河北省2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期期末模擬試卷

注意事項

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、一彈簧振子做簡諧運動，周期為7,以下描述正確的是

A.若△U二，則在f時刻和（f+Af）時刻彈簧長度一定相等

2

B.若AU7,則在f時刻和（/+△/）時刻振子運動的加速度一定相等

C.若f和（/+△/）時刻振子運動速度大小相等，方向相反，則△，一定等于二的整數(shù)倍

D.若f和（什△/）時刻振子運動位移大小相等，方向相反，則△，一定等于T的整數(shù)倍

2、某工廠檢查立方體工件表面光滑程度的裝置如圖所示，用彈簧將工件彈射到反向轉(zhuǎn)動的水平皮帶傳送帶上，恰好能

傳送過去是合格的最低標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)皮帶傳送帶的長度為10m、運行速度是8m/s,工件剛被彈射到傳送帶左端時的速度

是10m/s,取重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.工件與皮帶間動摩擦因數(shù)不大于0.32才為合格

B.工件被傳送過去的最長時間是2s

C.若工件不被傳送過去，返回的時間與正向運動的時間相等

D.若工件不被傳送過去，返回到出發(fā)點的速度為10m/s

3、某行星為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R,質(zhì)量為科研人員研究同一物體在該行星上的重力時，發(fā)現(xiàn)物體在“兩

極，，處的重力為“赤道，，上某處重力的1.1倍。已知引力常量為G,則該行星自轉(zhuǎn)的角速度為（）

A.MB.悟C.耳D產(chǎn)

V107?3V117?3V7?3VR

4、一勻強電場的方向豎直向下U0時刻，一帶正電粒子以一定初速度水平射入該電場，電場力對粒子做功的功率為P,

不計粒子重力，則尸-f關(guān)系圖像是

5,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為拉、傾角為。的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為機的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過

程中對斜面壓力的大小為（）

Mmgcos0Mmgcos0

M+msmOcosOM-msinOcosO

Mmgcos0Mmgcos0

M+msin20M-msin20

6、如圖，質(zhì)量為m=2kg的物體在9=30。的固定斜個面上恰能沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)對該物體施加水平向左的推力廠使

其沿斜面勻速上滑，g=10m/s2,則推力F的大小為（）

人20布z040A/3Z八廠n8073

A.———NB.---------NC.2（x/3ND.---------NNT

333

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、如圖所示，在勻強電場中，有A、B、C、。、E、尸六個點組成了一個邊長為。=8出cm的正六邊形，已知”=2V,

9c=8V,和=8V,一電子沿3E方向射入該電場。則下列說法正確的是（）

A.電子可能從廠點射出

B.該電場的電場強度為25V/m

C.該電場中A點電勢為仰=2V

D.如果電子從OE中點經(jīng)過，則該電子在中點的電勢能為6eV

8、如圖所示，在一電場強度為E的勻強電場中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中心石分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點,

當(dāng)達到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）

A.a、方兩點的電場強度都為零B.。點電場強度為零，分點不為零

C.a、b點的電勢相等D.“點電勢比》點電勢高

9、一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一方向不變、大小隨時間均勻增加的外力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改

變。則該質(zhì)點（）

A.速度的方向總是與該外力的方向相同

B.加速度的方向總是與該外力的方向相同

C.速度的大小隨該外力大小增大而增大

D.加速度的大小隨該外力大小增大而增大

10、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域A3。內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為5,方向垂直紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為

m,電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當(dāng)沿AC方

向射入時，垂直于3c邊射出磁場。則粒子（）

A.帶負(fù)電

B.運動速率丫=1蟠

m

e兀m

C.在磁場中運動的最長時間，=不

3qB

D.在磁場中運動的最長時間圖=一1

qB

三、實驗題：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）我們可以用圖（a）所示裝置探究合外力做功與動能改變的關(guān)系。將光電門固定在水平軌道的B點，平衡摩擦

力后，用小桶通過細線拉小車，小車上安裝遮光條并放有若干鉤碼。現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中，并使小車每

次都從同一位置A點由靜止釋放。

⑴用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度，記錄光電門的示數(shù)，從而算出小車通過B點的速度。其中游標(biāo)卡尺測量情況如圖(b)

所示，貝！Jd=cm?

⑵測小桶質(zhì)量，以小桶和桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量之和m為橫坐標(biāo)，小車經(jīng)過B點時相應(yīng)的速度平方為縱坐標(biāo)，則v2-m圖線應(yīng)

該為下圖中o

12.(12分)在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系時，某同學(xué)先按圖1對彈簧甲進行探究，然后把彈簧甲和彈簧乙并聯(lián)起來

按圖2進行探究.在彈性限度內(nèi)，將質(zhì)量為機=50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，分別測得圖甲、圖乙中彈簧的長度與、

區(qū)如下表所示.

彈

彈

彈

費

費

費

卬

甲

乙

圖2

鉤碼個數(shù)1234

Ljcm30.0031.0432.0233.02

L2/cm29.3329.6529.9730.30

已知重力加速度g=9.8m/s2,要求盡可能多地利用測量數(shù)據(jù)，計算彈簧甲的勁度系數(shù)k=N/m（結(jié)果保留兩位有效

數(shù)字）.由表中數(shù)據(jù)（填“能”或“不能”）計算出彈簧乙的勁度系數(shù).

四、計算題：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，從長方體透明玻璃中挖去一個半徑為R的半球體，。為半球的球心，0102連線為透明玻璃體

的主光軸，在離球心0.5R處豎直放置一個足夠大的光屏，02為屏上的點，讓一單色光束平行01。2垂直左側(cè)表面入射,

當(dāng)光線距離01。2連線0.5R時，折射后的光線達到光屏上距離。2為"R的尸點，已知透明體的上下側(cè)面均涂有吸光

2

材料，則:

①透明玻璃的折射率為多少；

②當(dāng)平行光線到光軸0102的距離為多少時，折射后射到光屏上的位置離。2最遠。

14.（16分）如圖甲，勻強電場的電場強度為E,電場中沿電場線方向上兩點A和5距離為小

（1）一個點電荷+g從A點移動到3點，請你用功的定義、電場力做功與電勢差的關(guān)系證明E=〃現(xiàn);

a

（2）若以8處為零勢能位置，計算負(fù)點電荷在A處具有的電勢能可⑷

（3）某一帶正電的點電荷周圍的電場線如圖乙所示，其中一條電場線上的三點V、N、P,N是的中點。請你判

斷M、N兩點間電勢差UMN與M尸兩點間電勢差UNP是否相等，并闡述你的理由。

15.（12分）如圖,人、8為半徑區(qū)=101的四分之一光滑絕緣豎直圓弧軌道,在四分之一圓弧區(qū)域內(nèi)存在著￡=卜106丫/01、

豎直向上的勻強電場，有一質(zhì)量m=lkg、帶電荷量q=+1.4xiorc的物體（可視為質(zhì)點），從A點的正上方距離A

點H處由靜止開始自由下落（不計空氣阻力），BC段為長L=2m、與物體間動摩擦因數(shù)卜=0.2的粗糙絕緣水平面.

（取g=10m/s2）

D

（1）若H=lm,物體能沿軌道AB到達最低點B,求它到達B點時對軌道的壓力大小;

（2）通過你的計算判斷：是否存在某一H值，能使物體沿軌道AB經(jīng)過最低點B后最終停在距離B點0.8m處.

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

A.一彈簧振子做簡諧運動，周期為7,若則在f時刻和（/+△/）時刻振子的位移相反，在f時刻和（f+Af）

2

時刻彈簧長度可能不相等，故A項錯誤；

B.一彈簧振子做簡諧運動，周期為T,若△/=7,則在f時刻和（f+ZU）時刻振子的位移相同，，時刻和（f+ZU）時刻

振子運動的加速度一定相等，故B項正確；

C.一彈簧振子做簡諧運動，周期為7,若f和（/+△/）時刻振子運動速度大小相等，方向相反，則f和（/+△/）時刻

振子的位移有可能相同或相反，所以有可能不等于三的整數(shù)倍，故C項錯誤；

2

D.一彈簧振子做簡諧運動，周期為T,若，和（t+4t）時刻振子運動位移大小相等，方向相反，則△，一定不等于T

的整數(shù)倍，故D項錯誤。

2、B

【解析】

AB.工件恰好傳到右端，有

0-%2=-2pigL

代入數(shù)據(jù)解得

〃=0.5

工件與皮帶間動摩擦因數(shù)不大于0.5才為合格，此時用時

t=-=2s

故A錯誤B正確；

CD.若工件不被傳送過去，當(dāng)反向運動時，最大速度與傳送帶共速，由于傳送帶的速度小于工件的初速度，根據(jù)勻

變速運動速度時間關(guān)系可知，返回的時間與正向運動的時間不相等，故CD錯誤。

故選B。

3、B

【解析】

由萬有引力定律和重力的定義可知

G充=mg=llmgi

由牛頓第二定律可得

Mm2

G充-mg]=mRco

聯(lián)立解得

GM

故選B。

4、D

【解析】

本題考查帶電粒子在電場中的運動問題O

【詳解】

ABCD.粒子帶正電，運動軌跡如圖所示,

水平方向，粒子不受力，Vx=VO,沿電場方向：

%=qE

則加速度

^_qE_

Ct——一

mm

經(jīng)時間f,粒子沿電場方向的速度

qEt

v=at=——

m

電場力做功的功率

nLLqEtQqE)2t

P=F^v=qE?--=-......=ktact

vmm

故D正確ABC錯誤。

故選D。

5、C

【解析】

設(shè)物塊對斜面的壓力為N,物塊機相對斜面的加速度為斜面的加速度為“2,方向向左；則物塊相對地面的加

速度為

ax=qcos0-a2

av=qsin。

由牛頓第二定律得

Nsine=zn(Q]cos?！?)

mg-Ncos0=maxsin0

對M有

Nsin6=Ma2

解得

N_Mmgcos6

M+msin20

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

6、C

【解析】

無b時，恰能沿斜面下滑，有

mgsinO^z/wgcosO

則有

//—tan9——

3

有F時，沿下面勻速上滑，對物體進行受力分析如圖所示

Fcos0=/ngsin0+/z(mgcos0+Fsin0)

F(cos0-//sin0)=2mgsin0

解得

F=2〃啰m，=20?

cos，一〃sin，

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BC

【解析】

A.因為是勻強電場，C、。兩點電勢相等，則CZ>必為等勢線，AC與尸。都與CZ>垂直，故CA與。下皆為電場方向，

電子沿3E方向射入該電場，受到的電場力沿AC方向，不可能偏向凡選項A錯誤；

B.電場強度為

U6V

E=—CA=---------=25V/m

AC2acos30°

B正確；

C.因A尸、BE都與CD平行，進一步可知這是三條等勢線，所以

<PA=(PF=2N,<PB=(PE=5V

選項C正確；

D.OE中點的電勢為6.5V,電子在中點的電勢能為6.5eV,D錯誤。

故選BC。

8、AC

【解析】

AB.金屬空心導(dǎo)體放在勻強電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零，所以“、

》兩點的電場強度都為零，A正確，B錯誤；

CD.處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則。點電勢等于6點電勢，C正確，D

錯誤；

故選ACo

9、BD

【解析】

A,速度的方向不一定與該外力的方向相同，選項A錯誤；

B.該外力的方向就是合外力的方向，則加速度的方向總是與該外力的方向相同，選項B正確；

CD.該外力增大，則合外力增大，加速度變大，而速度的大小不一定陵該外力大小增大而增大，選項C錯誤，D正

確；

故選BDo

10、BC

【解析】

A.由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；

B.根據(jù)粒子的運動軌跡可知

R=42L

由

V"

qvB=m—

R

可得

yJlBqL

V=---------

m

選項B正確；

CD.從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60。，則最長時間為

602兀m_7rm

m-360-qB~3qB

選項C正確，D錯誤。

故選BC。

三、實驗題：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、0.925B

【解析】

根據(jù)題中“現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中…v2-m圖線應(yīng)該為“可知，本題考察機械能守恒的問題，應(yīng)用機械能守恒、

游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則等知識分析求解。

【詳解】

(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為9mm+5x—mm=9.25mm=0.925cm

20

(2)設(shè)小車、小桶、鉤碼的總質(zhì)量為M,小車從A運動到B的位移為x,則mgx=-Mv2,整理得：v2=^m,

2M

所以v2-m圖線是過原點的直線。故B項正確，ACD三項錯誤。

12、49能

【解析】

第一空.分析圖1中，鉤碼數(shù)量和彈簧常量的關(guān)系為鉤碼每增加一個，彈簧長度伸長1cm,所以彈簧勁度系數(shù)

.F_mg0.49N

=49N/m.

%~L~~L0.01m

第二空.分析圖2可得，每增加一個鉤碼，彈簧長度伸長約0.3cm,即匕x0.003+&><0。03=mg,根據(jù)彈簧甲的勁

度系數(shù)可以求出彈簧乙的勁度系數(shù).

四、計算題：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；②萬—R

8

【解析】

①依題意可知，光線距離0Q連線0.5R平行入射時，入射角為4,折射角為打,設(shè)尸。與夾角為％，則

有

sin6*=—

12

4=60

則有

ZPOA=90

所以

%=45

由折射定律可知

sin&

n=------

sin，1

代入數(shù)據(jù)得

n=\/2

②當(dāng)光線緊貼右側(cè)上邊緣射出時，達到光屏上的位置最遠，設(shè)此時光線離光軸的距離為力,入射角為凡折射角為￡,

則有

由集合關(guān)系可知:

Reos3

由折射定律可知

sinB

n=-------

sin。

代入數(shù)據(jù)得