2024-2025學(xué)年天津市靜海區(qū)高三下學(xué)期1月期末考試物理試題含解析

2024-2025學(xué)年天津市靜海區(qū)高三下學(xué)期1月期末考試物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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，在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框；在線框右側(cè)有一寬度為d（d>L）、方向垂直紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與線框的右邊框平行?，F(xiàn)使線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)線框的右邊框恰與磁場(chǎng)的左邊界重合，隨后線框進(jìn)入并通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。關(guān)于線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線可能正確的是（）A． B．C． D．2、如圖所示，一架無(wú)人機(jī)執(zhí)行航拍任務(wù)時(shí)正沿直線朝斜向下方向勻速運(yùn)動(dòng)．用G表示無(wú)人機(jī)重力，F(xiàn)表示空氣對(duì)它的作用力，下列四幅圖中能表示此過(guò)程中無(wú)人機(jī)受力情況的是A． B．C． D．3、平均速度定義式為，當(dāng)△t極短時(shí)，可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了下列哪種物理方法（）A．極限思想法B．微元法C．控制變量法D．等效替代法4、圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電阻，與電容器連接成如圖所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電表均為理想交流電表，開(kāi)關(guān)S處于斷電狀態(tài)，則（）A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5WD．若閉合開(kāi)關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿5、如圖所示，N匝矩形線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈面積為S，線圈電阻為R，電流表和電壓表均為理想表，滑動(dòng)變阻器最大值為2R，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)始終為B．電流表示數(shù)的最大值C．線圈最大輸出功率為D．僅將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大6、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質(zhì)量為m的小滑塊。剛開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧未超出彈性限度。下列關(guān)于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．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、如圖所示，光滑圓環(huán)固定在豎直面內(nèi)，一個(gè)小球套在環(huán)上，用穿過(guò)圓環(huán)頂端光滑小孔的細(xì)線連接，現(xiàn)用水平力F拉細(xì)線，使小球緩慢沿圓環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中圓環(huán)對(duì)小球的彈力為N，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．F增大 B．F減小C．N不變 D．N增大8、如圖甲所示，在平靜湖面上有兩個(gè)相距2m的波源S1、S2上下振動(dòng)產(chǎn)生兩列水波，S1、S2波源振動(dòng)圖象分別如圖乙.丙所示。在兩波源的連線，上有M、N兩點(diǎn)，M點(diǎn)距波源S1為0.8m，N點(diǎn)距波源S2為0.9m。已知水波在該湖面上的傳播速度為0.2m/s，從0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)10s時(shí)，下列說(shuō)法正確的是________。A．M點(diǎn)的振幅為10cmB．N點(diǎn)的振幅為10cmC．N點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．N點(diǎn)位移為－30cmE.M點(diǎn)位移為10cm9、下列說(shuō)法正確的是（）A．水亀可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有表面張力B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間離時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小D．液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)E.氣體分子無(wú)論在什么溫度下，其分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)10、一物體靜止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0，其速度變?yōu)関；若物體由靜止開(kāi)始受恒力2F作用，經(jīng)時(shí)間t0，其速度可能變?yōu)椋ǎ〢．v B．2v C．3v D．4v三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻：①實(shí)驗(yàn)室除提供開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻Rv=10kΩ）電流表：G（量程3mA，內(nèi)阻Rg=100Ω）電流表：A（量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω）滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0-10Ω，額定電流2A）R2（阻值范圍0-1000Ω，額定電流1A）定值電阻：R3=0.5Ω該同學(xué)依據(jù)器材畫(huà)出了如圖所示的原理圖，他沒(méi)有選用電流表A的原因是___________；②該同學(xué)將電流表G與定值電阻R3并聯(lián)，實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_______A；③為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器_______（填寫(xiě)器材的符號(hào)）；④該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=_______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x，繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實(shí)驗(yàn)中由于電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_______其真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出-x圖像，如圖丙所示。圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ＝_______，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量_______（選填“有”或“沒(méi)有”）影響。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，在x<0區(qū)域內(nèi)存在一圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓心O1坐標(biāo)為（-d，0），半徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與豎直平面垂直，x≥0區(qū)域存在另一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有兩塊粒子收集板如圖所示放置，其中的端點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為（d，0）、（d，）、（3d，0），收集板兩側(cè)均可收集粒子。在第三象限中，有一寬度為2d粒子源持續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射速率均為v的粒子，粒子沿x軸方向均勻分布，經(jīng)圓形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均從O點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)。已知粒子的電荷量為+q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)，不考慮粒子間的相互作用，求：(1)圓形磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向；(2)粒子運(yùn)動(dòng)到收集板上時(shí)，即刻被吸收，求收集板上有粒子到達(dá)的總長(zhǎng)度；(3)收集板BC與收集板AB收集的粒子數(shù)之比。14．（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑形軌道的底端恰好與光滑水平面相切。質(zhì)量M=3.0kg的小物塊B靜止在水平面上。質(zhì)量m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h(yuǎn)=0.80m的P點(diǎn)沿軌道從靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)弧形軌道的最低點(diǎn)Q滑上水平面與B相碰，碰后兩個(gè)物體以共同速度運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)A經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大?。?2)A與B碰后共同速度的大??；(3)碰撞過(guò)程中，A與B組成的系統(tǒng)所損失的機(jī)械能ΔE。15．（12分）寬為L(zhǎng)且電阻不計(jì)的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌間部分的電阻為r，以速度v0在導(dǎo)軌上水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于磁場(chǎng)外的電阻阻值為R，在相距為d的平行金屬板的下極板附近有一粒子源，可以向各個(gè)方向釋放質(zhì)量為m，電荷量為+q，速率均為v的大量粒子，且有部分粒子一定能到達(dá)上極板，粒子重力不計(jì)。求粒子射中上極板的面積。

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、B【解析】

當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有兩個(gè)過(guò)程產(chǎn)生安培力，即進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)兩個(gè)過(guò)程；其中任一過(guò)程中線框受到的安培力，故線框做加速度越來(lái)越小的減速運(yùn)動(dòng)，不是勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不論是進(jìn)入磁場(chǎng)還是離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，安培力方向不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，B正確。故選B。2、B【解析】

由于無(wú)人機(jī)正沿直線朝斜向下方勻速運(yùn)動(dòng)即所受合外力為零，所以只有B圖受力可能為零，故B正確．3、A【解析】

當(dāng)極短時(shí)，可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該物理方法為極限的思想方法?！驹斀狻科骄俣榷x式為，當(dāng)時(shí)間極短時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，該思想是極限的思想方法，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。極限思想法是一種很重要的思想方法，在高中物理中經(jīng)常用到．要理解并能很好地掌握。4、C【解析】

A．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2的電壓，由圖可知原線圈電壓為100V，所以副線圈電壓為10V，則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為5V≈7.07V，故A錯(cuò)誤；B．由A的分析可知，副線圈電流為所以原線圈電流為故B錯(cuò)誤；C．電阻R1、R2上消耗的功率為故C正確；D．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω，所以并聯(lián)部分的電壓為最大值為，所以電容器不會(huì)被擊穿，故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

AB．線圈中產(chǎn)生的交流電最大值為有效值電流表示數(shù)是電流表示數(shù)的最大值電壓表兩端電壓是路端電壓選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源輸出功率最大，線圈最大輸出功率為選項(xiàng)C正確；D．僅將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電阻變大，則電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

小滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運(yùn)動(dòng)的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。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、BC【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，N，三個(gè)力。滿足受力平衡。作出受力分析圖如圖所示；

由圖可知△OAB∽△GFA，即：小球沿圓環(huán)緩慢上移時(shí)，半徑不變，AB長(zhǎng)度減小，故F減小，N不變；

A.F增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.F減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.N不變，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.N增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、ACD【解析】

ABC．由圖乙或丙可知，周期為2s，且兩波的振動(dòng)步調(diào)相反，則波長(zhǎng)為x=vT=0.4mM點(diǎn)到兩波源的距離差為則M點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，N點(diǎn)到兩波源的距離差為則N點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，因此M點(diǎn)的振幅為10cm，N點(diǎn)振幅為30cm，故A正確，B錯(cuò)誤，C正確；D．兩列波傳到N點(diǎn)所用的時(shí)間分別為5.5s和4.5s，到10s時(shí)s1波使N點(diǎn)振動(dòng)此時(shí)振動(dòng)在波谷，到10s時(shí)s2波使N點(diǎn)振動(dòng)此時(shí)也在波谷，則到10s時(shí)N點(diǎn)位移為－30cm，故D正確；E．兩列波傳到M點(diǎn)所用的時(shí)間分別為4.0s和6.0s，到10s時(shí)s1波使M點(diǎn)振動(dòng)此時(shí)振動(dòng)在平衡位置，到10s時(shí)s2波使M點(diǎn)振動(dòng)此時(shí)也在平衡位置，則到10s時(shí)M點(diǎn)位移為0，故E錯(cuò)誤。故選ACD。9、ADE【解析】

A．水雖可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有表面張力的緣故，故A符合題意；B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱；而熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他方面的變化，故B不符合題意；C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故C不符合題意；D．液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)，故D符合題意；E．氣體分子無(wú)論在什么溫度下，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律知道氣體的分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)，故E符合題意。故選ADE。10、CD【解析】

設(shè)恒力與水平方向夾角為，物體質(zhì)量為m，動(dòng)摩擦力因數(shù)為，由牛頓第二定律有得同理當(dāng)拉力變?yōu)?F時(shí)，有由速度公式可知，速度將大于原來(lái)的2倍，故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、量程與被測(cè)電流值相比較太大0.603R11.480.84（0.70-0.90之間都給分）【解析】

①[1]一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約E=1．5V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，它的阻值范圍是0-10Ω，電路中最小電流約為電流表A的量程是3A，被測(cè)電流值與電流表量程相比差距太大，因此不能用電流表A。②[2]改裝后電流表量程：③[3]根據(jù)以上分析可知，選用的滑動(dòng)變阻器是R1。④[4][5]由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1．48V圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識(shí)知：則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω12、1.490.45小于kS沒(méi)有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故E=1.49V；

圖象的斜率表示(r+R0)，則解得r=1.45-1.0=0.45Ω(2)[3]由圖示可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示

由圖象可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。(3)[4][5]根據(jù)歐姆定律可知，電阻則可知解得ρ=kS若考慮電流表的內(nèi)阻，則，則圖象的斜率不變，所以得出的電阻率沒(méi)有影響。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)垂直紙面向外；(2)(3)1:1【解析】

(1)粒子帶正電且在圓形磁場(chǎng)中向右偏轉(zhuǎn)，可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；(2)利用旋轉(zhuǎn)圓可以知道，粒子平行于Y軸射入圓形磁場(chǎng)中，且都從同一點(diǎn)O射入右邊的磁場(chǎng)中，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圓半徑必與圓形磁場(chǎng)的半徑是相同的，即為d；粒子進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度也為B，可知粒子在右邊磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓軌跡半徑也為r=d；打在AB收集板上的臨界情況分別是軌跡圓與AB板相切，即沿x軸正方向射入的粒子，和粒子剛好過(guò)A點(diǎn)的粒子，故AB板上粒子打的區(qū)域長(zhǎng)度為d。而粒子只有從第四象限進(jìn)入右邊磁場(chǎng)才有可能打在收集板BC上。根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子剛好經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，軌跡圓圓心O2和原點(diǎn)O以及A點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正三角形，可得：粒子與x軸正方向成30°向下。此時(shí)粒子剛好打到BC板上的P1點(diǎn)。由幾何關(guān)系可知OAP1O1為菱形，且AP1與BC垂直，則由幾何關(guān)系可得，粒子在板上打的最遠(yuǎn)距離是當(dāng)直徑作為弦的時(shí)候，此時(shí)與BC的交點(diǎn)為P2，根據(jù)點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)可得，三角形ABC是直