河南省2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

秘密★启用前 。斜火加事外的金站日 普通高中2024一2025学年（上）高三年级期末考试分M点 物 理 《民中容丝量算奇指风对口 注意事项：机白通道，从的 海迎某，测明酸 L答卷前，考生务必将自己的姓名、班级，考场号、座位号，考生号填写在答题卡上， 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在 本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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 符合题目要求。 1,太阳内部的核反应主要是氢元素转变为氨元素的核反应，其中一种核反应方程是3日一 X十e,则下列说法正确的是 A.X是He B.此核反应是a衰变 C.此核反应是B衰变 D.e来自原子核 2.学校秋季运动会上，某同学参加铅球比赛，比赛时先后两次将同一铅球从同一点P掷出，铅 球轨迹如图所示，第二次的成绩比第一次的好，但铅球两次在空中运动时的最大高度相同， 不计空气阻力，不计铅球大小，则第二次与第一次相比，下列判断正确的是 A铅球第二次在空中运动时间长两。、西式H塘P 某这不洞倒成品 B.铅球第二次重力做功多 C.铅球第二次落地时重力的瞬时功率大 D.该同学第二次对铅球做功多 3.波动现象在自然界中普遍存在，波的应用已深入到生产、生活的方方面面。一列简谐横波在 某均匀介质中沿直线由M向N传播，M和N两个质点的平衡位置相距12m,图甲是质点 M的振动图像，图乙是质点N的振动图像，t=0时刻质点M和质点N间只有一个波 峰。则 小延率山险册中，司合网之人 cm 处于静出法外 凶 ) 卧-7申入能两， 甲 乙，通过视 A.在0~4s内，N质点运动的路程为12cm 物理试题第1页（共8页） B.该波的传播速度为16m/s C质点M位于平衡位置时，质点N一定处于波谷 D.该列波在传播过程中遇到颜率为。，5的另一列波时，可能发生干涉现象 4如图所示，某热水瓶的容积为V.瓶中好有体积为y的热水，瓶塞将瓶口封闭，瓶中气体 压强为1.2p,温度为87℃，环境大气压强为将瓶塞打开，一会儿瓶中气体温度变为 57℃，瓶中气体可看成理想气体，则从打开瓶塞至瓶中气体温度变为57℃的过程中，验出 热水瓶的气体质量与未打开瓶塞时瓶中气体质量之比为 A员 B品 c n 5.如图所示，a,b两颗卫星均沿顺时针方向绕地球做匀速圆周运动，口、b两卫星与地心连线在 相等时间内扫过的面积之比为2：3，若卫星4做圆周运动的周期为T。,则α、b两卫星相邻 两次距离最近的时间间隔为 A。 B 8 6.如图所示为某电吹风的内部简化电路图，电机的内阻为，额定功率为P,定值电阻的阻值 为R,理想变压器原、副线圈的匝数比为k,在α、b两端输人电压有效值恒定的正弦交流电， S断开时，电机刚好能正常工作，将S闭合，a、b两端输入的功率是S断开时a、b两端输人 功率的3倍，则下列判断正确的是 A.S闭合后，电机的功率减小 BR-2r C.a、b两端输人电压有效值为k√2PR D.S闭合时，变压器别线周中的电流为震+，月 物理试题第2页（共8页） 7如图所示，一水平传送带以速度口沿逆时针方向匀速转动，一碳块从传送带左端以初速度 向右滑上水平传送带，碳块与传送带间的动摩擦因数恒定，下列说法错误的是 游力阿克具0,4O 生A风29，生 A.当碳块从传送带右端滑离时，若。一定，心越大，传送带上的划痕越长 ,. B当碳块从传送带右端滑离时，若。一定，心。越大，传送带上的划痕越长时A C.当碳块从传送带左端滑离时，若)一定，越大，传送带上的划痕越长 当两， D.当碳块从传送带左端滑离时，若。一定，v越大，传送带上的划痕越长 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，有多项符 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.如图所示为某静电除尘器的电场分布图（俯视图），一个带电尘埃在电场中运动最终落在集 尘板上，轨迹如图中虚线所示，A、B、C、D、F为静电场中的五个点，不计尘埃的重力，则下 列判断正确的是 。式小大酸孤的细的益诗托斜视金 集 尘 之机地姓第翰数胜斜制金到，。利 相动测量度电使的纯 +++十++++日 板 的。骨题金中野女步了 放电板 0,,阻 集 ++++++++九 的小年闲金中版或g 板 则中阳。分共，恐小2共显本：面到数非，三 ,A带电尘埃带正电 安蓝止罪的骐出督提是始示间丹图晚处地小读其（食） B,带电尘埃从A运动到B,电势能先增大后减小日t,微1零入实性的宝同直 C.F点比C点电势低 1 ,内 行识 D.带电尘埃在C点的加速度比在D点的加速度大 9.粗细均匀、质量为m、半径为R的金属圆环用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，圆环 处在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环环面向外，磁场的磁感应强度大小为B,环上P、Q两 点连有轻质软导线，P、Q两点连线水平，间距为R,重力加速度为g,通过软导线给圆环通 入恒定电流，结果悬线作用力恰好为零，不计软导线对圆环的作用力，则下列判断正确的是 物理试题第3页（共8页） A圆环中电流从P点流入 B通过软导线流入线圈的恒定电流的大小为景 CP、Q两点间圆环优弧部分受到的安塔力大小为写mg DP.Q两点同圆环劣驱部分受到的安路力大小为名mg 10如图所示，足够长的光滑平行金属导轨周定在绝缘水平面上，导轨间距为L,垂直于导轨的 虚线MN右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，左侧有垂直于导轨平面向上的匀强磁 场，两磁场的磁感应强度大小均为B,金属棒ab静止在导轨上口b两金属棒的质量分别 为m,2m,接入电路的电阻分别为2R、R,不计导轨电阻，给金属棒α一个向右、大小为， 的初速度，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，则下列判断正确的是 M 反所全，题日道看 分间小其式布滴国使 N ),,人，很到中明型，1 A金属棒6开始运动时的加速度大小为6nR B2Lvo 虽函吹 Ba、b两金属棒组成的系统动量守恒 C运动过程中通过金属棒a的电荷量大小为3B 2mvo D.运动过程中金属棒b中产生的焦耳热为gm6 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)某实验小组设计了如图甲所示的装置测当地的重力加速度。小球被吸在电磁铁上， 竖直固定的刻度尺零刻度在上端，并且零刻度与小球球心对齐。小球球心刚好在光电门正 上方。 0袋拉0出1 电磁铁 大我州地点日事出氨的点力合小口 活网，杰水增千生对排 一0一，式殖调，出前形 9,91凡，8比小大 中光电门 向由食H一-5式地，中这游管 武衣圆律早殊女服，日比夏 09姓早冰谢 景馆重西比校不顶，代讯的甲 议早林，零乙试讯中始是果整，走中家出 物理试题第4页（共8页） (1)先用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径一 mm; (2)给电磁铁断电让小球下落，记录小球通过光电门的挡光时间：及光电门在刻度尺所对 的刻度值x,多次改变光电门的位置重复实验，测得多组：及x的值，小组成员小王同学根 据数据作出}工图像，得到图像的斜率为，则求得当地的重力加速度g一》（用 卧k,d表示)： (3)若小球的球心与光电门不正好在同一条竖直线上，实验测得的重力加速度（填 “大于”“小于”或“等于”)当地重力加速度的实际值。 12.(8分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)该同学先用多用电表粗测电池的电动势，将多用电表选择开关拨到直流电压“2.5V” 挡，将多用电表的 (填“红”或“黑”)表笔与电池的正极相连，另一表笔与电池的负 极相连，多用电表的示数如图甲所示，则粗测电池的电动势为 100200ul A m 甲 乙 丙 (2)为了精确测量该电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：干电池一节，电流表A(量 程100mA,内阻rA=102),电压表V(量程3V,内阻约3000)，电阻箱R1(阻值 0~99.992),电阻箱R2(阻值0~9.9992)，开关一个，导线若干。由于电流表量程太小， 实验时，将电阻箱R2与电流表并联，使量程扩大为0.6A,并且要求消除电表内阻引起的 实验误差，该同学设计了如图乙所示电路，则电阻箱R,接入电路的阻值R,= Q: 闭合开关前将电阻箱R:接人电路的阻值调到最大，闭合开关S,多次改变R1的阻值，测得 多组R接人电路的阻值R及对应的电流表的示数1，作出R图像，得到图像的斜率为 1,图像与纵轴的截距为b1,则电池的电动势E= ,内阻r= (后两空 用k1、b1表示) (3)该同学又设计了如图丙所示的电路，根据图示电路测量时，多次调节电阻箱R1,得到多 组电压表V及对应的电流表A的示数U、I,作出U-I图像，得到图像的斜率为k2,图像 与纵轴的截距为b2,根据数据求得的电源电动势和内阻 (填“存在”或“不存在”) 因电压表内阻引起的系统误差。 物理试题第5页（共8页） 13.(10分)如图所示，一种透明柱状材料的横截面是由一个等腰梯形OMNP和一个圆组 成，圆的半径OP=R=33 m,一束单色光从等腰梯形MN边的中点A垂直MN射入， 在圆弧上B点恰好发生全反射后射向OQ边上的D点（光路未画出），已知R=2MN, ∠OPN=∠POM=60°，光在真空中的传播速度为c=3×103m/s,不考虑多次反射的情 况，求： (1)透明柱状材料的折射率n; (2)光线从A点到D点的传播时间1。U 直过数界球的单淘年，业的的册 血羊一玉湖单等势“甲 国组成的点 组)人，考中，对一的申千，本材器的典群室每定，钢内暗使际的申和红南节中(3) 道可)，1路，000代围内对龙野)7奏迅中，001=国内，A001雪 ,小大码量责蓝中于由，千苦叁早，个一关下，(00吧0一0曲国)员静钢中，0一 的豆5四闪东巾有乳变且共，A日0比大“昏量剪，代头前中是：员前围的部，起城灵 :2 一，身弟报如强中人进江静销中顿，战示洞5圆T卡行学同海，丝到细家 街，曲班九变光发2关（合的，大民一道望阳祖人划管围中合国 武来候曲图置外，身团刀1遗示的浙中的数以的国浴架由人到风医 空两京) 烟内 一楚低中的断出限，4比魂斯的部升图 (头d,用 达囹昏，牙消图申计两为途，撕温示图鞋琳，州中始丙鞋政工片货又学同资( 赠刚，：A长幸除的团险，别11J出，1，U暗人成出的血以灯V寿量 (“市不“发”方节“赋 闲内时世收中精中的那来琳，水贴的城日 单野疏的团因内头品由因 物理试题第6页（共8页） 1达12分)如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一圆驱体A静止在光滑水平面上，圆弧 面光滑，最低点与水平面相切，质量为加的奇块B静止在光滑水平面上，B到圆孤面最任 点的距离为R,物块C静止在物块B的右侧，给圆纸体A一个水平向右的恒定推力F(未 知)，使圆弧体A从静止开始向右运动，当侧而最低点到达物块B处时，撒去推力：此后 物块B刚好能滑到圆弧面的最高点，重力加速度为g,不计物块的大小。 (1)求撤去推力时圆弧体的速度大小a: (2)求推力F的大小及推力作用的时间t: (3)物块B滑离圆弧体后与C发生弹性磁撞，要使物块B不再滑上圆弧面，物块C的质量 M应满足什么条件. 人A 物理试题第7页（共8页） 15.(18分)如图所示，平面直角坐标系的第二象限内，抛物线y=x与y轴之间有沿y轴负 洲方向的匀强电场，在半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外，磁感应强度为B的匀 未 强磁场，圆与x轴相切于P点，在第一、四象限内有垂直于坐标平面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，在第一象限内有一平行于x轴的荧光屏（图中未画出），在P点沿与x轴负方 向成60角的方向射出质量为m、电荷量为？的带正电的粒子，粒子在圆形磁场中偏转后 沿x轴正方向进人电场，经电场偏转刚好从坐标原点射人第一、四象限内的匀强磁场中， 粒子经磁场偏转后恰好垂直打在荧光屏上。已知表-欢，不计粒子的重力。 (公 间孔 (1)求粒子从P点射出的初速度大小： 况公光出 (2)求匀强电场的电场强度大小： (3)改变粒子在P点射人磁场的速度方向，试分析粒子经电场偏转后是否仍能通过坐标原 一点，粒子是否仍能垂直打在荧光屏上？ P 物理试题第8页（共8页）普通高中2024一2025学年（上）高三年级期末考试 物理 参考答案 1.D解析：根据质量数、电荷数守恒可知，X 的质量之比为m=V-95V= 是He,A项错误；此核反应是轻核聚变，B、 立A项正 C项错误；e是由原子核中的质子变成中子 确。故选A。 释放的，来自原子核，D项正确。故选D。 5.D解析：设卫星做圆周运动的半径为r,则 2.D解析：由于最大高度相同，因此铅球两次 在空中运动的时间一样长，抛出点相同，因 G=m(停解得T=2高则单 此从抛出到落地重力做功相同，A、B项错 位时间内卫星与地心连线扫过的面积S。 误：由于最大高度相同，因此抛出时竖直方 2 =2√GM,因此a,b两卫星做圆周运 向的初速度相同，落地时竖直方向的分速度 相同，落地时重力的瞬时功率相同，C项错 动的半径之比为r。:r6=4:9,则T6= 误；由于第二次成绩好，因此第二次抛出时 gT。,设a,b两卫星相邻两次距离最近的时 水平分速度大，第二次抛出时初速度大，根 据功能关系可知，该同学第二次对铅球做功 间间隔为，则元。一 t=1,解得t= 多，D项正确。故选D。 To 8 3.D解析：由振动图像可知周期为2s,在0~ 4s内，N质点运动2个周期，路程为s= 名T,D项正确。故选D 3cm×8=24cm,选项A错误；波的传播方 6.C解析：设a、b两端输入电压有效值为U, 向由M向N,t=0时刻M、N间仅有一个 则变压器副线圈两端电压为，S闭合后，电 波峰，则有子A=12m,解得入=16m,该简 机两端的电压不变，电机功率不变，A项错 误；由于电机是非纯电阻用电器，因此R≠ 谐横波的波速为v=行=8m/s,选项B错 误；由甲、乙振动图像可知，M位于平衡位置 2,B项错误；由题意可知S闭合后电阻功 时，V可能位于波谷也可能位于波峰，选项 U2 C错误；周期为2s,频率为0.5Hz,频率相 率为2P,有2P= R ,解得U=k√2PR, 同是两列波产生稳定干涉的必要条件，所以 C项正确：S闭合时，变压器原线圈中的电流 该列波在传播过程中遇到频率为0.5Hz的 3P 另一列波时，可能发生干涉现象，选项D正 1立，P录 ,则副线圈中的电流I2= 确。故选D。 4.A解析：设原来瓶中气体变成57℃、压强 P k1=3,√示D项错误。故选C。 为p。时，气体的总体积为V',根据理想气体 状态方程，有 1.2p×2y 7.B解析：当碳块从传送带右端滑离，0一 Pov' 定，碳块通过传送带的时间一定，碳块的位 360K 330K,解得 移一定，越大，传送带的位移越大，划痕越 V'=0.55V,则跑出气体的质量与原来气体 长，A项正确；若一定，v。越大，碳块通过 ·物理答案（第1页，共4页）· 传送带的时间越短，碳块的位移一定，传送 路中感应电流为零，因此最终a、b速度等 带的位移变小，划痕越短，B项错误；当碳块 大反向，设最终速度大小均为，分别对b、 从传送带左端滑离，在。>℃时，碳块在传 a应用动量定理有I安=2mw,I安=mwo 送带上的划痕长度x=十n十 1 2a a mu,解得v=3,对金属棒a研究，有 g'=5+2w+'_（+w 2a 2a 2a 2a-2a 一，若v0≤v, BL=号解得g院，C项正确：运 0十0 00o6_2vu0 动过程中，整个回路产生的焦耳热为Q= 划痕长度x=%+0 a a 2a a v一定，vo越大，划痕越长，v。一定，v越大， 合m-×3mw-m根据电 划痕越长，C、D项正确。故选B。 热分配可知，金属棒b产生的热量Q。= 8.BD解析：由于集尘板带正电，则带电尘埃 Q-可mi,D项正确，故选ACD, 带负电，A项错误：带电尘埃从A运动到B, 11.答案：(1)9.045(9.044~9.046均可) 电场力先做负功后做正功，电势能先增大后 (2分) 减小，B项正确：根据对称性可知，F点比C 点电势高，C项错误；由于C点场强比D点 (2)2d (2分) 场强大，因此带电尘埃在C点的加速度比在 (3)大于(2分) D点的加速度大，D项正确。故选BD。 解析：(1)小球的直径d=9mm+ 9.BD解析：圆环通电后悬线作用力恰好为 0.01mm×4.5=9.045mm。 零，说明圆环受到向上的安培力，根据左手 定则可知，圆环中电流从Q点流入，A项错 (2)由v2=2gx和。=，得到()” 误；根据力的平衡有BIR=mg,解得I= 2gx,即时器x,结合题意知器=k,得到 祭B项正确：根据几何关系，P,Q两点间 圆环优弧部分与圆环劣弧部分长度之比为 8=2kd。 5：1,则两部分电流之比为1：5，则P、Q两 (3)若小球的球心与光电门不正好在同一 点间圆环优弧部分受到的安培力大小为 条竖直线上，实际的挡光距离小于测量的 F=B×合·最R-言mg同理，P,Q两点 挡光距离，则测得的重力加速度偏大。 12.答案：(1)红 (1分)1.45(1分) 间圆环劣弧部分受到的安培力大小为F,= (2)2.000 (1分) 6 (2分) 6mg,C项错误，D项正确。故选BD。 b-5 10.ACD解析：a刚运动时电路中的电流I= ,3(2) (2分) 3R°，对金属棒6研究，有B=2ma,解 BLvo (3)不存在(1分) 解析：(1)多用电表的接线是红进黑出，因 得a= BLvo 6R,A项正确；由于两金属棒运 此红表笔与电池正极相连，示数为1.45V; (2)电阻箱R2接入电路的阻值R2= 动后受到的安培力方向均向左，因此a、b 100×10 组成的系统动量不守恒，B项错误；最终回 600-100 n=2.0002: ·物理答案（第2页，共4页）· 根据闭合电路欧姆定律得E=IrA十 光线从A点到D点的光程，=尽m60+ +》(R+,,得到 +)k+管++)，根据题 Ras0+骨X0-R 12 (2分) 光线从A点到D点的传播时间t=三= 意得(+)=1，解得E 25_133R=5X109s (2分) +发)-总根据管++爱 6c 14.答案：(1) 8 61 rAR2 b1 5 b1,解得r=克，rA十R,13 (n). 3R (3)设扩大量程后的电流表内阻为RA,电 (2)4mg N2g 流表的示数为1时，电路中的电流为灯， aM≤2n 根据闭合电路欧姆定律，有E=U十 解析：(1)设物块B到圆弧面最高点时速度 RA十r,即U=E-是R十r.根据 为1， RA 根据动量守恒有3mwo=4mv1 (1分) 题意有E=6:定R+r)=,解得r 根据机械能守恒有号×3mg=mgR十 k:一YR,由此可见不存在因电压表 1 (1分) TA 内阻引起的系统误差。 8 解得vg= (1分) 13.答案：(1)2 (2)5×109s (2)根据动能定理有FR= 2X3mu号 解析：(1)作出光线的光路图，如图所示， D (1分) 根据动量定理有Ft=3mv。 (1分) 解得F=4mg,t= /3R N2g (1分) (3)设物块B滑离圆弧体时的速度为v2,圆 设全反射临界角为C,由几何关系可得 弧体的速度为'1 R 根据动量守恒有3moo=3mv'1十m02 sin C-R2 (2分) (1分) 光在圆弧上恰好发生全反射的临界角C= 根据能量守恒有2 X3mv=- X3mu'12+ 30 (1分) 2 mv (1分) 可得n=sinC=2 (2分) 3 解得小1=2ow=2 (1分) (②)光线在材料中的传播速度口=￡=。 n-2c 设物块C的质量为m1时，B、C碰撞后B (1分) 刚好不会滑上圆弧面， ·物理答案（第3页，共4页）· 根据动量守恒定律有mw2=mx'1十m1v3 (1分) 5y一2nn021 2 mvd (1分) 1 根据机械能守恒定律有2mo 2mu12+ 解得=2gBR (1分) 2m1 (1分) 1 解得m1=2m 荧光屏 因此，要使B、C相碰后，B不再滑上圆弧 0 面，物块C的质量应满足的条件是 ×××X×××￥×x MSim (1分) XX米XXX XXX 15.答案：1)9BR X××X××XX× 设粒子进入磁场时速度与y轴负方向的夹 (2)9RB (1分) m 角为0，则sin9==1 v 2 (3)能，分析见解析 设粒子在第一、四象限内做圆周运动的半 解析：(1)设圆形有界磁场边界圆的圆心为 径为x',根据牛顿第二定律有 O1,粒子做圆周运动的圆心为O2,粒子从 (1分) Q点射出圆形有界磁场，则O1PO,Q qoB=m 由于O1O2与PQ垂直并将PQ平分，可得 解得r'-m =2R (1分) O1P=O2Q,即粒子在磁场中做圆周运动 B 由于粒子垂直打在荧光屏上，因此荧光屏 的半径r=R (1分)》 离x轴的距离为d=r'sinO=R (1分) 根据牛顿第二定律有qB=m (1分) 改变粒子从P点射入磁场的方向，粒子仍 能以。沿x轴正方向射人电场，设进人电 解得，-9B迟 (1分) m 场位置的纵坐标为y1,假设粒子仍能通过 (2)粒子在电场中做类平抛运动，粒子进电 0点则 19E名 (1分) 位置的纵坐标y=R+Rsin30°-号 水平方向x1=vot1,整理得y1= R21,假 横坐标大小x=√R (1分) 设成立。 粒子在电场中做类平抛运动，则x=vo 设从O点进入第一、四象限内的粒子速度 (1分) 为v1,与y轴负方向的夹角为a (1分) 则u,=0 sin a (1分) 根据牛顿第二定律有qE=ma (1分) 粒子做圆周运动的半径为x”,则r”= 解得E=RB (1分) m01 mvo m (1分) qB qBsin a (3)未改变粒子射入磁场方向时，设粒子通 过坐标原点O时的速度大小为，根据动 由于d'=r"sina= mvo-R gB 能定理有 因此粒子仍能垂直打在荧光屏上 (1分) ·物理答案（第4页，共4页）·