河南省重點高中2024屆高三下學期期末考試物理試題高三期末試題

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號超填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數m=1000匝，副線圈匝數112=200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電

壓u=220《sin10（hrt（V）.副線圈中接一電動機，電阻為11。，電流表2示數為1A.電表對電路的影響忽略不計，

則（）

A.此交流電的頻率為100Hz

B.電壓表示數為220夜V

C.電流表1示數為5A

D.此電動機輸出功率為33W

2、小明乘坐豎直電梯經過Imin可達頂樓，已知電梯在，=0時由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速

度。隨時間，的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則

A.，=4.5s時，電梯處于失重狀態

B.在5?55s時間內，繩索拉力最小

C.1=59.5s時，電梯處于超重狀態

D.f=60s時，繩索拉力的功率恰好為零

3、如圖所示，〃匝矩形閉合導線框A8CD處于磁感應強度大小為3的水平勻強磁場中，線框面積為S,電阻不計.線

框繞垂直于磁場的軸00,以角速度。勻速轉動，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的

燈泡，燈泡正常發光.從線圈通過中性面開始計時，下列說法正確的是（）

A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大

B.燈泡中的電流方向每秒改變］?次

2萬

C.線框中產生感應電動勢的表達式為e=〃5s0sinM

D.變壓器原、副線圈匝數之比為等多

4、在升降機底部安裝一個加速度傳感器，其上放置了一個質量為/〃小物塊，如圖甲所示。升降機從仁0時刻開始豎

直向上運動，加速度傳感器顯示加速度。隨時間f變化如圖乙所示。取豎直向上為正方向，重力加速度為g,以下判斷

正確的是()

A.在。?2訪時間內，物塊先處于失重狀態，后處于超重狀態

B.在為?雜時間內，物塊先處于失重狀態，后處于超重狀態

C.Ufo時刻，物塊所受的支持力大小為加g

D.仁3知時刻，物塊所受的支持力大小為2mg

5、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，。為波源且U0時刻開始沿了軸負方向起振。如圖所示為UO.2s時x=0至x=4m

范圍內的波形圖，虛線右側的波形未畫出。已知圖示時刻x=2m處的質點第一次到達波峰，則下列判斷中正確的是

A.這列波的周期為0.4s

B.f=0.7s末，x=10m處質點的位置坐標為(10m,-10cm)

C.U0.7s末，x=I2m處的質點正經過平衡位置向上運動

D./=0.3s末，x=24m處的質點加速度最大且沿y軸正方向

6、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數之比為10:1,原線圈接有正弦交流電源〃=220頂sin31"（V）,副線圈接

電阻凡同時接有理想交流電壓表和理想交流電流表。則下列說法中正確的是（）

2

。

A.電壓表讀數為22后V

B.若僅將原線圈的匝數減小到原來的一半，則電流表的讀數會增加到原來的2倍

C.若僅將R的阻值增加到原來的2倍，則變壓器輸入功率增加到原來的4倍

D.若R的殂值和副線圈的匝數同時增加到原夾的2倍，則變壓器輸入功率不變

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耍求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖為一列簡諧橫波在U0時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質點,

A.這列波的波長是8m,周期是0.2s,振幅是10cm

B.在U0時，質點Q向y軸負方向運動

C.從/=0.1到r=o.25s,該波沿x軸正方向傳播了6m

D.從U0.1到U0.25s,質點P通過的路程為30cm

E.質點Q簡諧運動的表達式為y=0.10§inl0W（國際單位）

8、一質量為機的電動汽車在平直公路上以恒定的功率加速行駛，當速度大小為v時，其加速度大小為。（。工0）,

設汽車所受阻力恒為e火（k<l）,重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.汽車的功率為初zguB.汽車的功率為+

/、

a。

C.汽車行駛的最大速率為1+「yD.汽車行駛的最大速率為廠U

Ikg）kg

9、如圖甲所示，物體以一定的初速度從傾角a=37。的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m.選擇地面為

參考平面，上升過程中，物體的機械能E隨高度h的變化如圖乙所示.取g=10m/s2,sin37。=0.60,cos37°=0.1.則（）

尻該小組測出多組小磁針與通電長直導線間的豎直距離人長直導線中電流的大小,及小磁針的偏轉角度仇

C.根據測量結果進行分析，得出結論。回答下列問題：

（1）某次測量時，電路中電流表的示數如圖乙所示，則該電流表的讀數為A；

（2）在某次測量中，該小組發現長直導線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30°（如圖丙所示），已知實驗所在處

的地磁場水平分量大小為"0=3x10-5%則此時長直導線中的電流在小磁針處產生的磁感應強度B的大小為T

（結果保留兩位小數）；

tan（9|

a-"0.14--2Z

南…一北匕*

1s-/（A-m1）

、丙丁尸

（3）該小組通過對所測數據的分析，作出了小磁針偏轉角度的正切值tan。與,之間的圖像如圖丁所示，據此得出了

r

通電長直導線周圍磁場的磁感應強度3與通電電流/成正比，與離長直導線的距離/■成反比的結論，其依據是；

（4）通過查找資料，該小組得知通電長直導線周圍某點的磁感應強度5與電流/及距離「之間的數學關系為

B=2~L其中4。為介質的磁導率。根據題給數據和測量結果，可計算出4=T-m/Ao

12.（12分）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻約500。,

實驗室提供的器材有：

A.電流表A（量程：。?3mA,內阻RA=15Q）

B.定值電阻R|=1985C

C.滑動變阻器K（。?10。）

D.電壓表V（量程；0~10V,內阻&,一次0）

E.蓄電池七（電動勢為12V,內阻r很小）

F.開關S一個

G.導線若干

（1）要精確測定白熾燈正常工作時的電阻應采用下面電路圖中的

（2）選擇正確電路進行實驗，若電壓表的示數用〃表示，電流表的示數用/表示，寫出測量白熾燈電阻的表達式％=_

（用題目中給的相應字母表示），當電流表中的電流強度/=_mA時，記下電壓表的讀數U并代入表達式，其計算結

果即為白熾燈正常工作時的電阻。

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）如圖甲所示，一列簡諧波沿x軸傳播，A、△為平衡位置相距4m的兩個質點，它們的振動圖像如圖乙所

示。求該波的波速。

甲乙

14.（16分）如圖甲所示，在平面直角坐標系中關于x軸對稱放置兩平行金屬板A、B,A、B板的左端均在軸

上，兩板間距離啟6.0cm,板長Li=1.8cm,距兩板右端心二28cm處放置有足夠長的垂直x軸方向的熒光屏，兩者之間

區域分布著勻強磁場，磁感應強度8=L0T,方向垂直坐標平面向里。大量比荷為幺=5.0xl04C/kg帶負電粒子以速度

m

yo=6.Oxlo3m/s從坐標原點O連續不斷的沿x軸正向射入板間，離開板間電場后進入磁場，最后打在熒光屏上。在兩板

間加上如圖乙所示的交流電壓，不計粒子重力，不考慮場的邊緣效應和粒子的相對論效應，求：

d）r=o時刻發射的粒子離開電場時的速度大小及偏轉距離；

（2）粒子打在熒光屏上的范圍；

15.（12分）一根套有光滑輕質小環、不可伸長的輕線，線的一端系在固定點彷，另一端跨過固定的小滑輪02。在輕

質小環上掛質量為m的物體甲，在線的自由端系有質量為小的物體乙，物體乙的下面有一根細線固定，使物

體甲、乙保持靜止狀態，且夾角“=120然后剪斷細線由靜止釋放物體甲、乙，物體甲豎直下降，當夾角〃變為某一

角度〃。時有最大速度。重力加速度取g,忽略滑輪、小環的質量，不計摩擦。求：

⑴剪斷前細線所受的拉力；

⑵物體甲有最大速度時，物體乙的加速度；

⑶物體甲從靜止下降到最低位置，甲、乙兩物發生位移之比。

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、D

【解題分析】

A、由表達式可知，交流電源的頻率為50Hz,變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；

B、交變電源電壓u=220&sinlOO兀t(V)，而電壓表讀數為有效值，即電壓表的示數是U=%=N^=220V,

V2V2

B錯誤；

C、電流表A2示數為1A,由電流與匝數成反比得通過電流表Al的電流為0.2A,,C錯誤；

U,“

D、通過電阻尺的電流是1A,電動機兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由7TL得，變壓器的輸出電壓為：

%n2

22

644V,此電動機輸出功率為：=It/2-Zr=1x44-1x11=33W,D正確；

故選D.

2、D

【解題分析】

A.電梯在=1時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態，此時加速度。>1.U4.5s時，?>1,電梯也處于

超重狀態。故A錯誤。

B.5?55s時間內，a=lt電梯處于平衡狀態，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時

間內繩索拉力不是最小。故B錯誤。

C.U59.5s時，電梯減速向上運動，a<l,加速度方向向下，電梯處于失重狀態，故C錯誤。

D.根據。“圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內。”圖象與坐標軸所圍的面積為1,

所以速度的變化量為1,而電梯的初速度為L所以U61s時，電梯速度恰好為1,根據尸二八可知繩索拉力的功率恰

好為零，故D正確。

3、C

【解題分析】

圖示位置穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，選項A錯誤；交流電的周期為丁二一"一個周期內電

CO

流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變@次,選項B錯誤；交流電的電動勢最大值：Em=nBS（ot則線框中

乃

*,nBcoSqU.nBcoS

產生感應電動勢的表達式為叱選項C正確；交流電的有效值為。］=&，則管=p-=0‘選項

D錯誤；故選C.

點睛：此題關鍵是掌握交流電的瞬時值、最大值及有效值的意義，知道它們之間的關系；掌握住理想變壓器的電壓、

電流及功率之間的關系，本題即可得到解決.

4、C

【解題分析】

A.由乙圖可知，在。?2%時間內，物塊先處于超重狀態，后處于失重狀態，A錯誤；

B.由乙圖可知，在為?3￡。時間內，物塊先處于超重狀態，后處于失重狀態，B獵；

C.由乙圖可知，U勿時刻，物塊所受的支持力大小為mg,C正確；

D.由乙圖可知，U3fo時刻，物塊所受的支持力大小為mg,D錯誤。

故選C。

5、B

【解題分析】

A.由題，波源，=0時刻開始沿）,軸負方向起振，則介質中各個質點均沿）'軸負方向起振，圖示時刻x=2m處的質

3

點第一次到達波峰，已經振動了二T,說明/=0.2s時波傳到x=8m質點處，則周期為丁=0.2s,A錯誤；

4

B.由圖知波長4=8m,波速為：

丸8,.，

v=—=——m/s=40m/s

T0.2

波傳到x=IOm處的時間為：

則/=0.7s末，x=10m處的質點已振動了0.45S=24T,此質點起振方向沿V軸負方向，貝h=0.7s末，x=10m處

質點到達波谷，坐標為(10m,-10cm),B正確；

C.波傳到x=12m處的時間為：

z=—=—s=0.3s

v40

則，=0.7s末，x=12m處的質點已振動了0.4s=27,此質點起振方向向下，貝!l，=0.7s末，x=12m處的質點正經過

平衡位置向下運動，C錯誤；

D.波傳到x=24m處的時間為：

x24八/

t--=—s=0.6s

v40

則/=0.3s末，x=24m處質點還沒有振動，加速度為零，D錯誤。

故選B。

6、B

【解題分析】

A.根據“=220應sin314f(V)可知，原線圈的電壓有效值為a=220V,電壓表的讀數為變壓器的輸出電壓的有效值,

U.n.

由77t=」得電壓表讀數為：S=22V,故A錯誤；

U2n2

、

B.若僅將原線圈的匝數減小到原來的一半，根據7UT.L=」n,■可知，S增大到原來的2倍，由可U知，電流表的

u2n2R

讀數增大到原來的2倍，故B正確；

2

C.若僅將H的阻值增加到原來的2倍，則變壓器的輸出電壓不變，根據P=yH■可知次級功率變為原來的一半，則

R

變壓器輸入功率變為原來的一半，選項C錯誤；

U1

D.若副線圈匝數增加到原來的2倍，則S增加到原來的2倍，同時H的阻值也增加到原來的2倍,故輸出功率P上

R

變為原來的2倍，故D錯誤。

故選B。

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、ACE

【解題分析】

由波形圖和振動圖像讀出波長、周期和振幅；根據振動圖像可求解波的轉播方向和傳播的距離；質點在一個完整周期

中運動的路程為4A；

【題目詳解】

由圖像可知，這列波的波長是8m,周期是0?2s,振幅是10cm,選項A正確；由Q點的振動圖像可知，在U0時，質

28

點Q向y軸正方向運動，可知波向x軸正向傳播，選項B錯誤；波速^=7=記巾/5=40用/$,從/=0.1到r=0.25s,

3

該波沿x軸正方向傳播了x=W=40x0.15m=6相，選項C正確；從t=0.1至！Jt=0.25s經歷了0.15s=—T,但是因P

4

點開始不是從平衡位置或者最高點最低點開始振動，則質點P通過的路程不等于3A=30cm,選項D錯誤；

27r

co=—=^7rrad/s,則質點Q簡諧運動的表達式為y=0.103inl0m（國際單位），選項E正確；故選ACE.

【題目點撥】

本題關鍵是會根據振動情況來判斷波的傳播方向，抓住振動圖象和波動圖象之間的內在聯系.要知道質點做簡諧運動

時，只有起點在平衡位置或波峰、波谷處的質點，在3/4周期內振動的路程才是3A.

8、BC

【解題分析】

AB,車的額定功率為P,汽車的速度為u時，根據牛頓第二定律得

P,

----kmg=ma

v

得

P=（kmg+ma）v

故A錯誤，B正確。

CD.汽車勻速運動時牽引力等于阻力，速率最大，故有

故C正確，I）錯誤。

故選BCo

9、BD

【解題分析】

A.在最高點，速度為零，所以動能為零，即物體在最高點的機械能等于重力勢能，所以有七=與,+0="吆"

所以物體質量為

E30.?

m=——=-------KS=1K2

gh10x3

A錯誤；

B.在最低點時，重力勢能為零，故物體的機械能等于其動能，物體上升運動過程中只受重力、摩擦力做功，故由動

能定理可得

一〃mgcos37°------mgh=AE.

sin37°A

解得

20x0.6一

u=-----------------=0.5

1x10x3x0.8

B正確；

C.物體上升過程受重力、支持力、摩擦力作用，故根據力的合成分解可得：物體受到的合外力為

F=mgsina+Ringcosa=ION

故物體上升過程中的加速度為

a=—=10m/s2

m

C錯誤；

D.物體上升過程和下落過程物體重力、支持力不變，故物體所受摩擦力大小不變，方向相反，所以，上升過程和下

滑過程克服摩擦力做的功相同；由B可知：物體上升過程中克服摩擦力做的功等于機械能的減少量20J,故物體回到

斜面底端的整個過程克服摩擦力做的功為40J；又有物體整個運動過程中重力、支持力做功為零，所以，由動能定理

可得：物體回到斜面底端時的動能為50J?40J=10J,D正確。

故選BDo

10、CD

【解題分析】

A.小球恰能通過。點的條件是小球的重力提供向心力，根據牛頓第二定律：

V2

mg=m—

R

解得：

v=回

根據動能定理：

mg(h-R)=—mv2

得:

h=L5R

可知只有滿足/2L5R,釋放后小球才能通過。點，故A錯誤；

BC.小球離開。點時做平拋運動，用平拋運動的規律，水平方向的勻速直線運動：

x=vt

豎直方向的自由落體運動：

R=；gF,

解得：

x=y/2R>R,

故無論怎樣改變人的大小，都不可能使小球通過。點后落回軌道內，則B錯誤，C正確。

D.只要改變人的大小，就能改變小球到達。點的速度，就有可能使小球通過〃點后，落在血之間或之外。故D正確。

故選CDo

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、2.001.73x10-5電流產生的磁感應強度8=%tan%而偏角的正切值與,成正比4^xl0~7

r

【解題分析】

（1）口］電流表量程為3A,則最小分度為0.1A,由指針示數可知電流為2.00A；

（2）［2］電流產生向東的磁場，則指針指向地磁場分量和電流磁場的合磁場方向，如圖所示

B

則有

D

tan30°=—

B。

解得

5=3X10-5X—T=1.7X10-5T

3

（3）［3］由圖可知，偏角的正切值與,成正比，而根據（2）中分析可知

r

B=

則可知4與,成正比，故說明通電長直導線周圍磁場的磁感應強度4與通電電流/成正比，與長導線的距離〃成反比;

r

（4）［4］由公式

B=Botan6=^-^

2萬r

可知，圖象的斜率

Y嗡g爐

解得

4=4%x10-7T?m/A

/(一+8)

12、(1)C(2)U__j(3)1.5

R「

【解題分析】

(1)[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，

由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串

聯改裝為電壓表測量電壓；

白熾燈正常工作時的電流約為

/=—=—Q=6mA

R500

左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：

10mA*.

因為滑動變阻器阻值遠小于白熾燈的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法。

所以電路圖選取C.

(2)[2]根據歐姆定律知，燈泡兩端的電壓

U=I(Ri+R\)f

通過燈泡的電流為：

%

所以白熾燈正常工作時的電阻為：

R=U

/燈UI;

國

[3]改裝后的電壓表內阻為：Rv=1985+15Q=2000C,則當7=1.5mA時，白熾燈兩端的電壓為3V,達到額定電壓，測出

來的電阻為正常工作時的電阻。

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。

【解題分析】

根據圖乙知，該列波周期：

T=0.4s

由A、3振動圖像可知，若簡諧波沿x軸正方向傳播，振動由質點A傳播到質點月所需的時間為

3

3="+