2024屆河北省唐山市五校物理高三上期末監(jiān)測試題含解析

2024屆河北省唐山市五校物理高三上期末監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、在人類對微觀世界進行探索的過程中，許多科學家作岀了不可磨滅的貢獻，盧瑟福就是杰出代表之一。關于盧瑟福在物理學上的成就，下列說法正確的是（）A．粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷的量子化，并且發(fā)現(xiàn)了中子B．盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質子，核反應方程為C．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果，提出了原子核的結構模型D．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果，發(fā)現(xiàn)原子核由質子和中子組成2、電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開電路，兩極板正對區(qū)域視為勻強電場，其具有的電場能可表示為。如果用外力使平行板電容器的兩個極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說法正確的是（）A．電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?B．電場強度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隒．電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀?D．外力做的功大于電場能的增加量3、真空中相距L的兩個固定點電荷E、F所帶電荷量大小分別是QE和QF，在它們共同形成的電場中，有一條電場線如圖中實線所示，實線上的箭頭表示電場線的方向．電場線上標出了M、N兩點，其中N點的切線與EF連線平行，且∠NEF＞∠NFE．則（）A．E帶正電，F(xiàn)帶負電，且QE>QFB．在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，檢驗電荷將沿電場線運動到N點C．過N點的等勢面與EF連線垂直D．負檢驗電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能4、如圖所示，豎直放置的輕彈簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接著質量為的木塊，開始時木塊靜止，現(xiàn)讓一質量為的木塊從木塊正上方高為處自由下落，與木塊碰撞后一起向下壓縮彈簧，經過時間木塊下降到最低點。已知彈簧始終處于彈性限度內，不計空氣阻力，木塊與木塊碰撞時間極短，重力加速度為，下列關于從兩木塊發(fā)生碰撞到木塊第一次回到初始位置時的過程中彈簧對木塊的沖量的大小正確的是（）A． B．C． D．5、如圖，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根質量為m、豎直懸掛的條形磁鐵，細繩對磁鐵的拉力為F。若線圈下落過程中，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸始終保持重合，則下列圖中能正確描述拉力F隨時間t變化的圖像是（）A． B．C． D．6、1896年法國科學家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A．③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強B．①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產生α、β兩種射線D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性二、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、如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，經過t1＝6s，波形圖如圖中虛線所示。已知波的周期T＞4s，則下列說法正確的是（）A．該波的波長為8mB．該波的周期可能為8sC．在t＝9s時，B質點一定沿y軸正方向運動D．B、C兩質點的振動情況總是相反的E.該列波的波速可能為m/s8、飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預警、電子干擾等多項作戰(zhàn)任務。如圖所示為飛艇拖拽掃雷具掃除水雷的模擬圖。當飛艇勻速飛行時，繩子與豎直方向恒成θ角。已知掃雷具質量為m，重力加速度為g，掃雷具所受浮力不能忽略，下列說法正確的是()A．掃雷具受4個力作用B．繩子拉力大小為C．海水對掃雷具作用力的水平分力小于繩子拉力D．繩子拉力一定大于mg9、圖示為振幅、頻率相同的兩列橫波相遇時形成的干涉圖樣，實線與虛線分別表示的是波峰和波谷，圖示時刻，M是波峰與波峰的相遇點，已知兩列波的振幅均為A，下列說法中正確的是（）A．圖示時刻位于M處的質點正向前移動B．P處的質點始終處在平衡位置C．從圖示時刻開始經過四分之一周期，P處的質點將處于波谷位置D．從圖示時刻開始經過四分之一周期，M處的質點到達平衡位置E.M處的質點為振動加強點，其振幅為2A10、如圖所示，一根水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，拴柱水杯的等長細繩系在兩環(huán)上，整個裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)緩慢增大兩環(huán)距離，則下列說法正確的是A．桿對A環(huán)的支持力逐漸增大B．桿對A環(huán)的摩擦力保持不變C．桿對B環(huán)的支持力保持不變D．細繩對B環(huán)的拉力逐漸增大三、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）某同學設計測量電流表內阻的實驗。待測電流表的內阻Rg約在1kΩ~2kΩ之間，量程250μA。提供實驗器材：電源（4V，0.6Ω）電鍵S及導線若干一只電阻箱R（0~9999Ω）滑動變阻器R1（0~50Ω，0.6A）滑動變阻器R2（0~1kΩ，0.3A）某同學的測量過程如下：第一，選擇實驗器材，設計實驗的電路圖，如圖甲所示：第二，實驗操作步驟如下：①先按電路圖接好各元件，調節(jié)滑動變阻器R'的滑片P位置，再使電阻箱阻值為零②閉合電鍵S，調節(jié)滑動變阻器R'的滑片P于某一位置，使電流表達到滿刻度Ig③滑動變阻器R'的滑片P保持不變，調節(jié)電阻箱值使電流表讀數(shù)為Ig的一半，記下電阻箱讀數(shù)Rx，則待測電流表的內阻Rg＝Rx，請回答以下問題：(1)為了精確測量電流表的內阻，該同學選擇的滑動變阻器R'是_____（選填“R1”或“R2”）。(2)該同學在操作步驟①中，滑動變阻器R'的滑片P應置于_____端（選填“a”或“b”）理由是_____。(3)接照該同學所設計的實驗思路，用鉛筆畫出的線代表導線在圖乙中替他完善正確規(guī)范的實驗電路連接，導線不能交叉_____。(4)在實驗步驟③中，確?；瑒幼冏杵鱎'的滑片P的位置不變，其理由是_____。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，內阻r=1Ω；靈敏毫安表量程為10mA，內阻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，調節(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，內阻變大，其他條件不變，用這臺“吊秤”稱重前，進行了步驟a操作，則測量結果______________（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）如圖所示，兩根足夠長的平行豎直導軌，間距為L，上端接有兩個電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，R1∶R22∶3，電容器的電容為C且開始不帶電。質量為m、電阻不計的導體棒ab垂直跨在導軌上，S為單刀雙擲開關。整個空間存在垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B?，F(xiàn)將開關S接1，ab以初速度v0豎直向上運動，當ab向上運動h時到達最大高度，此時迅速將開關S接2，導體棒開始向下運動，整個過程中導體棒與導軌接觸良好，空氣阻力不計，重力加速度大小為g。試問：(1)此過程中電阻R1產生的焦耳熱；(2)ab回到出發(fā)點的速度大??；(3)當ab以速度v0向上運動時開始計時，t1時刻ab到達最大高度h處，t2時刻回到出發(fā)點，請大致畫出ab從開始運動到回到出發(fā)點的v-t圖像（取豎直向下方向為正方向）。14．（16分）2019年12月以來，我國部分地區(qū)突發(fā)的新型冠狀病毒肺炎疫情威脅著人們的身體健康和生命安全，勤消毒是一種關鍵的防疫措施，如圖甲所示。圖乙是噴霧消毒桶的原理圖，消毒桶高為h。在室外從加水口加注高度為的消毒液，關閉噴霧口閥門K，密封加水口，上部封閉有壓強為p0、溫度為T0的空氣。將噴霧消毒桶移到室內，一段時間后打開噴霧口閥門K，恰好有消毒液從噴霧口溢出。已知消毒液的密度為，大氣壓強恒為p0，噴霧管的噴霧口與噴霧消毒桶頂部等高。忽略噴霧管的體積，將空氣看作理想氣體，重力加速度為g。（1）求室內溫度。（2）關閉K，在室內用打氣筒向噴霧消毒桶內充入空氣。然后，打開K，在室內噴霧消毒。消毒完成時，發(fā)現(xiàn)桶內消毒液的液面剛好降到桶底。求充入空氣與原有空氣的質量比。(假設整個過程中氣體溫度保持不變。)15．（12分）如圖所示，開口向下豎直放置的內部光滑氣缸，氣缸的截面積為S，其側壁和底部均導熱良好，內有兩個質量均為m的導熱活塞，將缸內理想分成I、II兩部分，氣缸下部與大氣相通，外部大氣壓強始終為p0，，環(huán)境溫度為，平衡時I、II兩部分氣柱的長度均為l，現(xiàn)將氣缸倒置為開口向上，求：（i）若環(huán)境溫度不變，求平衡時I、II兩部分氣柱的長度之比；（ii）若環(huán)境溫度緩慢升高，但I、II兩部分氣柱的長度之和為2l時，氣體的溫度T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、B【解題分析】

AC．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果，提出了原子的核式結構模型，中子是查德威克發(fā)現(xiàn)的，故AC錯誤；B．盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質子，核反應方程為，故B正確；D．粒子散射實驗不能說明原子核內存在中子和質子，故D錯誤。故選B。2、C【解題分析】

A．極板間距變?yōu)樵瓉韮杀?，根?jù)可知電容減半，A錯誤；B．電荷量和極板正對面積不變，則電場強度大小不變，B錯誤；C．當開關斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)可知，電場能加倍，C正確；D．電路斷開，沒有電流和焦耳熱產生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，D錯誤。故選C。3、C【解題分析】

根據(jù)電場線的指向知E帶正電，F(xiàn)帶負電；N點的場強是由E、F兩電荷在N點產生場強的疊加，電荷E在N點電場方向沿EN向上，電荷F在N點產生的場強沿NF向下，合場強水平向右，可知F電荷在N點產生的場強大于E電荷在N點產生的場強，而，所以由點電荷場強公式知,A錯誤；只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．而該電場線是一條曲線，所以運動軌跡與電場線不重合．故在M點由靜止釋放一帶正電的檢驗電荷，不可能沿電場線運動到N點，B錯誤；因為電場線和等勢面垂直，所以過N點的等勢面與過N點的切線垂直，C正確；沿電場線方向電勢逐漸降低，，再根據(jù)，q為負電荷，知，D錯誤；故選C．【題目點撥】只有電場線是直線，且初速度為0或初速度的方向與電場平行時，帶電粒子的運動軌跡才與電場線重合．電場線和等勢面垂直．N點的切線與EF連線平行，根據(jù)電場線的方向和場強的疊加，可以判斷出E、F的電性及電量的大?。缺容^電勢的高低，再根據(jù)，比較電勢能．4、D【解題分析】

B下落h時的速度為物塊B與A碰撞過程動量守恒，則以向下為正方向，則兩物塊從開始運動到到達最低點過程中由動量定理從兩木塊發(fā)生碰撞到木塊第一次回到初始位置時的過程中彈簧對木塊的沖量的大小為I=2I1聯(lián)立解得故選D。5、B【解題分析】

銅環(huán)閉合，銅環(huán)在下落過程中，穿過銅環(huán)的磁通量不斷變化，銅環(huán)中產生感應電流；由楞次定律可知，當銅環(huán)在磁鐵上方時，感應電流阻礙銅環(huán)靠近磁鐵，給銅環(huán)一個向上的安培力，則銅環(huán)對磁鐵的力向下，細繩對磁鐵拉力大于重力；當銅環(huán)位于磁鐵下方時，銅環(huán)要遠離磁鐵，感應電流阻礙銅環(huán)的遠離，對銅環(huán)施加一個向上的安培力，則銅環(huán)對磁鐵的力向下，細繩對磁鐵拉力大于重力；當銅環(huán)處于磁鐵中央時，磁通量最大，沒有感應電流，鈾環(huán)對磁鐵沒有力的作用，細繩對磁鐵拉力等于重力。A.靠近和遠離時拉力都小于重力，與上述結論不符，故A錯誤；B.靠近和遠離時拉力都大于重力，與上述結論相符，故B正確；C.靠近時拉力大于重力，遠離時拉力小于重力，與上述結論不符，故C錯誤；D.靠近時拉力小于重力，遠離時拉力大于重力，與上述結論不符，故D錯誤。6、C【解題分析】

A．由射線的帶電性質可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時產生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。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、BDE【解題分析】

A．分析波形圖，可知波長λ＝4m，故A錯誤；BE．設波沿x軸正方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時，T＝24s，波速；n＝1時，T＝s，波速v＝m/s；設波沿x軸負方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正確；C．當波沿x軸負方向傳播時，T＝8s，在t＝9s時，B質點在平衡位置下方，沿y軸負方向運動，故C錯誤；D．B、C兩質點平衡位置相隔半個波長，振動情況完全相反，故D正確；故選BDE.8、AC【解題分析】

A.對掃雷具進行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如圖，故A正確；

B.根據(jù)平衡條件，有：

豎直方向：F浮+Tcosθ=mg水平方向：f=Tsinθ計算得出：；故B錯誤；CD.掃雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于繩子的拉力，而繩子拉力不一定大于mg，故C正確、D錯誤。9、BDE【解題分析】

A．圖示時刻位于M處的質點只在平衡位置附件上下振動，并不隨波遷移，故A錯誤；BC．P處的質點圖示時刻處于波峰和波谷相遇，二者運動的步調始終相反，合位移為0，始終處于平衡位置，故B正確，C錯誤；D．從圖示時刻開始經過四分之一周期，M處的質點到達平衡位置，位移為0，故D正確；E.M處的質點為振動加強點，其振幅為2A，故E正確。故選BDE。10、CD【解題分析】

AC.設水杯的質量為，以兩個輕環(huán)和水杯組成的系統(tǒng)為研究對象，豎直方向受到重力和水平橫梁對鐵環(huán)的支持力，力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件得：可得：可見，水平橫梁對鐵環(huán)的支持力不變，故A錯誤、C正確；B.以環(huán)為研究對象，豎直方向：水平方向：聯(lián)立解得：減小時，變大，故B錯誤；D.設與環(huán)相連的細繩對水杯的拉力為，根據(jù)豎直方向的平衡條件可得：由于繩子與豎直方向的夾角增大，則變小，繩子拉力變大，故D正確．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、R1a接通電路時，確保電流表安全保持aP間電壓不變【解題分析】

(1)[1]根據(jù)題意要求精確測量電流表內阻及分壓式連接，為了便于調節(jié)分壓，需要選擇阻值較小，額定電流較大的滑動變阻器，即R1。(2)[2][3]為了確保開關閉合后，電路安全，因此滑動變阻器的滑片應置于a端，這樣測量電路部分開始時分壓為0，保證了電路安全。(3)[4]根據(jù)電路圖，連接實物圖如圖所示：。(4)[5]在實驗步驟③中，確?；瑒幼冏杵鱎'的滑片P的位置不變，其理由是保持aP間電壓不變。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，當內阻增大，仍會使得電流表滿