2024屆湖南省百所重點名校大聯(lián)考物理高三上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2024屆湖南省百所重點名校大聯(lián)考物理高三上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、2019年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位天文學(xué)家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位學(xué)者的貢獻是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T，并測得該恒星與行星的距離為L，已知萬有引力常量為G，則由這些物理量可以求得（）A．行星的質(zhì)量 B．恒星的質(zhì)量C．恒星與行星的質(zhì)量之和 D．恒星與行星圓周運動的半徑之比2、已知火星的半徑是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍，現(xiàn)分別在地球和火星的表面上以相同的速度豎直上拋小球，不計大氣的阻力。則小球在地球上上升的最大高度與在火星上上升的最大高度之比為()A．b/a B．b2/a C．a(chǎn)/b D．b/a23、在上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界若風洞內(nèi)總的向上的風速風量保持不變，讓質(zhì)量為m的表演者通過調(diào)整身姿，可改變所受的向上的風力大小，以獲得不同的運動效果，假設(shè)人體受風力大小與正對面積成正比，已知水平橫躺時受風力面積最大，且人體站立時受風力面積為水平橫躺時受風力面積的1／8，風洞內(nèi)人體可上下移動的空間總高度為H．開始時，若人體與豎直方向成一定角度傾斜時，受風力有效面積是最大值的一半，恰好可以靜止或勻速漂移；后來，人從最高點A開始，先以向下的最大加速度勻加速下落，經(jīng)過某處B后，再以向上的最大加速度勻減速下落，剛好能在最低點C處減速為零，則以下說法正確的有（）A．由A至C全過程表演者克服風力做的功為mgHB．表演者向上的最大加速度是gC．表演者向下的最大加速度是D．B點的高度是4、分別用波長為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）A． B． C． D．5、如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek，與入射光頻率v的關(guān)系圖象。由圖象可知錯誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為D．入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E6、如圖甲所示，一傾角θ=30°的斜面體固定在水平地面上，一個物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F=kt(k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標準單位)的拉力沿斜面向，上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為1.5kgB．k的值為2.5N/sC．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．t=6s時，物塊的速度大小為2.2m/s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、關(guān)于熱學(xué)知識的下列敘述中正確的是（）A．布朗運動可以反映液體分子在做無規(guī)則的熱運動B．將大顆粒的鹽磨成細鹽，就變成了非晶體C．只要不違反能量守恒定律的機器都是可以制造出來的D．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加E.某氣體的摩爾體積為V，每個氣體分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA<8、如圖2所示是電子電路中經(jīng)常用到的由半導(dǎo)體材料做成的轉(zhuǎn)換器，它能把如圖1所示的正弦式交變電壓轉(zhuǎn)換成如圖3所示的方波式電壓，轉(zhuǎn)換規(guī)則:輸入的交變電壓絕對值低于，輸出電壓為0;輸入的交變電壓包對值大于、等于，輸出電壓恒為．則A．輸出電壓的頻率為50Hz B．輸出電壓的顏率為100HzC．輸出電壓的有效值為 D．輸出電壓的有效值為9、如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連（輕質(zhì)彈簧的兩端分別固定在A、B上），B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，A固定在水平地面上，C放在固定的傾角為的光滑斜面上。已知B的質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細繩與滑輪之間的摩擦力不計?，F(xiàn)用手按住C，使細繩剛剛拉直但無張力，并保證ab段的細繩豎直、cd段的細繩與斜面平行。開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后，它沿斜面下滑，斜面足夠長，則下列說法正確的是A．整個運動過程中B和C組成的系統(tǒng)機械能守恒B．C下滑過程中，其機械能一直減小C．當B的速度達到最大時，彈簧的伸長量為D．B的最大速度為2g10、如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)。兩條平行虛線間存在一勻強磁場。磁感應(yīng)強度方向與水平面垂直。邊長為l的正方形單匝金屬線框abcd位于水平面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。時刻線框在水平外力F的作用下由靜止開始做勻加速直線運動通過該磁場，回路中的感應(yīng)電流大小與時間的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．水平外力為恒力B．勻強磁場的寬度為C．從開始運動到ab邊剛離開磁場的時間為D．線框穿出磁場過程中外力F做的功大于線框進入磁場過程中外力F做的功三、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．（6分）用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：兩物體從靜止釋放，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=_________m/s；（2）在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=_________J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=_________J；（3）實驗結(jié)論：______________。12．（12分）如圖所示，為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗裝置簡圖.（1）本實驗采用的實驗方法是____．A．控制變量法B．假設(shè)法C．理想實驗法D．等效替代法（2）在保持小車受力相同時，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗屮，以下故法正確的是______．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象（3）下圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖，打“B”計數(shù)點時小車的速度大小為___________________m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為_____________m/s2.(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）如圖所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a?F圖線.其中圖線不過原點的原因是______，圖線在末端彎曲的原因是______.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，質(zhì)童為m=0.3kg的小物塊B（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=0.1kg、長度L=0.6m的木板A的最左端，A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右運動，一段時間后A與右側(cè)一豎直固定擋板P發(fā)生彈性碰撞。以碰撞瞬間為計時起點，取水平向右為正方向，碰后0.5s內(nèi)B的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）A與B間的動摩擦因數(shù)；（2）A與P第1次碰撞到第2次碰撞的時間間隔；（3）A與P碰撞幾次，B與A分離。14．（16分）圖示為某一柱狀透明體的截面圖，半徑為R的圓弧面AB與透明體的側(cè)面AD、BD分別相切于A、B兩點，P點在AD上且AP＝R。現(xiàn)有一細束單色光從P點垂直AD面射入透明體，射到圓弧面AB時恰好發(fā)生全反射，第一次從F點射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求：(1)透明體的折射率n以及從F點射出透明體時的折射角r的正弦值；(2)單色光從P點射入到從F點射出透明體所用的時間t。15．（12分）如圖所示，一個圓筒形導(dǎo)熱汽缸開口向上豎直放置，內(nèi)有活塞，其橫截面積為S=1×10－4m2，質(zhì)量為m=1kg，活塞上放有一個質(zhì)量M=2kg的物塊，活塞與汽缸之間無摩擦且不漏氣，其內(nèi)密封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱高度h=0.2m。已知大氣壓強p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。(1)如果拿掉活塞上的物塊，氣柱高度將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?2)如果緩慢降低環(huán)境溫度，使活塞恢復(fù)到原高度，此過程中氣體放出熱量5J，求氣體內(nèi)能的增量ΔU。

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、C【解題分析】

恒星與行星組成雙星，設(shè)恒星的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假設(shè)恒星的軌道半徑為r1，動力學(xué)方程為得到行星的質(zhì)量以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設(shè)行星的軌道半徑為r2，動力學(xué)方程為得到恒星的質(zhì)量則有故ABD錯誤，C正確。故選C。2、D【解題分析】

根據(jù)在星球表面重力與萬有引力相等，有：，可得：，故；豎直上拋運動的最大高度，所以有；故A，B，C錯誤；D正確；故選D.3、A【解題分析】

對A至C全過程應(yīng)用動能定理mgH-W=0，解得W=mgH，因而A正確；設(shè)最大風力為Fm，由于人體受風力大小與正對面積成正比，故人站立時風力為Fm；由于受風力有效面積是最大值的一半時，恰好可以靜止或勻速漂移，故可以求得重力G=Fm；人平躺上升時有最大加速度，因而B錯誤；人站立加速下降時的最大加速度，因而C錯誤；人平躺減速下降時的加速度大小是a2==g；設(shè)下降的最大速度為v，由速度位移公式，加速下降過程位移；減速下降過程位移，故x1：x2=4：3，因而x2=H，選項D錯誤；故選A．【題目點撥】本題關(guān)鍵將下降過程分為勻加速過程和勻減速過程，求出各個過程的加速度，然后根據(jù)運動學(xué)公式列式判斷．4、C【解題分析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程，有由題意，此金屬板的逸出功為故C正確，ABD錯誤。故選C。5、C【解題分析】

ABD．根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當入射光的頻率為2ν0時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤。此題選擇錯誤的，故選C。6、B【解題分析】

A．t=0時，彈簧拉力為零，物塊所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力，則故，yA錯誤；B．當t=2s時，彈簧拉力，由題圖乙知，此時物塊所受摩擦力為零，則解得，故B正確；C．拉力增大到一定程度，物塊向上滑動，由題圖乙知，物塊與斜面之間的滑動摩擦力大小，則解得故C錯誤；D．由題圖乙可知物塊在t1=4.4s時開始運動，此時在t=6s時在4.4s~6s內(nèi)，物塊受彈簧拉力的沖量摩擦力和重力下滑分力的沖量而解得故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、ADE【解題分析】

A．布朗運動是固體小顆粒的運動，間接反映了液體分子在做無規(guī)則的熱運動，A正確；B．將大顆粒的鹽磨成細鹽，不改變固體的微觀結(jié)構(gòu)，所以細鹽仍為晶體，B錯誤；C．第二類永動機不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，不可能造出，C錯誤；D．絕熱條件下，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知壓縮氣體，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加，D正確；E．對于氣體分子而言，氣體分子占據(jù)的體積大于氣體分子實際的體積，則E正確。故選ADE。8、BC【解題分析】

AB.由圖可知輸出電壓的周期T=0.01s，故頻率為f=100Hz，A錯誤，B正確；CD.由：解得：U=C正確，D錯誤．9、BD【解題分析】

A．整個運動過程中，彈簧對B物體做功，所以B和C組成的系統(tǒng)機械不守恒，故A錯誤；B．C下滑過程中，繩子的拉力對C做負功，由功能關(guān)系可知，物體C的機械能減小，故B正確；C．當B的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量x2滿足得故C錯誤；D．釋放瞬間，對B受力分析，彈簧彈力得物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為h=x1+x2由于x1=x2，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)B物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得解得：故D正確。10、BCD【解題分析】

根據(jù)線框感應(yīng)電流，結(jié)合i-t圖象知道，線框做勻加速直線運動，從而再根據(jù)圖象找到進入和穿出磁場的時刻，由運動學(xué)公式就能求出磁場寬度、ab邊離開的時間。根據(jù)感應(yīng)電流的方向，結(jié)合楞次定律得出磁場的方向。根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力?！绢}目詳解】線框進入磁場的時候，要受到安培力的作用，電流是變化的，安培力也是變化的，因此外力F必然不是恒力，選項A錯誤；由圖乙可知2t0～4t0時間內(nèi)線框進入磁場，設(shè)線框勻加速直線運動的加速度為a，邊框長為：l=a(4t0)2?a(2t0)2=6at02；磁場的寬度為：d=a(6t0)2?a(2t0)2=16at02；故d=，故選項B正確；設(shè)t時刻線框穿出磁場，則有：6at02=at2?a(6t0)2，解得：t=4t0，選C正確；線框進入磁場過程的位移與出磁場過程的位移相等，根據(jù)可知，線框出離磁場過程中的水平拉力大于進入磁場過程中的水平拉力，線框穿出磁場過程中外力F做的功做的功大于線框進入磁場過程中水平拉力做的功，選項D正確。故選BCD。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、2.40.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒【解題分析】

（1)[1]在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度：（2）[2]在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中，系統(tǒng)動能的增量為：[3]系統(tǒng)重力勢能減小量為：（3）[4[根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，可以得到：在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒。12、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質(zhì)量遠遠大于小桶和砝碼的總質(zhì)量【解題分析】

（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法；（2）平衡摩擦力時，應(yīng)不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，選項B正確；實驗時要先接通電源后放小車，選項C錯誤；因為為正比關(guān)系，故為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象，選項D正確；故選BD．（3）計數(shù)點間的時間間隔T=0.02s×5=0.1s，打B計數(shù)點時小車的速度大小為；根據(jù)逐差法得，小車的加速度（4）由圖線可知，當力F到達一定的值時才有加速度，故圖線不過原點的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠遠大于小桶和砝碼的總質(zhì)量；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