河北省邢臺一中、邢臺二中2024屆第二學期期末高三年級物理試題

河北省邢臺一中、邢臺二中2024屆第二學期期末高三年級物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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、一個做變速直線運動的物體，其加速度方向不變而大小逐漸減小至零，那么該物體的運動情況不可能是（）A．速度不斷增大，加速度減小到零時速度最大B．速度不斷減小，加速度減小到零時速度也減小到零C．速度先減小后增大，加速度減小到零時速度最大D．速度先增大后減小，加速度減小到零時速度最小2、昆明某中學運動會玩“闖關(guān)游戲”進行熱身，如圖所示，在筆直通道上每隔8m設(shè)有一個關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時間分別為4s和2s。關(guān)卡剛放行時，一同學立即在關(guān)卡1處以4m/s2的加速度由靜止加速到4m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進的關(guān)卡是（）A．關(guān)卡2 B．關(guān)卡3C．關(guān)卡4 D．關(guān)卡53、如圖所示，A、B為水平放置的平行板電容的兩個極板，B板接地。將電容器與電源接通，板間帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)。斷開開關(guān)后.下列說法正確的是()A．油滴將加速下落B．A板電勢高于B板C．若將A板向右錯開少許，油滴將向上加速運動D．若將B板下移，P點的電勢將升高4、如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質(zhì)就是一種大型拋石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示，橫桿的質(zhì)量不計，將一質(zhì)量m=10kg，可視為質(zhì)點的石塊，裝在橫桿長臂與轉(zhuǎn)軸O點相距L=5m的末端口袋中，在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點的水平距離s=20m，空氣阻力不計，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時的初速度為20m/sC．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050JD．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J5、一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示，通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓叫作A點的曲率圓，其半徑叫做A點的曲率半徑。如圖乙所示，行星繞太陽作橢圓運動，太陽在橢圓軌道的一個焦點上，近日點B和遠日點C到太陽中心的距離分別為rB和rC，已知太陽質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，行星通過B點處的速率為vB，則橢圓軌道在B點的曲率半徑和行星通過C點處的速率分別為（）A．， B．，C．， D．，6、關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．通電導(dǎo)線在磁場中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對運動電荷不做功D．安培力一定對通電導(dǎo)線不做功二、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、如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向內(nèi)．有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°8、圖示為一簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點，此時刻P點振動方向沿軸正方向，并經(jīng)過0.3s第一次到達平衡位置，Q是平衡位置為處的質(zhì)點，下列分析正確的是（）A．該波沿軸負方向傳播B．該波的傳播速度為10m/sC．P點與Q點的振動方向總是相反D．從此刻起內(nèi)Q點通過的路程為30mE.質(zhì)點Q的振動方程可表示為9、在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強磁場區(qū)域，如圖所示．已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出．在電場和磁場中運動時，離子P+和P3+()A．在電場中的加速度之比為1:1B．在磁場中運動的半徑之比為C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2D．離開電場區(qū)域時的動能之比為1:310、如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B通過質(zhì)量不計的細桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動，小球A、B分別沿水平地面和豎直墻面滑動，滑動過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，下列說法正確的是（）A．B球沿墻下滑的過程中，兩球及桿組成的系統(tǒng)機械能守恒但動量不守恒B．B球從下滑至恰好到達水平面的瞬間，桿對A一直做正功C．B球從下滑至恰好到達水平面的瞬間,地面對A的支持力先減小后增大D．當細桿與水平方向成30°角時，小球A的速度大小為v，可求得桿長為三、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）如圖所示裝置可以用來測量滑塊和水平面間動摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧一端固定，另一端與滑塊接觸（兩者不固連）。壓縮彈簧，靜止釋放，滑塊被彈出，離開彈簧后經(jīng)過光電門O，最終停在P點。已知擋光片的寬度d，記錄滑塊上擋光片通過光電門的時間t，重力加速度大小為g。(1)滑塊經(jīng)過O點的速度為____________。(2)除了記錄滑塊擋光片通過D點光電門的擋光時間之外，還需要測量的一個物理量是____________（填選項前的字母）。A．滑塊釋放點到P點距離xB．光電門與P點間的水平距離sC．滑塊（帶擋光片）質(zhì)量mD．彈簧的長度l(3)動摩擦因數(shù)的表達式為____________（用上述測量量和重力加速度g表示）。12．（12分）某學習小組利用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒(1)下列實驗器材中，不必要的是_____；A．刻度尺B．交流電源C．秒表(2)實驗中，小白先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點0的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間。打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打0點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp=__________動能增加量ΔEk=_________；(3)小白同學通過比較得到，在誤差允許范圍內(nèi)ΔEp與ΔEk近似相等他又在紙帶選取多個計數(shù)點。測量它們到起始點0的距離；計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，畫出v2—h圖像，則該圖像斜率的物理意義是_________；(4)小白同學又從紙帶上讀出計數(shù)點B到起始點O的時間t，根據(jù)v=gt，計算出動能的變化ΔEk＇，則ΔEk＇、ΔEp、ΔEk的大小關(guān)系是__________。A．ΔEp>ΔEk>ΔEk＇B．ΔEp>ΔEk＇>ΔEkC．ΔEk>ΔEp>ΔEk＇D．ΔEk＇>ΔEp>ΔEk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，在光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg、長L=2.17m、高h=0.2m的長木板C。距該板左端距離x=1.81m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計。A、B均可視為質(zhì)點，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。現(xiàn)在長木板C上加一水平向右的力F，求：(1)當F=3N時，小物塊A的加速度；(2)小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的最短時間；(3)若小物塊A與小物塊B碰撞之前運動的時間最短，則水平向右的力F的大小(本小題計算結(jié)果保留整數(shù)部分)；(4)若小物塊A與小物塊B碰撞無能量損失，當水平向右的力F=10N，小物塊A落到地面時與長木板C左端的距離。14．（16分）如圖所示，一足夠長的斜面傾角為37°，斜面BC與水平面AB圓滑連接。質(zhì)量m＝2kg的物體靜止于水平面上的M點，M點距B點之間的距離L＝9m，物體與水平面和斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，現(xiàn)使物體受到一水平向右的恒力F＝14N作用，運動至B點時撤去該力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）。則：(1)物體到達B點時的速度是多大？(2)物體在斜面上滑行的時間是多少？15．（12分）如圖甲，勻強電場的電場強度為E，電場中沿電場線方向上兩點A和B距離為d。（1）一個點電荷+q從A點移動到B點，請你用功的定義、電場力做功與電勢差的關(guān)系證明；（2）若以B處為零勢能位置，計算負點電荷-q，在A處具有的電勢能EpA；（3）某一帶正電的點電荷周圍的電場線如圖乙所示，其中一條電場線上的三點M、N、P，N是MP的中點。請你判斷M、N兩點間電勢差UMN與N、P兩點間電勢差UNP是否相等，并闡述你的理由。

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、D【解題分析】

A．當速度的方向和加速度的方向相同時，則可以做加速度逐漸減小的加速運動，故A正確；B．當加速度的方向和速度方向相反時，則可以做減速運動，當加速度減小到零時速度也恰好減小到零，故B正確；C．剛開始的時候速度和加速度的方向相反，則先做減速運動，當減速到零時再做反向加速，加速度減小到零時速度最大，故C正確；D．只有當加速度的方向和速度的方向相同時，做加速運動，因為加速度方向不變，所以無法再做減速運動，故D錯誤。故選D。2、B【解題分析】

關(guān)卡剛放行時，該同學加速的時間運動的距離為然后以的速度勻速運動，經(jīng)運動的距離為，因此第1個運動距離為，過了關(guān)卡2；到關(guān)卡3需再用小于關(guān)卡關(guān)閉時間，從開始運動至運動到關(guān)卡3前共用時而運動到第時，關(guān)卡關(guān)閉，不能過關(guān)卡3，因此最先被擋在關(guān)卡3前。故選B．3、C【解題分析】

A．開關(guān)斷開后，板間場強不變，油滴將保持靜止，故A錯誤；B．因油滴帶正電，由平衡條件可知電場力向上，A板帶負電，A板電勢低于B板，故B錯誤；C．斷開開關(guān)后，電容器的電荷量Q保持不變，由公式、和可知當A板向右錯開少許，即正對面積S減小，板間場強E增大，油滴所受電場力增大，將向上加速運動，故C正確；D．當B板下移，板間場強E不變，但PB距離變大，由勻強電場的電勢差U=Ed可知，BP電勢差增大，因B點接地，電勢始終為零，故P點電勢減小，即D錯誤。故選C。4、C【解題分析】

AB．石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為可得水平方向勻速直線運動可得平拋的初速度為故AB錯誤；CD．石塊從A點到最高點的過程，由動能定理解得長臂對石塊做的功為故C正確，D錯誤。故選C。5、C【解題分析】

由題意可知，一般曲線某點的相切圓的半徑叫做該點的曲率半徑，已知行星通過B點處的速率為vB，在太陽的引力下，該點的向心加速度為設(shè)行星在這個圓上做圓周運動，同一點在不同軌道的向心加速度相同，則在圓軌道上B點的加速度為則B點的曲率半徑為根據(jù)開普勒第二定律，對于同一顆行星，在相同時間在掃過的面積相等，則即行星通過C點處的速率為所以C正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解題分析】

A．運動電荷在磁場中運動，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；B．通電導(dǎo)線在磁場中，若電流方向與磁場方向平行，則不受安培力作用，選項B錯誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運動電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對運動電荷不做功，選項C正確；D．安培力方向與通電導(dǎo)線垂直，可以對通電導(dǎo)線做功，從而把電能轉(zhuǎn)化為機械能，選項D錯誤。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、BD【解題分析】若r=2R，粒子在磁場中時間最長時，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因為r=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運動的最長時間，故A錯誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運動軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運動的時間，故C錯誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點和出射點構(gòu)成菱形，圓心角150°，故D正確．故選BD.8、ABD【解題分析】

A．因此時P點沿軸正方向振動，根據(jù)同側(cè)法可知波沿軸負方向傳播，A正確；B．因P點的平衡位置在處，所以所以計算波速B正確；C．P、Q兩點的平衡位置間的距離大于，小于，所以其振動方向有時相同，有時相反，C錯誤；D．根據(jù)經(jīng)過的路程D正確；E．根據(jù)圖像可知質(zhì)點Q此時由平衡位置向下振動，振動方程可表示為E錯誤。故選ABD。9、BCD【解題分析】

A．兩個離子的質(zhì)量相同，其帶電量是1:3的關(guān)系，所以由可知，其在電場中的加速度是1:3，故A錯．B．離子在離開電場時速度，可知其速度之比為1:．又由知，，所以其半徑之比為:1，故B正確．C．由B的分析知道，離子在磁場中運動的半徑之比為:1，設(shè)磁場寬度為L，離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角，所以有，則可知角度的正弦值之比為1:，又P+的角度為30°，可知P3+角度為60°，即在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2，故C正確．D．離子在電場中加速時，據(jù)動能定理可得:，兩離子離開電場的動能之比為1:3，故D正確．10、AD【解題分析】

A．B球沿墻下滑的過程中，系統(tǒng)受到的力只有重力做功，所以機械能守恒，但是由于合外力不等于零，所以動量不守恒，故A正確；BC．初始時刻A球的速度為零，當B球到達水平面時，B的速度向下，此時B球沿著細桿方向的分速度為零，所以此時A球的速度為零，那么在向右端過程中A球必定先加速運動再做減速運動，桿對球A先施加斜向下的推力做正功，此時A對地面壓力大于自身重力，后施加斜向上的拉力做負功，此時A對地面壓力小于自身重力，故B、C錯誤；D．小球A的速度為時，設(shè)小球B的速度大小為，則有解得兩球下滑過程中系統(tǒng)的機械能守恒，則有聯(lián)立解得故D正確；故選AD。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、B【解題分析】

(1)[1]遮光條的寬度較小，通過光電門的平均速度近似等于瞬時速度，根據(jù)平均速度公式可知滑塊的速度(2)[2]到的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得動摩擦因數(shù)的表達式為還需要測量的物理量是：光電門與之間的水平距離，ACD錯誤，B正確。故選B。(3)[3]根據(jù)上述分析可知12、CmghB2gD【解題分析】

(1)[1]因為打點計時器有計時功能，所以不需要秒表，故選C。(2)[2]根據(jù)重物的重力勢能減少量即為重力做的功；[3]B點速度為根據(jù)動能公式(3)[4]根據(jù)動能定理得，所以圖像斜率的物理意義是2g。(4)[5]根據(jù)可以看出，影響ΔEk＇的只有時間t，時間是通過打點計時器打的點輸出來的，相對準確，所以ΔEk＇的計算最準確，誤差最小。ΔEp是根據(jù)下落的高度計算出來的，由于受到阻力等影響，實際下落高度會略小于ΔEk＇中對應(yīng)的下落高度。根據(jù)可知，影響ΔEk有h3和h2兩個數(shù)據(jù)，所以導(dǎo)致誤差比ΔEp更大，從而ΔEp>ΔEk，所以綜上得到ΔEk＇>ΔEp>ΔEk，故ABC錯誤，D正確。故選D。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)1m/s2；(2)t=0.6s；(3)6N≤F≤26N；(4)x2=0.78m【解題分析】

(1)若長木板C和小物塊一起向右加速運動，設(shè)它們之間是靜摩擦力為f，由牛頓第二定律得:F=（M+mA）a解得a=1m/s2則f=mAa=1N＜