河南省开封清华中学2024——2025学年高三下学期5月期中物理
全卷满分100分，考试用时75分钟。
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 为原子核的α衰变
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C. 用α粒子轰击得到了和一种新的粒子，这种粒子是质子
D. 某元素的半衰期为5天，若有4000个原子核，经过10天剩下800个原子核
2. 为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，电容器C的两极板夹在输液管两侧，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表．根据以上说明，下列选项分析正确的是（ ）
A 液面下降后，电容器两端电压变小 B. 液面下降后，电容器所带电量增大
C. 液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D. 输液管较粗时，电容器容值会变大
3．某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图，图乙为绳上质点M的振动图像，已知质点Q平衡位置坐标为。下列说法正确的是（ ）
A．波的传播速度大小为
B．时，质点P的速度大小为
C．时，质点P的位移为
D．时，质点Q的位移为0
4．如图，在倾角为的斜面顶端，将小球以v0的初速度水平向左抛出，经过一定时间小球发生第一次撞击。自小球抛出至第一次撞击过程中小球水平方向的位移为x，忽略空气阻力，则下列图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5. 如图甲，在重大的节日，很多家庭都会采用彩灯装点，烘托节日气氛。在端午节中，小明准备了50个彩灯，接入交流电源，每个彩灯两端的电压随时间变化规律如图乙所示。已知彩灯瞬时电压高于1V就会发光，则一分钟内每个彩灯的发光时间为（ ）
A. 36s B. 40s C. 44s D. 48s
6. 如图，质量为m的质点从P点静止释放，自由落体运动到Q点，由于其他力对质点产生作用，质点从Q点开始做匀速圆周运动。质点运动过程中加速度大小始终不变，已知PQ之间的距离为h，圆周运动的半径为R，则h与R的比值为（ ）
A. B. C. 2 D. 3
7. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为的绝缘圆环，圆环的、、、端点上分别固定有一个点电荷，电荷量分别为、、、，圆心为，垂直于，、、、分别为、、、的中点，在的延长线上有点和点，且。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）
A．、、、四点的电场强度大小相等
B．、、、四点的电势相同
C．点和点的电场强度大小相等
D．点电势大于点电势
8.如图所示的电路中，电表均为理想交流电表，降压变压器为理想变压器，两个定值电阻的阻值均为R，在a、b两端加上正弦交流电压，结果电流表A1的示数为I1、电流表A2的示数为I2，下列说法正确的是（ ）
A． B．原、副线圈的匝数比为
C． D．电压表V1的示数为
9. 如图所示，在竖直平面直角坐标系中，在时，质量的小球从坐标原点处，以初速度斜向右上方抛出，同时受到的作用（虚线箭头为风力方向与的夹角为，且与轴正方向的夹角也为），重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的加速度先增大后减小
B. 小球在时再次经过轴
C. 小球的重力势能一直减小
D. 小球的动能一直增大
10．如图所示，在直角三角形ADC内有垂直于三角形平面向里的匀强磁场，∠A＝90°，
∠D＝60°，AD边长为L，O为CD的中点，在O点有一粒子源，某一时刻向三角形平面内各个方向均匀发射质量为m、电荷量为q、速度大小为v0的带正电粒子，有三分之一的粒子从AC边射出，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列判断正确的是
A．匀强磁场的磁感应强度大小为
B．一定有粒子从D点射出
C．从OD边射出的粒子，出射点离O点越近，粒子在磁场中运动的时间越短
D．从AC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下：
（1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。
（2）开启磁传感器，让木条最下端小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。
（3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示：
0.00 0.05 015 0.30 0.50 0.75 1.05
0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462
（4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线___________。
（5）由绘制的图线可知，下落高度随时间的变化是___________（填“线性”或“非线性”）关系。
（6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为（国际单位制）。据此函数式可得重力加速度大小为___________。（结果保留3位有效数字）
（7）若因操作不慎，导致长木条略有倾斜地自由下落，则测量值___________真实值。（结果填等于、大于或小于）
12. (1)图1是一个多量程多用电表的简化电路图。当选择开关S旋到相应的位置时,可用来测量电流,其中S旋到 位置时,其量程较小。将多用电表选择开关旋到“×100”欧姆挡,测量其电阻,正确操作后表盘指针如图2所示,其示数为 Ω。
图1 图2
(2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:
电压表V1(量程0~3 V,内阻r1=3.0 kΩ);
电压表V2(量程0~5 V,内阻r2=5.0 kΩ);
滑动变阻器R;
待测定值电阻Rx;
电源E(电动势6.0 V,内阻不计);
开关和导线若干。
操作步骤如下:
①如图甲所示,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于 (填“左端”“中间”或“右端”);
②调节滑动变阻器,两电压表V1、V2读数分别为U1、U2,读取多组数据,在坐标纸上描点、连线如图乙所示,当电压表V1示数为3 V时,通过电阻Rx的电流大小为 A;依据图像数据可以得出Rx的阻值为 Ω;(保留三位有效数字)
甲 乙
③若电压表V1实际内阻小于3.0 kΩ,则电阻Rx的测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做功与动能变化的关系”，物理小组同学们采用如图所示实验装置进行探究。实验要求小车受到的合外力为绳的拉力的合力。实验中同学们研究了砂和砂桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。
（1）本实验________（填“需要”或者“不需要”）满足m远小于M的条件。
（2）实验前测出砂和砂桶的总质量m，已知重力加速度为g。接通打点计时器的电源，静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加速运动，读出运动过程中力传感器的读数T，通过纸带得出起始点O（初速度为零的点）到某点A的位移L，并通过纸带算出A点的速度v。实验过程中_________（填“需要”或者“不需要”）平衡小车M所受的摩擦力。
（3）对m研究，所需验证的动能定理的表达式为_________。
A. B.
C. D.
（4）通过纸带测出了起始点O到不同点A、B、C、D…的位移及A、B、C、D…的速度，并做出了图中所示的实线。那么在保证小车质量不变的情况下增加砂的质量，重复实验，将会得到如图中虚线_______（填“甲”或者“乙”）所示的图线。
14. 如图所示，一质量为、电荷量为的带电粒子在水平向右、宽度为的匀强电场（图中未画出）中的最左侧由静止释放，粒子随后进入宽度为、磁感应强度大小为的匀强磁场中，从右侧边界射出磁场时的速度与进入磁场时的速度偏转角，不计带电粒子受到的重力。求：
（1）粒子在磁场中运动的半径；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）若仅改变带电粒子释放的位置，粒子由静止释放后，恰好不能从磁场的右侧边界射出，求带电粒子在匀强电场中的加速距离。
15. 如图，在光滑的水平桌面上建立平面直角坐标系，在第一、四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第二、三象限内存在指向x轴正方向且电场强度大小为E的匀强电场。现将一质量为m且不带电的小球P放置于A(L，0)点，将一质量为2m带正电的小球Q从桌面的C(-L，-L)点静止释放，小球Q运动一段时间后与小球P发生弹性正碰，小球碰撞过程电量等分，已知第四象限的磁感应强度大小是第一象限磁感应强度大小的 小球Q所带的电荷量为q，碰后运动过程两小球所带电荷量不变，忽略碰后两小球之间的相互作用。求：
（1）第四象限磁感应强度B的大小；
（2）碰后小球 P 和小球Q 的瞬时速度；
（3）碰后小球P 和小球Q第二次经过y轴的时间差。
答案：1——7 BCDDBBA 8.BD 9.BC 10.ACD
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
【11题答案】
【答案】 ①. ②. 非线性 ③. 9.83 ④. 大于
【12题答案】
【答案】(1)2 (1分) 1 900(1分) (2)①左端(1分) ②1.00×10-3(2分) 1.82×103(1.79×103~1.86×103均可)(2分) ③偏大(2分)
【解析】热门考点：多用电表的使用
(1)当选择开关S旋到1或2位置时,由于表头和电阻并联,所以该多用电表为电流表,用来测量电流,并联的分流电阻阻值越大,量程越小,由题图1可知,接2时与表头并联的电阻阻值较大,所以量程较小;测量其电阻的示数为19×100 Ω=1 900 Ω。
(2)①滑动变阻器采用分压式接法,所以闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于左端,使电压表读数为零;
②根据电路图可知电阻Rx与电压表V1串联,由欧姆定律可知通过电阻Rx的电流大小为I== A=1.00×10-3 A,根据电路图可得U2-U1=Rx·,整理可得U2=U1根据U2-U1图像可得斜率k==1.605,则有1.605=1+,整理可得Rx=1.82×103 Ω;
③若电压表V1实际内阻小于3.0 kΩ,则通过电阻Rx的电流比真实值小,故电阻Rx的测量值与真实值相比偏大。
③若电压表V1实际内阻小于3.0 kΩ,则通过电阻Rx的电流比真实值小,故电阻Rx的测量值与真实值相比偏大。
【13题答案】
（1）不需要 （2）需要 （3）A
（4）甲
【14答案】（1）2d （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
粒子在磁场中做圆周运动，作出运动轨迹，如图所示
根据几何关系有
解得
【小问2详解】
带电粒子在电场中做匀加速直线运动，根据动能定理有
在磁场中做匀速圆周运动，则有
结合解得
【小问3详解】
带电粒子恰好不能从右侧边界射出磁场，则其圆周运动轨迹与磁场右边界相切，根据几何关系有
设粒子射入匀强磁场时的速度大小为，则有，
解得
【15题答案】
【答案】（1）
（2），方向沿y轴正方向，，方向沿y轴正方向
（3）
