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:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，兩個內(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。兩個相同小球A、B分別位于左、右管道上的最高點，兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動，兩個小球由靜止開始自由滑下，當(dāng)它們通過各自管道最低點時，下列說法正確的是（）A．A球的速率等于B球的速率B．A球的動能等于B球的動能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)強度大小為B、方向水平向右的勻強磁場中，線圈通過電刷與定值電阻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，t=0時刻線圈位于與磁場平行的位置。已知線圈的匝數(shù)為n、面積為S、阻值為r。則下列說法正確的是（）A．t=0時刻流過電阻R的電流方向向左B．線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為enBSsintC．線圈轉(zhuǎn)動的過程中，電阻R兩端的電壓為D．從t=0時刻起，線圈轉(zhuǎn)過60°時電阻R兩端的電壓為3、2020年初，在抗擊2019-nCoV，紅外線體溫計發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于紅外線的說法中正確的是（）A．紅外線的波長比紅光短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直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正六邊形的六個頂點上，穿過a、b、c、e四點的直導(dǎo)線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點的直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導(dǎo)線周圍距離為處磁場的磁感應(yīng)強度大小為，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)強度大小為B，則O點處實際的磁感應(yīng)強度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點指向b點B．3B，方向由O點指向cd中點C．，方向由O點指向e點D．3B，方向由O點指向中點5、如圖甲所示，一滑塊從固定斜面上勻速下滑，用t表示下落時間、s表示下滑位移、Ek表示滑塊的動能、Ep表示滑塊勢能、E表示滑塊機械能，取斜面底為零勢面，乙圖中物理量關(guān)系正確的是（）A．B．C．D．6、一個帶負電的粒子從x=0處由靜止釋放，僅受電場力作用，沿x軸正方向運動，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過程中，電勢先升高后降低 B．在x1和x3處，電場強度相同C．粒子經(jīng)x1和x3處，速度等大反向 D．粒子在x2處，電勢能最大二、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、紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場ABCD，磁場方向垂直于紙面（方向未畫出），其中AD=BC=L，AB=CD=2L，一束β粒子以相同的速度v0從B點沿BA方向射入磁場，當(dāng)磁場為B1時，β粒子從C射出磁場；當(dāng)磁場為B2時，β粒子從D射出磁場，則（）A．磁場方向垂直于紙面向外B．磁感應(yīng)強度之比B1：B2=5：1C．速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1：θ2=180：37D．運動時間之比t1：t2=36：538、如圖所示，在紙面內(nèi)有一個半徑為r、電阻為R的線圈，線圈處于足夠大的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，線圈與磁場右邊界相切與P點。現(xiàn)使線圈繞過P點且平行于磁場方向的軸以角速度ω順時針方向勻速轉(zhuǎn)過90°，到達圖中虛線位置，則下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流B．線圈受到的安培力逐漸增大C．線圈經(jīng)過虛線位置時的感應(yīng)電動勢為2Br2ωD．流過線圈某點的電荷量為9、如圖所示，一個邊長為l的正六邊形的區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點處的粒子源發(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。不計粒子間的相互作用力及重力，下列說法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場中運動的時間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經(jīng)過點的粒子在磁場中運動的時間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場中運動的時間為10、下列說法正確的是（）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，分子間的作用力可能減小，也可能增大C．墨汁滴入水中，墨汁的擴散運動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為失重的水的表面張力作用的結(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“用油膜法估測分子大小”的實驗中，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）用如圖所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，交流電的頻率為50Hz，計數(shù)點間的距離如圖所示。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0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=__________J；(2)若某同學(xué)作出v2-h圖像如圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=_________m/s2。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)分布著勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，AC邊有一擋板可吸收電子，AC長為d.右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場，兩極板長度為，間距為d.電場右側(cè)的x軸上有足夠長的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向射入磁場，電子能打在熒光屏上的最遠處為M點，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)電場邊緣效應(yīng)，求：（1）電子通過磁場區(qū)域的時間t；（2）偏轉(zhuǎn)電場的電壓U；（3）電子至少以多大速率從O點射出時才能打到熒光屏上.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。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，開始時球A與圓心O等高，球B在圓心O的正下方。輕桿對小球的作用力沿桿方向。（1）對球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，求此后運動過程中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，電源電動勢，當(dāng)變阻箱阻值為時，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)說明當(dāng)R為多大時，電源的輸出功率最大。

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、D【解題分析】

AB．對于任意一球，根據(jù)機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球的動能大于B球的動能，故A、B錯誤；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錯誤；D．在最低點，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時刻線框與磁場方向平行，即線框的速度與磁場方向垂直，右手定則可知，流過電阻R的電流方向向右，故A錯誤；

B．從與中性面垂直的位置開始計，感應(yīng)電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動勢Em＝nBSω所以感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=nBSωcosωt（V）故B錯誤；

C．線圈轉(zhuǎn)過的過程中，最大感應(yīng)電動勢Em＝nBSω，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為E＝nBSω因此電阻R兩端的電壓為故C錯誤；

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

故選D。3、B【解題分析】

A．紅外線的波長比紅光的波長更長，故A錯誤；B．紅外線是一種看不見的光，通過紅外線的照射，可以使物體的溫度升高，故B正確；C．人們利用紅外線來實行遙控和遙感，是因為紅外線波長長，更容易發(fā)生衍射，故C錯誤；D．一切物體都向外輻射紅外線，故D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

電流、在點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小分別為B、2B，方向均由O點指向ef中點，可得電流、在點處總的磁感應(yīng)強度大小為3B，方向由點指向ef中點；同理，電流、在點處總的磁感應(yīng)強度大小為3B。方向由點指向ab中點，根據(jù)平行四邊形定則，容易得到點處實際的磁感應(yīng)強度的大小為3B，方向由點指向af中點。A．，方向由O點指向b點，與分析不符，故A錯誤；B．3B，方向由O點指向cd中點，與分析不符，故B錯誤；C．，方向由O點指向e點，與分析不符，故C錯誤；D．3B，方向由O點指向中點，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，動能不變，A錯誤；BC．勢能且所以BC錯誤；D．滑塊機械能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軸負方向，由于粒子帶負電，則電場強度方向沿x軸負方向，電場強度沿x軸正方向，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，從x1到x3過程中，電勢先升高后降低，在x1和x3處，電場強度方向相反，故A正確，B錯誤；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錯誤；D．電場強度方向沿x軸負方向，電場強度沿x軸正方向，則在x2處電勢最高，負電荷的電勢能最小，故D錯誤。故選A。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、BD【解題分析】

A．由帶負電的β粒子(電子)偏轉(zhuǎn)方向可知，粒子在B點所受的洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可知，磁場垂直于紙面向里，A錯誤；B．粒子運行軌跡：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錯誤；D．運動時間：因此時間之比：D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

A．線圈順時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，選項A錯誤；B．線圈順時針方向勻速轉(zhuǎn)動時，切割磁感線的有效長度逐漸變大，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B正確；C．線圈經(jīng)過虛線位置時的感應(yīng)電動勢為選項C正確；D．流過線圈某點的電荷量為選項D錯誤。故選BC。9、ACD【解題分析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開磁場，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角均為，運動時間均為為粒子在磁場中的運動周期，A正確；BC．粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知運動時間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為，運動時間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表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間距離減小時，分子引力先增大后減??；當(dāng)表現(xiàn)為斥力時分子間距離變小時分子力增大，故B正確；C．墨汁的擴散運動是因為微粒受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用不平衡引起的，故C錯誤；D．在宇宙飛船中的水滴呈球形是因為失重的水的表面張力作用的結(jié)果，故D正確；E．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同是因為組成它們的物質(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、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=