2024屆湖南省長沙一中高三期末考試物理試題

2024屆湖南省長沙一中高三期末考試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(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(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當(dāng)正常空氣分子穿過探測器時，镅衰變所釋放的射線會將它們電離，從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進(jìn)入探測腔內(nèi)，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報(bào)。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變D．發(fā)生火災(zāi)時，煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短2、如圖所示，一正方形木板繞其對角線上O1點(diǎn)做勻速轉(zhuǎn)動。關(guān)于木板邊緣的各點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法中正確的是A．A點(diǎn)角速度最大B．B點(diǎn)線速度最小C．C、D兩點(diǎn)線速度相同D．A、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)速相同3、一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A． B．Q C． D．2Q4、氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質(zhì)對HαC．同一介質(zhì)中HδD．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則H5、光滑斜面長為L，物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，當(dāng)物體的速度是到達(dá)斜面底端速度的時，它沿斜面下滑的距離是A．L B．L C．L D．L6、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、一個電子在電場力作用下做直線運(yùn)動（不計(jì)重力）。從0時刻起運(yùn)動依次經(jīng)歷、、時刻。其運(yùn)動的圖象如圖所示。對此下列判斷正確的是（）A．0時刻與時刻電子在同一位置B．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的電勢分別為、、，其大小比較有C．0時刻、時刻、時刻電子所在位置的場強(qiáng)大小分別為、、，其大小比較有D．電子從0時刻運(yùn)動至?xí)r刻，連續(xù)運(yùn)動至?xí)r刻，電場力先做正功后做負(fù)功8、如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波t=0時刻的波形圖，虛線是0.2s時的波形圖，下列說法正確的是（）A．該波的波長為4mB．若波向右傳播，x=1m的質(zhì)點(diǎn)0時刻正在向x軸方向運(yùn)動C．t=0.2s時，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大且方向沿y軸負(fù)方向D．若波向左傳播，0~0.2s時間內(nèi)它傳播的最小距離為3mE.若波向右傳播，它的最大周期為0.8s9、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為s時刻的波形圖，虛線為t=0.8s時的波形圖，波的周期，則（）A．波速為B．A比B先回到平衡位置C．在s時，B點(diǎn)到達(dá)波峰位置D．經(jīng)過0.4s，B點(diǎn)經(jīng)過的路程為0.4mE.在s時，A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動10、質(zhì)量為m的小球以初速度從O點(diǎn)水平拋出，經(jīng)過A點(diǎn)時其速度方向與水平面的夾角為37°，經(jīng)過B點(diǎn)時，其速度方向與水平面的夾角為60°，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，，，則下列說法正確的是（）A．小球從O點(diǎn)運(yùn)動B點(diǎn)經(jīng)歷的時間為B．小球從O點(diǎn)運(yùn)動A點(diǎn)的過程中速度大小的改變量為C．小球從O點(diǎn)運(yùn)動B點(diǎn)的過程中重力做的功為D．小球在B點(diǎn)時重力的功率為三、實(shí)驗(yàn)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)利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關(guān)系．具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動，且通過兩個光電門的時間相等③取下細(xì)繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質(zhì)量m，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時間，并計(jì)算出小車到達(dá)兩個光電門時的速度和運(yùn)動的加速度⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)②～④的步驟（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實(shí)驗(yàn)時通過光電門甲和乙的時間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達(dá)式為a=_________（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時需要取下細(xì)繩和沙桶B．平衡摩擦力時不需要取下細(xì)繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數(shù)μ，某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質(zhì)量m，以及小車的質(zhì)量M．則可推算出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=__________（表達(dá)式中含有m、M、θ）12．（12分）在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。數(shù)據(jù)記錄如下表所示：（彈力始終未超過彈性限度，?。┯涗洈?shù)據(jù)組123456鉤碼總質(zhì)量0306090120150彈簧總長6.007.118.209.3110.4011.52（1）在圖乙坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小與彈簧總長度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線_______。（2）由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)__________。（保留兩位有效數(shù)字）四、計(jì)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，平行單色光垂直射到玻璃制成的半徑為R的半球平面上，玻璃對該單色光的折射率為，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，單色光經(jīng)半球折射后在光屏上形成一個圓形光斑。不考慮光的干涉和衍射，真空中光速為r。求：（i）當(dāng)光屏上的光斑最小時，圓心O到光屏的距離；（ii）圓心O到光屏的距離為d=3R時，光屏被照亮的面積。14．（16分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當(dāng)該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細(xì)金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時間后：請計(jì)算每匝線圈中的電流強(qiáng)度。15．（12分）地面上空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，O、P是電場中的兩點(diǎn)在同一豎直線上，O在P上方，高度差為L；一長L的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端分別系質(zhì)量均為m的小球A、B，A不帶電，B的電荷量為q（q＞0）。分別水平拉直細(xì)線釋放小球，小球運(yùn)動到P點(diǎn)時剪斷細(xì)線之后，測得A從P點(diǎn)到落地所用時間為t，B從P點(diǎn)到落地所用時間為2t。重力加速度為g。求：(1)電場強(qiáng)度的大??；(2)B從P點(diǎn)到落地通過的水平距離。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中α射線能使空氣電離，故镅放出的是α射線，故AB錯誤；C．半衰期為432年，當(dāng)經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg，還剩下0.25mg沒有衰變，故C正確；D．半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與物理?xiàng)l件和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)，則溫度升高而半衰期不變，故D錯誤。故選C。2、D【解題分析】

A．根據(jù)題意，一正方形木板繞其對角線上點(diǎn)做勻速轉(zhuǎn)動，那么木板上各點(diǎn)的角速度相同，故A錯誤；B．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系式，轉(zhuǎn)動半徑越小的，線速度也越小，由幾何關(guān)系可知，點(diǎn)到BD、BC邊垂線的垂足點(diǎn)半徑最小，線速度最小，故B錯誤；C．從點(diǎn)到、兩點(diǎn)的間距相等，那么它們的線速度大小相同，方向不同，故C錯誤；D．因角速度相同，因此它們的轉(zhuǎn)速也相等，故D正確；故選D。3、A【解題分析】

一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)生成一個氘核的核反應(yīng)方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結(jié)合能，而氘核由兩個核子組成，則它的比結(jié)合能為，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、A【解題分析】試題分析：根據(jù)hν=Em-波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E=hν可知Hα對應(yīng)的能量最小，根據(jù)hν=Em-En可知Hα對應(yīng)的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對應(yīng)的折射率最小，根據(jù)v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；【題目點(diǎn)撥】光的波長越大，頻率越小，同一介質(zhì)對其的折射率越小，光子的能量越?。?、A【解題分析】

設(shè)物體沿斜面下滑的加速度為a，物體到達(dá)斜面底端時的速度為v，則有:v2＝2aL＝2aL′聯(lián)立兩式可得：L′＝L，A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解題分析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項(xiàng)A錯誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項(xiàng)B錯誤；C．由表達(dá)式可知選項(xiàng)C錯誤；D．由表達(dá)式可知選項(xiàng)D正確。故選D。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AC【解題分析】

A．電子只受電場力作用沿直線運(yùn)動，該直線為一條電場線。結(jié)合其圖象知其運(yùn)動情景如圖所示。則0時刻與時刻電子在同一位置。所以A正確；B．電子受電場力向左，則場強(qiáng)方向向右，沿電場線方向電勢逐漸降低，則有所以B錯誤；C．圖象的斜率為加速度。由圖象知過程加速度增大，過程加速度減小。又有則有所以C正確；D．由圖象知過程速度減小，過程速度增大，則其動能先減小、后增大。由動能定理知電場力先做負(fù)功，后做正功。所以D錯誤。故選AC。8、ADE【解題分析】

A．根據(jù)圖像可知波長，A正確；B．若波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，根據(jù)同側(cè)法可知處的質(zhì)點(diǎn)0時刻向軸正方向運(yùn)動，B錯誤；C．t=0.2s時，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的加速度最大且方向沿y軸正方向，C錯誤；D．若波向左傳播，0~0.2s時間內(nèi)根據(jù)圖像可知圖中波峰的移動的最小距離為3m，則它傳播的最小距離為3m，D正確；E．若波向右傳播，經(jīng)過時（n=1，2，3…）解得（n=1，2，3…）當(dāng)時，最大周期為，E正確。故選ADE。9、ACD【解題分析】

A．橫波沿x軸正方向傳播，由于波的周期T>0.6s，經(jīng)過0.6s，傳播距離6m，則波速m/s故A正確；B．t=0.2s時，質(zhì)點(diǎn)A由波峰向平衡位置振動，質(zhì)點(diǎn)B沿y軸正方向向平衡位置振動，故B比A先回到平衡位置，故B錯誤；C．由圖可知，波長8m，則傳播距離6m=則傳播時間為0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s時，B振動了，波傳播了=3m，根據(jù)波形平移可知，B點(diǎn)到達(dá)波峰位置，故C正確；D．經(jīng)過0.4s=0.5T，則B點(diǎn)振動了2A=0.4m，故D正確；E．t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)A振動了0.8s=T，則A點(diǎn)回到波峰位置，速度為零，故E錯誤。故選ACD。10、AD【解題分析】

A．小球從O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時的豎直速度經(jīng)歷的時間為選項(xiàng)A正確；B．小球從O點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)的過程中速度大小的改變量為選項(xiàng)B錯誤；C．小球從O點(diǎn)運(yùn)動B點(diǎn)的過程中，下落的高度重力所做的功為選項(xiàng)C錯誤；D．小球在B點(diǎn)時重力的功率為選項(xiàng)D正確；故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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、（1）；（2）B；（3）【解題分析】

（1）[1]小車經(jīng)過光電門時的速度分別為：，，由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實(shí)驗(yàn)中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運(yùn)動時所受的外力大小，平衡摩擦力時應(yīng)使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運(yùn)動，所以不需要取下細(xì)繩和沙桶，故A錯誤，B正確；CD.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運(yùn)動時所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)條件，也不需要小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量，故C錯誤，D錯誤。故選：B；（3）對小車，由平衡條件得：Mgsinθ?mg=μMgcosθ，得動摩擦因數(shù)：；12、28【解題分析】

(1)[1]按照表中所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并用一條直線連接即可，要注意讓盡可能多的點(diǎn)連在線上，不通過直線的點(diǎn)大致均勻地分布在直線兩側(cè)，偏差過大的點(diǎn)是測量錯誤，應(yīng)該舍去。(2)[2]根據(jù)表達(dá)式，得圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，故四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的