河北省定州中学2024-2025学年高三下学期开学物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 包含成分的敷贴器常用于治疗皮肤病。为放射性元素，获得的一种核反应方程为，的衰变方程为，半衰期为14天。下列说法正确的是（ ）
A. X为正电子
B. Y射线的穿透能力比射线强
C. P制成的磷酸盐的半衰期小于14天
D. 经过28天，P会全部发生衰变
2. 一动车组列车由静止开始匀加速出站，列车由五节动车、三节拖车编组而成，每节动车和拖车的长度均为L，站在车头前方距离为L处站台上的工作人员发现火车启动后，整个列车通过自己所用的时间为t，则列车出站过程的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与静置在水平地面上的质量为m的物块连接，水平弹簧处于压缩状态，物块恰能保持静止。现用水平拉力F向右缓慢拉动物块，直到弹簧被拉伸一段距离后撤去拉力，此时物块恰能保持静止。已知物块与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，上述过程拉力F所做的功为（ ）
A. B. C. D.
4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时位于原点O的波源开始振动，距离波源处的质点的振动图像如图所示。时，距离波源处的质点相对平衡位置的位移以及振动方向为（ ）
A ，沿y轴负方向
B ，沿y轴负方向
C. ，沿y轴正方向
D. ，沿y轴正方向
5. 如图所示，地球和火星均绕太阳同方向运行（可视为圆周运动），从地球上观察火星，会发现大多数时间它以黄道星座为背景缓缓地由西向东移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫作火星的逆行。上次火星逆行从2022年10月30日开始至2023年1月上旬结束。已知火星的公转周期约为1.9年，下列说法正确的是（ ）
A. 地球位置由1到3的过程会观察到火星逆行
B. 地球位置由3到5的过程会观察到火星顺行
C. 下次火星逆行大约会从2024年12月开始
D. 下次火星逆行大约会从2026年7月开始
6. 如图甲所示，宽度为L的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，矩形线圈长为2L、宽为L，长边恰与磁场边界重合，当线圈绕中心轴线从图示位置开始以角速度匀速转动时，线圈中产生的电动势随时间变化的图线如图乙所示。若磁场区域不变，该线圈按图丙所示方式绕中心轴线以角速度匀速转动，则线圈中产生的电动势随时间变化的图线正确的是（ ）
A. B.
C D.
7. 如图所示，一同学在进行原地推铅球训练，某次将铅球斜向上推出，铅球的出手点到落地点的直线距离，铅球被推出时的速度方向与落地前瞬间的速度方向垂直。若忽略空气阻力，重力加速度，则铅球从出手至落地经历的时间为（ ）
A. 1.4sB. 1.6sC. 1.8sD. 2s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示为某位网球爱好者发球的准备动作，网球以3m/s的初速度从运动员手中下落了80cm，经地面弹起后恰好回到运动员手中（运动员手位置未动）。已知网球与地面的作用时间为0.1s，网球的质量为0.06kg，忽略空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 网球接触地面前机械能逐渐增大
B. 地面对网球的弹力是由于网球发生形变而产生的
C. 网球触地前瞬间的动能为0.75J
D. 地面对网球的冲量大小为0.6N·s
9. 如图所示，绝缘光滑圆弧形曲面固定在水平桌面上，空间内充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出）。现将一小矩形线圈abcd从图示位置由静止释放，线圈沿曲面往复运动最终静止。线圈运动过程中始终与曲面接触且不翻转，下列说法正确的是（ ）
A. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈中的电流方向始终为a→d→c→b→a
B. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈ad边所受安培力的方向不变
C. 整个运动过程中线圈所受的安培力始终做负功
D. 线圈由释放到最终静止，线圈上产生的焦耳热等于线圈重力势能的减少量
10. 如图所示，倾角的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，斜面AB长为L，D点为AB的中点，在底边BC上的P点处固定一电荷量为Q的正点电荷，P、B两点间的距离为。质量为m、电荷量为q的带负电的滑块（可视为质点）从斜面顶端A点由静止开始下滑，经过D点时的速度大小为v，滑到斜面底端B点时的速度恰为零。已知重力加速度为g，在滑块由A点下滑到B点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块经过D点时的加速度不为零
B. 滑块经过A、D两点之间的某位置时动能最大
C. 从A点到D点的过程中因摩擦产生的内能为
D. D、B两点之间的电势差
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用激光测半圆形玻璃砖折射率，实验过程如下：
A．将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏P平行放置在白纸上，光屏与直线重合；
B．从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的处有光点；
C．移走玻璃砖，光点移到处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、O、、的位置）；
D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点；
E．过O点作所在直线相交于B点，过C点作延长线相交于D点。
（1）请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。
（2）若不使用量角器，要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和_____的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为。
（3）相对误差的计算式为，为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当_____（填“大”或“小”）一些。
12. 某同学欲测量阻值约为1500Ω的电热丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径d，某次测量的结果如图甲所示，则直径______mm。
（2）利用如下器材测定电热丝的电阻；
学生电源E（电动势为16V，内阻可忽略）；
电压表V（量程为3V，内阻为3kΩ）；
电流表（量程为12mA，内阻约为20Ω）；
电流表（量程30mA，内阻约为5Ω）；
定值电阻（阻值为12kΩ）；
滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）；
开关、导线若干。
①为准确测量该电热丝的电阻，请选择合适器材设计实验电路，并标注出所选器材编号，画入方框内__________。
②根据设计的实验电路，将图乙中的实物电路补充完整__________。
③闭合开关，调节滑动变阻器R，得到多组电压表V和电流表A的示数U、I，某次测量数据、，据此可得该电热丝的电阻______（结果保留两位有效数字）。
④多次测量通过计算得到电热丝的电阻的平均值，并进一步计算得出电热丝的电阻率。
13. 一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。
（1）求盆的质量以及刚开始时盆内空气的压强；
（2）当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离水面的高度；
（3）向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热，请说明理由。
14. 如图甲所示，木板A静置在水平地面上，距木板A左侧s处静置着一带有光滑半圆轨道的物块B，半圆轨道的最低点与木板A上表面等高。时刻滑块C以的水平初速度滑上木板A，滑块C恰能滑到木板A的左端，时木板A与物块B发生弹性碰撞，滑块C随即滑上半圆轨道。已知滑块C在0~1.25s时间内的图像如图乙所示，木板A的质量为m，物块B的质量为5m，重力加速度g。
（1）求滑块C的质量与木板A的质量关系；
（2）若物块B固定在地面上，滑块C经过半圆轨道最高点时受到轨道的弹力大小为4.4mg，求半圆轨道的半径；
（3）若物块B不固定，物块B与地面间的摩擦不计，滑块C从半圆轨道的最高点离开轨道时对地的速度大小为2m/s，求半圆轨道的半径。
15. 如图所示，空间直角坐标系Oxyz中，xOz平面以上、yOz平面左侧区域存在匀强电场，方向未知；yOz平面右侧正方体区域内（含边界）存在匀强磁场，正方体的边长为L，其中a、c、在坐标轴上，d与原点O重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度从x轴上的P点沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后恰从a点以速度沿x轴正方向进入磁场区域，不计粒子重力，。
（1）求匀强电场的电场强度大小及方向；
（2）若正方体区域内匀强磁场的磁感应强度方向垂直于平面斜向上，粒子从点射出磁场，求磁感应强度B的大小；