湖南省長(zhǎng)沙市廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024學(xué)年物理高三上期末考試模擬試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024學(xué)年物理高三上期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．此介質(zhì)的折射率等于1.5B．此介質(zhì)的折射率等于C．入射角小于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．入射角大于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象2、如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、、、．一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則A．直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，B．直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，C．若電子有M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．若電子有P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功3、安培曾假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞地軸的環(huán)形電流引起的?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)：地球的表面層帶有多余的電荷，地球自轉(zhuǎn)的速度在變慢。據(jù)此分析，下列說(shuō)法正確的是（）A．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場(chǎng)將變?nèi)魾．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場(chǎng)將變強(qiáng)C．地球表面帶有多余的負(fù)電荷，地球的磁場(chǎng)將變?nèi)鮀．地球表面帶有多余的負(fù)電荷，地球的磁場(chǎng)將變強(qiáng)4、如圖所示，兩金屬板平行放置，在時(shí)刻將電子從板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計(jì)）。分別在兩板間加上下列哪一種電壓時(shí)，有可能使電子到不了B板（）A． B．C． D．5、已知光速為3×108m/s電子的質(zhì)量為9.1×10?31kg，中子的質(zhì)量為1.67×10?27kg，質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10?27kg。氫原子能級(jí)示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=1時(shí)，氫原子的反沖速度是多少？（）A．4.07m/s B．0.407m/s C．407m/s D．40.7m/s6、如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開(kāi)始時(shí)木塊靜止在A位置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度v以及此過(guò)程中墻對(duì)彈簧的沖量I的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形圖，經(jīng)過(guò)t1＝6s，波形圖如圖中虛線所示。已知波的周期T＞4s，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該波的波長(zhǎng)為8mB．該波的周期可能為8sC．在t＝9s時(shí)，B質(zhì)點(diǎn)一定沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)D．B、C兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相反的E.該列波的波速可能為m/s8、如圖所示，一段均勻帶電的絕緣圓弧，所帶電荷量為。圓弧圓心為O，兩端點(diǎn)分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點(diǎn)，且PN和MQ均為直徑。已知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為，電勢(shì)為。則圓弧PM在圓心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E的大小和電勢(shì)分別為（）A． B． C． D．9、用頭發(fā)屑模擬各種電場(chǎng)的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖甲一定是正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B．圖乙一定是異種電荷形成的電場(chǎng)C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場(chǎng)D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場(chǎng)10、如圖為豎直放置的上粗下細(xì)的玻璃管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同，使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為，壓強(qiáng)變化量為，對(duì)液面壓力的變化量為，則（）A．水銀柱向下移動(dòng)了一段距離B．C．D．三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測(cè)量多個(gè)物理量．實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩個(gè)相同的待測(cè)電源（內(nèi)阻r≈1Ω）電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）電壓表V（內(nèi)阻約為1kΩ）電流表A（內(nèi)阻約為1Ω）靈敏電流計(jì)G，兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S1．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R1至最大，閉合開(kāi)關(guān)S1和S1，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R1，使電流計(jì)G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R1的示數(shù)分別為0.40A、11.0V、30.6Ω、18.1Ω；②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R1（與①中的電阻值不同），使電流計(jì)G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V．回答下列問(wèn)題：（1）步驟①中：電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí)，電路中A和B兩點(diǎn)的電電勢(shì)差UAB=_____V；A和C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC=______V；A和D兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAD=______V；（1）利用步驟①中的測(cè)量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω，電流表的內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω；（3）結(jié)合步驟①步驟②的測(cè)量數(shù)據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)E為_(kāi)_____V，內(nèi)阻r為_(kāi)____Ω．12．（12分）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：A．長(zhǎng)約1m的細(xì)線B．長(zhǎng)約1m的橡皮繩C．直徑約2cm的鐵球D．直徑約2cm的塑料球E.米尺F.時(shí)鐘G.停表實(shí)驗(yàn)時(shí)需要從上述器材中選擇：____（填寫器材前面的字母）。（2）在挑選合適的器材制成單擺后他們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺(tái)上②測(cè)得擺線長(zhǎng)度，作為單擺的擺長(zhǎng)③在偏角較小的位置將小球由靜止釋放④記錄小球完成n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間t，得到單擺振動(dòng)周期⑤根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度的大小。其中有一處操作不妥當(dāng)?shù)氖莀___。（填寫操作步驟前面的序號(hào)）（3）按照以上的實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)量多組擺長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的周期，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了圖像，根據(jù)該圖像得出重力加速度的測(cè)量值為_(kāi)___m/s2。（4）實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們進(jìn)行了反思。他們發(fā)現(xiàn)由單擺周期公式可知周期與擺角無(wú)關(guān)，而實(shí)驗(yàn)中卻要求擺角較小。請(qǐng)你簡(jiǎn)要說(shuō)明其中的原因______。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，光滑斜面傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，斜面頂點(diǎn)有一光滑定滑輪，物塊A和B通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩連接并跨過(guò)定滑輪，輕繩與斜面平行，A的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)兩物塊均靜止于距地面高度為H處，B與定滑輪之間的距離足夠大，現(xiàn)將A、B位置互換并靜止釋放，重力加速度為g,求：（1）B物塊的質(zhì)量；（2）交換位置釋放后，B著地的速度大?。?4．（16分）如圖所示為快件自動(dòng)分撿裝置原理圖，快件通過(guò)一條傳送帶運(yùn)送到各個(gè)分撿容器中。圖中水平傳送帶沿順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)地面上有一個(gè)寬和高均為d=1m的容器，容器左側(cè)離傳送帶右端B的距離也為d，傳送帶上表面離地高度為2d，快件被輕放在傳送帶的左端A，運(yùn)動(dòng)到B端后做平拋運(yùn)動(dòng)，AB間距離為L(zhǎng)=2m，快件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g=10m/s2，求：(1)要使快件能落入容器中，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小范圍；(2)試判斷快件能不能不與容器側(cè)壁碰撞而直接落在容器底部，如果能，則快件從A點(diǎn)開(kāi)始到落到容器底部需要的最長(zhǎng)時(shí)間為多少。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m的小環(huán)串在固定的粗糙豎直長(zhǎng)桿上，從離地h高處以一定初速度向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與長(zhǎng)桿之間存在大小的滑動(dòng)摩擦力．小環(huán)能達(dá)到的最大高度為3h，求：(1)小環(huán)從h高處出發(fā)至第二次經(jīng)過(guò)2h高處過(guò)程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對(duì)位置決定的能量”叫勢(shì)能，如相互吸引的物體和地球，其相對(duì)位置關(guān)系決定重力勢(shì)能．對(duì)比(1)問(wèn)中兩力做功，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩擦力勢(shì)能”的概念．(3)以地面為零勢(shì)能面．從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機(jī)械能E隨路程s的變化關(guān)系是什么？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

AB．折射率選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．全發(fā)射必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),真空射向介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。2、B【解題分析】電子帶負(fù)電荷，從M到N和P做功相等，說(shuō)明電勢(shì)差相等，即N和P的電勢(shì)相等，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢(shì)線，從M到N，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功,說(shuō)明MQ為高電勢(shì)，NP為低電勢(shì)．所以直線c和d都是位于某一等勢(shì)線內(nèi)，但是，，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)．若電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，初末位置電勢(shì)相等，電場(chǎng)力不做功，選項(xiàng)C錯(cuò)．電子作為負(fù)電荷從P到Q即從低電勢(shì)到高電勢(shì)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)D錯(cuò)．【考點(diǎn)定位】等勢(shì)面和電場(chǎng)線【名師點(diǎn)睛】勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以及等量同種點(diǎn)電荷和等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線及等勢(shì)面分布情況要熟記．3、C【解題分析】

地球自西向東自轉(zhuǎn)，地球表面帶電，從而形成環(huán)形電流。這一環(huán)形電流產(chǎn)生地磁場(chǎng)。若從北極俯視地球地磁場(chǎng)由外向里，由安培定則知產(chǎn)生磁場(chǎng)的環(huán)形電流方向應(yīng)自東向西，與地球自轉(zhuǎn)方向相反，則地球帶負(fù)電。地球自轉(zhuǎn)速度變小，則產(chǎn)生的環(huán)形電流變小，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?nèi)酰珹BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4、B【解題分析】

加A圖電壓，電子從板開(kāi)始向板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；加B圖電壓，電子開(kāi)始向板做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度大小相同的勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后做反向勻加速運(yùn)動(dòng)及勻減速運(yùn)動(dòng)，由電壓變化的對(duì)稱性可知，電子將做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以電子有可能到不了板；加C圖電壓，電子先勻加速，再勻減速到靜止，完成一個(gè)周期，電子一直向板運(yùn)動(dòng)，即電子一定能到達(dá)板；加D圖電壓，電子的運(yùn)動(dòng)與C圖情形相同，只是加速度是變化的，所以電子也一直向板運(yùn)動(dòng)，即電子一定能到達(dá)板，綜上所述可知選項(xiàng)B正確。5、A【解題分析】

氫原子從n=4躍遷到n=1時(shí)放出光子的能量為光子的動(dòng)量光子的能量可得根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知可得故選A。6、D【解題分析】

子彈射入木塊過(guò)程，由于時(shí)間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)外力，由動(dòng)量守恒定律得：解得：子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運(yùn)動(dòng)，后做加速運(yùn)動(dòng)，回到A位置時(shí)速度大小不變，即當(dāng)木塊回到A位置時(shí)的速度大小子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即可墻對(duì)彈簧的作用力，根據(jù)動(dòng)量定理得：所以墻對(duì)彈簧的沖量I的大小為2mv0。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BDE【解題分析】

A．分析波形圖，可知波長(zhǎng)λ＝4m，故A錯(cuò)誤；BE．設(shè)波沿x軸正方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時(shí)，T＝24s，波速；n＝1時(shí)，T＝s，波速v＝m/s；設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，則，n＝0、1、2…，其中T＞4s，則n＝0時(shí)，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正確；C．當(dāng)波沿x軸負(fù)方向傳播時(shí)，T＝8s，在t＝9s時(shí)，B質(zhì)點(diǎn)在平衡位置下方，沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置相隔半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況完全相反，故D正確；故選BDE.8、BC【解題分析】

AB．根據(jù)對(duì)稱性可知圓弧PM和QN在0點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0，圓弧MN在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為整個(gè)圓弧所帶電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)，又圓弧PM、MN和NQ在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則圓弧PM在圓心處的場(chǎng)強(qiáng)大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．電勢(shì)為標(biāo)量，圓弧PM、MN和QN在O點(diǎn)的電勢(shì)相等，，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解題分析】

A．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，也可能是負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線分布的特點(diǎn)對(duì)比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場(chǎng)，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)對(duì)比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場(chǎng)，也可能是同種不等量電荷形成的電場(chǎng)，C正確；D．由圖可知，兩個(gè)金屬板之間的電場(chǎng)類似于勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場(chǎng)，D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解題分析】

AC．首先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對(duì)氣體A：得①對(duì)氣體B：得②又設(shè)初始狀態(tài)時(shí)兩液面的高度差為h（水銀柱的長(zhǎng)度為h），初始狀態(tài)滿足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動(dòng)了一段距離，故A錯(cuò)誤C正確；B．由于氣體的總體積不變，因此，故B錯(cuò)誤；D．因?yàn)?，且液面上升，上表面面積變大，所以故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、011.0V-11.0V1530Ω1.8Ω11.6V1.5Ω【解題分析】

（1）[1][1][3]當(dāng)電流計(jì)示數(shù)為0時(shí)，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，即；電壓表示數(shù)即為A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差，即；由閉合電路歐姆定律可知，D、A和A、C之間的電勢(shì)差相等，故；（1）[4][5]由歐姆定律可得解得由可得（3）[6][7]由步驟①可得由步驟②可得聯(lián)立可解得12、ACEG②，單擺的擺長(zhǎng)應(yīng)等于擺線長(zhǎng)度加擺球的半徑；9.86是單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式。當(dāng)擺角較小時(shí)才可以將單擺的運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?！窘忸}分析】

（1）[1]．單擺的擺長(zhǎng)不可伸長(zhǎng)，為減小空氣阻力的影響和實(shí)驗(yàn)誤差，先選用長(zhǎng)約1m的細(xì)線，直徑約2cm的鐵球，要用米尺測(cè)量擺長(zhǎng)，停表測(cè)量周期，故答案為：ACEG。

（2）[2]．操作不妥當(dāng)?shù)氖洽冢畣螖[的擺長(zhǎng)應(yīng)等于擺線長(zhǎng)度加擺球的半徑。

（3）[3]．根據(jù)單擺的周期公式得解得由圖像可知解得g=9.86m/s2（4）[4]．公式是單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式。當(dāng)擺角較小時(shí)才可以將單擺的運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)mB=2m；(2)【解題分析】

以AB組成的整體為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理求出繩斷瞬間兩物塊的速率；繩斷瞬間物塊B與物塊