河北省邢台市部分高中2024-2025学年高三（上）期末物理试卷-

这是一份河北省邢台市部分高中2024-2025学年高三（上）期末物理试卷-，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十八号载人飞船返回舱在离地面10km左右时打开引导伞减速，在离地面1m时，点燃反推燃料，在10ms内能产生巨大的反推力来缓冲降落，使返回舱到达地面时的速度为零。若返回舱下落最后1m的过程可视为做加速度大小为32m/s2的匀减速直线运动，则返回舱距地面1m时的速度大小为( )
A. 20m/sB. 16m/sC. 4 5m/sD. 8m/s
2.如图所示，某实验室中，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，a、d的摆长相等，实验室安装了一个电磁驱动装置，可以以固定频率施加周期性外力，驱动a单摆在垂直纸面的平面内振动。若电磁驱动装置的频率恰好等于a单摆的固有频率。各单摆振动稳定后，下列说法正确的是( )
A. d单摆的振幅最大
B. c单摆的振幅最大
C. 各单摆的振动周期不同，e单摆的周期最长
D. 各单摆的振动周期不同，c单摆的周期最长
3.一矿井深为125m，在井口每隔相同的时间由静止释放一小球(视为质点)，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则与第9个小球相距40m的小球为( )
A. 第7个小球B. 第6个小球C. 第5个小球D. 第4个小球
4.中国的空间站项目是一个重要的航天工程项目，展示了中国在航天技术领域的显著进步。空间站的环绕半径为某卫星环绕半径的19，则下列说法正确的是( )
A. 空间站的运行速度是该卫星运行速度的9倍
B. 空间站的运行周期是该卫星运行周期的27倍
C. 空间站的运行角速度是该卫星运行角速度的27倍
D. 空间站的运行向心加速度是该卫星运行向心加速度的9倍
5.如图所示，水平固定的足够长平行光滑金属导轨ab和cd间连接定值电阻R，金属棒在两导轨间的距离为L，电阻为r，整个运动过程中金属棒与导轨垂直且接触良好，整个装置处在竖直向上的匀强磁场(图中未画出)中，磁场的磁感应强度大小为B，金属棒的质量为m，现用一水平向右的恒力F作用在金属棒上使金属棒由静止开始运动，其他电阻不计，下列说法正确的是( )
A. 金属棒做匀加速直线运动
B. a点电势比c点电势高
C. 金属棒达到的最大速度为F(R+r)B2L2
D. 金属棒从静止到速度最大的过程，恒力F对金属棒做的功为mF2(R+r)22B4L4
6.如图所示，磁性圆盘竖直放置，绕固定的水平轴以大小为ω的角速度顺时针匀速转动，一质量为m的铁块(视为质点)吸附在到圆盘圆心O的距离为r处，相对于圆盘静止。重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 铁块在最高点时所受的摩擦力方向一定竖直向下
B. 铁块从最高点运动到最低点的过程中，铁块所受重力的冲量大小为2mωr，方向水平向左
C. 铁块在最低点时所受的摩擦力大小一定为mg+mω2r
D. 铁块从最低点运动到最高点的过程中，摩擦力对铁块做的功为−2mgr
7.如图所示，半径为R的金属圆环固定在竖直平面上，金属圆环所带电荷量为+Q，且均匀分布，绝缘细线的一端固定在圆环的最高点，另一端连接一个质量为m的带电小球(视为质点)。稳定时，小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于静止状态，O、P两点间的距离也为R。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，则小球所带的电荷量为( )
A. 2mgR2kQB. 2 2mgR2kQC. 8mgR2kQD. 16mgR2kQ
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在电动汽车中，电容器用于能量存储，以提供瞬时高功率输出。如图所示，闭合开关，一电源对水平放置的平行板电容器充电，电容器的两极板间有一带电微粒，带电微粒在重力与电场力的共同作用下静止，电容器下极板接地，板间电场可视为匀强电场。下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合，若将电容器上极板右移少许，则两极板间所带电荷量增大
B. 保持开关闭合，若将电容器上极板下移少许，则带电微粒向上移动
C. 断开开关，若上极板左移少许，则带电微粒的电势升高
D. 断开开关，若上极板上移少许，则带电微粒向下加速运动
9.如图所示，质量分别为m、2m的小球甲、乙，通过完全相同的1、2轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。已知重力加速度大小为g，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，不计空气阻力。用手竖直向上缓慢托起小球乙，直至将1弹簧压缩到弹力大小为mg的位置，某时刻突然释放小球乙，关于释放小球乙后瞬间，下列说法正确的是( )
A. 小球甲的加速度大小为0
B. 小球乙的加速度大小为2g
C. 1、2弹簧的弹性势能之比为1：1
D. 1、2弹簧的弹力大小之比为1：2
10.如图所示，单匝矩形线框处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线框通过电刷与阻值为R的定值电阻及理想交流电流表连接，线框绕中心轴线OO′以恒定的角速度ω匀速转动，0时刻线框位于垂直中性面的位置。已知AB边长为L1，AD边长为L2，线框的电阻为r。下列说法正确的是( )
A. 从0时刻开始，线框中感应电动势的瞬时表达式为e=BL1L2ωcsωt
B. t=π2ω时电流表的示数为0
C. 在0～20πω时间内，定值电阻上产生的焦耳热为10πRωB2L12L22(R+r)2
D. 从t=0时刻起，线框转过150°时定值电阻两端的电压为BL1L2ωR2(R+r)
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验。打点计时器的打点周期为0.02s。

(1)若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则满足m ______(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)M时，可认为小车受到的合力与砝码和砝码盘所受的总重力大小相等。
(2)在探究加速度与质量的关系实验中，下列说法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，应该将装砝码的砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时，都必须重新平衡摩擦力
C.实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车
(3)用打点计时器记录了小车运动情况的一段纸带，相邻两个计数点之间有四个计时点未标出，如图乙所示，则打C点时小车的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2。(结果均保留两位有效数字)
12.测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，实验室提供的器材：电压表(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)；电阻箱(阻值范围为0～999.9Ω)；开关、导线若干。

(1)请根据题意要求，用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成实验电路。
(2)关于这个实验中存在的误差，下列说法正确的是______。
A.电压表的分流引起的误差属于系统误差
B.该同学读电压表示数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图像法处理数据会增大系统误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
(3)实验的主要步骤如下：
①检查并调节电压表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。
②调节电阻箱R的阻值至______(填“0”或“最大值”)。
③将开关S闭合，逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R和电压表的示数U。
④改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出1U−1R的图线如图乙所示(单位为国际单位制单位)，可求得电动势E= ______V，内阻r= ______Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某吉他爱好者在演奏前进行调弦，他拨动第三弦的左端，左端质点做简谐振动的图像(只画一个周期)如图所示，经t=1.25×10−3s该弦的右端质点开始振动，波在弦上的传播速度大小v=520m/s，不考虑传播过程的能量损失，求：
(1)该波的波长；
(2)第三弦的长度；
(3)1s内左端质点通过的路程。
14.如图所示，半径均为R=0.45m、质量均为M=4kg、内表面光滑的两个完全相同的14圆槽A和B并排放在光滑的水平地面上，图中a、c分别为A、B槽的最高点，b、b′分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着墙壁，一个质量m=1kg的小球从圆槽A顶端的a点无初速度释放，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
(1)小球经过b点时的速度大小；
(2)小球在B槽内运动所能到达距b′点的最大高度；
(3)返回b′点时小球的速度大小和此时B槽对地面的压力大小。
15.在如图所示的区域中，OQ左边有垂直纸面向里的匀强磁场，右边有匀强电场，电场方向平行于OQ向上且垂直于磁场方向。有一初速度方向与边界线的夹角θ=π3的带电粒子从P点进入磁场，粒子的比荷qm=1×108C/kg，速度大小v=1×106m/s，恰好从O点正上方的小孔Q垂直于OQ射入匀强电场，最后打在C点。已知LOQ=0.3m，LOC=0.6m，OQ垂直OP，取π=3， 3=1.7，不计粒子受到的重力。
(1)求该粒子从P点运动至C点的时间t；
(2)求磁感应强度与电场强度的比值BE；
(3)若仅撤去匀强电场，在右边区域添加一矩形匀强磁场，其磁感应强度与左边磁场相同，该粒子通过C点时的速度方向与其在P点时的方向相反，求矩形匀强磁场的最小面积S。
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】BC
9.【答案】ABD
10.【答案】AC
11.【答案】远小于 C 0.99 2.0
12.【答案】A 最大值 2.9 1.0
13.【答案】解：(1)根据波长、波速、周期的关系，有：λ=vT=520×5×10−3m=2.6m；
(2)第三弦的长度为：x=vt=520×1.25×10−3m=0.65m；
(3)1s内左端质点通过的路程：s=1T×4A=15×10−3×4×2m=1.6m。
答：(1)该波的波长为2.6m；
(2)第三弦的长度为0.65m；
(3)1s内左端质点通过的路程为1.6m。
14.【答案】解：(1)设小球经过b点时的速度大小v0，小球从a点运动到b点的过程，根据机械能守恒定律得：
mgR=12mv02
解得：v0=3m/s
(2)小球和B槽组成的系统在水平方向上动量守恒，小球在B槽内运动到最高位置时两者速度相同。设两者相同的速度为v，所求的最大高度为h。以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得：
mv0=(m+M)v
12mv02=12(m+M)v2+mgh
解得：h=0.36m
(3)设返回b′点时小球的速度大小为v1，此时B槽的速度大小为v2，以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得：
mv0=−mv1+Mv2
12mv02=12mv12+12Mv22
解得：v1=1.8m/s，v2=1.2m/s
设返回b′点时小球受到B槽对其的支持力大小为F，根据牛顿第二定律得：
F−mg=m(v1+v2)2R
解得：F=30N
根据牛顿第三定律可知小球对B槽的压力大小为：F′=F=30N
根据在竖直方向上B槽所受合力为零，可得地面对B槽的支持力大小为：
N=F′+Mg=30N+4×10N=70N
根据牛顿第三定律可知B槽对地面的压力大小为：N′=N=70N
答：(1)小球经过b点时的速度大小为3m/s；
(2)小球在B槽内运动所能到达距b′点的最大高度为0.36m；
(3)返回b′点时小球的速度大小和此时B槽对地面的压力大小为70N。
15.【答案】解：(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动

设其做圆周运动的半径为r，由几何关系有
LOQ=r+rcsθ
解得
r=0.2m
粒子在磁场中运动的时间
t1=(π−θ)rv
解得
t1=4×10−7s
粒子在匀强电场中做类平抛运动，沿OC方向做匀速直线运动的时间
t2=LOCv
解得
t2=6×10−7s
又
t=t1+t2
解得
t=1×10−6s。
(2)粒子在匀强磁场中运动，有
qvB=mv2r
解得
B=0.05T
在匀强电场中运动，有
LOQ=12×qEm×t22
解得
E=16×105N/C
则
BE=3×10−6T⋅C/N
(3)粒子运动轨迹如图所示

由几何关系可知粒子的偏转角
θ=π3
则最小矩形的一边长
L1=r
另一边长
L2=r−rcsθ2
又
S=L1L2
解得
S=6×10−3m2
答：(1)该粒子从P点运动至C点的时间t为1×10−6s；
(2)磁感应强度与电场强度的比值为3×10−6T⋅C/N；
(3)矩形匀强磁场的最小面积S为6×10−3m2。