【文档说明】河北省张家口市2023-2024学年高三上学期1月期末考试 物理答案.docx，共(23)页，1.416 MB，由管理员店铺上传

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张家口市2023—2024学年度高三年级第一学期期末考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，只有一项是符合题目要求的。1.核污染水含有多种放射性物质，排入大海将给全人类带来很大的风险。铯13

7就是其中一种放射性物质，其衰变方程为1371375556CsBaX→+，半衰期为30年。下列说法正确的是（）A.X粒子对应的射线可以穿透几毫米厚的铝板B.核污染水排入大海中，随着浓度下降，铯137的半衰期会大于30年C.137

55Cs比结合能比13756Ba的比结合能大D.铯137衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于X的质量【答案】A【解析】【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒可得137137055561CsBae−→+可知X为01e

−，即电子，X对应的射线为射线，可以穿透几毫米厚的铝板，故A正确；B．半衰期只与原子核本身有关，与其浓度、物理环境、以及化学环境无关，核污染水排入大海中，随着浓度下降，铯137的半衰期不变，故B错误；C．核反应方程式中

生成物比反应物稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，则13755Cs的比结合能比13756Ba的比结合能小，故C错误；D．铯137衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于放出的能量与光速平方的比值，

不是X的质量，故D错误。故选A。的2.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为2sin()yAtT=，则32Tt=时的波形图为（）A.B..C.D.【答案】A【解析】【详解】BC．

根据位移y随时间t变化的关系式，可知t=0时原点处的波源向y轴正方向运动，当32Tt=时波源回到原点处，故BC错误；AD．当32Tt=时波源向y轴负方向运动，而该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确，D错误。故选A。3.一种重物缓降装置简化物理模型如图所示，足够长的轻质绝缘细线连接且缠绕

在铜轴上，另一端悬挂着一个重物，一个铜制圆盘也焊接在铜轴上，大圆盘的外侧和铜轴的外侧通过电刷1，电刷2及导线与外界的一个灯泡相连，整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中，现闭合开关，将重物从合适位置由静止释放，整个圆盘将

在重物的作用下一起转动，产生的电流可以使灯泡发光，除灯泡电阻外的其余电阻和一切摩擦阻力均忽略不计。下列说法正确的是（）A.通过灯泡的电流方向为从电刷2流经灯泡到电刷1B.重物下降速度越快，重物的加速度越小C.重物减小的重力势能全部转化为灯泡消耗的电能D

.断开开关，由于圆盘中的涡流，该装置仍然能起到缓降的作用【答案】B【解析】公众号：高中试卷君【详解】A．根据右手定则可以判断，通过灯泡的电流方向为从电刷1流经灯泡到电刷2，故A错误；B．重物下降速度越

快，感应电动势越大，圆盘阻尼作用越大，绳子的拉力越大，重物加速度越小，故B正确；C．重物减小重力势能转化为装置的动能和灯泡消耗的电能，故C错误；D．断开开关，没有感应电流，重物缓降装置不能起到缓降作用，故D错误。故选B。4.如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕

行方向相同，图乙是两颗卫星的间距r随时间t的变化图像，0=t时刻A、B两颗卫星相距最近。已知卫星A的周期A078Tt=，则A、B两颗卫星运行轨道半径之比为（）A.1:2B.1:4C.1:7D.1:8【答案】B【解析】【详解】00~t时间内，A、B两卫星转

过的角度关系为00AB222ttTT−=又A078Tt=解得B07Tt=的根据开普勒第三定律有33AB22ABrrTT=可得AB14rr=故选B。5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈接电源电压有效值不

变且内阻忽略不计的正弦交变电源，0R为定值电阻，R为可变电阻，现调节可变电阻阻值，理想电压表V的示数变化的绝对值为U时，理想电流表A的示数变化的绝对值为I，则UI等于（）A.02RB.02RC.04RD.04R【答案】D【解析】【详解】根据理想

变压器的原理，原副线圈电压电流与线圈匝数关系得1221UU=，1212II=故两端的变化量关系为1221UU=，1212II=由电路电压关系得，在原线圈电路中0101UIRU=+由表达式关系得101URI=，122UU

=，212II=则0212144RUUII==故选D。6.如图所示，在直线MN上及其下方的半圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场。已知半圆的圆心为О，半径为r，M、O、N三点共线，N是圆外一点且12OMO

N=。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从M点在纸面内沿MO垂直于磁场射入半圆中，第一次从A点（图中未画出）沿圆的半径方向射出半圆形区域后从N点垂直MN离开磁场区域。不计粒子重力，半圆内、外磁场的磁感应强度大小之比为（）A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5【答案】C【解析】【详解】根据题意

，作出带电粒子在半圆内、外的运动轨迹如图设粒子在半圆内、外磁场中运动的轨道半径分别为1R、2R，由几何关系可知()222222rRrR+=−2OAO与21OMO△相似，则212OAOAMOOM=有2123rRRrR=

−解得13Rr=，234rR=粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有2mvBqvR=即mvBqR=则3mvBqr=内，34mvBrq=外解得:1:4BB=外内故选C。7.某同学放学后到清水河练习打水漂，

从距水面1.25m高处以53m/s的初速度水平掷出一枚石块。若石块始终在同一竖直面内运动，石块每次与水面接触后速率损失50%，入水速度和出水速度与水面的夹角相等且保持不变，当入水速度小于1m/s就会落入水中，g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.出水速度与竖直方向的夹角为30°B.水面上一共出现4个接触点C.从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为0.125sD.第三个接触点与第四个接触点之间的距离为53m64【答案】D【解析】【详解】A．从抛出点到第一

次接触水面根据平抛运动规律有2112hgt=解得10.5st=抛出点到第一个入水点的水平距离为10153m2xvt==且015m/syvgt==设入水速度与水平方向的夹角为，则003tan3yvv==解得30=则出水速度与竖直方向夹角为60°，故A错误；C．第一次入水速度为

0221010m/syvvv=+=出水速度为2115m/s2vv==从第一次接触水面到第二次接触水面所用时间为2122sin300.5svtg==第一个接触点与第二个接触点之间距离为2122cos430

53mxvt==从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为()223250%sin300.25svtg==故C错误；D．第二个接触点与第三个接触点之间距离为()3223550%cos303m16xvt==同理可得第三个接触点与第四个接触点之间距离为453m

64x=故D正确；B．第四次接触水面后出水速度为()451550%m/s1m/s8vv==由此可知，第5次接触水面后落入水中，因此一共出现5个接触点，故B错误。故选D。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，一水平轻质弹簧①左端固定在竖直墙壁上，另一端与小球相连。轻质弹簧②与竖直方向夹角53=，一端固定在天花板上，另一端也与小球相连。小球处于静止状态且与固定

斜面恰好接触但无弹力。已知斜面倾角37=，小球质量为m，与斜面间动摩擦因数1948=，重力加速度为g，则（）A.剪断弹簧①的瞬间，小球的加速度大小为43g，方向水平向右B.剪断弹簧①的瞬间，小球的加速度大小为34g，方向沿斜面向

上C.剪断弹簧②的瞬间，小球与斜面间的弹力会发生突变D.剪断弹簧②的瞬间，小球的加速度大小为53g，方向沿斜面向下【答案】BD【解析】的【详解】AB．剪断弹簧之前，斜面与小球间无弹力，小球受力如图1根据平衡条件可得14tan3Fmgmg==2

5cos3mgFmg==剪断弹簧①瞬间，1F立即消失，2F和mg不变，小球和斜面间产生弹力和摩擦力，受力分析如图2根据牛顿第二定律，有2sincosFmgmgma−−=解得34ag=方向沿斜面向上，故A错误，B正确；CD．剪断弹簧②瞬间，2F消失，1F

和mg不变，受力分析如图31F和mg在垂直斜面方向上的分力等大、反向，即1ssincoFmg=故小球和斜面之间仍无弹力和摩擦力，则加速度为12cossin53FmgFagmm+===方向沿斜面向下，故C错误，D正确。故选BD。9.张家口怀来大

桥作为交通大动脉，与京张高铁跨官厅湖大桥交相辉映（如图甲）。其简化模型如下：吊桥由六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图乙所示为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为8m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即2

mAADD==），BBEE=，CCPP=，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向夹角均为37°，若钢杆、钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量为m，则下列说法正确的是（）A.每根钢杆的拉力大小为16mgB.钢缆AD中的拉力大小为13

mgC.4mBB=，8mCC=D.4mBB=，7mCC=【答案】BC【解析】【详解】A．桥面总质量为m，每根钢杆拉力均为T，由平衡条件可得12Tmg=解得12mgT=A错误；B．对左边的悬索受力分析如图1所示，由平衡条件可得sin374MCmgT=

，cos373ADMCmgTT==即钢缆AD中的拉力大小为3mg，B正确；CD．对A点受力分析如图2所示，由平衡条件可得1112tan4ADmgT==由几何关系可得1tan28m4m4BBAAAB=+=+=对AB两点整体受力分析如图3所示，由平衡

条件可得116tan2ADmgT==1tan48m8m2CCBBBC=+=+=C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，真空中电荷量未知的两个点电荷分别固定于M点与N点，形成一个以MN延长线上О点为球心，电势为零的等势

面（取无穷远处电势为零），S点为等势面与直线MN的交点，Q点为MN延长线上S点右侧的一点，已知32RMN=，OSR=，2RON=，P点为N点正上方等势面上的一点，P点的场强大小为23kqR（0q），P点的场强背离圆心，下列说法正确的是（）A.N点的点电荷电荷量为32qB.

S点的电场强度大小为223kqRC.在等势面为零的球内，一定存在场强为零的点D.将正试探电荷0q从Q点移到P点，静电力做负功【答案】AD【解析】【详解】A．如图所示由图可知M点的电荷为负电荷，N点的电荷为正电荷，所以有22si

n30(tan60)(sin60)MNkqkqRR=223cos(sin6300)NkqRkqR=可得32Nqq=，3Mqq=−故A正确；B．S点的电场强度大小为22(cos60)()cos60NMSERRqRkRkq=++−解得23SkqE

R=故B错误；C．设在直线MN上N点右侧与N点距离为d的点电场强度为零，则有2233232kqkqdRd=+解得()3212dR+=则2dR，可知除无穷远处外，直线MN上电场强度为零的点只有一个，且在等势面

为零的球外，故C错误；D．Q点电势低于P点电势，则正电荷在Q点的电势能低于在P点的电势能，将正试探电荷0q从Q点移到P点，电势能增加，静电力做负功，故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重

要答题步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距0.4mmd=，双缝到光屏间的距离0.5ml=，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以

观察到干涉条纹。（1）关于该实验，下列说法正确的是__________。（填选项前的字母）A.滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹B.若仅将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大C.若想增加从

目镜中观察到的条纹个数，可以将光屏向靠近双缝的方向移动D.光通过单缝是为了会聚光，使光在通过双缝发生干涉时更清晰，即使没有单缝也可以观察到干涉条纹（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、

B位置时游标卡尺示数如图乙所示，则：①分划板在图中A、B位置时，相邻两条亮纹中心间距=x________mm。②该单色光的波长=__________m（保留一位有效数字）。【答案】①.BC##CB②.0.5③.4×10-7【解析】【详解】（1）[1]A

．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，则是两束白光的干涉，光屏上会出现彩色的干涉条纹，故A错误；B．若将滤光片由绿色换成红色，由于红光的波长较大，根据lxd=可知光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大，故B正确；C．根据lxd=将光屏向靠近双缝的方向移动，l减小，则条纹间距减小，目镜

中观察到的条纹个数增加，故C正确；D．光通过单缝发生衍射，再通过双缝发生干涉，可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的光波，在屏上叠加形成的，故D错误。故选BC。（2）[2]①10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，由图可知11mm10.1mm11.1mmAx=+

=15mm60.1mm15.6mmBx=+=则相邻两亮条纹间距为15.611.1mm0.5mm99BAxxx−−===[3]②根据lxd=可得该单色光的波长为3370.4100.510m410m0.5dxl−−−

===12.一实验小组欲测量一电源的电动势（约为12V）和内阻。所用的器材：电流表（量程0~10mA，内阻未知）、电阻箱1R（最大阻值99.9）、电阻箱2R（最大阻值9999.9）、开关和导线若干，利用如

图所示的电路先测量电流表内阻，再测量电源的电动势和内阻。（1）按图所示的电路，将电阻箱2R的电阻调到最大，只闭合开关S，调节电阻箱2R的阻值，使电流表的示数为9mA；再闭合开关S1，保持2R的阻值不变

，调节1R，当电流表示数为6mA时，电阻箱1R接入电路的阻值为10.0。则电流表的内阻为__________，此值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）电流表实际内阻值。（2）保持电阻箱1R接入电路的阻值10.0固定不变，不断调节电阻箱2R的阻值R，读取电

流表对应的示数I，利用多组I、R数据绘制1RI−图像，所得图线为直线，其斜率为k，纵截距为b。结合（1）问电流表内阻的测量值，则电源的电动势可表示为___________，电源的内阻可表示为___________。（用含k、b的代数式表示）【答案】①.

5.0②.小于③.32k④.103bk−【解析】公众号：高中试卷君【详解】（1）[1]由题图中电路图可知，当闭合开关S，S1时，电阻箱1R与电流表并联，根据欧姆定律有()AAA19mAIRIR=−代入数据解得A5.0R=[2]由于闭合开关S1之后，电路中的总电阻

减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，则1R分得的电流应该大于3mA，而计算时认为1R分得的电流等于3mA，则测得的电流表内阻小于真实值。（2）[3][4]根据题意可知，电阻箱1R和电流表并联后的电阻为A13

A1103RRRRR==+根据欧姆定律可知，当流过电流表的电流为I时，回路中的总电流为A332IRIIR==设电源的电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律有332EIrRR=++整理得()331322rRRIEE+=+

结合题意可得32kE=，()332rRbE+=解得32Ek=，103brk=−13.某兴趣小组设计了一个测水深的深度计，打算用它测量清水河的深度。深度计的结构如图所示，导热性能良好的圆柱形气缸Ⅰ、Ⅱ内径分别为d和2d，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活

塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸Ⅰ左端开口，右端通过一细管连通气缸Ⅱ。初始时A、B均位于气缸最左端，且气缸Ⅰ内通过A封有压强为0p的气体，气缸Ⅱ内通过B封有压强为03p的气体。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可

测定水的深度。已知外界大气压强为0p，0p相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体。（1）求此深度计能够测量的最大深度；（2）若要测量最大水深为50m，可以调节初始状态气缸Ⅰ和气缸Ⅱ内的气体压强，若气缸Ⅰ内所封气体的初始压强为04

p，求气缸Ⅱ内所封气体的初始压强。【答案】（1）22.5m；（2）5p0【解析】【详解】（1）根据图示分析可知，当活塞A恰好到达气缸Ⅰ区右侧，但与右侧缸壁没有挤压时，能够测量的水最深，此时活塞B左右两侧的气体压强相等，设大小为1p，对活塞B左侧气体有22012dpL

pxd=对活塞B右侧气体有()22013pLdpLxd=−解得13Lx=，10134pp=则水产生的压强为的10094ppp−=由于0p相当于10m高的水产生的压强，可知此深度计能测的最大深度为910m22.5m4h==（2）设气缸Ⅰ与Ⅱ内通过A、B所封气体的初

始压强分别为Ap、Bp，最大水深处气体压强为2p，活塞B向右移动x，根据玻意耳定律对活塞B左侧气体有22A22dpLpxd=对活塞B右侧气体有()22B2pLdpLxd=−解得AB244ppp+=若

要测量的最大水深50mh=，该深度对应水产生的压强为05p，此时活塞A恰好到达气缸Ⅰ区右侧，气体压强为2005ppp−=解得B05pp=14.商场里某款热销小型跑步机如图甲所示，其测速原理简化为图乙所示。该跑步机底面固定有间距0.6mL=，长度0.2md=的平行金属板

电极。电极间存在磁感应强度大小2TB=、方向垂直底面向下的匀强磁场区域，绝缘橡胶带上镀有间距也为d的平行细金属条，每根金属条的电阻0.2r=。当健身者在跑步机上跑步时，位于电极区的这根金属条就会单独和外

电阻R构成闭合回路，已知外电阻0.4R=，与外电阻并联的理想电压表量程为4V，求：（1）该跑步机可测量的橡胶带运动的最大速率；（2）当电压表的示数为2V时，金属条克服安培力做功的功率；（3）每根金属条从进入磁场到出磁场区域，所受安培力的冲量大小。【答案】（1）5m/s；（2）

15W；（3）0.48N·s【解析】【详解】（1）设橡胶带运动的最大速率为mv，橡胶带达到最大速度时匀速，切割磁感线产生的电动势为mmEBLv=由闭合电路欧姆定律有mmEURRr=+解得()mmURrvBLR+=代入数据可得m

5m/sv=（2）金属条所受的安培力为FBIL=金属条克服安培力做功的功率PFv=其中()URrvBLR+=UIR=代入数据，可得15WP=（3）设每根金属条经过磁场区域所用的时间为t，则所受安培力的冲量I

BILt=冲其中qIt=根据法拉第电磁感应定律有ΦEt=EIRr=+ΦBLd=解得220.48NsBLdIRr==+冲15.如图所示，空间有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小0.5TB=，一质量A0.2kgm=的绝缘木板A静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量B0

.1kgm=、带正电0.2Cq=的滑块B，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数0.5=，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板A施加水平向左、大小0.6NF=的恒力，当A、B刚要发生相对运动时A、B恰好运动

到与A等高且足够长的光滑矮台，同时A撞上矮台，B滑上矮台通过弹簧推动质量C0.2kgm=滑块C，若C左侧某位置锁定一竖直弹性挡板Q（图中未画出），B、C分开前C会与Q碰撞，碰撞过程中没有能量损失，碰撞时间极短，碰后立即撤去Q。g取10m/s2。求

：（1）A、B恰好运动到光滑矮台时B的速度大小；（2）初始时木板A左端到矮台的距离；（3）滑块C与挡板Q碰撞后，B与C相互作用的过程中，弹簧弹性势能最大值pmE的范围。【答案】（1）6m/s；（2）9m；（3）pm29JJ155E≤≤【解析】【详解】（1）由于滑块B与绝缘木板A之间动摩擦因数

为0.5，静摩擦力能提供的最大加速度由BBmmgma=得2m5m/sa=故当0.6N的恒力作用于木板时，A、B系统以22AB0.6m/s2m/s0.20.1Famm===++的加速度一起向左运动，当滑块B获得向左运动的速度以后又产生一个竖直向上的洛伦兹

力，正压力变小，最大静摩擦力变小，当最大静摩擦力不足以提供滑块的加速度后，发生相对滑动，此时()B1BmgBqvma−=解得16m/sv=（2）在此过程中A、B一起做匀变速直线运动，初始时木板A左端距矮台的距离为x，由212vax=解得9mx=（3）滑块C与挡板Q碰撞前，B、C系统动量守恒，

则滑块C与挡板Q碰撞前有B1B2C3mvmvmv=+滑块C与挡板Q碰撞后至B、C共速过程，B、C系统动量守恒，根据动量守恒定律有()()B2C3BC4mvmvmmv+−=+解得B、C共速时速度()42233vv=−全过程B、C与弹簧组成的系统机械能守

恒，共速时弹簧弹性势能最大，则有()()222pmB1BC421191322515Emvmmvv=−+=−−从滑块B开始压缩弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，机械能守恒，则有222B1B2C3111222mvmvmv=+又由动量守恒定律有B1B

2C3mvmvmv=+解得22m/sv=−，26m/sv=故C与Q碰撞前B速度2v取值范围在-2m/s到6m/s之间，根据()2pm2913515Ev=−−可知当23m/sv=时，弹簧的弹性势能最大值最大为pm19J5E=当2

2m/s=−v时，弹簧的弹性势能最大值最小为pm22J15E=故弹簧弹性势能最大值的范围pm29JJ155E≤≤。的获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com