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

湖南省長沙市廣益實驗中學(xué)2024學(xué)年物理高三上期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，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，先劃掉原來的答案，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效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、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°時可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．入射角大于45°時可能發(fā)生全反射現(xiàn)象2、如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為、、、．一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負(fù)功相等，則A．直線a位于某一等勢面內(nèi)，B．直線c位于某一等勢面內(nèi)，C．若電子有M點運動到Q點，電場力做正功D．若電子有P點運動到Q點，電場力做負(fù)功3、安培曾假設(shè)：地球的磁場是由繞地軸的環(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，下列說法正確的是（）A．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場將變?nèi)魾．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場將變強C．地球表面帶有多余的負(fù)電荷，地球的磁場將變?nèi)鮀．地球表面帶有多余的負(fù)電荷，地球的磁場將變強4、如圖所示，兩金屬板平行放置，在時刻將電子從板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計）。分別在兩板間加上下列哪一種電壓時，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。氫原子能級示意圖如圖所示。靜止氫原子從n=4躍遷到n=1時，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，開始時木塊靜止在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位置時的速度v以及此過程中墻對彈簧的沖量I的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，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、如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波，實線為t＝0時刻的波形圖，經(jīng)過t1＝6s，波形圖如圖中虛線所示。已知波的周期T＞4s，則下列說法正確的是（）A．該波的波長為8mB．該波的周期可能為8sC．在t＝9s時，B質(zhì)點一定沿y軸正方向運動D．B、C兩質(zhì)點的振動情況總是相反的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，兩端點分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點，且PN和MQ均為直徑。已知O點場強大小為，電勢為。則圓弧PM在圓心O點處產(chǎn)生的場強E的大小和電勢分別為（）A． B． C． D．9、用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場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，壓強變化量為，對液面壓力的變化量為，則（）A．水銀柱向下移動了一段距離B．C．D．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）某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測量多個物理量．實驗室提供的器材有：兩個相同的待測電源（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G，兩個開關(guān)S1、S1．主要實驗步驟如下：①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R1至最大，閉合開關(guān)S1和S1，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R1，使電流計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．回答下列問題：（1）步驟①中：電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電電勢差UAB=_____V；A和C兩點的電勢差UAC=______V；A和D兩點的電勢差UAD=______V；（1）利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為______Ω，電流表的內(nèi)阻為______Ω；（3）結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)電源的電動勢E為______V，內(nèi)阻r為_____Ω．12．（12分）實驗小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。（1）實驗室有如下器材可供選用：A．長約1m的細(xì)線B．長約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.時鐘G.停表實驗時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始實驗，操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺上②測得擺線長度，作為單擺的擺長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次全振動所用的總時間t，得到單擺振動周期⑤根據(jù)單擺周期公式計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）（3）按照以上的實驗步驟，測量多組擺長和對應(yīng)的周期，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了圖像，根據(jù)該圖像得出重力加速度的測量值為____m/s2。（4）實驗后同學(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關(guān)，而實驗中卻要求擺角較小。請你簡要說明其中的原因______。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，光滑斜面傾角θ=30°，另一邊與地面垂直，斜面頂點有一光滑定滑輪，物塊A和B通過不可伸長的輕繩連接并跨過定滑輪，輕繩與斜面平行，A的質(zhì)量為m，開始時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著地的速度大小．14．（16分）如圖所示為快件自動分撿裝置原理圖，快件通過一條傳送帶運送到各個分撿容器中。圖中水平傳送帶沿順時針勻速轉(zhuǎn)動，右側(cè)地面上有一個寬和高均為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，運動到B端后做平拋運動，AB間距離為L=2m，快件與傳送帶間的動摩擦因數(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點開始到落到容器底部需要的最長時間為多少。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桿上，從離地h高處以一定初速度向上運動，運動過程中與長桿之間存在大小的滑動摩擦力．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2h高處過程中，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位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關(guān)系決定重力勢能．對比(1)問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念．(3)以地面為零勢能面．從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機械能E隨路程s的變化關(guān)系是什么？

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】

AB．折射率選項A錯誤，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CD錯誤。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，說明電勢差相等，即N和P的電勢相等，勻強電場中等勢線為平行的直線，所以NP和MQ分別是兩條等勢線，從M到N，電場力對負(fù)電荷做負(fù)功,說明MQ為高電勢，NP為低電勢．所以直線c和d都是位于某一等勢線內(nèi)，但是，，選項A錯，B對．若電子從M點運動到Q點，初末位置電勢相等，電場力不做功，選項C錯．電子作為負(fù)電荷從P到Q即從低電勢到高電勢，電場力做正功，電勢能減少，選項D錯．【考點定位】等勢面和電場線【名師點睛】勻強電場和點電荷的電場以及等量同種點電荷和等量異種點電荷的電場線及等勢面分布情況要熟記．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。若從北極俯視地球地磁場由外向里，由安培定則知產(chǎn)生磁場的環(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)生的磁場變?nèi)酰珹BD錯誤，C正確。故選C。4、B【解題分析】

加A圖電壓，電子從板開始向板做勻加速直線運動；加B圖電壓，電子開始向板做勻加速運動，再做加速度大小相同的勻減速運動，速度減為零后做反向勻加速運動及勻減速運動，由電壓變化的對稱性可知，電子將做周期性往復(fù)運動，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，完成一個周期，電子一直向板運動，即電子一定能到達(dá)板；加D圖電壓，電子的運動與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動，即電子一定能到達(dá)板，綜上所述可知選項B正確。5、A【解題分析】

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

子彈射入木塊過程，由于時間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)外力，由動量守恒定律得：解得：子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運動，后做加速運動，回到A位置時速度大小不變，即當(dāng)木塊回到A位置時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彈簧的作用力，根據(jù)動量定理得：所以墻對彈簧的沖量I的大小為2mv0。故選D。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、BDE【解題分析】

A．分析波形圖，可知波長λ＝4m，故A錯誤；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，T＝24s，波速；n＝1時，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，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，T＝8s，在t＝9s時，B質(zhì)點在平衡位置下方，沿y軸負(fù)方向運動，故C錯誤；D．B、C兩質(zhì)點平衡位置相隔半個波長，振動情況完全相反，故D正確；故選BDE.8、BC【解題分析】

AB．根據(jù)對稱性可知圓弧PM和QN在0點的合場強為0，圓弧MN在O點的場強為整個圓弧所帶電荷在O點處的場強，又圓弧PM、MN和NQ在O點處的場強大小相等，則圓弧PM在圓心處的場強大小，選項A錯誤，B正確；CD．電勢為標(biāo)量，圓弧PM、MN和QN在O點的電勢相等，，選項C正確，D錯誤。故選BC。9、BC【解題分析】

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

AC．首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：得①對氣體B：得②又設(shè)初始狀態(tài)時兩液面的高度差為h（水銀柱的長度為h），初始狀態(tài)滿足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動了一段距離，故A錯誤C正確；B．由于氣體的總體積不變，因此，故B錯誤；D．因為，且液面上升，上表面面積變大，所以故D正確。故選CD。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、011.0V-11.0V1530Ω1.8Ω11.6V1.5Ω【解題分析】

（1）[1][1][3]當(dāng)電流計示數(shù)為0時，A、B兩點電勢相等，即；電壓表示數(shù)即為A、C兩點電勢差，即；由閉合電路歐姆定律可知，D、A和A、C之間的電勢差相等，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，單擺的擺長應(yīng)等于擺線長度加擺球的半徑；9.86是單擺做簡諧運動的周期公式。當(dāng)擺角較小時才可以將單擺的運動視為簡諧運動。【解題分析】

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

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

（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]．公式是單擺做簡諧運動的周期公式。當(dāng)擺角較小時才可以將單擺的運動視為簡諧運動。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、(1)mB=2m；(2)【解題分析】

以AB組成的整體為研究對象，根據(jù)動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