河北省衡水二中集团校2024-2025学年高三(上)期末物理试卷(含答案)

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名称 河北省衡水二中集团校2024-2025学年高三(上)期末物理试卷(含答案)
格式 docx
文件大小 117.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-01-12 10:07:07

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文档简介

河北省衡水二中集团校2024-2025学年高三(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.“中国天眼”位于贵州的大山深处,它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是( )
A. 机场安检是利用射线穿透本领强的特点来探测行李箱中的物品
B. 机械波在介质中的波速与频率无关,电磁波在介质中的波速与频率有关
C. 麦克斯韦电磁理论告诉我们,变化的电场一定产生变化的磁场
D. 所有物体都发射红外线,因此可利用红外线设计防伪措施
2.研究人员发现一种新型合金,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示。线圈套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对合金材料进行加热,下列说法正确的是( )
A. 线圈的磁通量将减小
B. 线圈一定有收缩的趋势
C. 线圈中感应电流产生的磁场阻止了线圈内磁通量的增加
D. 若从左向右看线圈中产生顺时针方向的电流,则合金材料左端是极
3.年月日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,实现世界首次月球背面采样返回。其部分返回过程的简化模型如图所示,嫦娥六号采样结束首先从点进入绕月飞行的椭圆轨道Ⅰ,之后从椭圆轨道经点变轨到圆轨道Ⅱ,再从圆轨道经点变轨进入地月转移轨道,最后被地球捕获进而实现着陆,下列关于嫦娥六号的返回过程说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在点的发射速度等于月球的第一宇宙速度
B. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上的运动周期比轨道Ⅰ上大
C. 嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过点的加速度比在轨道Ⅰ上经过点的加速度大
D. 嫦娥六号在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行时,其与月球中心连线在相同时间内扫过的面积相同
4.在图甲所示的交流电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为:,电阻,为滑动变阻器,电流表为理想电表。电源输出电压随时间按正弦规律变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 当时,电流表的示数为
B. 当时,电源的输出功率为
C. 滑片向下移动时,电流表示数增大
D. 滑片向上移动时,流过的电流增大
5.如图所示,真空中正方体底面的四个顶点上固定着电荷量相同的正点电荷,顶面中心处的电场强度大小为。若任意取走底面顶点上的一个点电荷,则顶面中心处的电场强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
6.电饭锅的电路图如图所示,是一个限温开关,其内部结构如图所示,按下此开关按钮,两触点闭合,当温度达到居里点时此开关会自动断开。是一个自动温控开关,当温度低于时会自动闭合,温度高于时会自动断开,是限流电阻,是加热电阻。下列说法正确的是( )
A. 当感温磁体的温度达到居里点时,由于感温磁体失去了磁性,不能被永磁体吸引,在弹簧的作用下,两触点断开
B. 开始煮饭时不按下限温开关一样可以把饭煮熟
C. 用电饭锅烧水,当水沸腾后限温开关也会自动断开
D. 电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在到之间
7.如图所示,一半径为的半圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,一质量为、电荷量为的粒子从点以某一速度垂直射入匀强磁场,入射方向与直径的夹角为,最后从点离开磁场,带电粒子从点运动到点的过程中,速度变化量为,不计粒子重力,,下列说法错误的是( )
A. 磁场方向垂直纸面向里
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子从点运动到点的时间为
D. 若仅减小粒子速度大小,则其在磁场中运动时间不变
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图所示,一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上,圆心为,小球穿套在环左侧最低点,并由轻绳通过光滑的小滑轮与小球相连,右侧细线水平,点在环心的正上方,与竖直方向成角,,两球均处于静止状态,小球恰好对木板没有力的作用.若对施加一外力,使小球缓慢运动到点正下方的过程中,木板始终静止.则下列说法正确的是( )
A. A、两球的质量之比为: B. 细线拉力逐渐变大
C. 地面对木板的摩擦力逐渐变小 D. 地面对木板支持力逐渐变小
9.图像可以直观地反映一个物理量随另一个物理量变化的规律。一小球从距地面高处由静止开始下落,与水平地面碰撞后弹起所达到的最高点距地面的高度为。若忽略空气阻力的影响,规定向下为正方向,下列关于这个过程中小球的速度、位置随时间的变化规律以及动能、机械能随空间位置的变化规律,描述正确的是( )
A. B. C. D.
10.两列简谐横波在同一介质中相向传播,时刻的波形如图所示,两波源的平衡位置分别位于、两点处,点为、连线的中点,两波源的振动方向平行。已知、两点的间距,振动频率均为,处波源的振幅,处波源的振幅。时刻,处的质点开始振动。下列说法正确的是( )
A. 两列波的波速大小均为
B. 从到,处质点运动的路程为
C. 从到,处质点的动能先减小后增大
D. 经过足够长的时间,间不包括、两点振幅为的点共有个
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.如图所示,用双线悬挂小球的这种装置称为双线摆,可使小球稳定在同一竖直平面内运动,能避免单摆稳定性差的问题。某实验小组用双线摆测量当地的重力加速度。
如图所示的双线摆能够稳定地在______填“平行”或“垂直”纸面的竖直平面内稳定的摆动。
将小球拉离平衡位置一小段距离后由静止释放,小球经过最低点时开始计时并计数为,之后每次小球经过最低点时计数加,若测得小球第次经过最低点时的时间为,则该小球摆动的周期为 ______用表示。
用刻度尺测量出两细线、的长度均为,悬点之间的距离为,小球的直径远小于细线的长度,则当地的重力加速度 ______用、和表示。
12.某同学想测某电阻的阻值。
该同学先用多用电表的欧姆挡中的“”挡粗略测量该电阻,结果如图甲所示,则该读数为______。
为了更准确地测量该电阻的阻值,有以下实验器材可供选择:
A.电流表量程为,内阻,约为;
B.电流表量程为,内阻;
C.定值电阻;
D.定值电阻;
E.滑动变阻器,允许通过的最大电流为;
F.滑动变阻器,允许通过的最大电流为;
G.蓄电池电动势为,内阻很小;
H.开关。
滑动变阻器应选择______填“”或“”。
该同学设计了测量该电阻的电路图,如图乙所示。
该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该电阻表达式 ______用题中所给物理量的符号表示。
调节滑动变阻器,测得多组,和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为______。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.如图所示,三棱镜的截面为直角三角形,其中,,的长度为,某种颜色的细光束从边上的点垂直射入三棱镜,,折射光线射到边上的点,出射光线与的夹角,反射光线射到边上的点,已知光在真空中的传播速度为,求:
三棱镜对此单色光的折射率,并通过计算判断边是否有光线射出;
光线从点经点到点的传播时间。
14.如图所示,半径、单位长度阻值、匝数的圆形金属线圈与电阻箱以及倾斜平行金属导轨相连,光滑导体棒放置在金属导轨的卡销内。虚线和之间存在着垂直于线圈平面向里的匀强磁场,规定该方向为磁场的正方向,磁感应强度随时间均匀变化,和之间的夹角为。倾斜导轨与水平面间的夹角,导轨间的距离,垂直导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度,导体棒的质量、接入电路部分的电阻,电阻箱的调节范围为。当电阻箱的阻值为零时,导体棒与卡销之间沿导轨方向无挤压作用。不计导线及导轨的电阻,重力加速度取,,。
求磁感应强度随时间变化的变化率;
调节电阻箱的阻值,使得消耗的电功率最大,求此时消耗的电功率及导体棒在沿导轨方向与卡销间的弹力大小。
15.如图所示,光滑平台左侧竖直平面内固定着半径为、圆心为的光滑圆弧轨道,连线与水平面的夹角为;平台右侧在点与水平传送带相接,平台与传送带上表面在同一水平面上,传送带右侧与足够长的、倾角为的斜面平滑连接。质量为的光滑小球从点以速度水平向左抛出,恰好在点沿切线方向进入圆弧轨道,然后滑上平台,与平台上静止在点的滑块发生弹性碰撞。已知滑块质量为,滑块与传送带、斜面间的动摩擦因数均为,传送带顺时针转动的速度大小恒为,传送带长度,不计空气阻力,重力加速度取,。求:
、两点的高度差;
小球经过点时对圆弧轨道的弹力大小;结果保留位有效数字
小球与滑块第一次碰撞后,滑块沿斜面运动的最高点到的距离。结果保留位有效数字
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】垂直
12.【答案】
13.【答案】解:根据几何知识可得,光线在点的入射角为 ,折射角为
则折射率为
根据临界角公式有
可知临界角为
光线射到点的入射角为,可知光线边发生全反射,边无光线射出。
由几何关系可知, , ,,则
则光线从点经点到点的传播路程为
光在三棱镜中传播的速度为
则所求时间为
解得
答:三棱镜对此单色光的折射率为,边没有光线射出;
光线从点经点到点的传播时间为。
14.【答案】解:圆形金属线圈的电阻为:
解得:
当电阻箱的阻值为零时,导体棒与卡销之间沿导轨方向无挤压作用,设此时的电流强度为,对导体棒根据平衡条件可得:
解得:
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电动势大小为:
解得:
根据法拉第电磁感应定律可得:
解得:;
将、线圈在磁场外的部分电阻均视为内电阻,根据外电阻等于内电阻时电源输出功率最大可知,当时其功率最大,此时的电流强度为:
解得:
消耗的电功率:,解得:
设导体棒在沿导轨方向与卡销间的弹力大小为,根据平衡条件可得:
解得:。
答:磁感应强度随时间变化的变化率为;
调节电阻箱的阻值,使得消耗的电功率最大,此时消耗的电功率为,导体棒在沿导轨方向与卡销间的弹力大小为。
15.【答案】解:从到过程做平抛运动,设到达点时的竖直方向速度为,、两点的高度差为,则有
竖直方向做自由落体运动有
联立解得
设到达点时的速度为,则有
从到过程由机械能守恒有
解得
根据牛顿第二定律,在点有
代入数据得
由牛顿第三定律得小球在点对轨道弹力大小为。
规定向右为正方向,小球与滑块碰撞过程由动量守恒有
由机械能守恒有
解得

假设滑块在传送带上一直加速,设其离开传送带时的速度大小为,则滑块在传送带上的加速度

代数据解得,恰好等于传送带速度,假设成立。
设滑块沿斜面运动距离为,滑块在斜面上的加速度
解得
答:、两点的高度差为;
小球经过点时对圆弧轨道的弹力大小为;
小球与滑块第一次碰撞后,滑块沿斜面运动的最高点到的距离为。
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