湖南省郴州市第二中學(xué)2024年高三物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

湖南省郴州市第二中學(xué)2024年高三物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(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、如圖所示，兩個(gè)內(nèi)壁光滑的圓形管道豎直固定，左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑。兩個(gè)相同小球A、B分別位于左、右管道上的最高點(diǎn)，兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動(dòng)，兩個(gè)小球由靜止開(kāi)始自由滑下，當(dāng)它們通過(guò)各自管道最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．A球的速率等于B球的速率B．A球的動(dòng)能等于B球的動(dòng)能C．A球的角速度大于B球的角速度D．A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?、如圖所示，矩形線圈處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈通過(guò)電刷與定值電阻R及理想電流表相連接，線圈繞中心軸線OO以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)刻線圈位于與磁場(chǎng)平行的位置。已知線圈的匝數(shù)為n、面積為S、阻值為r。則下列說(shuō)法正確的是（）A．t=0時(shí)刻流過(guò)電阻R的電流方向向左B．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為enBSsintC．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R兩端的電壓為D．從t=0時(shí)刻起，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)電阻R兩端的電壓為3、2020年初，在抗擊2019-nCoV，紅外線體溫計(jì)發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于紅外線的說(shuō)法中正確的是（）A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光短B．利用紅外線的熱效應(yīng)可以加熱物體C．紅外遙感是利用紅外線的穿透能力強(qiáng)D．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線4、如圖所示，現(xiàn)有六條完全相同的垂直于紙面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)上，穿過(guò)a、b、c、e四點(diǎn)的直導(dǎo)線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過(guò)d、f兩點(diǎn)的直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍距離為處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則O點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點(diǎn)指向b點(diǎn)B．3B，方向由O點(diǎn)指向cd中點(diǎn)C．，方向由O點(diǎn)指向e點(diǎn)D．3B，方向由O點(diǎn)指向中點(diǎn)5、如圖甲所示，一滑塊從固定斜面上勻速下滑，用t表示下落時(shí)間、s表示下滑位移、Ek表示滑塊的動(dòng)能、Ep表示滑塊勢(shì)能、E表示滑塊機(jī)械能，取斜面底為零勢(shì)面，乙圖中物理量關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．6、一個(gè)帶負(fù)電的粒子從x=0處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，加速度a隨位置變化的關(guān)系如圖所示，x2－x1=x3－x2可以得出（）A．從x1到x3過(guò)程中，電勢(shì)先升高后降低 B．在x1和x3處，電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．粒子經(jīng)x1和x3處，速度等大反向 D．粒子在x2處，電勢(shì)能最大二、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、紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場(chǎng)ABCD，磁場(chǎng)方向垂直于紙面（方向未畫(huà)出），其中AD=BC=L，AB=CD=2L，一束β粒子以相同的速度v0從B點(diǎn)沿BA方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)為B1時(shí)，β粒子從C射出磁場(chǎng)；當(dāng)磁場(chǎng)為B2時(shí)，β粒子從D射出磁場(chǎng)，則（）A．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外B．磁感應(yīng)強(qiáng)度之比B1：B2=5：1C．速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1：θ2=180：37D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1：t2=36：538、如圖所示，在紙面內(nèi)有一個(gè)半徑為r、電阻為R的線圈，線圈處于足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，線圈與磁場(chǎng)右邊界相切與P點(diǎn)。現(xiàn)使線圈繞過(guò)P點(diǎn)且平行于磁場(chǎng)方向的軸以角速度ω順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)過(guò)90°，到達(dá)圖中虛線位置，則下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．線圈受到的安培力逐漸增大C．線圈經(jīng)過(guò)虛線位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2Br2ωD．流過(guò)線圈某點(diǎn)的電荷量為9、如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正六邊形的區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點(diǎn)處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為電荷量為的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿方向。不計(jì)粒子間的相互作用力及重力，下列說(shuō)法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經(jīng)過(guò)點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10、下列說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)熱力學(xué)定律知，熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體B．當(dāng)分子間距離變小時(shí)，分子間的作用力可能減小，也可能增大C．墨汁滴入水中，墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而引起的D．在宇宙飛船中的水滴呈球形是因?yàn)槭е氐乃谋砻鎻埩ψ饔玫慕Y(jié)果E.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同三、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）在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250m的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤(pán)中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標(biāo)格的正方形大小為2cm×2cm，由圖可以估算出油膜的面積是_________cm2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），由此估算出油酸分子的直徑是_________m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。12．（12分）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，交流電的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g，則：（g取9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEP=__________J；(2)若某同學(xué)作出v2-h圖像如圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_________m/s2。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）如圖所示的坐標(biāo)系內(nèi)，以垂直于x軸的虛線PQ為分界線，左側(cè)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，AC邊有一擋板可吸收電子，AC長(zhǎng)為d.右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩極板長(zhǎng)度為，間距為d.電場(chǎng)右側(cè)的x軸上有足夠長(zhǎng)的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，電子能打在熒光屏上的最遠(yuǎn)處為M點(diǎn)，M到下極板右端的距離為，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮電子間的相互作用以及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)邊緣效應(yīng)，求：（1）電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t；（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U；（3）電子至少以多大速率從O點(diǎn)射出時(shí)才能打到熒光屏上.14．（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑半圓環(huán)，圓心在O點(diǎn)。質(zhì)量均為m的A、B兩小球套在圓環(huán)上，用不可形變的輕桿連接，開(kāi)始時(shí)球A與圓心O等高，球B在圓心O的正下方。輕桿對(duì)小球的作用力沿桿方向。（1）對(duì)球B施加水平向左的力F，使A、B兩小球靜止在圖示位置，求力的大小F；（2）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A球的最大速度v；（3）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求釋放瞬間B球的加速度大小a。15．（12分）如圖所示，R為變阻箱，電壓表為理想電壓表，電源電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)變阻箱阻值為時(shí)，閉合電鍵后，電壓表讀數(shù)，求：(1)電路中的電流I和電源內(nèi)阻r；(2)電源的輸出功率P和效率；(3)試推導(dǎo)說(shuō)明當(dāng)R為多大時(shí)，電源的輸出功率最大。

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．對(duì)于任意一球，根據(jù)機(jī)械能守恒得解得由于左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑，所以A球的速率大于B球的速率，A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，故A、B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得則有即A球的角速度小于B球的角速度，故C錯(cuò)誤；D．在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可得A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟龋蔇正確；故選D。2、D【解題分析】

A．t=0時(shí)刻線框與磁場(chǎng)方向平行，即線框的速度與磁場(chǎng)方向垂直，右手定則可知，流過(guò)電阻R的電流方向向右，故A錯(cuò)誤；

B．從與中性面垂直的位置開(kāi)始計(jì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em＝nBSω所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBSωcosωt（V）故B錯(cuò)誤；

C．線圈轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em＝nBSω，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝nBSω因此電阻R兩端的電壓為故C錯(cuò)誤；

D．線圈從t=0開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，電阻R兩端的電壓為故D正確。

故選D。3、B【解題分析】

A．紅外線的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．紅外線是一種看不見(jiàn)的光，通過(guò)紅外線的照射，可以使物體的溫度升高，故B正確；C．人們利用紅外線來(lái)實(shí)行遙控和遙感，是因?yàn)榧t外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，故D錯(cuò)誤。故選B。4、D【解題分析】

電流、在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、2B，方向均由O點(diǎn)指向ef中點(diǎn)，可得電流、在點(diǎn)處總的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B，方向由點(diǎn)指向ef中點(diǎn)；同理，電流、在點(diǎn)處總的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B。方向由點(diǎn)指向ab中點(diǎn)，根據(jù)平行四邊形定則，容易得到點(diǎn)處實(shí)際的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B，方向由點(diǎn)指向af中點(diǎn)。A．，方向由O點(diǎn)指向b點(diǎn)，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．3B，方向由O點(diǎn)指向cd中點(diǎn)，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．，方向由O點(diǎn)指向e點(diǎn)，與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．3B，方向由O點(diǎn)指向中點(diǎn)，與分析相符，故D正確；故選：D。5、D【解題分析】

A．滑塊勻速下滑，動(dòng)能不變，A錯(cuò)誤；BC．勢(shì)能且所以BC錯(cuò)誤；D．滑塊機(jī)械能D正確。故選D。6、A【解題分析】

AB．由圖可知，加速度方向沿x軸正方向，加速度方向沿x軸負(fù)方向，由于粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，從x1到x3過(guò)程中，電勢(shì)先升高后降低，在x1和x3處，電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；C．圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度變化量，由圖像可知，速度變化為0，則粒子經(jīng)x1和x3處，速度相同，故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向，則在x2處電勢(shì)最高，負(fù)電荷的電勢(shì)能最小，故D錯(cuò)誤。故選A。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、BD【解題分析】

A．由帶負(fù)電的β粒子(電子)偏轉(zhuǎn)方向可知，粒子在B點(diǎn)所受的洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)垂直于紙面向里，A錯(cuò)誤；B．粒子運(yùn)行軌跡：由幾何關(guān)系可知：又：解得：洛倫茲力提供向心力：解得：故，B正確；C．偏轉(zhuǎn)角度分別為：θ1=180°θ2=53°故速度偏轉(zhuǎn)角之比，C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間：因此時(shí)間之比：D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

A．線圈順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．線圈順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度逐漸變大，感應(yīng)電流逐漸變大，根據(jù)F=BIL可知，線圈受到的安培力逐漸增大，選項(xiàng)B正確；C．線圈經(jīng)過(guò)虛線位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為選項(xiàng)C正確；D．流過(guò)線圈某點(diǎn)的電荷量為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、ACD【解題分析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開(kāi)磁場(chǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角均為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為為粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，A正確；BC．粒子恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯(cuò)誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時(shí)，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間D正確。故選ACD。10、BDE【解題分析】

A．熱力學(xué)第二定律可以知道熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但也能從低溫物體傳到高溫物體但引起其它變化，故A錯(cuò)誤；B．分子間有間隙，存在著相互作用的引力和斥力，當(dāng)分子間距離比較大時(shí)表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距離減小時(shí)，分子引力先增大后減??；當(dāng)表現(xiàn)為斥力時(shí)分子間距離變小時(shí)分子力增大，故B正確；C．墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槲⒘Ｊ艿降膩?lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用不平衡引起的，故C錯(cuò)誤；D．在宇宙飛船中的水滴呈球形是因?yàn)槭е氐乃谋砻鎻埩ψ饔玫慕Y(jié)果，故D正確；E．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同是因?yàn)榻M成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同造成的，故E正確。故選BDE。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、2.4×1028×10-10【解題分析】

[1]．2滴溶液中含有純油酸的體積觀察油膜，大于或等于半格的算一格，小于半格的舍棄，數(shù)出小方格個(gè)數(shù)為60，乘以小方格面積2cm×2cm=4cm2，可估算出油膜面積為S=60×4cm2=2.4×102cm2[2]．把油膜視為單分子油膜，油膜厚度為分子直徑，由V=