)圖，懸掛在O點的輕質(zhì)細(xì)金屬絲的下端固定一個質(zhì)量為m的金屬球P，在豎直平面內(nèi)的刻度盤可以讀出金屬球P自由擺動時擺線的擺角。圖示風(fēng)向水平向左，金屬球P靜止時金屬絲與豎直方向的夾角為，此時風(fēng)力F的大小是（）A．B．C．D．6、如圖所示，ABCD為等腰梯形，∠A=∠B=60o，AB=2CD，在底角A、B分別放上一個點電荷，電荷量分別為qA和qB，在C點的電場強度方向沿DC向右，A點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為EA，B點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小為EB，則下列說法正確的是A．放在A點的點電荷可能帶負(fù)電B．在D點的電場強度方向沿DC向右C．EA＞EBD．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，在一個傾角為的長斜面底端點正上方的點處將一小球以速度水平拋出，恰好垂直擊中斜面上的點，。下列說法正確的是（）A．小球的初速度B．點離點的距離C．保持不變，將小球以的速度水平拋出，則擊中斜面的位置到點的距離小于D．若拋出點高度變?yōu)椋剐∏蛉阅艽怪睋糁行泵妫∏虻某跛俣葢?yīng)調(diào)整為8、如圖甲所示，兩條平行實線間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，一總電阻為的圓形線圈從靠近左側(cè)實線的位置開始向右做勻速直線運動，圓形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圓形線圈的半徑為 B．圓形線圈運動速度的大小為C．兩實線之間的水平距離 D．在0.05s，圓形線圈所受的安培力大小為400N9、如圖所示，空間中存在勻強磁場，在磁場中有一個半徑為R的圓，圓面與磁場垂直，從圓弧上的P點在紙面內(nèi)沿各個方向向園內(nèi)射入質(zhì)量、電荷量、初速度大小均相同的帶同種電荷的粒子，結(jié)果沿半徑PO方向射入的粒子從邊界上Q點射出．已知OQ與OP間的夾角為60°，不計粒子的重力，則下列說法正確的是A．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為B．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為點C．有粒子射出部分的國弧所對圓心角的正弦值為D．有粒子射出部分的圓孤所對圓心角的正弦值為10、粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強磁場中，ab邊與磁場邊界MN重合，如圖所示。現(xiàn)用水平向左的外力F將線框拉出磁場，且外力與時間的函數(shù)關(guān)系為F=b+kt，b和k均為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及電荷量與時間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．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）1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地"的實驗，開始了自由落體的研究。某同學(xué)用如圖I所示的實驗裝置研究自由落體，裝置中電火花式打點計時器應(yīng)該接在電壓為______V、頻率為f=50Hz的交流電源上。實驗中先閉合開關(guān)，再釋放紙帶。打出多條紙帶。選擇一條點跡清晰完整的紙帶進(jìn)行研究，那么選擇的紙帶打下前兩個點之間的距離略小于__________mm（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。選擇的紙帶如圖2所示，圖中給出了連續(xù)三點間的距離，由此可算出打下C點時的速度為______m/s2，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開___m/s2.（最后兩空結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，擋光片寬度為b，輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與A和重物B相連，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B靜止時擋光片上端到光電門的距離為h(h>>b)。由靜止釋放B后，擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為t，重力加速度為g.(1)實驗中，將擋光片通過光電門的平均速度當(dāng)作A下落h時的瞬時速度，該速度表達(dá)式為____________(用題中所給字母表示)。(2)為減小擋光片通過光電門的平均速度與A下落h時的瞬時速度間存在的誤差，下列做法中可行的是____________(填選項序號字母)。A．將B改換成密度小而體積大的重物B．減小擋光片的擋光寬度bC．增大擋光片的擋光寬度bD．減小擋光片上端到光電門的距離h(3)在A下落h的過程中，驗證A和B的系統(tǒng)機械能守恒定律成立的表達(dá)式為______________________(用題中所給字母表示)。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）如圖為過山車的簡化模型，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，B點處接一個半徑為r的豎直光滑圓軌道，滑塊從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R，圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道DE?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止釋放，求∶(1)若R=3r，求滑塊第一次到達(dá)豎直圓軌道最高點時對軌道的壓力大小；(2)若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道但不會從E點沖出軌道，并最終停在平直軌道上，平直軌道BD的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。14．（16分）如圖所示，光導(dǎo)纖維可簡化為長玻璃絲的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n（n＝）。AB代表端面。為使光能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?。求光在端面AB上的入射角θ應(yīng)滿足的條件。15．（12分）如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當(dāng)棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF．

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、B【解題分析】

ABC．設(shè)空間站運行的半徑為R1，地球同步衛(wèi)星半徑為R2，由得加速度為線速度為周期為由于半徑之比則有加速度之比為a1:a2=36:1線速度之比為v1:v2=:1周期之比為T1:T2=1:6故AC錯誤，B正確；D．由于地球自轉(zhuǎn)的角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度，故可以得到空間站運行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D錯誤。故選B。2、D【解題分析】

為了使球能落到對方場地且不被對方運動員攔住，根據(jù)得：平拋運動的最大位移：則平拋運動的最大速度：根據(jù)得：則平拋運動的最小速度：球離開手的速度的最大范圍是：故A、B、C錯誤，D正確；故選D。3、D【解題分析】

在勻強磁場中，眼眶與磁場Bl平行，穿過的磁通量Φ=0，眼眶與磁場B2垂直，則穿過的磁通量Φ=B2S，故ABC錯誤，D正確；故選D。4、B【解題分析】

A．開普勒第三定律可得：因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越小；設(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，故萬有引力關(guān)系不確定，故D錯誤。故選B。5、C【解題分析】

如圖受力分析：則風(fēng)力故選C。6、C【解題分析】

ACD．由于兩點電荷在C點產(chǎn)生的合場強方向沿DC向右，根據(jù)矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，可知兩點電荷在C點產(chǎn)生的場強方向如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知EB＜EA，A點所放點電荷為正電荷，B點所放點電荷為負(fù)電荷，且A點所放點電荷的電荷量的絕對值大于B點所放點電荷的電荷量的絕對值，選項C正確，A、D錯誤；

B．對兩點電荷在D點產(chǎn)生的場強進(jìn)行合成，由幾何關(guān)系，可知其合場強方向為向右偏上，不沿DC方向，故B錯誤。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、CD【解題分析】

AB．如圖甲所示小球垂直擊中斜面時，速度的偏向角為，根據(jù)平拋運動規(guī)律的推論可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中運動的時間初速度故AB錯誤；C．保持拋出點高度不變，初速度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鐖D乙所示若無斜面，則小球應(yīng)擊中點，實際擊中點為軌跡與斜面的交點，顯然離底端的距離小于，故C正確；D．若拋出點高度變?yōu)?，根?jù)小球垂直擊中斜面的規(guī)律知則小球下落的高度和水平位移均變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)聯(lián)立解得故小球的初速度應(yīng)調(diào)整為原來的倍，故D正確。故選CD。8、BD【解題分析】

AB．設(shè)線框向右運動的速度為，線框的半徑為R，圓形線框勻速進(jìn)入磁場，切割磁感線的有效長度為產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢顯然時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，結(jié)合圖像有：，即由圖像可知，當(dāng)時，線框全部進(jìn)入磁場有：聯(lián)立以上兩式可求得：故A錯誤，B正確；C．由以上分析知，全部離開磁場時線框向右移動的距離為所以兩磁場邊界的距離為故C錯誤；D．由圖像知，時，，線框正向右運動了1m，此時有效切割長度為2R，則安培力F安=故D正確。故選BD。9、BD【解題分析】

AB.設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r，由幾何關(guān)系可知：r=Rtan30°=A，錯誤B正確；CD.粒子做圓周運動的直徑為：d=2r=R設(shè)有粒子射出部分的圓弧所對圓心角為，由幾何關(guān)系可知：sin=則：C錯誤，D正確．10、AC【解題分析】

A．根據(jù)牛頓第二定律可得b+kt－BIL=ma當(dāng)b=ma時，線框勻加速離開磁場，電流與時間成正比，故A正確；B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實現(xiàn)，故B錯誤；C．電流可以與時間成正比，而由A圖象可知電流與時間包圍的面積為電荷量，因此Q可以與t2成正比，圖象可以是曲線，故C正確；D．若Q與t成正比，則電流為恒量，不可能實現(xiàn)，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、22023.919.75【解題分析】

[1]．電火花式打點計時器直接接在220V的交流電源上即可。[2]．根據(jù)紙帶可知打下連續(xù)兩點時間間隔根據(jù)自由落體運動位移公式可知，開始時相鄰兩點間距離。[3]．根據(jù)中點時刻的瞬間速度[4]．根據(jù)可知。12、B【解題分析】

（1）[1]．A經(jīng)過光電門時的速度：；（2）[2]．A、運動過程中重物B要受到空氣阻力作用，為減小實驗誤差，應(yīng)將B

改換成密度大而體積小的重物，故A錯誤；BC、擋光片的寬度越小，擋光片經(jīng)過光電門時的平均速度越接近其瞬時速度，為減小實驗誤差，應(yīng)減小擋光片的擋光寬度b，故B正確，C錯誤；D、擋光片經(jīng)過光電門的時間越短實驗誤差越小，為減小實驗誤差，應(yīng)增大擋光片上端到光電門的距離h，故D錯誤；

故選B．（3）[3]．設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為3m，由機械能守恒定律得：整理得gh=v2即：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、(1)；(2)【解