2024屆湖北省當(dāng)陽(yáng)市第二高級(jí)中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆湖北省當(dāng)陽(yáng)市第二高級(jí)中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某同學(xué)在測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路。閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)很小、電壓表示數(shù)接近于電源電壓，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)兩電表示數(shù)幾乎不變化，電表及其量程的選擇均無(wú)問(wèn)題。請(qǐng)你分析造成上述結(jié)果的原因可能是（）A．電流表斷路B．滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良C．開(kāi)關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大D．待測(cè)電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大2、如圖甲所示為用伏安法測(cè)量某合金絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中分別用最大阻值是5、50、500的三種滑動(dòng)變阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別作出電流表讀數(shù)I隨（指滑片移動(dòng)的距離x與滑片在變阻器上可移動(dòng)的總長(zhǎng)度L的比值）變化的關(guān)系曲線a、b、c，如圖乙所示。則圖乙中的圖線a對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器及最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是（）A．最大阻值為5的滑動(dòng)變阻器∶圖線a對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器B．最大阻值為50的滑動(dòng)變阻器；圖線b對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器C．最大阻值為500的滑動(dòng)變阻器；圖線b對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器D．最大阻值為500的滑動(dòng)變阻器；圖線c對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器3、如圖，空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下，兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直，則A．P和Q都帶正電荷 B．P和Q都帶負(fù)電荷C．P帶正電荷，Q帶負(fù)電荷 D．P帶負(fù)電荷，Q帶正電荷4、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，若A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较?，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，則（）A．B環(huán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)B．B環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大C．B環(huán)將有沿半徑方向擴(kuò)張的趨勢(shì)D．B環(huán)中將有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?、某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用手緩慢地提起木板的左端使木板以其右端為圓心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)板與水平方向的夾角時(shí)，滑塊A開(kāi)始沿板下滑。而后將木板和滑塊A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如圖乙所示，滑塊A左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為且處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，右側(cè)通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)定滑輪懸掛一輕質(zhì)砝碼盤(pán)，滑輪摩擦不計(jì)，滑塊的質(zhì)量，連接滑塊的彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線均水平放置，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若緩慢增加盤(pán)中的砝碼，使盤(pán)中砝碼總質(zhì)量達(dá)到時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的情況是（）A．A向右運(yùn)動(dòng)B．木板對(duì)A的摩擦力為C．木板對(duì)A的摩擦力方向保持不變D．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)仍為6、氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，鋅的逸出功是，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征，下列說(shuō)法正確的是（）A．大量氫原子從高能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光可以使鋅發(fā)生光電效應(yīng)B．大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多發(fā)出兩種不同頻率的光C．大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，用其發(fā)出的光照射鋅板，有兩種光能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)D．若入射光子的能量為，不能使能級(jí)的氫原子電離二、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，豎直平面內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下面關(guān)于某帶正電粒子在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的判斷，正確的是（）A．若不計(jì)重力，粒子可能沿軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng)B．若不計(jì)重力，粒子可能沿軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．若重力不能忽略，粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若重力不能忽略，粒子仍可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)8、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)與電場(chǎng)線平行的平面，平面中有一個(gè)直角三角形MNQ，其中，，QM的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。已知電子電荷量的大小為e，把電子從M點(diǎn)移動(dòng)至Q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，大小為eU。把電子從Q點(diǎn)移動(dòng)至N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，大小為。則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度（）A．方向由M向Q B．大小為 C．方向由Q向N D．大小為9、如圖所示，一由玻璃制成的直角三棱鏡ABC，其中AB＝AC，該三棱鏡對(duì)紅光的折射率大于2。一束平行于BC邊的白光射到AB面上。光束先在AB面折射后射到BC面上，接著又從AC面射出。下列說(shuō)法正確的是________。A．各色光在AB面的折射角都小于30°B．各色光在BC面的入射角都大于45°C．有的色光可能不在BC面發(fā)生全反射D．從AC面射出的有色光束中紅光在最上方E.從AC面射出的光束一定平行于BC邊10、如圖的實(shí)驗(yàn)中，分別用波長(zhǎng)為的單色光照射光電管的陰極K，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U1．設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電荷量為e，真空中的光速為c，極限波長(zhǎng)為，下列說(shuō)法正確的是（）A．用波長(zhǎng)為的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為B．用波長(zhǎng)為的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為C．普朗克常量等于D．陰極K金屬的極限頻率為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示為一簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，其中R3=20Ω，R0為滑動(dòng)變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250μA、內(nèi)阻為r0=600Ω。A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個(gè)擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測(cè)量多用電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，還備有電阻箱R（最大阻值為99999.9Ω）。(1)由以上條件可算出定值電阻R1=____Ω、R2=____Ω。(2)將選擇開(kāi)關(guān)與“3”相連，滑動(dòng)R6的滑片到最下端b處，將兩表筆A、B接在電阻箱上，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄不同阻值R和對(duì)應(yīng)的表頭示數(shù)I。在坐標(biāo)紙上，以R為橫坐標(biāo)軸，以______為縱坐標(biāo)軸，把記錄各組I和R描繪在坐標(biāo)紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過(guò)原點(diǎn)的直線。測(cè)得其斜率為k、縱截距為b，則多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為_(kāi)____和__。（用k、b和已知數(shù)據(jù)表示）12．（12分）某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：帶定滑輪的長(zhǎng)木板、有凹槽的木塊、鉤碼若干、細(xì)線和速度傳感器等。實(shí)驗(yàn)中將部分鉤碼懸掛在細(xì)線下，剩余的全部放在木塊的凹槽中，保持長(zhǎng)木板水平，利用速度傳感器測(cè)量木塊的速度。具體做法是：先用刻度尺測(cè)量出A、B間的距離L，將木塊從A點(diǎn)由靜止釋放，用速度傳感器測(cè)出它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度，然后從木塊凹槽中移動(dòng)鉤碼逐個(gè)懸掛到細(xì)線下端，改變懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測(cè)得相應(yīng)的速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的加速度，作出圖象如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)設(shè)加速度大小為，則與及L之間的關(guān)系式是__________。(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取，則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)__________（保留2位有效數(shù)字）；的測(cè)量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值，其原因是__________（寫(xiě)出一個(gè)即可）。(3)實(shí)驗(yàn)中__________（填“需要”或“不需要”）滿足懸掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼的總質(zhì)量。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩條相互垂直的直線MN、PQ，其交點(diǎn)為O。MN一側(cè)有電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)場(chǎng)（垂直于MN向上），另一側(cè)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)（垂直紙面向里）。一質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從PQ線上的A點(diǎn)，沿平行于MN方向以速度射出，從MN上的C點(diǎn)（未畫(huà)出）進(jìn)入磁場(chǎng)，通過(guò)O點(diǎn)后離開(kāi)磁場(chǎng)，已知，。求：（1）帶電粒子的電荷量q；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14．（16分）如圖，豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開(kāi)口，AB＝BC＝l0，且此時(shí)A、C端等高．平衡時(shí)，管內(nèi)水銀總長(zhǎng)度為l0，玻璃管AB內(nèi)封閉有長(zhǎng)為l0/2的空氣柱．已知大氣壓強(qiáng)為l0汞柱高．如果使玻璃管繞B點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)到BC管水平，求此時(shí)AB管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少汞柱高？管內(nèi)封入的氣體可視為理想氣體且溫度為不變．15．（12分）如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為。（1）求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。

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、D【解題分析】

AB．電流表斷路或者滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，都會(huì)造成整個(gè)電路是斷路情況，即電表示數(shù)為零，AB錯(cuò)誤；C．開(kāi)關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大，則電路電阻過(guò)大，電流很小，流過(guò)被測(cè)電阻的電流也很小，所以其兩端電壓很小，不會(huì)幾乎等于電源電壓，C錯(cuò)誤；D．待測(cè)電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大，相當(dāng)于當(dāng)被測(cè)電阻太大，遠(yuǎn)大于和其串聯(lián)的其他儀器的電阻，所以電路電流很小，其分壓接近電源電壓，D正確。故選D。2、C【解題分析】

從圖乙中可以看出a曲線在滑片移動(dòng)很小距離，就產(chǎn)生了很大的電流變化，說(shuō)明該滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于被測(cè)量電阻阻值，所以a圖對(duì)應(yīng)500Ω滑動(dòng)變阻器，c圖線電流幾乎不隨著距離x變化，說(shuō)明該滑動(dòng)變阻器是小電阻，所以對(duì)應(yīng)是5Ω的圖像，本實(shí)驗(yàn)采用的是伏安法測(cè)量電阻，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該要保證被測(cè)電阻中的電流變化范圍適當(dāng)大一些，所以選擇圖中b所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3、D【解題分析】

AB．受力分析可知，P和Q兩小球，不能帶同種電荷，AB錯(cuò)誤；CD．若P球帶負(fù)電，Q球帶正電，如下圖所示，恰能滿足題意，則C錯(cuò)誤D正確，故本題選D．4、C【解題分析】略考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；楞次定律．分析：因帶電絕緣環(huán)A的運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于電荷定向移動(dòng)，從而產(chǎn)生電流，導(dǎo)致圓環(huán)B中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．使得處于磁場(chǎng)中的B圓環(huán)受到力的作用．解答：解：A、A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较?，繞圓心由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，設(shè)絕緣環(huán)帶正電，所以產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎沟肂環(huán)中的磁通量變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針的，兩環(huán)的電流方向相反，則具有沿半徑擴(kuò)張趨勢(shì)．若絕緣環(huán)帶負(fù)電，所以產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，使得B環(huán)中的磁通量仍變大，由楞次定律可得感應(yīng)電流方向是順時(shí)針的，兩環(huán)的電流方向仍相反，則仍具有沿半徑擴(kuò)張趨勢(shì)．由上可知，B環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)桌面的壓力不變．故選C點(diǎn)評(píng)：由楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電流方向，同時(shí)當(dāng)電流方向相同時(shí)，兩者相吸引；而當(dāng)電流方向相反時(shí)，兩者相排斥．5、D【解題分析】

ABD.緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)木板使滑塊開(kāi)始下滑時(shí)，靜摩擦力恰好達(dá)到最大值，由平衡條件得：，解得：，木板與滑塊水平放置時(shí)，木板與滑塊間的最大靜摩擦力：，不放砝碼時(shí)，滑塊水平方向受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和木板對(duì)A的摩擦力，由平衡條件得：，摩擦力方向水平向右，當(dāng)砝碼盤(pán)總質(zhì)量達(dá)到1.2kg時(shí)，物塊A受到右側(cè)繩的拉力：，設(shè)滑塊仍處于靜止，由平衡條件得：，得：，假設(shè)成立，滑塊仍處于靜止，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)仍為5N，故AB錯(cuò)誤，D正確；C.對(duì)比初狀態(tài)的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右變?yōu)樗较蜃?，故C錯(cuò)誤。故選：D。6、C【解題分析】

A．氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光，其光子的能量值最大為1.51eV，小于3.34eV，不能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤。B．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子種類數(shù)目為3種，故B錯(cuò)誤。C．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子種類數(shù)目為3種，其中有2種大于3.34ev能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確。D．當(dāng)氫原子吸收的光子能量剛好等于能級(jí)差時(shí)，氫原子會(huì)躍遷到對(duì)應(yīng)的高能級(jí)上去。若入射光子的能量為1.6eV，能使n=3能級(jí)的氫原子電離，故D錯(cuò)誤。故選C。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、AD【解題分析】

A．若不計(jì)重力，當(dāng)正電荷沿軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的電場(chǎng)力沿軸正方向，受到的洛倫茲力沿軸負(fù)方向，若滿足，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B．粒子沿軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，因洛倫茲力沿軸方向，粒子一定要偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．重力不能忽略時(shí)，只要粒子運(yùn)動(dòng)方向和受力滿足如圖所示，粒子可做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。故選AD。8、CD【解題分析】

如圖所示，電勢(shì)差之比有由幾何關(guān)系得。勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意平行方向上的電勢(shì)差與距離成正比。則則連線MP為等勢(shì)線。所以PQ是一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選CD。9、ABE【解題分析】

由臨界角的范圍，由臨界角公式求出折射率的范圍，從而確定各色光的折射角大小，根據(jù)臨界角的性質(zhì)確定能否發(fā)生發(fā)全射，并根據(jù)幾何關(guān)系和折射定律確定各色光的位置?！绢}目詳解】設(shè)光在AB面的折射角為α，由折射定律知，sin45°sinα＞210、AC【解題分析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)光電效應(yīng)方程，則有：，故A正確，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：，，得金屬的逸出功為：聯(lián)立解得：，故C正確；D項(xiàng)：陰極K金屬的極限頻率，故D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、80120【解題分析】

(1)[1][2]．選擇開(kāi)關(guān)與“1”、“2”相連時(shí)為電流表，量程分別為和。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點(diǎn)有聯(lián)立解得。(2)[3]．選擇開(kāi)關(guān)與“3”相連，量程為，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知、串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為，通過(guò)電源的電流為通過(guò)表頭電流的4倍。根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形為由此可知橫軸為，則縱坐標(biāo)軸為。[4][5]．斜率縱截距解得12、0.34（0.32~0.35均可）大于滑輪與軸承細(xì)線間有摩擦不需要【解題分析】

（1）[1]．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有。（2）[2]．設(shè)木塊的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得加速度