-2025學年河北省唐山市高三（上）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.經(jīng)過6次衰變和4次衰變后變成一種穩(wěn)定的元素。這種元素的質量數(shù)和原子序數(shù)分別是（）A.208，82 B.208，74 C.204，82 D.204，74【答案】A【解析】設衰變后的元素為M，質量數(shù)為y，核電荷數(shù)為x衰變方程為，則質量數(shù)，解得，核電荷數(shù)，解得。故選A。2.地球的公轉軌道近似為圓，哈雷彗星的運行軌道則是一個非常扁的橢圓，如圖所示。天文學家哈雷成功預言了哈雷彗星的回歸，在近日點哈雷彗星與太陽的間距和日、地間距可認為相等。則下列說法正確的是（）A.在近日點時哈雷彗星運行速度小于地球運行速度B.近日點時哈雷彗星運行速度大于地球運行速度C.在近日點時哈雷彗星運行加速度大于地球運行加速度D.在近日點時哈雷彗星運行加速度小于地球運行加速度【答案】B【解析】在近日點，哈雷彗星與太陽的間距和日、地間距相等，地球做勻速圓周運動，而哈雷彗星此時做離心運動，說明其運動速度更大，故A錯誤，B正確；根據(jù)牛頓第二定律，可得，在近日點時，兩者和太陽的距離相等，則加速度相等，故C、D錯誤。3.如圖所示，兩波源分別位于x1=-0.7m和x2=0.9m處，產(chǎn)生沿x軸正方向和負方向傳播的兩列簡諧橫波。兩列簡諧波的波速均為0.1m/s。t=0時刻，兩列波剛好傳到x3=-0.3m、x4=0.3m處。若兩波源一直振動，下列說法正確的是（）A.沿x軸正向傳播的簡諧波周期為2sB.兩列波相遇后會發(fā)生干涉現(xiàn)象C.t=6s時，x=0處的質點位移為0.5cmD.t=6s時，x=0處的質點振動方向向上【答案】C【解析】沿x軸正向傳播的簡諧波波長，周期，故A錯誤；沿x軸負向傳播的簡諧波波長，周期，兩列波周期和頻率不同，相遇后不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B錯誤；t=6s時，簡諧波傳播距離，沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質點位移，沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質點位移，x=0處的質點實際位移為0.5cm，故C正確；t=6s時，沿x軸正向傳播的簡諧波在x=0處的質點的速度為0，沿x軸負向傳播的簡諧波在x=0處的質點的速度最大且由平衡位置向下運動，故t=6s時，x=0處的質點振動方向向下，故D錯誤。4.空間存在垂直紙面向外的勻強磁場（未畫出），A、B、C、D、E為磁場中的五個點，，C為BD中點，AB平行于DE，如圖所示。一束帶正電的同種粒子垂直AB由A點沿紙面向上射入磁場，各粒子速度大小不同，經(jīng)過一段時間后第一次到達虛線位置。用、、、分別表示第一次到達B、C、D、E四點的粒子所經(jīng)歷的時間，下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】粒子通過B、C、D、E各點的軌跡如圖由幾何關系可知：從A到B，粒子運動軌跡對應的圓心角為；從A到C和A到E，粒子運動軌跡對應的圓心角小于，且相等；A到D，粒子運動軌跡對應的圓心角最小；帶電粒子垂直進入勻強磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，即，則，運動周期，周期與速度無關，是粒子從A點沿紙面向上射入磁場，運動軌跡對應的圓心角越大，運動時間越長；所以。故選B。5.甲、乙同學在操場上做游戲。游戲前，甲同學位于直線MN上的A點，乙同學位于B點，A、B兩點連線與直線MN的夾角為30°。游戲開始時甲、乙兩同學同時開始做勻速直線運動，速度大小分別為2m/s和1.4m/s，甲同學沿MN運動，乙同學速度方向任意。若甲、乙兩同學在直線MN上相遇且經(jīng)歷時間最短，則乙同學速度方向與直線MN夾角約為（）A.30° B.45° C.75° D.90°【答案】C【解析】設乙同學速度方向與直線MN夾角θ，B點到MN距離為d，垂直MN方向，有，沿MN方向，代入數(shù)據(jù)可得，故乙同學速度方向與直線MN夾角θ約為75°。故選C。6.如圖所示，某同學在乒乓球臺前練習發(fā)球。第一次發(fā)球時，該同學將乒乓球從A點垂直球網(wǎng)以速度v1水平擊出，乒乓球在球臺上第一個落點為B點；第二次練習時將乒乓球從A點垂直球網(wǎng)以速度v2水平擊出，乒乓球在球臺上第三個落點為B點。已知乒乓球與球臺碰撞時沒有機械能損失，水平方向速度保持不變，豎直方向速度反向，乒乓球在運動過程中與球網(wǎng)沒有接觸。則兩次發(fā)球的速度v1和v2的比值為（）A.2:1 B.3:1 C.4:1 D.5:1【答案】D【解析】根據(jù)對稱性可知，乒乓球反彈后上升高度與A點等高，根據(jù)可逆思維可知，兩次過程中乒乓球運動時間之比，而兩次水平方向分速度不變，且水平均做勻速直線運動，由可知，x相同，則兩次發(fā)球速度之比。故選D。7.如圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為5:2，在副線圈兩端連接發(fā)光二極管，當正向電壓大于1V時二極管才能發(fā)光，反向電壓時二極管不發(fā)光。不發(fā)光的時間間隔小于0.04s時，人眼無法區(qū)分，感覺發(fā)光是連續(xù)的。現(xiàn)將一峰值為5V的正弦交流電接入原線圈，人眼剛好感覺發(fā)光是連續(xù)的，則此正弦交流電的頻率約為（）A.7.0Hz B.13Hz C.17Hz D.25Hz【答案】C【解析】根據(jù)可得副線圈兩端電壓的峰值為2V，當正向電壓大于1V時二極管才能發(fā)光，正向電壓小于1V或反向電壓時二極管不發(fā)光，在一個正弦周期內T，不發(fā)光的時間間隔為，解得，所以。故選C。二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的V?T圖像如圖所示，已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5×105Pa。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)A時的溫度是200KB.氣體在狀態(tài)B時的壓強是2.25×105PaC.氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中從外界吸收熱量D.氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中向外界放出熱量【答案】AC【解析】從A到B過程中，氣體的體積與熱力學溫度成正比，所以氣體發(fā)生等壓變化，壓強保持不變，即，根據(jù)蓋—呂薩克定律，代入數(shù)據(jù)解得，故A正確，B錯誤；從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，壓強不變，溫度升高，內能變大，體積變大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律，可知氣體從外界吸收熱量，故C正確，D錯誤。9.如圖，一電阻不計的U形導軌固定在水平面上，勻強磁場垂直導軌平面豎直向上，一粗細均勻的光滑金屬桿垂直放在導軌上，始終與導軌接觸良好。現(xiàn)使金屬桿以初速度向右運動，在軌道上滑行的最大距離為x，金屬桿始終與導軌垂直。若改變金屬桿的初速度、橫截面積S和U形導軌的寬度L時，仍能保證金屬桿滑行的最大距離為x的是（）A.保持L不變，增大，S增大 B.保持S不變，增大，L增大C.保持S不變，不變，L增大 D.保持L不變，不變，S增大【答案】CD【解析】設金屬棒材料密度為，質量金屬棒的質量，設金屬棒的電阻率為，則金屬棒的電阻，金屬桿速度由初速度減小到0，根據(jù)動量定理可得，又，則有，聯(lián)立可得，由此可知，材料不變，磁場不變，最大距離x只與有關。故選CD10.梯子是生產(chǎn)、生活中常用的登高工具。將梯子靠在光滑的豎直墻壁上，爬梯子的人可視為質點，梯子的重心位于其幾何中心，如圖所示。梯子與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，某時刻人正好位于梯子的重心處靜止不動，梯子與豎直墻壁之間的夾角為37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A.地面對梯子的支持力等于人與梯子的重力之和B.梯子與地面的動摩擦因數(shù)μ≥0.375C.人緩慢向上爬行，梯子與地面可能發(fā)生相對滑動D.人緩慢向下爬行，梯子與地面可能發(fā)生相對滑動【答案】ABC【解析】選取人和梯子整體分析，作出受力分析圖如下根據(jù)平衡可知地面對梯子的支持力F1等于人與梯子的重力之和mg，墻壁向左的彈力F2等于地面的摩擦力f，故A正確；選取A點為支點，根據(jù)杠桿的平衡條件，其中B為AC的中點，則可得，則，，故B正確；人緩慢向上爬行，則重心上移，AB變大，則F2變大，若F2大于地面的最大靜摩擦力，梯子與地面會發(fā)生相對滑動，故C正確，D錯誤。三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.為探究兩鋼球碰撞過程中系統(tǒng)動量與機械能是否守恒，設計實驗如下，如圖所示，一截面為圓弧的長凹槽固定于水平桌面上，凹槽左側放置質量為的鋁球A，右側放置質量為的鋼球B，球B通過輕繩懸掛于O點，兩球直徑均為（d遠小于細繩長度），球心與光電門光源等高。開始時，A、B兩球均靜止，B球與凹槽接觸但無擠壓。使A球以某一初速度向右運動，經(jīng)過光電門后，與B球發(fā)生正碰。碰后A球反向彈回，再次經(jīng)過光電門，從凹槽左端離開，光電門記錄的兩次擋光時間分別為、球向右擺動，測得細繩長L，最大擺角為。（1）若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，則應滿足的關系式為________（用題中所給字母表示）；（2）若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量、機械能都守恒，則應滿足的關系式為________（用、、、表示）；（3）反復實驗發(fā)現(xiàn)：碰后的系統(tǒng)機械能比碰前的少一些，原因是________；若發(fā)現(xiàn)碰后的系統(tǒng)動量比碰前的多一些，原因是________。A．測量鋼球B的擺角偏大B．圓弧凹槽存在摩擦C．兩鋼球碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復【答案】（1）（2）（3）BCAB【解析】（1）由題意，若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，有其中，可得應滿足的關系式為。（2）若兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量、機械能都守恒可得代入和，可得。（3）若碰后的系統(tǒng)機械能比碰前的少一些。測量鋼球B的擺角偏大，碰后速度偏大，碰后機械能偏大，故A不正確；圓弧凹槽存在摩擦，A球碰后速度偏小，機械能變小，故B正確；碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復，系統(tǒng)有機械能損失，故C正確；若發(fā)現(xiàn)碰后的系統(tǒng)動量比碰前的多一些。測量鋼球B的擺角偏大，碰后速度偏大，碰后動量偏大，故A正確；圓弧凹槽存在摩擦，A碰前動量偏小，有可能碰后動量偏大，故B正確；碰撞過程中發(fā)生的形變沒能完全恢復，不影響動量守恒，故C錯誤。12.某位同學家里裝修，購買了5盤鋁線，每盤標注長為100m、橫截面積為2mm2，該同學為了檢測鋁線的橫截面積和長度是否與標注一樣，準備了如下器材：滑動變阻器R；電阻箱R1和R2（最大阻值均為999.9Ω）定值電阻R3（R3=10Ω）靈敏電流表G；電池組E（電動勢約9V）；開關S和S0，導線若干。該同學的檢測過程如下：（1）通過資料查詢到鋁的電阻率為2.9×10?8Ω·m；（2）選擇鋁線不同位置剝去絕緣皮后，使用螺旋測微器測量鋁線直徑。某次測量讀數(shù)如圖1所示，則鋁線的直徑為__________mm；（3）將5盤鋁線串聯(lián)，按圖2所示連接電路，Rx表示鋁線的總電阻；（4）閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應滑到__________（填“左”或“右”）端；（5）閉合開關S及S0，調節(jié)電阻箱R1和R2，當R1和R2的阻值分別為7.8Ω和5.7Ω時，電流表的示數(shù)恰好為零，Rx值的表達式為__________（用R1、R2、R3表示）；用該同學按測得的鋁線直徑計算，發(fā)現(xiàn)鋁線粗細符合其標注規(guī)格。按標注規(guī)格2mm2計算，每盤鋁線實際長度為__________m（保留一位小數(shù)）。【答案】（2）1.595（1.594~1.597）（4）右（5）100.8【解析】（2）螺旋測微器的讀數(shù)為。（4）為保證電路安全，閉合開關前，滑動變阻器的阻值應該調節(jié)到最大，故滑片滑到右端。（5）電流表示數(shù)為零時，表明達到了電橋平衡，此時有，解得；根據(jù)電阻定律，，代入數(shù)據(jù)解得。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖，一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當桶內沒油時，從某點A恰好能看到桶側面的E點，當桶中裝滿油時，仍沿AE方向看去，恰好看到桶底邊緣的B點，已知B、E兩點相距，光在真空中傳播的速度為c，不考慮桶壁的反射，求：（1）油的折射率；（2）B點發(fā)出的光在油中傳播的最長時間。【答案】（1）（2）【解析】（1）光路圖如圖所示由光的折射定律可知解得折射率。（2）設從B點發(fā)出的光在油中運動的最大位移為L，則光在油中的傳播速度為v，則光在油中傳播最長時間為t，則代入數(shù)據(jù)解得。14.如圖為真空中平面直角坐標系xOy，y軸右側存在沿y軸正向的勻強電場（圖中未畫出）和垂直平面向外的勻強磁場B1，y軸左側存在沿x軸正向的勻強電場，第二象限內還存在垂直平面向里的勻強磁場B2。一帶電微粒從x軸上的A點飛入第二象限，恰好做直線運動，到達y軸的C點后做勻速圓周運動，到達y軸上的D點（圖中未畫出），最終從D點恰能回到A點，已知OA=OC=L，重力加速度為g。求：（1）微粒從A點飛入時的速度；（2）B1與B2的比值。【答案】（1）（2）2【解析】（1）微粒在第二象限內做直線運動，取速度大小為v，重力與電場力均為恒力，洛倫茲力也應該為恒力，速度大小不變，微粒在一四象限運動時，電場力向上，與重力平衡，洛倫茲力充當向心力，微粒做勻速圓周運動，速度v大小也不變，在第三象限內運動時，只受電場力和重力，合力沿AD方向，且AD與x軸正方向夾角為45°，取AD長度為d，則解得微粒從A點飛入的速度。（2）如圖所示對微粒受力分析，有在一四象限內運動時，取半徑為r，有根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得。15.如圖所示，質量為m1=2kg的物體A靜止在水平地面上，水平放置的輕質彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與A連接，彈簧恰好處于原長。質量為m2=1kg的物體B沿水平地面向左運動，以速度v0與A發(fā)生碰撞，碰后瞬間二者獲得共同速度但不粘連。A、B向左運動距離為x1=0.75m時彈簧被壓縮到最短。已知彈簧的勁度系數(shù)k=20N/m，A、B與地面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.05，重力加速度取10m/s2，彈簧彈性勢能與形變量的