河北省雄安新區(qū)部分高中2024屆高三下學期三?？荚?物理 含解析

物理試卷本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。共8頁，滿分100分，考試時間75分鐘。第I卷（選擇題 共46分）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28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.呼氣實驗可用于檢測胃部有無感染幽門螺桿菌，通過檢測呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可診斷。已知發(fā)生β衰變的半衰期為5730年，衰變方程為。下列說法正確的是（）A.X為B.β射線比γ射線的穿透能力弱C.衰變產(chǎn)生的是核外電子被電離產(chǎn)生的D.一般服下藥物15分鐘后再檢測，是為了避免由于的衰變而明顯降低檢測準確性2.超級電容器儲存的大量電能是電磁炮瞬間大電流發(fā)射的重要基礎，如圖所示。若超級電容器的電容為C，充電電壓為U，發(fā)射一枚電磁炮的炮彈所需電量為超級電容所存儲電荷的5%，炮彈質量為m，導軌寬為l，導體推桿垂直導軌并良好接觸，垂直導軌平面的磁場的磁感應強度為B，不計空氣阻力和摩擦，則炮彈出膛的速度為（）A. B. C. D.3.用不同波長的光照射光電管陰極來探究光電效應的規(guī)律時，根據(jù)光電管的遏止電壓Uc與對應入射光的波長入作出的圖像如圖所示。已知光電子的電荷量大小為e，光速為c，下列說法正確的是（）A.該光電管陰極材料的極限頻率大小為B.由圖像可得普朗克常量C.當用波長的光照射光電管的陰極時，光電子的最大初動能為2beD.當用波長的光照射光電管的陰極時，光電子的最大初動能為be4.中國古代建筑源遠流長，門閂就凝結了勞動人民的智慧和汗水。下圖是一種豎直門閂的原理圖：當在水平槽內向右推動下方木塊A時，使木塊B沿豎直槽向上運動，方可啟動門閂。A、B間的接觸面與水平方向成45°角，A、B間的動摩擦因數(shù)為0.3，木塊B質量為m，重力加速度為g。假設水平槽、豎直槽表面均光滑，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。為了使門閂啟動，施加在木塊A上的水平力F至少為（）A. B. C. D.5.如圖甲所示，一艘正在進行順時針急轉彎訓練的航母，運動軌跡可視作半徑為R的水平圓周。航母在圓周運動中，船身發(fā)生了向外側傾斜，且甲板的垂線與豎直方向的夾角為θ，船體后視簡圖如圖乙所示。一質量為m的小物塊放在甲板上，與甲板始終保持相對靜止，兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ（μ>tanθ）。假設航母的運動半徑R、夾角θ不隨航速改變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A.航母對小物塊的支持力為mgcosθB.小物塊可能只受重力、支持力兩個力的作用C.航母的航速越大，則小物塊受到的摩擦力越大D.航母的最大航速為6.如圖所示，兩通電長直導線沿正方體的A'D'邊和BB'邊放置，分別通過大小相等、方向如圖中所示的恒定電流。一閉合圓形金屬小線圈，初始位置圓心在A點，可沿不同方向以相同速率做勻速直線運動，運動過程中小線圈平面始終與AA'B'B平面平行。沿AD方向觀察，不考慮地磁場影響，下列說法正確的是（）A.C和D兩點的磁感應強度相同B.C點的磁感應強度方向由D點指向C點C.小線圈由A點向A'點移動時能產(chǎn)生順時針方向的感應電流D.小線圈由A點向D點移動時能產(chǎn)生逆時針方向的感應電流7.自耦變壓器是一種初、次級間無須絕緣的特種變壓器，其輸出和輸入共用同一組線圈。如圖甲所示的自耦變壓器，環(huán)形鐵芯上只繞有一個匝數(shù)n0=200的線圈，通過滑動觸頭P可以改變負載端線圈的匝數(shù)。已知輸入端a與線圈觸點M間的線圈匝數(shù)為50匝，定值電阻R0=16Ω，R1=27Ω，滑動變阻器R2的總阻值足夠大，交流電壓表為理想電表，線圈電阻不計、忽略漏磁。當在a、b端輸入如圖乙所示的交變電流時，下列說法正確的是（）A.當P滑至M、K旋至c時，定值電阻R0消耗的功率為169WB.通過定值電阻R0的電流方向每秒改變50次C.當P滑至M、K旋至c時，電壓表的示數(shù)約為208VD.若P滑至M、K旋至d，當滑動變阻器R2消耗的功率最大時，R2接入的阻值為8Ω二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.電磁波從光疏介質射向光密介質，在兩介質的分界面上發(fā)生反射時，其相位會發(fā)生180°的變化。一艘船在25m高的桅桿頂部有一根天線，向位于海邊150m高的懸崖頂處的接收站發(fā)射無線電波，當船行駛至離懸崖2000m時，因為海平面反射無線電波而失去無線電聯(lián)系，已知，.則該船所用無線電波波長可能為（）A.1.85m B.2.47m C.3.70m D.4.94m9.為監(jiān)控非法入侵南海島嶼的船只，北斗系統(tǒng)中有顆近似在圓軌道上繞地球運動的衛(wèi)星，衛(wèi)星控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運行軌跡圖如圖所示，它記錄了該衛(wèi)星在地球表面垂直投影的位置變化；圖中表示在一段時間內飛船繞地球圓周飛行四周，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④，圖中分別標出了各地點的經(jīng)緯度（如：在軌跡①通過赤道時的經(jīng)度為西經(jīng)157.5°，繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時的經(jīng)度為180°），受稀薄大氣的影響，每隔一段時間須啟動衛(wèi)星上的發(fā)動機來修正軌道。下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星的周期約為100minB.大氣阻力會使該衛(wèi)星的軌道變低C.該衛(wèi)星的軌道平面可能與赤道共面D.發(fā)動機工作時對衛(wèi)星做正功，軌道修正后衛(wèi)星的動能將變小10.如圖所示，五人制足球比賽的球門高2m，寬3m。在某次比賽中，一同學在球門前2.5m處的O點將足球射向球門，足球在運動的最高點恰好擊中球門橫梁中點P。足球經(jīng)過橫梁反彈后，垂直CD的速度分量大小變?yōu)樵瓉淼?.6倍，平行CD的速度分量不變，落在Q點。已知BO垂直AB，足球質量為0.4kg，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A.足球的初速度大小為 B.落地時的速度大小為C.落地點Q與O的距離為 D.橫梁對足球的沖量大小為第II卷（非選擇題 共54分）三、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.（4分）如圖所示，將一輕質彈簧左端固定。然后從彈簧原長位置開始向左依次標記“0”“1”“2”“3”“4”五個位置。彈簧原長左側桌面光滑、右側桌面粗糙程度均勻。再用兩個由同種材料制作的物塊m、M放在彈簧右端，將彈簧右端分別壓至“1”“2”“3”“4”位置由靜正釋放，測量出物塊每次停止運動時的位置到釋放點的距離x1、x2、x3、x4，得到數(shù)據(jù)如下表：x1x2x3x4m=0.1kg0.20m0.79m1.81m3.19mM0.39m1.58m3.63m6.40m（1）從同一位置由靜止釋放，質量大的物塊向前滑行的最大距離較（填“大”或“小”）；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，物塊M的質量為kg（結果保留1位有效數(shù)字）；（3）若將“0”“1”“2”“3”“4”五個相鄰位置間的距離設為、、、，已知彈簧在彈性限度內，彈性勢能的大小與彈簧形變量的二次方成正比，則根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知、、、大小關系為（填“近似相等”“依次增大”或“依次減小”）。12.（10分）某物理興趣小組發(fā)現(xiàn)實驗室里的多用電表歐姆擋配備了兩塊電池，在弄懂原理后受此啟發(fā)嘗試設計了一款如圖所示的具有“×1”和“×10”兩種倍率的簡易歐姆表。所用器材有：兩節(jié)干電池，電動勢E1=E2=1.5V，內阻均不計；靈敏電流計G，滿偏電流Ig=500μA，Rg=195Ω；電阻箱R1、R2，滑動變阻器R3；定值電阻R4、R5；S為單刀雙擲開關；紅黑表筆各一支；導線若干。（1）a表筆應為（填“紅”或“黑”）表筆。當開關S接（填“1”或“2”）時，歐姆表的倍率為“×1”擋。（2）該興趣小組發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的歐姆表刻度盤在正中央的刻度數(shù)為“15”，為與常用歐姆表保持一致，現(xiàn)將該表的正中央數(shù)值也設為“15”。經(jīng)同學們的理論探究，得出R1=Ω，R2=Ω，并按此調整R1、R2為相應的阻值。（3）小組成員按照一定的規(guī)律繪制歐姆表刻度替掉靈敏電流計的表盤，刻度盤正中央的數(shù)值標為15，最右邊滿偏電流Ig處的數(shù)值標為0，處的數(shù)值標為。（4）該小組用制作好的歐姆表測量未知電阻Rx。選擇“×10”擋，紅黑表筆短接，調節(jié)R3使靈敏電流計滿偏，再將R2接到紅黑表筆間，此時指針指在了處，則R2=Ω。13.（10分）如圖所示，爆米花機是一種對谷物進行膨化加工的裝置，主體為一導熱良好的鋼制罐體，罐體的容積為，兩端分別焊接了支撐軸和搖柄。在p0=1atm（標準大氣壓）的氣壓、27℃的干燥環(huán)境下打開閥門向罐體內放入的谷物，關閉閥門。將支撐軸和搖柄架設在火爐的支架上進行旋轉加熱，谷物內部分水分汽化成高壓水蒸氣與罐內空氣形成混合氣體。當罐內混合氣體溫度為627℃、壓強為6atm時，打開閥門。因為外部壓強突然變小，巨大的壓強差使得谷物迅速膨脹，從而達到膨化的效果。忽略谷物間隙氣體的體積和在罐體內加熱過程中谷物體積的變化。已知絕對零度為℃。（1）從開始加熱到壓強變?yōu)?atm時，求罐體內水蒸氣的分壓強；（2）打開閥門后的混合氣體迅速膨脹對外做功使得谷物全部噴出，當混合氣體溫度為127℃時，求罐體內剩余混合氣體質量占原有混合氣體質量的百分比。14.（14分）如圖所示，兩個完全相同的光滑直角三角形斜面體固定在水平地面上，傾角均為θ=30°，斜面體頂端均固定相同的輕質滑輪。兩根等長的輕細線均繞過滑輪，一端與放在斜面上的質量均為m的物塊A、B相連，另一端與質量為2m的物塊C連接。一開始用外力托住物塊A、B、C，細線處于拉直狀態(tài)，此時物塊C距離地面的高度為h0，同時撤去外力后，物塊C開始向下運動。已知物塊C觸地后速度立即變?yōu)榱悖晃飰KC被提起時，細線瞬間繃直，繃直瞬間細線上的拉力非常大，從細線繃直到物塊C再次落地前，細線均保持拉直狀態(tài)，在整個運動過程中，細線始終不會脫離滑輪，物塊A、B不會與滑輪相碰。不計一切摩擦，重力加速度為g，求：（1）物塊C第一次觸地過程中損失的機械能；（2）物塊C第一次觸地后上升的最大高度h1；（3）物塊C從開始下落到最終停止運動所經(jīng)歷的時間t。15.（16分）如圖所示，直角坐標系中，有一平行于y軸長度為0.5L的線狀離子源MN，M端在x軸上，坐標，離子源發(fā)射的正離子初速度大小均為v，方向平行于x軸正方向，且發(fā)射的正離子沿MN均勻分布，每個離子質量為m，電荷量為q；在x≥L、y≤0區(qū)間內加一垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B1的圓形邊界勻強磁場（未畫出），能使離子源發(fā)射的全部正離子經(jīng)過原點O，不計離子重力及離子間的相互作用。（1）求磁感應強度B1的取值范圍。（2）若磁感應強度B1取最小值，在第一象限加垂直紙面向里、磁感應強度大小為B2的勻強磁場，在第二象限加垂直紙面向外、磁感應強度大小為B3的勻強磁場，已知B1=B2=B3，離子發(fā)射前，在y軸上放置長度為0.8L的探測板PQ，只有打到探測板左側表面的離子才能被探測到。=1\*GB3①求全部正離子經(jīng)過原點O時與y軸正方向夾角的范圍；②若探測板下端Q的縱坐標yQ=2.4L，求離子探測率η（即探測板探測到的離子數(shù)占總離子數(shù)的比例）；③若探測板位置在y軸上可變，Q端縱坐標滿足0<yQ<4L，求離子探測率η與yQ的關系。

參考答案及解析一、單項選擇題1.B 2.A 3.C 4.D 5.C 6.D 7.A二、多項選擇題8.AC 9.BD 10.AC三、非選擇題11.（l）?。?分）（2）0.05（2分）（3）近似相等（1分）12.（1）紅（1分） 1（1分）（2）1（2分） 4（2分）（3）5（2分）（4）300（2分）13.（1）3atm（2）50%【解析】（1）對原有空氣，根據(jù)查理定律有其中，聯(lián)立可得從開始加熱到壓強變?yōu)?atm時，罐體內水蒸氣的分壓強為（2）設罐體的體積為V0，對混合氣體分析，由理想氣體狀態(tài)方程可得其中可得則有罐體內剩余混合氣體質量占原有混合氣體質量的百分比為14.（1）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律，對A有對C有解得從C開始下落到C落地前，有C落地過程中的機械能損失為解得（2）C觸地后，A、B先沿著斜面上滑再下滑，下滑至細線再次繃緊時的速度仍為v1。細線緊繃瞬間，設一根繩上作用力的沖量大小為I，重力沖量因作用時間極短忽略不計。對A、C列動量定理，有解得C之后做加速度為的勻減速運動，最終上升高度記為h1，故解得（3）將C到達最高點到下一次回到最高點的過程看作第一過程，此過程中，C由最高點下落的時間，A、B此后上滑后下滑至再次繃直的時間C上升至最高點所用時間總用時第二個過程與第一個過程的區(qū)別在于初始下落高度由h0變?yōu)?，由第?）問的方程可知第三次初始下落高度為故可得第二過程總用時第三過程總用時第四過程總用時物塊C從開始運