2024年天津市河北區(qū)物理高三第一學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

2024年天津市河北區(qū)物理高三第一學(xué)期期末預(yù)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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。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、如圖所示，一固定的細直桿與水平面的夾角為α=15°，一個質(zhì)量忽略不計的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點，細線依次穿過小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細線的長度，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時β=45°.不計一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于()A．tan15° B．tan30° C．tan60° D．tan75°2、如圖，a、b兩個物塊用一根足夠長的輕繩連接，跨放在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，用手豎直向上托住b使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。輕質(zhì)彈簧下端固定，豎直立在b物塊的正下方，彈簧上端與b相隔一段距離，由靜止釋放b，在b向下運動直至彈簧被壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。下列說法中正確的是（）A．在b接觸彈簧之前，b的機械能一直增加B．b接觸彈簧后，a、b均做減速運動C．b接觸彈簧后，繩子的張力為零D．a(chǎn)、b和繩子組成的系統(tǒng)機械能先不變，后減少3、物體做豎直上拋運動：v表示物體的瞬時速度，a表示物體的加速度，t表示物體運動的時間，h代表其離拋出點的高度，Ek代表動能，Ep代表勢能，以拋出點為零勢能面．下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（）A． B．C． D．4、將兩個負電荷A、B（帶電量QA=20C和QB=40C）分別從無窮遠處移到某一固定負點電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，則將這兩電荷位置互換后（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M，規(guī)定無窮遠處為零勢面，且忽略電荷A、B對點電荷C的電場分布影響），此時電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB關(guān)系描述正確的是（）A．EAEB B．EA=EB C．EAEB D．無法確定5、如圖所示，戰(zhàn)斗機離艦執(zhí)行任務(wù)，若戰(zhàn)斗機離開甲板時的水平分速度為40m/s，豎直分速度為20m/s，已知飛機在水平方向做加速度大小等于的勻加速直線運動，在豎直方向做加速度大小等于的勻加速直線運動。則離艦后（）A．飛機的運動軌跡為曲線B．10s內(nèi)飛機水平方向的分位移是豎直方向的分位移大小的2倍C．10s末飛機的速度方向與水平方向夾角為D．飛機在20s內(nèi)水平方向的平均速度為50m/s/6、4月1日，由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號”月球車開始進入第十六個月夜休眠期。在之后的半個月內(nèi)，月球車采用同位素電池為其保暖供電，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰變時只放出射線，其半衰期為88年。則（）A．用中子輻照Np237制造Pu238時將放出電子B．Pu238經(jīng)一次衰變會有兩個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€中子C．Pu238經(jīng)一次衰變形成的新核含有144個中子D．當?shù)竭_下個月晝太陽能電池板工作時，Pu238停止衰變不再對外供電二、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、2019年10月1日，在慶祝中華人民共和國成立70周年閱兵式上，主席乘“紅旗”牌國產(chǎn)轎車依次檢閱15個徒步方隊和32個裝備方隊（如圖甲所示）。檢閱車在水平路面上的啟動過程如圖乙所示，其中Oa為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率P行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，若檢閱車的質(zhì)量為m，行駛過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是（）A．檢閱車在t1時刻的牽引力和功率都是最大值，t2～t3時間內(nèi)其牽引力等于fB．0～t1時間內(nèi)檢閱車做變加速運動C．0～t2時間內(nèi)的平均速度等于D．t1～t2時間內(nèi)檢閱車克服阻力所做功為P（t2﹣t1）+8、如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27°C）中達到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能，下列說法中正確的是（）A．與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多B．與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量較大C．在相同時間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等D．從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對氣體做功，氣體向外界釋放了熱量E.從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，氣體對外界做功，氣體向外界吸收了熱量9、用甲、乙兩種不同的單色光應(yīng)用同一實驗裝置分別做雙縫干涉實驗。比較兩次實驗得到的干涉條紋圖案，甲光的干涉條紋間距大于乙光的干涉條紋間距，則（）A．甲的波長大于乙的波長B．甲的頻率大于乙的頻率C．玻璃對甲的折射率小于對乙的折射率D．若兩種光在玻璃中傳播，甲的速度等于乙的速度E.若兩種光從玻璃射向空氣發(fā)生全反射，甲的臨界角大于乙的臨界角10、如圖，一截面為橢圓形的容器內(nèi)壁光滑，其質(zhì)量為M，置于光滑水平面上，內(nèi)有一質(zhì)量為m的小球，當容器受到一個水平向右的作用力F作用且系統(tǒng)達到穩(wěn)定時，小球偏離平衡位量如圖，重力加速度為g，此時（）A．若小球?qū)E圓面的壓力與豎直方向的夾角為α，則B．若小球?qū)E圓面的壓力與豎直方向的夾角為α，則C．小球?qū)E圓面的壓力大小為D．小球?qū)E圓面的壓力大小為三、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）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。12．（12分）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開口向右的小筒中（沒有外力作用時彈簧的另一端也位于筒內(nèi)），如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變所掛鉤碼的個數(shù)來改變l，作出F—l圖線如圖乙所示．（1）由此圖線可得出的結(jié)論是____________．（2）彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m，彈簧的原長l0＝_______m.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，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF．14．（16分）如圖所示，一質(zhì)子自M點由靜止開始，經(jīng)勻強電場加速運動了距離d后，由N點沿著半徑方向進入直徑為d的圓形勻強磁場區(qū)域，在磁場中偏轉(zhuǎn)了弧度后飛出磁場，求質(zhì)子在電場和磁場中運動的時間之比。15．（12分）如圖所示，等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點，位于O點處的點光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個方向發(fā)射光線，其中從AC邊上的D點射出的光線平行于BC，且OC與OD夾角為15°，從E點射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長為2L。求：（1）該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角C；（2）DE的長度x。

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、C【解題分析】試題分析：小球C為輕環(huán)，重力不計，受兩邊細線的拉力的合力與桿垂直，C環(huán)與乙環(huán)的連線與豎直方向的夾角為600，C環(huán)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，A點與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，乙環(huán)與B點的連線與豎直方向的夾角為600，根據(jù)平衡條件，對甲環(huán)：，對乙環(huán)有：，得，故選C．【名師點睛】小球C為輕環(huán)，受兩邊細線的拉力的合力與桿垂直，可以根據(jù)平衡條件得到A段與豎直方向的夾角，然后分別對甲環(huán)和乙環(huán)進行受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成和分解列式求解．考點：共點力的平衡條件的應(yīng)用、彈力．2、D【解題分析】

A．在b接觸彈簧之前，b除重力外有繩的拉力做負功，則b的機械能減小，故A錯誤；B．b接觸彈簧后，開始階段彈力較小，b的合力向下，繼續(xù)向下加速，b的合力減為零，再變?yōu)橄蛏?，b才開始減速，同樣b加速時也會帶動a跟著加速，故b接觸彈簧后，ab均先做加速運動后做減速運動，故B錯誤；C．b接觸彈簧后，只要b在加速運動，就一定會帶著a加速，繩子的拉力一定不為零，只有在b準備減速時，繩無法拉直，此時繩的張力為零，故C錯誤；D．對a、b和繩子組成的系統(tǒng)而言，彈簧的彈力屬于系統(tǒng)的其它力，則接觸彈簧前彈力不做功，接觸彈簧后彈力做負功，故系統(tǒng)的機械能先不變后減小，故D正確。故選D。3、C【解題分析】

豎直上拋運動是一種勻變速直線運動，物體運動過程中機械能守恒．根據(jù)運動學(xué)公式列出v與t的關(guān)系式，根據(jù)機械能守恒定律得出物體的動能與高度的關(guān)系式．再選擇圖象．【題目詳解】AB．物體做豎直上拋運動，只有重力，加速度等于g，保持不變，所以a﹣t圖象是平行于時間軸的直線，取豎直向上為正方向，則豎直上拋運動可看成一種勻減速直線運動，速度與時間的關(guān)系為v=v0﹣gtv﹣t圖象是一條向下傾斜的直線，AB不符合題意；C．以拋出點為零勢能面，則物體的重力勢能為Ep=mgh則Ep﹣h圖象是過原點的直線，C符合題意；D．根據(jù)機械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可見Ek與h是線性關(guān)系，h增大，Ek減小，Ek﹣h圖象是向下傾斜的直線．D不符合題意。故選C。4、A【解題分析】

兩個電荷未換之前，分別從無窮遠處移到某一固定負點電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，有：﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）即QAM=QBN由于2QA=QB，所以得：M=2N；將這兩電荷位置互換后，電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB為：EA=﹣QAN=﹣20NEB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N由于N0，所以EAEB，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、B【解題分析】

A．飛機起飛后的合速度與合加速度方向一致，所以飛機運動軌跡為直線，A錯誤；B．10s內(nèi)水平方向位移豎直方向位移B正確；C．飛機飛行方向與水平方向夾角的正切，C錯誤；D．飛機在20s內(nèi)水平方向的位移則平均速度為D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

A．用中子輻照Np237時的核反應(yīng)方程為根據(jù)核反應(yīng)方程可知，有電子放出，故A正確；BC．Pu238經(jīng)一次衰變，衰變方程為Pu238經(jīng)一次衰變會把2個質(zhì)子和2個中子作為一個整體拋射出來，衰變后形成的新核中有中子數(shù)為（個）故BC錯誤；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，故D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、AD【解題分析】

A．由圖象可知，檢閱車的運動過程為：Oa為勻加速直線運動，ab是恒定功率運動，且加速度在逐漸減小，所以t1時刻牽引力和功率最大，bc是勻速直線運動，t2～t3時間內(nèi)其牽引力等于f，故A正確。B．在0～t1時間段，由v﹣t圖象知檢閱車做勻加速直線運動，故B錯誤。C．在0～t2時間段，由v﹣t圖象可知，檢閱車先做勻加速運動再做變加速運動，故此段時間內(nèi)平均速度大于，故C錯誤；D．設(shè)時間t1～t2內(nèi)檢閱車克服阻力所做功為Wf，由動能定理克服阻力所做功為，故D正確。故選AD.8、ACE【解題分析】

A．因壓強不變，而由a到b時氣體的溫度升高，故可知氣體的體積應(yīng)變大，故單位體積內(nèi)的分子個數(shù)減少，故a狀態(tài)中單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多，故A正確；

BC．因壓強不變，故氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊器壁的沖力不變，故沖量不變，故B錯誤，C正確；

DE．因從a到b，氣體的溫度升高，故內(nèi)能增加；因氣體體積增大，故氣體對外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知氣體應(yīng)吸熱，故D錯誤，E正確；

故選ACE。9、ACE【解題分析】

A．雙縫干涉條紋間距同一實驗裝置其相同，越大則越長，則甲光的波長大，A正確；B．甲光的波長大于乙光，由知甲光的頻率小于乙光的頻率，B錯誤；C．頻率越小，介質(zhì)對它的折射率越小，則玻璃對甲光的折射率小，C正確；D．根據(jù)可知甲光在玻璃中的速度大，D錯誤；E．根據(jù)全發(fā)射的特點可知光在玻璃中的折射率越小，則全反射臨界角越大，則甲光臨界角大，E正確。故選ACE。10、BC【解題分析】

對小球受力如圖所示AB．對整體兩者一起加速，則解得故A錯誤，B正確；CD．由題意得故C正確，D錯誤。故選BC。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、BC刻度尺B【解題分析】

(1)[1][2]本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C的正確性，因此可以不測量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點計時器應(yīng)接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；(2)[3]A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應(yīng)使限位孔豎直，選項B正確；C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；D.重力加速度應(yīng)取當?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項D錯誤；(3)[4]打計時點2時的速度打計時點5時的速度則要驗證的機械能量守恒的表達式為：(4)[5]根據(jù)動能定理有：解得：12、在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比1000.15【解題分析】

試題分析：（1）[1]根據(jù)圖象結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知：在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長量成正比；（2）[2][3]根據(jù)胡克定律F與的關(guān)系式為：，從圖象中可得直線的斜率為2N/cm，截距為20N，故彈簧的勁度系數(shù)為，