2024年河北省邢臺一中物理高三上期末預測試題含解析

2024年河北省邢臺一中物理高三上期末預測試題請考生注意：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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《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、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω2、如圖，天然放射性元素放出的射線通過電場后分成三束，則（）A．①電離作用最強，是一種電磁波B．②貫穿本領最弱，用一張白紙就可以把它擋住C．原子核放出一個①粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)多1個D．原子核放出一個③粒子后，質子數(shù)比原來少4，中子數(shù)比原來少2個3、如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再到狀態(tài)C，最后變化到狀態(tài)A，完成循環(huán)。下列說法正確的是（）A．狀態(tài)A到狀態(tài)B是等溫變化 B．狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小C．狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體對外界做功為 D．整個循環(huán)過程，氣體從外界吸收的熱量是4、地球半徑為R，在距球心r處（rR）有一顆同步衛(wèi)星，另有一半徑為2R的星球A，在距其球心2r處也有一顆同步衛(wèi)星，它的周期是72h，那么，A星球的平均密度與地球平均密度的比值是（）A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶15、我國自主建設、獨立運行的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由數(shù)十顆衛(wèi)星構成，目前已經(jīng)向一帶一路沿線國家提供相關服務。設想其中一顆人造衛(wèi)星在發(fā)射過程中，原來在橢圓軌道繞地球運行，在點變軌后進入軌道做勻速圓周運動，如圖所示。下列說法正確的是（）A．在軌道與在軌道運行比較，衛(wèi)星在點的加速度不同B．在軌道與在軌道運行比較，衛(wèi)星在點的動量不同C．衛(wèi)星在軌道的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道的任何位置都具有相同動能6、如圖所示，MN、PQ是傾角為的兩平行光滑且足夠長的金屬導軌，其電阻忽略不計?？臻g存在著垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B。導體棒ab、cd垂直于導軌放置，且與導軌接觸良好，每根導體棒的質量均為m，電阻均為r，導軌寬度為L，與導軌平行的絕緣細線一端固定，另一端與ab棒中點連接，細線承受的最大拉力。現(xiàn)將cd棒由靜止釋放，當細線被拉斷時，則（）A．cd棒的速度大小為 B．cd棒的速度大小為C．cd棒的加速度大小為gsin D．cd棒所受的合外力為2mgsin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，兩條足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置，兩導軌上端接有電阻R（其余電阻不計），虛線MM′和NN′之間有垂直于導軌平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B1，虛線NN′和PP′之間也有垂直于導軌平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B2（B1>B2）。現(xiàn)將質量為m的金屬桿ab，從MM′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導軌保持良好接觸，且始終保持水平，已知ab棒到達NN′和PP′之前已經(jīng)勻速運動。則ab棒從MM′運動到PP′這段時間內的v–t圖可能正確的是（）A． B． C． D．8、如圖所示，一質量為的小物塊（可視為質點）從高處的點由靜止沿光滑的圓弧軌道滑下，進入半徑為豎直圓環(huán)軌道，與圓環(huán)軌道的動摩擦因數(shù)處處相同，當?shù)竭_圓環(huán)軌道的頂點時，小物塊對圓環(huán)軌道的壓力恰好為零。之后小物塊繼續(xù)沿滑下，進入光滑軌道，且到達高度為的點時速度為零，則下列說法正確的是（）（?。〢．小物塊在圓環(huán)最高點時的速度為 B．小物塊在圓環(huán)最高點時的速度為C．的值可能為 D．的值可能為9、一交流發(fā)電機組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示，發(fā)電機組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=1：10.線圈兩端的電壓分別為Ul、U2.輸電線的總電阻為r，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3：n4=10：1，線圈兩端電壓分別為U3、U4.，L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡，三個回路的干路電流分別為I1、I2、I3，隨著用電高峰的到來，用戶區(qū)開啟了大量的用電器，下列說法正確的是（）A．電壓U4不變，始終等于UlB．電流Il始終等于I3C．L變暗D．輸電線的電阻消耗的功率減小10、如圖所示，光滑水平面上放置A、B兩物體相互接觸但并不黏合，兩物體的質量分別為mAkg，mB3kg。從t0開始，作用力FA和作用力FB分別作用在A、B兩物體上，F(xiàn)A、FB隨時間的變化規(guī)律分別為FA=82tN，F(xiàn)B22tN。則（）A．A、B兩物體一直以2m/s2的加速度做勻加速運動B．當FAFB時，A、B兩物體分離C．t=1s時A物體的運動速度為2m/sD．物體B在t=5s時的加速度為4m/s2三、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）在學過伏安法測電阻后，某學習小組探究測量一種2B鉛筆筆芯的電阻率（查閱相關資料知其電阻率的范圍為）(1)用螺旋測微器測量該鉛筆筆芯的直徑，如圖甲所示，其讀數(shù)為__________(2)另有如下實驗器材，請依據(jù)測量原理及器材情況，畫出實驗的電路圖_______A．毫米刻度尺；B．量程為內阻約為的電壓表C．量程為、內阻約為的電流表D．阻值為的滑動變阻器E.阻值為的定值電阻F.兩節(jié)普通干電池G.開關和導線若干(3)某一次測量中，電壓表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_______(4)實驗中要測量一些物理量，除上述鉛筆筆芯直徑，電壓表的示數(shù)外，還需測量：電流表的示數(shù)；______。該鉛筆筆芯的電阻率為______（用上述所測物理量的字母符號表示）。12．（12分）為“驗證牛頓第二定律”，某同學設計了如下實驗方案：A．實驗裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪，另一端掛一質量為m＝0.5kg的鉤碼．用墊塊將長木板附定滑輪的一端墊起，調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，連接紙帶，接通打點計時器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點計時器打下的紙帶如圖乙所示．請回答下列問題：（1）圖乙中紙帶的____端與滑塊相連（選填“左”或“右”）．（1）圖乙中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m／s1．（3）不計紙帶與打點計時器間的阻力，滑塊的質量M＝________kg（g取9.8m／s1，結果保留3位有效數(shù)字）．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）真空中有如圖所示的周期性交變磁場，設磁感應強度B垂直紙面向里為正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k為正整數(shù)。某直角坐標系原點O處有一粒子源，在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射速度為v0=103m/s的正點電荷，比荷=1×l06C/kg，不計粒子重力。(1)若k=1，求粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子第3次（從O點出發(fā)記為第1次）經(jīng)過y軸時的時刻；(2)若k=2，求粒子在運動過程中與y軸交點坐標的最大值和最小值；(3)若t0=10-5s，則k取何值時，粒子可做周期性循環(huán)運動回到出發(fā)點？并求出循環(huán)周期的最小值Tmin和相應的k值。14．（16分）如圖所示，傾角α＝30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長L＝1．8m、質量M＝3kg的薄木板，木板的最上端疊放一質量m＝1kg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝．對木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運動．設物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2．（1）為使物塊不滑離木板，求力F應滿足的條件；（2）若F＝3．5N，物塊能否滑離木板？若不能，請說明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離．15．（12分）如圖所示，滑塊在恒定外力F＝2mg的作用下從水平軌道上的A點由靜止出發(fā)，到B點時撤去外力，又沿豎直面內的光滑半圓形軌道運動，且恰好通過軌道最高點C，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點A，求AB段與滑塊間的動摩擦因數(shù)．（取g=10m/s2）

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、A【解題分析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。2、C【解題分析】①向右偏轉，知①帶負電，為β射線，實質是電子，電離作用不是最強，也不是電磁波，故A錯誤．②不帶電，是γ射線，為電磁波，穿透能力最強，故B錯誤．根據(jù)電荷數(shù)守恒知，原子核放出一個①粒子后，電荷數(shù)多1，故C正確．③向左偏，知③帶正電，為α射線，原子核放出一個③粒子后，質子數(shù)比原來少2，質量數(shù)少4，則中子數(shù)少2，故D錯誤．故選C．點睛：解決本題的關鍵知道三種射線的電性，以及知道三種射線的特點，知道三種射線的穿透能力和電離能力強弱．3、D【解題分析】

A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，體積和壓強都增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程溫度一定升高，A錯誤。B．從狀態(tài)C到狀態(tài)A，壓強不變，體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程溫度一定降低，分子平均速率減小，但平均速率是統(tǒng)計規(guī)律，對于具體某一個分子并不適應，故不能說狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小，B錯誤。C．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，壓強的平均值氣體對外界做功為大小C錯誤；D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，氣體不做功，即；從狀態(tài)C到狀態(tài)A為等壓變化，體積減小，外界對其他做功對于整個循環(huán)過程，內能不變，，根據(jù)熱力學第一定律得代入數(shù)據(jù)解得D正確。故選D。4、C【解題分析】

萬有引力提供向心力密度因為星球A的同步衛(wèi)星和地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑比為2：1，地球和星球A的半徑比為2：1，兩同步衛(wèi)星的周期比3：1．所以A星球和地球的密度比為1：2．故C正確，ACD錯誤。

故選C。5、B【解題分析】

A．在軌道1與在軌道2運行比較，衛(wèi)星在P點距地球的距離相等，受到的萬有引力相等所以衛(wèi)星在點的加速度相同，故A錯誤；B．衛(wèi)星由軌道1變?yōu)檐壍?，需要加速，則軌道2的速度要大一些，所以衛(wèi)星在P點的動量軌道2的大于軌道1的，故B正確；C．衛(wèi)星在軌道2的不同位置受到的萬有引力大小相同，但方向不同，故產(chǎn)生的加速度大小相同，方向不同，故衛(wèi)星在軌道的不同位置都具有不同加速度，故C錯誤；D．軌道1是一個橢圓軌道，又開普勒第二定律可得，衛(wèi)星離地球越近，速度越大，則衛(wèi)星在軌道1上除了關于地球對稱的位置外，各位置具有不同的動能，選項D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

AB．據(jù)題知，細線被拉斷時，拉力達到根據(jù)平衡條件得：對ab棒則得ab棒所受的安培力大小為由于兩棒的電流相等，所受的安培力大小相等，由得聯(lián)立解得，cd棒的速度為故A正確，B錯誤；CD．對cd棒：根據(jù)牛頓第二定律得代入得故CD錯誤。故選A。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】

A．若第一階段勻速，則沖入第二磁場以后則金屬棒會做加速度逐漸減小的加速運動，所以選項A錯誤；B．若剛進入第一磁場時速度過大，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的減速運動，直到勻速；沖入第二磁場以后會加速，做加速度逐漸減小的變加速運動性質為加速，所以選項B正確；CD．若剛進入第一磁場時速度過小，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的加速運動，直到勻速；沖入第二磁場以后會加速，做加速度逐漸減小的變加速運動性質為加速，所以選項C正確，D錯誤；故選BC。8、AD【解題分析】

AB．小物塊在圓環(huán)最高點時有解得所以A正確，B錯誤；CD．過程克服摩擦力做的功為過程克服摩擦力做的功為，因該過程小物塊與軌道的平均壓力小于過程，則摩擦力也小，則有過程，由動能定理得解以上各式得所以D正確，C錯誤。故選AD。9、BC【解題分析】

將遠距離輸電的電路轉化為等效電路其中，由閉合電路的歐姆定律故隨著用電高峰的到來用戶區(qū)開啟了大量的用電器，減小，導致變小，則輸電電流變大。A．由變壓器的變壓比可知但輸電線上有電阻r，產(chǎn)生損失電壓，故有即，且用電高峰U1不變，U4變小，故A錯誤；B．根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比，有，可得電流Il始終等于I3，故B正確；C．則輸電電流變大會導致?lián)p失電壓變大，而U2不變，故U3減小，可得U4變小，即并聯(lián)用戶的電壓減小，由可知L的功率變小，L變暗，故C正確；D．由可知，輸電電流變大會導致輸電線的電阻消耗的功率增大，故D錯誤。故選BC。10、CD【解題分析】

AB．FA、FB的大小都隨時間而變化，但合力不變，故開始一段時間內A、B以相同的加速度做勻加速運動，A、B分離前，對整體有①設A、B間的彈力為FAB，對B有②由于加速度a恒定，則隨著t的增大，F(xiàn)B增大，彈力FAB逐漸減小，當A、B恰好分離時，A、B間的彈力為零，即③將代入①解得聯(lián)立②③得，t=2s，此時所以在2s內，A、B兩物體一直以2m/s2的加速度做勻加速運動，t=2s后A、B兩物體分離，故AB錯誤；C．t=1s時A物體的運動速度為故C正確；D．物體B在t=5s時的加速度為故D正確。故選CD。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、0.4001.90鉛筆筆芯長度【解題分析】

(1)[1]螺旋測微器的固定刻度示數(shù)為，旋轉刻度示數(shù)為，則測量值為(2)[2]由題意知鉛筆筆芯電阻率的范圍為，由上述測量知鉛筆筆芯直徑為,依據(jù)常識知鉛筆的長度約有，由電阻定律得鉛筆筆芯電阻為，又有鉛筆筆芯截芯截面積，代入上述數(shù)據(jù)得鉛筆筆芯電阻（?。┯秒妷罕怼㈦娏鞅碇苯訙y量鉛筆筆芯兩端的電壓及其中電流，兩電表讀數(shù)不匹配。需要把定值電阻與鉛筆筆芯串聯(lián)為整體，測量其電壓及電流，則兩電表匹配。比較整體與電流表及電壓表內阻，有則電流表外接法測量誤差小，滑動變阻器為，應用限流接法便可實現(xiàn)三次有效測量，則其測量電路如圖所示(3)[3]電壓表量程為，其最小有效刻度為，經(jīng)估讀后測量值為(4)[4][5]由以上各式得電阻率除測量鉛筆筆芯直徑、兩端電壓、電流以外，還需用刻度尺測量鉛筆筆芯長度。12、右端1.651.97【解題分析】

（1）滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內運動的位移越來越大，進而判斷哪端與滑塊相連；（1）根根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT1可以求出加速度的大小；（3）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma即可求解質量；【題目詳解】（1）[1]．因為打點計時器每隔0.01s打一個點，兩個計數(shù)點之間還有4個打點未畫出，所以兩個計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s，時間間隔是定值，滑塊拖動紙帶下落的運動過程中，速度越來越快，所以相等時間內運動的位移越來越大．所以圖乙中紙帶的右端與滑塊相連；

（1）[1]．根據(jù)△x=aT1利用逐差法，有：．（3）[3]．由A步驟可知，取下細繩和鉤碼后，滑塊受到的合外力為：F=0.5×9.8=4.9N根據(jù)牛頓第二定律得：.【題目點撥】探究加速度與質量關系時，應控制拉力不變而改變小車質量，實驗時要注意小車質量應遠大于重物質量．紙帶處理時能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．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)0.01m；；(2)；；(3)當取非的正整數(shù)時，均可以回到出發(fā)點；當時，最小循環(huán)周期為【解題分析】

(1)粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，由解得當時，因為，粒子第3次經(jīng)過軸時恰好向上經(jīng)歷兩個半圓（如圖）則時間(2)當時，，粒子一個循環(huán)周期中運動分別為半圓→整圓→半圓→整圓，因此由幾何關系得：與軸交點坐標的最大值為與軸交點坐標的最小值為(3)因為，所以粒子先做圓弧運動，之后對的不同值進行分類討論：如圖可見1