湖南省長沙市開福區長沙市第一中學2024屆高三下學期期末教學統一檢測試題物理試題請考生注意：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的答題區內。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、下列說法正確的是A．光電效應現象表明，光具有波動性B．α粒子散射實驗表明，原子中有一個很小的核C．氫原子從高能級向低能級躍遷時，可以放出任意頻率的光子D．一個質子和一個中子結合成氘核，氘核的質量等于質子與中子的質量和2、把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減小），R為定值電阻．下列說法正確的是：()A．Rt處溫度升高時，電流表的示數變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度升高時，電壓表V1、V2示數的比值不變C．在t=1×10﹣2s時，穿過該矩形線圈的磁通量為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin50πt（V）3、如圖所示，圓環固定在豎直平面內，打有小孔的小球穿過圓環．細繩a的一端固定在圓環的A點，細繩b的一端固定在小球上，兩繩的聯結點O懸掛著一重物，O點正好處于圓心．現將小球從B點緩慢移到B'點，在這一過程中，小球和重物均保持靜止．則在此過程中繩的拉力（）A．一直增大B．一直減小C．先增大后減小D．先減小后增大4、用光子能量為5.0eV的一束光照射陰極P，如圖，當電鍵K斷開時。發現電流表讀數不為零。合上電鍵，調節滑動變阻器，發現當電壓表讀數小于1.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于1.60V時，電流表讀數為零，由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.6eV B．2.2eV C．3.0eV D．3.4eV5、下列說法正確的是（）A．β衰變中產生的β射線是原子的核外電子掙脫原子核的束縛形成的B．亞里士多德猜想自由落體運動的速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證C．對于某種金屬，只要入射光強度足夠大，照射時間足夠長，就會發生光電效應D．用頻率大于金屬的極限頻率的入射光照射金屬時，光越強，飽和電流越大6、關于原子、原子核的相關知識，下列說法正確的是（）A．當發生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光強度的增大而增大B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，輻射出光子C．核反應方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質量增大，重核裂變的過程質量虧損二、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、關于理想氣體，下列說法正確的是（）A．已知氣體的摩爾質量和阿伏伽德羅常數，可估算一個分子質量B．已知氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，可估算一個分子直徑C．氣體壓強是因為氣體分子間表現為斥力D．氣體壓強是因為氣體分子無規則運動撞擊器壁所致E.一定質量的理想氣體體積不變，溫度升高，壓強一定增大8、如圖所示，下雨天，足球運動員在球場上奔跑時容易滑倒，設他的支撐腳對地面的作用力為F，方向與豎直方向的夾角為θ，鞋底與球場間的動摩擦因數為μ，下面對該過程的分析正確的是（）A．下雨天，動摩擦因數μ變小，最大靜摩擦力增大B．奔跑步幅越大，越容易滑倒C．當μ<tanθ時，容易滑倒D．當μ>tanθ時，容易滑倒9、如圖所示，一根上端固定的輕繩，其下端拴一個質量為的小球。開始時輕繩處于豎直位置。用一個方向與水平面成的外力拉動小球，使之緩慢升起至水平位置。取，關于這一過程中輕繩的拉力，下列說法中正確的是（）A．最小值為 B．最小值為 C．最大值為 D．最大值為10、物體沿直線運動的x－t圖象如圖所示，oa、cd段為直線，abc為曲線，設t1、t2、t3、t4時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4，則下列說法正確的是（）A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大三、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）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數低，電阻率大，耐磨等性能。實驗小組測量一個由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實驗，其操作如下：(1)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現提供以下實驗器材：A．電流表A1（量程50mA，內阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內阻約為3000Ω）；D．滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動勢為4V，內阻很小）；G.開關一只，導線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設計出實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設計進行測量電阻率ρ＝________（寫出表達式）（若實驗中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數可分別用字母I1、I2、U來表示）。12．（12分）某一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調節，減小讀數誤差和系統誤差，實驗中所用電流表應選用_____滑動變阻器應選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內（小電風扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發現，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發熱功率為_____W，機械功率為_____W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）如圖所示，水平虛線MN、PQ之間有垂直于紙面向里的水平勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，兩虛線間的距離為H，質量為m、電阻為R邊長為L的正方形金屬線框abcd在磁場上方某一高度處由靜止釋放線框在向下運動過程中始終在豎直平面內，ab邊始終水平，結果線框恰好能勻速進入磁場線框有一半出磁場時加速度恰好為零，已知L<H，重力加速度為g，求：(1)線框開始釋放時ab邊離虛線MN的距離；(2)線框進磁場過程中通過線框截面的電量q及線框穿過磁場過程中線框中產生的焦耳熱；(3)線框穿過磁場所用的時間．14．（16分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。15．（12分）由圓柱體和正方體組成的透明物體的橫截面如圖所示，O表示圓的圓心，圓的半徑OB和正方形BCDO的邊長均為a。一光線從P點沿PO方向射入橫截面。經過AD面恰好發生全反射，反射后從CD面上與D點距離為的E點射出。光在真空中的傳播速度為c。求：(i)透明物體對該光的折射率；(ii)該光從P點射入至傳播到E點所用的時間。

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、B【解題分析】光電效應現象表明，光具有粒子性，A項錯誤；α粒子散射實驗表明，在原子的中心有一個很小的核，原子所有的正電荷和幾乎所有的質量集中在原子核上，B項正確：氫原子從高能級向低能級躍遷時，只能發出一些特定頻率的光子，C項錯誤；一個質子和一個中子結合成氘核，會發生質量虧損，氘核的質量不等于質子與中子的質量和，D項錯誤；故選B.2、A【解題分析】

副線圈電壓不變，若Rt電阻原來大于R，則溫度升高時，電壓表V2示數與電流表A2示數的乘積增大，若Rt電阻原來小于R，則電壓表V2示數與電流表A2示數的乘積變小，當Rt處溫度升高時，電阻減小，則副線圈總功率增大，所以原線圈功率增大，即電壓表V1示數與電流表A1示數的乘積一定變大，故A正確；Rt處溫度升高時，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數減小，V1示數不變，則電壓表V1示數與V2示數的比值變大，故B錯誤；在圖甲的t=0.01s時刻，e=0，則磁通量最大，此時矩形線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；根據圖甲可知，Em=36V，T=0.02s，則ω＝=100πrad/s，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin100πt（V），故D錯誤。故選A。【題目點撥】本題考查交變電流的產生及變壓器原理，要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時值的表達及相應的關系，知道變壓器不改變功率，難度適中。3、A【解題分析】對聯結點O進行受力分析，受三個拉力保持平衡，動態三角形如圖所示：可知小球從B點緩慢移到B′點過程中，繩a的拉力逐漸變大，故A正確，BCD錯誤．4、D【解題分析】

設用光子能量為5.0eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，當反向電壓達到U=1.60V以后，電流表讀數為零說明具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此Ekm=eU=1.60eV根據光電效應方程有Ekm=hv-W0，陰極材料的逸出功為W0=hv-Ekm=3.40eV.故選D。5、D【解題分析】

A.衰變中產生的射線是原子核內的中子轉化為質子同時釋放電子，故A錯誤；B.伽利略猜想自由落體運動的速度與下落時間成正比，但不是直接用實驗進行了驗證，故B錯誤；C.光電效應發生條件與光的強度無關，只與入射光的頻率有關，當用頻率大于金屬的極限頻率的入射光照射金屬時，光越強，飽和電流越大，故C錯誤，D正確；故選D。6、C【解題分析】

A．當發生光電效應時，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強無關，選項A錯誤；B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，要吸收出光子，選項B錯誤；C．根據核反應的質量數和電荷數守恒可知，核反應方程中的X質量數為1，電荷數為0，是中子，選項C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質量虧損，選項D錯誤。故選C。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．一個分子的質量已知氣體的摩爾質量和阿伏伽德羅常數，可估算一個分子質量，A正確；B．一個氣體分子占據的體積已知氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，不可以估算一個分子直徑，B錯誤；CD．氣體壓強是因為氣體分子無規則運動撞擊器壁所致，氣體分子之間的距離較大，幾乎不體現分子力，C錯誤，D正確；E．根據理想氣體狀態方程可知一定質量的理想氣體體積不變，溫度升高，壓強一定增大，E正確。故選ADE。8、BC【解題分析】

A．下雨天，地面變光滑，動摩擦因數μ變小，最大靜摩擦力減小，故A錯誤；B．將力F分解，腳對地面的壓力為Fcosθ，奔跑幅度越大，夾角θ越大，則壓力越小，最大靜摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正確；CD．當Fsinθ＞μFcosθ時人容易滑倒，此時μ＜tanθ故C正確，D錯誤。故選BC。9、AC【解題分析】

應用極限法。靜止小球受重力、外力、繩拉力，如圖。AB．當力三角形為直角時故A正確，B錯誤；CD．當力三角形為直角時故C正確，D錯誤。故選AC。10、ACD【解題分析】

A．因x-t圖像的斜率等于速度，則由圖像可知，t1時刻的斜率大于t2時刻的斜率，則v1＞v2，選項A正確；B．t4時刻的斜率大于t1時刻的斜率，則v1<v4，選項B錯誤；C．t3時刻的斜率大于t2時刻的斜率，則v2<v3，選項C正確；D．圖像上t4時刻的斜率最大，則v4最大，選項D正確；故選ACD。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、50.155.695(5.693~5.697)【解題分析】

(1)[1]20分度的游標卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉動刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉動刻度估讀到零點幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動勢為4V，實驗提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內阻已知，還有一個定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉比較合適；滑動變阻器R1(10Ω)遠小于待測電阻阻值100Ω，為了調節方便和更多的獲得測量數據，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示(3)[4]根據所設計的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯立解得電阻率為12、（1）C；E；（2）實驗電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875。【解題分析】

（1）電風扇的額定電流，從讀數誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風扇的電阻大約，遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數小于0.5V時電風扇沒啟動。根據歐姆定律得：正常工作時電壓為5V，根據圖象知電流為0.5A，則電風扇發熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1