2024-2025學(xué)年平頂山市重點(diǎn)中學(xué)高三下期末物理試題試卷含解析

2024-2025學(xué)年平頂山市重點(diǎn)中學(xué)高三下期末物理試題試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:3，兩端共接有六只相同的小燈泡L1、L2、L3、L4、L5和L6（電阻恒定不變），變壓器的原線圈接有輸出電壓U恒定的交流電源，六只小燈泡均發(fā)光．下列說法正確的是（）A．L1、L2、L3三只燈泡亮度一定相同B．小燈泡L2一定比L4亮C．交流電源輸出電壓U是小燈泡L4兩端電壓的4.5倍D．L1消耗的功率是L2消耗燈泡的2.25倍2、如圖所示，在天花板下用細(xì)線懸掛一個(gè)閉合金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強(qiáng)磁場中，規(guī)定垂直于紙面向外的方向?yàn)榇艌龅恼较?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t=0時(shí)刻，懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑，CD=d，圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是（）A．時(shí)刻，圓環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．時(shí)刻，C點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)C．懸線拉力的大小不超過D．0~T時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn)，通過pa段用時(shí)為t.若該微粒經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏MN上．若兩個(gè)微粒所受重力均忽略,則新微粒運(yùn)動(dòng)的()A．軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將小于tB．軌跡為pc,至屏幕的時(shí)間將大于tC．軌跡為pa，至屏幕的時(shí)間將大于tD．軌跡為pb,至屏幕的時(shí)間將等于t4、2020年1月我國成功發(fā)射了“吉林一號(hào)”衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道可看作距地面高度為650km的圓，地球半徑為6400km，第一宇宙速度為7.9km/s。則該衛(wèi)星的運(yùn)行速度為（）A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.5km/s D．3.lkm/s5、雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對(duì)A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）A．， B．，C．， D．，6、如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10：1，在原線圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交變電壓。若閉合開關(guān)后燈泡L正常發(fā)光，且燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為1.5Ω，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是（）A．副線圈中交變電流的頻率為5Hz B．電壓表的示數(shù)為3VC．電流表的示數(shù)為20A D．燈泡L的額定功率為3W二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D．理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少E.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體8、電阻R接在20V的恒壓電源上時(shí)，消耗的電功率為P；若將R接在如圖所示理想變壓器的副線圈電路中時(shí)，R消耗的電功率為。已知電路中電阻R0的阻值是R的4倍，a、b兩端接在（V）的交流電源上，此變壓器（）A．副線圈輸出電壓的頻率為100HzB．副線圈輸出電壓的有效值為10VC．原、副線圈的匝數(shù)之比為2︰1D．原、副線圈的電流之比為1︰49、如圖是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。以下判斷正確的是（）A．光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離B．n=4能級(jí)比n=2能級(jí)氫原子的電子動(dòng)能小C．一個(gè)處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射10種不同的譜線D．若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)10、如圖所示，正三角形abc的三個(gè)頂點(diǎn)處分別放置三個(gè)等量點(diǎn)電荷，af垂直bc，e點(diǎn)為三角形的中心。若b、c兩點(diǎn)處的電荷產(chǎn)生的電場在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小為E，則（）A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處的電荷產(chǎn)生的電場在b點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小也為EB．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處的電荷產(chǎn)生的電場在e點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小為3EC．e點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢D．將負(fù)電荷從e點(diǎn)移到f點(diǎn)，電勢能減小三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下列器材做“研究合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：A．一端帶有滑輪和刻度尺的軌道B．兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器C．安裝有擋光片的小車（質(zhì)量為M）D．拴有細(xì)線的托盤（質(zhì)量為m0）E.可以調(diào)節(jié)高度的平衡支架F.一定數(shù)量的鉤碼某小組選用上述器材安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，軌道上安裝了兩個(gè)光電門A、B。實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)兩個(gè)光電門中心的距離，記為L；②調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車后，使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速經(jīng)過光電門A、B，鉤碼的質(zhì)量記為m；③撤去托盤和鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經(jīng)過光電門A、B，光電計(jì)時(shí)器記錄小車通過A、B的時(shí)間分別為△t1和△t2；④利用測得的數(shù)據(jù)求得合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，滑輪的摩擦力不計(jì)，回答以下問題(1)圖乙是用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度d，則d=______cm。(2)小車加速從A到B過程中合外力做的功W=________；小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式△Ek=___（用測得的物理量的字母符號(hào)表示）。通過實(shí)驗(yàn)可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)合外力所做的功等于小車動(dòng)能的增量。12．（12分）某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)用游標(biāo)卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d，測量結(jié)果如圖乙，則d=____cm。(2)用電磁鐵吸住小鋼塊，保持小鋼塊底面與水平面平行。用刻度尺測量小鋼塊與光電門的高度差h。(3)將電磁鐵斷電，小鋼塊由靜止開始下落，測得小鋼塊通過光電門的時(shí)間t=3.20ms。則小鋼塊通過光電門時(shí)的速度v=____________m/s。(4)改變小鋼塊與光電門的高度差h，重復(fù)步驟(2)(3)，得到多組數(shù)據(jù)。(5)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2一h圖像。若v2一h圖線為一條過原點(diǎn)的直線，且直線的斜率k=____，則說明小鋼塊下落過程中機(jī)械能守恒。（用題中給出的物理量符號(hào)表示）四、計(jì)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）如圖所示的U形玻璃管，左管開口，右管管口封閉，管中一段水銀在右管中封閉了一段氣柱，氣柱高度為20cm，左右兩管中水銀面的高度差為10cm，左管水銀柱的橫截面積為1cm2，右管中水銀柱的橫截面積為2cm2。已知環(huán)境溫度為27，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，左管足夠長，右管中水銀柱高度大于5cm。（i）若在左管中緩慢倒入水銀，使右管中氣柱體積減少，求需要倒入水銀的體積；（ii）若給右管中氣柱緩慢加熱，使左管中水銀液面與右管頂端相平，求氣柱需要升高的溫度。14．（16分）一內(nèi)橫截面積為S的玻璃管下端有一個(gè)球形小容器，管內(nèi)有一段長度為2cm的水銀柱。容器內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)，環(huán)境溫度為27，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為L。現(xiàn)再向管內(nèi)緩慢注入水銀，當(dāng)水銀柱長度為4cm時(shí)，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為0.8L。整個(gè)裝置導(dǎo)熱良好，已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。（i）求球形小容器的容積；（ii）若將該容器水銀柱以下部分浸沒在恒溫的水中，穩(wěn)定后，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為0.41L，求水的溫度為多少攝氏度。15．（12分）兩物體A、B并排放在水平地面上，且兩物體接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物體A上，使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，如圖(a)所示，在A、B的速度達(dá)到6m/s時(shí)，撤去推力F.已知A、B質(zhì)量分別為mA＝1kg、mB＝3kg，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，B與地面間沒有摩擦，B物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖(b)所示.g取10m/s2，求：(1)推力F的大小.(2)A物體剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體A、B之間的距離.

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

設(shè)小燈泡L4兩端電壓為，則有副線圈的輸出電壓為，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，原線圈的輸入電壓為，L2、L3兩只燈泡串聯(lián)后的總電壓為；設(shè)通過小燈泡L4電流為，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，則有原線圈電流為，根據(jù)歐姆定律可得通過L2、L3兩只燈泡的電流為，根據(jù)并聯(lián)分流可得通過L1燈泡的電流為，小燈泡L1兩端電壓為，根據(jù)串聯(lián)分壓可知交流電源輸出電壓，根據(jù)電功率公式可知，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；2、C【解析】

A．時(shí)刻，磁場向外增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場向里，故圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)刻，磁場垂直向外減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場向外，故C點(diǎn)的電勢高于D點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．t=0時(shí)刻，懸線的拉力為F，則圓環(huán)重力大小為F，時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢，，故安培力故懸線拉力的大小不超過，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知0~時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)熱故0~T時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選C。3、C【解析】試題分析：由動(dòng)量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動(dòng)量不變，由洛侖茲力與向心力的關(guān)系可得出半徑表達(dá)式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時(shí)間的變化．帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動(dòng)量守恒，故總動(dòng)量不變，總電量也保持不變，由，得：，P、q都不變，可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變，故軌跡應(yīng)為pa，因周期可知，因m增大，故粒子運(yùn)動(dòng)的周期增大，因所對(duì)應(yīng)的弧線不變，圓心角不變，故pa所用的時(shí)間將大于t，C正確；【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題，4、C【解析】

近地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，則有則有第一宇宙速度km/s“吉林一號(hào)”衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，則有聯(lián)立解得km/s故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、B【解析】

A．根據(jù)可得該交變電流的頻率f=50Hz，變壓器不改變頻率，所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．原線圈所接的交變電壓最大值為V，則有效值為30V，根據(jù)，代入數(shù)值解得U=3V，即電壓表的示數(shù)為3V，B項(xiàng)正確；C．燈泡L正常發(fā)光時(shí)，副線圈中的電流為A=2AC項(xiàng)錯(cuò)誤；D．燈泡L的額定功率P=I2R=6WD項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BDE【解析】

A．氣體吸熱，若同時(shí)對(duì)外做功，則氣體內(nèi)能可能減小，溫度也可能降低，A錯(cuò)誤；B．改變氣體的內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，B正確；C．理想氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋—呂薩克定律可知理想氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律理想氣體膨脹對(duì)外做功，所以理想氣體一定吸熱，C錯(cuò)誤；D．理想氣體絕熱膨脹過程，理想氣體對(duì)外做功，沒有吸放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能一定減少，D正確；E．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，E正確。故選BDE。8、BC【解析】

A．變壓器不改變交變電流的頻率，由題可知，交流電壓的頻率為故A錯(cuò)誤；B．由題意可得解得故B正確；C．電源的有效值為設(shè)原、副線圈的匝數(shù)之比為n，則原、副線圈的電流之比為則R0兩端電壓為，根據(jù)原、副線圈電壓比等匝數(shù)比即解得故C正確；D．由原、副線圈中的電流之比等匝數(shù)反比可知，原、副線圈的電流之比為1：2，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解析】

A．由能級(jí)躍遷的頻率條件：h=Em-En可知，光子a的能量為2.55eV，光子b的能量為10.2eV，要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使處于基態(tài)的氫原子電離，A不符合題意；B．氫原子的能級(jí)越高，電子的軌道半徑越大，由庫侖力提供向心力得：又因電子的動(dòng)能，解得電子的動(dòng)能故軌道半徑越大，電子動(dòng)能越小，B符合題意；C．一個(gè)處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射不同譜線最多的方式是逐級(jí)躍遷，故最多可輻射4種不同的譜線，C不符合題意；D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的頻率也比a的高，若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，D符合題意。故選BD。10、AC【解析】

A．設(shè)點(diǎn)電荷的電量為q，三角形的邊長為L，已知b、c兩點(diǎn)處的電荷產(chǎn)生的電場在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小為E，b、c兩點(diǎn)處的電荷在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，夾角為，故b、c兩點(diǎn)處的電荷在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小都是E，故有同理可得a、c兩點(diǎn)處的電荷產(chǎn)生的電場在b點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小也為E，故A正確；B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)處的電荷在e點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小都是由平行四邊形定則可知e點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為故B錯(cuò)誤；C．相對(duì)b、c兩點(diǎn)處的電荷來說，af是一根等勢線，因此比較e、f兩點(diǎn)的電勢只需考慮a點(diǎn)處電荷產(chǎn)生的電場，由此可得e點(diǎn)的電勢高于f點(diǎn)的電勢，故C正確；D．負(fù)電荷在電勢高點(diǎn)電能低，故將負(fù)電荷從e點(diǎn)移到f點(diǎn)，電勢能將增加，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)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、0.735【解析】

(1)[1]游標(biāo)為20分度，精確度為0.05mm，游標(biāo)對(duì)齊的格數(shù)不估讀，則測擋光片的寬度為(2)[2]調(diào)節(jié)軌道的傾角輕推小車后使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速下滑，說明小車的合力為零，而撤去托盤m0和鉤碼m，小車的合力變?yōu)閯t小車加速從A到B過程中合外力做的功為[3]光電門擋住光的時(shí)間極短，求出的平均速度可認(rèn)為是小車通過A、B兩位置的瞬時(shí)速度，有，則小車動(dòng)能的變化量的表達(dá)式為12、0.963.02g【解析】

(1)[1]．用游標(biāo)卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。(3)[2]．小鋼塊通過