湖南省衡陽市衡陽縣2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期1月期末物理試題（含解析）

衡陽縣2025屆高三第一學(xué)期期末考試物理注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共10小題，共46分。第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1．游客去高海拔景區(qū)旅游時(shí)，多數(shù)會(huì)出現(xiàn)高原反應(yīng)，而通過吸氧可以緩解高原反應(yīng)。如圖是一種便攜式氧氣罐，某游客按壓該氧氣罐噴出氣體過程中（假定罐內(nèi)氣體可視為理想氣體且溫度保持不變），下列說法正確的是（）A．罐內(nèi)氣體的平均動(dòng)能減小 B．罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小C．外界對(duì)罐內(nèi)氣體做功 D．罐內(nèi)氣體放出熱量2．跳傘運(yùn)動(dòng)員拉開降落傘之后豎直向下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，其中圖線為曲線，之后的圖線為直線。由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在此過程中（

）A．運(yùn)動(dòng)員的加速度不斷變小 B．運(yùn)動(dòng)員所受合力不斷增大C．之后空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員不再做功 D．之后合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功3．如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球用a、b兩根細(xì)線連接，分別懸于兩點(diǎn)，a、b兩細(xì)線相互垂直，小球靜止，重力加速度g取。剪斷細(xì)線b的瞬間，小球的加速度大小為，則未剪斷細(xì)線b時(shí)，細(xì)線a上的拉力大小為（）A． B． C．5N D．7.5N4．2024年10月30日，神舟十九號(hào)載人飛船與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接?？臻g站繞地球可看作做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空間站的飛行軌道在地球表面的投影如圖所示，圖中標(biāo)明了空間站連續(xù)4次飛臨赤道上空所對(duì)應(yīng)的地面的經(jīng)度，則（）A．空間站的軌道與赤道平面不重合B．空間站的速度大于第一宇宙速度C．空間站的軌道高度比地球同步衛(wèi)星的高D．航天員在空間站中不受地球的萬有引力5．如圖所示，真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板加電壓為U的直流電壓。一帶電粒子位于M板旁，僅在電場(chǎng)力的作用下由靜止運(yùn)動(dòng)到N板。若增大板間的距離，該粒子仍由M板旁由靜止運(yùn)動(dòng)，則（）A．M板所帶的電荷量增大 B．粒子運(yùn)動(dòng)的加速度變大C．粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng) D．粒子運(yùn)動(dòng)到N板時(shí)的電勢(shì)能變大6．如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動(dòng)，細(xì)桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則圓環(huán)克服摩擦力做的功不可能為（）A．0 B． C． D．7．原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖甲所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①、②、③，對(duì)應(yīng)頻率分別為。若用①照射圖乙中的光電管時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，則（）A．頻率為的光子的動(dòng)量為B．若用②照射該金屬表面時(shí)，一定不能發(fā)生光電效應(yīng)C．用①、③兩種光分別照射圖乙中的光電管，①光對(duì)應(yīng)的遏止電壓更大D．將三束光分別射入同一雙縫，②光產(chǎn)生的干涉條紋間距最大8．如圖，蜂鳥可以通過快速拍打翅膀，使自己懸停在一朵花的前面。假設(shè)蜂鳥兩翅膀扇動(dòng)空氣的總面積為S，翅膀扇動(dòng)對(duì)空氣的作用力效果與翅膀用速度v平推空氣的效果相同。已知空氣密度為ρ，重力加速度大小為g，則（）A．單位時(shí)間內(nèi)翅膀拍動(dòng)空氣的質(zhì)量為SρvB．單位時(shí)間內(nèi)翅膀拍動(dòng)空氣的質(zhì)量為Sρv2C．蜂鳥的質(zhì)量為D．蜂鳥的質(zhì)量為9．中國(guó)茶文化是中國(guó)制茶、飲茶的文化，在世界享有盛譽(yù)。在茶葉生產(chǎn)過程中有道茶葉、茶梗分離的工序，如圖所示，A、B兩個(gè)帶電球之間產(chǎn)生非勻強(qiáng)電場(chǎng)，茶葉茶梗都帶正電荷，且茶葉的比荷大于茶梗的比荷，兩者通過靜電場(chǎng)便可分離，并沿光滑絕緣分離器落入小桶。假設(shè)有一茶梗P電荷量為4×10?8C，質(zhì)量為2×10?4kg，以1m/s的速度離開A球表面O點(diǎn)，最后落入桶底，O點(diǎn)電勢(shì)為1×104V，距離桶底高度為1.0m，桶底電勢(shì)為零。不計(jì)空氣阻力、茶葉茶梗間作用力及一切碰撞能量損失，重力加速度g取10m/s2，則（）A．M處比N處的電場(chǎng)強(qiáng)度大B．M處的電勢(shì)低于N處的電勢(shì)C．茶葉落入右桶，茶梗落入左桶D．茶梗P落入桶底速度為5m/s10．如圖所示，定值電阻阻值為，R為電阻箱，理想變壓器原線圈的匝數(shù)可調(diào)，當(dāng)R接入電路的電阻為時(shí)，消耗的功率為P，若僅將原線圈的匝數(shù)減半，則消耗的功率為；若僅調(diào)節(jié)R，使R接入電路的電阻為，則消耗的功率也為，則下列關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．第Ⅱ卷（非選擇題）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。電磁鐵、小鋼球和光電門處于同一豎直線上，小球吸在電磁鐵上時(shí)測(cè)量出小球球心到光電門中心的豎直距離為h。(1)電磁鐵用的鐵芯可分為硬磁性材料和軟磁性材料，硬磁性材料在磁場(chǎng)撤去后還會(huì)有很強(qiáng)的磁性，而軟磁性材料在磁場(chǎng)撤去后就沒有明顯的磁性了，本實(shí)驗(yàn)中的電磁鐵的鐵芯應(yīng)該用（選填“硬”或“軟”）磁性材料制作；(2)本實(shí)驗(yàn)（選填“需要”或“不需要”）測(cè)量小球的質(zhì)量；(3)調(diào)整小球的下落高度h，斷開電磁鐵電源，記錄計(jì)時(shí)裝置顯示的擋光時(shí)間t，多次重復(fù)上述過程，作出隨h的變化圖像如圖所示。已知圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋ㄓ帽硎荆?4)小明每次測(cè)量h時(shí)均測(cè)量的是電磁鐵下端到光電門下端的距離，仍作出圖像，他是否可以通過圖像求得重力加速度？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由。12．（10分）某同學(xué)用熱敏電阻制作了一個(gè)簡(jiǎn)易自動(dòng)報(bào)警器，熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示，簡(jiǎn)易自動(dòng)報(bào)警器的電路圖如圖丙所示，請(qǐng)回答以下問題：(1)用多用電表歐姆擋測(cè)繼電器線圈ed（圖乙所示）的電阻時(shí)，將選擇開關(guān)旋至“×100”位置，歐姆調(diào)零，測(cè)繼電器線圈ed電阻發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，則應(yīng)把選擇開關(guān)旋至（選填“×10”或“×1k”）進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)正確操作，多用表示數(shù)如圖丁所示，則所測(cè)繼電器線圈ed的阻值為Ω。(2)為使溫度在達(dá)到報(bào)警溫度時(shí)，簡(jiǎn)易報(bào)警器響起，單刀雙擲開關(guān)C應(yīng)該接（選填“a”或“b”）。(3)流過繼電器線圈ed的電流時(shí)電路才會(huì)報(bào)警，若直流電源電動(dòng)勢(shì)為18V（內(nèi)阻不計(jì)），欲實(shí)現(xiàn)溫度達(dá)到或超過60℃時(shí)報(bào)警器響起，則滑動(dòng)變阻器規(guī)格應(yīng)該選擇。A．0~200Ω B．0~500Ω C．0~1500Ω(4)若工作過程中希望溫度達(dá)到80℃時(shí)才報(bào)警，則應(yīng)該選擇（選填“更大”或“更小”）量程范圍的滑動(dòng)變阻器。13．（10分）為了降低光通過照相機(jī)鏡頭等光學(xué)元件表面因反射造成的光能損失，人們?cè)谶@些光學(xué)元件的表面鍍上透明的薄膜，即增透膜（如圖甲）。增透膜上下兩個(gè)表面的反射光會(huì)因發(fā)生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若將照相機(jī)鏡頭等光學(xué)元件簡(jiǎn)化為矩形元件，某單色光垂直光學(xué)元件上單層鍍膜的上表面入射，如圖乙所示，其中增透膜的厚度為，光學(xué)元件的厚度為。求：(1)增透膜對(duì)該單色光的折射率為，光學(xué)元件對(duì)該單色光的折射率為，光在空氣中的速度近似為，求該光穿過增透膜和光學(xué)元件的時(shí)間；(2)為了增強(qiáng)綠光的透射強(qiáng)度，需要在鏡頭前鍍上折射率的增透膜，綠光在空氣中的波長(zhǎng)，求增透膜的最小厚度。14．（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有一直角三角形，坐標(biāo)分別為和，三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，軸下方有沿著y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從O點(diǎn)沿紙面射入磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向與x軸的夾角為，并從C點(diǎn)離開磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。(1)求粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；(2)求從粒子射入磁場(chǎng)至粒子第2次經(jīng)過x軸過程的時(shí)間t；(3)若該粒子從y軸上的某點(diǎn)M由靜止釋放，能沿垂直于邊的方向射出磁場(chǎng)，求M點(diǎn)距O點(diǎn)的距離y。15．（16分）質(zhì)量為2m的物體A穿在光滑的水平導(dǎo)軌上，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿與質(zhì)量為m的小球B相連，如圖所示，初始時(shí)A、B在同一水平面上，輕桿平行于水平導(dǎo)軌，給小球B一個(gè)豎直向下的初速度。已知A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中小球和輕桿均不會(huì)與水平導(dǎo)軌發(fā)生碰撞，重力加速度為g，求：(1)小球B第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，物體A的速度大??；(2)小球B第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球B對(duì)輕桿的作用力大小；(3)以A、B初始位置的左三等分點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示平面直角坐標(biāo)系xOy，求小球B運(yùn)動(dòng)的軌跡方程，并寫明橫、縱坐標(biāo)的取值范圍。

物理答案1.【答案】B【解析】根據(jù)題意可知溫度不變，平均動(dòng)能不變，罐內(nèi)氣體分子數(shù)減少了，故總內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，噴出氣體瞬間，氣體膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，此時(shí)罐內(nèi)氣體需要吸收熱量，使得罐內(nèi)氣體溫度保持不變，故ACD錯(cuò)誤；噴出氣體過程中，相當(dāng)于罐內(nèi)和噴出的氣體總體積膨脹，溫度不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，故B正確。2.【答案】A【解析】0～t0圖線的斜率越來越小，加速度越來越小，根據(jù)，可知合力越來越小。故A正確；B錯(cuò)誤；之后空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)員仍做負(fù)功。故C錯(cuò)誤；t0之后，運(yùn)動(dòng)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功。故D錯(cuò)誤。3.【答案】A【解析】由于a、b兩細(xì)線相互垂直，剪斷細(xì)線b的一瞬間，小球的加速度大小為，說明未剪斷細(xì)線b時(shí)，細(xì)線b上的拉力大小為，未剪斷細(xì)線b時(shí)，根據(jù)平衡條件有，解得，故選A。4.【答案】A【解析】由圖可知，空間站的飛行軌道在地球表面的投影不止出現(xiàn)在赤道上，所以空間站的軌道與赤道平面不重合，故A正確；第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，即近地衛(wèi)星環(huán)繞速度，空間站的速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得，整理得，由圖可知，空間站每繞地球運(yùn)動(dòng)一圈，地球自轉(zhuǎn)的角度為，即空間站的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，所以空間站的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的半徑，即空間站的軌道高度比地球同步衛(wèi)星的低，故C錯(cuò)誤；航天員在空間站中也受到地球的萬有引力，提供向心力，故D錯(cuò)誤。5.【答案】C【解析】根據(jù)電容器的決定式可知增大M、N兩極板間的距離時(shí)，電容值C變小，由題可知電容器兩極板間的電壓始終為U，根據(jù)可知電容值C減小，電壓U不變，所以電容器的電荷量減小，A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，當(dāng)兩極板間的距離增大時(shí)，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，由牛頓第二定律，可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度減小，B錯(cuò)誤；粒子在兩極板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知粒子從M板附近靜止釋放到N極板，位移變大，加速度減小，故所用時(shí)間變長(zhǎng)，C正確；粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板，電場(chǎng)力做功為兩極板電勢(shì)差不變，可知電場(chǎng)力做功不變，粒子運(yùn)動(dòng)到N板時(shí)的電勢(shì)能一樣，D錯(cuò)誤。6.【答案】C【解析】圓環(huán)克服摩擦力做的功，在數(shù)量上等于圓環(huán)的動(dòng)能變化量，當(dāng)圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力的大小恰好等于圓環(huán)的重力，則圓環(huán)將不受摩擦力的作用，圓環(huán)克服摩擦力做的功為零，故A正確；當(dāng)圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力的大小小于圓環(huán)的重力，則圓環(huán)在摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，最終完全停止，處于平衡狀態(tài)，此過程中損失的動(dòng)能為，即圓環(huán)克服摩擦力做的功為，故B正確；當(dāng)圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力的大小大于圓環(huán)的重力，則圓環(huán)在摩擦力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到某一值時(shí)，洛侖茲力與重力等大反向，則圓環(huán)將保持此時(shí)的速度勻速運(yùn)動(dòng)下去，設(shè)此時(shí)的速度為v，則，圓環(huán)克服摩擦力做的功為，解得，故C錯(cuò)誤，D正確。故選C。7.【答案】D【解析】由光子動(dòng)量，根據(jù)波速、波長(zhǎng)、頻率關(guān)系，聯(lián)立解得，頻率為的光子的動(dòng)量為，故A錯(cuò)誤；因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差?、賹?duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量?、俚哪芰浚诘念l率?、俚念l率，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)，也可能不生產(chǎn)光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；圖甲可知③的能級(jí)差大于①的能級(jí)差，故③的頻率大于①的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程，可知頻率越大，遏止電壓越大，故③光對(duì)應(yīng)的遏止電壓更大，故C錯(cuò)誤；結(jié)合圖甲可知，②光頻率最小，根據(jù)，可知，頻率小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋間距公式，可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋間距越大，故將三束光分別射入同一雙縫，②光產(chǎn)生的干涉條紋間距最大，故D正確。8.【答案】AC【解析】設(shè)翅膀扇動(dòng)一次的時(shí)間為t，拍動(dòng)空氣的總質(zhì)量為，則單位時(shí)間內(nèi)翅膀拍動(dòng)空氣的質(zhì)量為，故A正確，B錯(cuò)誤；翅膀用速度v平推空氣，使空氣的速度變?yōu)関，根據(jù)動(dòng)量定理有，翅膀?qū)諝獾淖饔昧Υ笮〉扔诳諝鈱?duì)翅膀的作用力大小，即，由平衡條件得，解得蜂鳥的質(zhì)量為，故C正確，D錯(cuò)誤。9.【答案】CD【解析】由于M點(diǎn)的電場(chǎng)線稀疏，N點(diǎn)的電場(chǎng)線密集，故M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低，故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；設(shè)該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，由于茶葉的比荷大于茶梗的比荷，可知在任何同一位置茶葉的加速度大于茶梗的加速度，水平方向都做加速運(yùn)動(dòng)，即在相等時(shí)間內(nèi)，茶葉的水平位移大于茶梗的水平位移，可知，茶葉落入右桶，茶梗落入左桶，故C正確；設(shè)茶梗P落入桶底速度大小為，題意初速度，茶梗P從O點(diǎn)到落入桶底過程中，由動(dòng)能定理可知，代入數(shù)據(jù)解得，故D正確。10.【答案】BD【解析】原線圈匝數(shù)減半，根據(jù)變壓比，可知副線圈兩端電壓加倍，副線圈電路中電流加倍，則消耗的功率是原來的4倍，即，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)原線圈未改變時(shí)，副線圈輸出電壓為，則有，原線圈改變后有，解得，故C錯(cuò)誤，D正確。11.【答案】(1)軟；(2)不需要；(3)；(4)可以；因?yàn)槊看蝖的測(cè)量誤差相等，圖像斜率不變【解析】(1)電磁鐵的工作要求，當(dāng)沒有電流時(shí)，要讓鐵芯失去磁性，當(dāng)通電時(shí)，要有磁性，所以本實(shí)驗(yàn)中的電磁鐵的鐵芯應(yīng)該用軟磁性材料制作。(2)某實(shí)驗(yàn)小組用實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則讓小球做自由落體運(yùn)動(dòng)即可，故不需要測(cè)量小球質(zhì)量。(3)小球經(jīng)過光電門速度為，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，有，整理解得，其中，解得。(4)因?yàn)槊看蝖的測(cè)量誤差相等，圖像斜率不變，則重力加速度大小不變，所以可以通過圖像求得重力加速度。12.【答案】(1)×10，220；(2)a；(3)C；(4)更大【解析】(1)將選擇開關(guān)旋至“×100”位置，歐姆調(diào)零，測(cè)繼電器線圈ed電阻發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，可知所選倍率太大，，則應(yīng)把選擇開關(guān)旋至×10擋進(jìn)行測(cè)量；，經(jīng)正確操作，多用表示數(shù)如圖丁所示，則所測(cè)繼電器線圈ed的阻值為。(2)由于溫度升高熱敏電阻阻值減小，通過繼電器的電流增大，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，把鐵片向左吸引，所以要讓報(bào)警器響起，則單刀雙擲開關(guān)C應(yīng)該接a。(3)流過繼電器線圈的電流才會(huì)報(bào)警，若直流電源電動(dòng)勢(shì)為（內(nèi)阻不計(jì)），欲實(shí)現(xiàn)溫度達(dá)到或超過60℃時(shí)報(bào)警器響起，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，熱敏電阻的阻值R為，則有，可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為，故選C。