2024屆湖北省荊、荊、襄、宜四地七校物理高三上期末考試試題含解析

2024屆湖北省“荊、荊、襄、宜四地七校物理高三上期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時(shí)，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極時(shí)，加反向電壓時(shí)，反之．當(dāng)有光照射K極時(shí)，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時(shí)，才會(huì)有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大2、如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動(dòng)周期為1sC．t=ls時(shí)，振子的速度為正的最大值D．t=ls時(shí)，振子的加速度為正的最大值3、如圖所示，水平地面上有一個(gè)由四塊完全相同石塊所組成拱形建筑，其截面為半圓環(huán)，石塊的質(zhì)量均為m。若石塊接觸面之間的摩擦忽略不計(jì)，則P、Q兩部分石塊之間的彈力為（）A． B． C． D．4、工在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度減小時(shí)，下列說法正確的是（）A．A、B平行板電容器的電容增大B．A、B兩板上的電荷量變大C．有電流從a向b流過靈敏電流計(jì)D．A、B兩板間的電場強(qiáng)度變大5、如圖所示，質(zhì)量為、長度為的導(dǎo)體棒的電阻為，初始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于水平軌道上，電源的電動(dòng)勢為、內(nèi)阻為。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其方向斜向上與軌道平面成角且垂直于導(dǎo)體棒開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒仍靜止，則導(dǎo)體棒所受摩擦力的大小和方向分別為（）A．，方向向左 B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右6、如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，它們的質(zhì)量之比mA:mB=2:1．當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖甲所示），彈簧的伸長量xA；當(dāng)用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)（如圖乙所示），彈簧的伸長量為xB，則xA:xB等于（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:2二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、玩具車的遙控距離為，某同學(xué)手持搖控器和玩具車同時(shí)從同地由靜止沿同方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若該同學(xué)加速度的大小為，最大速度為；玩具車加速度的大小為，最大速度為。在達(dá)到最大速度后，二者都能長時(shí)間保持最大速度勻速運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．該同學(xué)對玩具車的控制時(shí)間為B．該同學(xué)對玩具車的控制時(shí)間為C．在控制時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)的位移大小為D．與靜止不動(dòng)相比，該同學(xué)因運(yùn)動(dòng)而增加了的控制時(shí)間8、用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陰極K與滑動(dòng)變阻器的中心抽頭c相連，光電管陽極與滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，初始時(shí)滑片P與抽頭c正對，電壓表的示數(shù)為0（電壓表0刻線在表盤中央）。在移動(dòng)滑片P的過程中，光電流，隨電壓表示數(shù)U變化的圖像如圖所示，已知入射光的光子能量為1.6eV。下列說法正確的是（）A．當(dāng)滑片P與c正對時(shí)，電路中無光電流B．當(dāng)U=－0.6V時(shí)，滑片P位于b、c之間C．陰極材料的逸出功為0.6eVD．當(dāng)U=0.8V時(shí)，到達(dá)陽極的光電子的最大動(dòng)能為1.4eV9、下列說法中正確的是（）A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的堿小而增大C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，保持壓強(qiáng)不變，體積減小，那么它一定從外界吸熱D．電冰箱的工作過程表明，熱量可以自發(fā)地從低溫物體向高溫物體傳遞E.液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢10、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星，圍繞某恒星A做圓周運(yùn)動(dòng)，“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R，已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是（）A．恒星A的密度 B．行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C．行星“HAT-P-1”繞恒星A運(yùn)行的周期 D．繞“HAT-P-1”運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期三、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）為了測量一精密金屬絲的電阻率：Ⅰ．先用多用電表擋粗測其電阻為______Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為______mm，游標(biāo)卡尺測其長度是_____mm.Ⅱ．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測其電阻，除待測金屬絲外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為)B．電壓表(量程15V，內(nèi)阻約為)C．電流表(量程3A，內(nèi)阻約為)D．電流表(量程600mA，內(nèi)阻約為)E．滑動(dòng)變阻器(，0.6A)F．滑動(dòng)變阻器(，0.1A)G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源EH．電阻箱I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了盡量多測幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材除G、I外，還需的是(填代號)________．請?jiān)谔摼€框內(nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖_______并將圖的實(shí)物連線．_______如果金屬絲直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，寫出計(jì)算電阻率公式________．12．（12分）圖甲為測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)裝置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在O點(diǎn)。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點(diǎn)附近安置一組光電門，測出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)通過光電門的擋光時(shí)間t，用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)小圓柱的直徑d＝________cm；(2)測出懸點(diǎn)到圓柱中心的距離l，并測出對應(yīng)的擋光時(shí)間△t；(3)改變擺線的長度，重復(fù)步驟(2)，多測幾組數(shù)據(jù)；(4)以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以_______為橫坐標(biāo)，得到的圖象是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖丙所示。計(jì)算得該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_______(用物理量的符號表示)。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，在上端開口的絕熱汽缸內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為的絕熱活塞（厚度不計(jì)）、，、之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧，、與汽缸無摩擦，活塞下方封閉有溫度為的理想氣體。穩(wěn)定時(shí)，活塞、將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為，，大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。(1)現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，當(dāng)活塞剛好上升到氣缸的頂部時(shí)，求封閉氣體的溫度；(2)在保持第(1)問的溫度不變的條件下，在活塞上施加一豎直向下的力，穩(wěn)定后活塞回到加熱前的位置，求穩(wěn)定后力的大小和活塞、間的距離。14．（16分）某精密光學(xué)儀器上有一塊玻璃磚是由一塊長方體的勻質(zhì)玻璃下部分挖掉一個(gè)半徑為R的半圓柱形成的，其截面如圖所示，CD為半圓柱體的直徑，O為圓心，AD長為。一束單色光從AD邊的中點(diǎn)E垂直射入玻璃磚，經(jīng)過折射后從玻璃磚中射出。已知玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。①請畫出此光束在玻璃磚中的光路圖，并求出該單色光從進(jìn)入玻璃磚到第一次射出玻璃磚時(shí)的折射角；②該單色光從進(jìn)入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時(shí)間。15．（12分）如圖所示，光滑的水平桌面邊緣處固定一輕質(zhì)定滑輪，A為質(zhì)量為2m的足夠長的木板，B、C、D為三個(gè)質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，B放在A上，B通過水平且不可伸長的輕繩跨過定滑輪與D連接，D懸在空中。C靜止在水平桌面上A的右方某處（A、C和滑輪在同一直線上）。A、B間存在摩擦力，且認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，在D的牽引下，A和B由靜止開始一起向右加速運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后A與C發(fā)生時(shí)間極短的彈性碰撞，設(shè)A和C到定滑輪的距離足夠遠(yuǎn)，D離地面足夠高，不計(jì)滑輪摩擦，已知重力加速度為g。(1)為使A與C碰前A和B能相對靜止一起加速運(yùn)動(dòng)，求A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足的條件；(2)若A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，A與C碰撞前A速度大小為v0，求A與C碰后，當(dāng)A與B剛好相對靜止時(shí)，C與A右端的距離。

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

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時(shí)才有光電子射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)，選項(xiàng)B正確；光電管加反向電壓時(shí)，只要反向電壓小于截止電壓，就會(huì)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度一定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2、C【解題分析】

由振動(dòng)圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時(shí)，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。3、A【解題分析】

對石塊P受力分析如圖由幾何關(guān)系知：根據(jù)平衡條件得，Q對P作用力為：A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、C【解題分析】

A．根據(jù)可知當(dāng)產(chǎn)品厚度減小，導(dǎo)致減小時(shí)，電容器的電容C減小，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知極板帶電量Q減小，有放電電流從a向b流過，B錯(cuò)誤，C正確；D．因兩板之間的電勢差不變，板間距不變，所以兩板間電場強(qiáng)度為不變，D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解題分析】

磁場方向與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒所受安培力大小方向垂直于磁場方向與電流方向所確定的平面斜向下。其水平向右的分量大小為由力的平衡可知摩擦力大小為方向向左。選項(xiàng)A項(xiàng)正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、A【解題分析】

設(shè)mA=2mB=2m，對甲圖，運(yùn)用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：對A物體有：F彈-μ?2mg=2ma，得；對乙圖，運(yùn)用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：對A物體有：F彈′-2mg=2ma′，得

則x1：x2=1：1．A．1:1，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．1:2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．2:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．3:2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解題分析】

AB．由題意可得，該同學(xué)加速到最大速度所用時(shí)間與玩具車加速到最大速度所用時(shí)間相同，為在此期間該同學(xué)和玩具車運(yùn)動(dòng)的位移分別為，則兩者相距已知遙控距離為25m，則解得該同學(xué)對玩具車的控制時(shí)間為所以B正確，A錯(cuò)誤；C．在控制時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)的位移為所以C正確；D．如果該同學(xué)靜止不動(dòng)，玩具車向前加速運(yùn)動(dòng)，則解得即此時(shí)該同學(xué)對玩具車的控制時(shí)間為5s，則所以與靜止不動(dòng)相比，該同學(xué)因運(yùn)動(dòng)而增加了的控制時(shí)間，所以D正確。故選BCD。8、BD【解題分析】

A．由題意可知，能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)滑片P與c正對時(shí)，光電管兩端無電壓，但此時(shí)光電子仍能從陰極到達(dá)陽極，則電路中有光電流，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時(shí)，光電流為0即為遏制電壓，即光電管兩端接反向電壓，則陰極電勢應(yīng)更高，滑片P位于b、c之間，故B正確；C．由光電效應(yīng)方程有，由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時(shí)，光電流為0即為遏制電壓，則有聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能為當(dāng)U=0.8V時(shí)由動(dòng)能定理得得故D正確。故選BD。9、ABE【解題分析】

A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān)，但分子平均動(dòng)能一定大，因?yàn)闇囟仁瞧骄鶆?dòng)能的標(biāo)志，故A正確；B．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的減小克服分子力做功，分子勢能增大，故B正確；C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，保持壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知它一定對外界放熱，故C錯(cuò)誤；D．電冰箱需要消耗電能，才能使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞，并不是自發(fā)的，故D錯(cuò)誤。E．液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。故E正確。故選ABE。10、BD【解題分析】

AC．本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運(yùn)動(dòng)的任何量，故不可計(jì)算恒星A的密度和繞A運(yùn)動(dòng)的周期，AC錯(cuò)誤；BD．根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，重力提供向心力得解得，則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是，行星“HAT-P-1”附近運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，所以最小周期是，故BD正確。故選BD。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、6.02.093—2.097100.15ADE【解題分析】由圖示多用電表可知，待測電阻阻值是；由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：，由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：；實(shí)驗(yàn)需要G電源，I開關(guān)與導(dǎo)線，電源電動(dòng)勢為3V，因此電壓表應(yīng)選A．通過待測電阻的最大電流約為，則電流表應(yīng)選：D．為保證電路安全方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選：E．故選ADE；為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；，，則有，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖所示由電阻定律可知:，又，聯(lián)立得.12、1.02【解題分析】

(1)[1]．小圓柱的直徑d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得所以得到則以懸點(diǎn)到圓柱重心的距