2024屆湖南衡陽常寧市第五中學(xué)高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2024屆湖南衡陽常寧市第五中學(xué)高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0時(shí)刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=3s時(shí)他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n=，下列說法正確的是（）A．3s后，小孩會(huì)再次看到河底的石塊B．前3s內(nèi)，小孩看到的石塊越來越明亮C．這條河的深度為mD．t=0時(shí)小孩看到的石塊深度為m2、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．A→B過程中氣體分子的平均動(dòng)能增加，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．C→A過程中單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少C．A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量D．A→B過程中氣體對(duì)外做的功小于C→A過程中外界對(duì)氣體做的功3、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4、一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，速度變?yōu)樵瓉淼?倍，該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A． B． C． D．5、研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，A、K為光電管的兩個(gè)電極，電壓表V、電流計(jì)G均為理想電表。已知該光電管陰極K的極限頻率為ν0，元電荷電量為e，普朗克常量為h，開始時(shí)滑片P、P＇上下對(duì)齊?，F(xiàn)用頻率為ν的光照射陰極K（ν>ν0），則下列說法錯(cuò)誤的是A．該光電管陰極材料的逸出功為hν0B．若加在光電管兩端的正向電壓為U，則到達(dá)陽極A的光電子的最大動(dòng)能為hv-hv0+eUC．若將滑片P向右滑動(dòng)，則電流計(jì)G的示數(shù)一定會(huì)不斷增大D．若將滑片P＇向右滑動(dòng)，則當(dāng)滑片P、P＇間的電壓為時(shí)，電流計(jì)G的示數(shù)恰好為06、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負(fù)極板附近有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子B。僅在電場力的作用下兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)重力，則以下說法正確的是（）A．電荷量與的比值為B．電荷量與的比值為C．粒子A、B通過平面Q時(shí)的速度之比為D．粒子A、B通過平面Q時(shí)的速度之比為二、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、如圖所示，加有恒定電壓以U1＝U的、中間帶有小孔的平行板電容器AB豎直放置，右側(cè)水平放置平行板電容器CD，CD板長和板間距均為L，板間加有恒定電壓U2。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A板小孔無初速飄入，經(jīng)加速后沿中線水平進(jìn)入CD，恰從D板邊緣飛出。不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是()A．若只將B板向左移動(dòng)少許，粒子到達(dá)B板時(shí)的速度比未移動(dòng)時(shí)小B．若只將B板向左移動(dòng)少許，粒子到達(dá)B板的時(shí)間比未移動(dòng)時(shí)短C．若飄入質(zhì)量為2m電量為2q的帶正電粒子，將打在D板上D．粒子剛到達(dá)D板邊緣時(shí)的動(dòng)能Ek＝2qU8、如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時(shí)，m1在c點(diǎn)從靜止釋放．設(shè)輕繩足夠長，不計(jì)一切摩擦．則()A．在m1下滑過程中，兩球速度大小始終相等B．m1在由c下滑到a的過程中重力的功率逐漸增大C．若m1恰好能沿圓弧下滑到a點(diǎn)，則m1=2m2D．若m1=4m2，則m1下滑到a點(diǎn)速度大小為9、如圖所示，在一電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高10、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)。其中，狀態(tài)和狀態(tài)為等溫過程，狀態(tài)和狀態(tài)為絕熱過程。在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________。A．的過程中，氣體對(duì)外界做功，氣體放熱B．的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能減少C．的過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加D．的過程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加E.在該循環(huán)過程中，氣體內(nèi)能增加三、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）用圖甲所示裝置探究動(dòng)能定理。有下列器材：A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．220V交流電源；C．紙帶；D．細(xì)線、小車、砝碼和砝碼盤；E.一端帶滑輪的長木板、小墊木；F.刻度尺。甲乙(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為________。(2)按正確的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙，圖中數(shù)據(jù)xA、xB和xAB已測出，交流電頻率為f，小車質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的質(zhì)量為m，以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對(duì)象，從A到B過程中，合力做功為________，動(dòng)能變化量為________，比較二者大小關(guān)系，可探究動(dòng)能定理。12．（12分）小明同學(xué)在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為防止電流過大而損壞器材，電路中加了一個(gè)保護(hù)電阻R0，根據(jù)如圖所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，（1）電流表量程應(yīng)選擇___________（填“0.6A”或“3A”），保護(hù)電阻應(yīng)選用_______（填“A”或“B”）;A、定值電阻（阻值10.0Ω，額定功率10w）B、定值電阻（阻值2.0Ω，額定功率5w）（2）在一次測量中電壓表的指針位置如圖2所示，則此時(shí)電壓為________V（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的5組數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖3所示，則干電池的電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=_____Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）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，xOy坐標(biāo)系位于豎直面（紙面）內(nèi)，第一象限和第三象限存在場強(qiáng)大小相等、方向分別沿x軸負(fù)方向和y軸正方向的勻強(qiáng)電場，第三象限內(nèi)還存在方向垂直于紙面、磁感強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（未畫出）。現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒從P（L，L）點(diǎn)由靜止釋放，該微粒沿直線PO進(jìn)入第三象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后從z軸上的Q點(diǎn)（未標(biāo)出）進(jìn)入第二象限。重力加速度為g。求：(1)該微粒的電性及通過O點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)磁場方向及該微粒在PQ間運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個(gè)帶電小球A、B固定在支架上，整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖為其俯視圖。不計(jì)兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)（小于一個(gè)周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，在其第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。虛線OA位于第一象限，與y軸正半軸的夾角θ=60°，在此角范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場；OA與y軸負(fù)半軸所夾空間里存在與OA平行的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的帶電粒子從第二象限內(nèi)M點(diǎn)以速度v=2.0×103m/s沿x軸正方向射出，M點(diǎn)到x軸距離d=1.0m，粒子在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)；粒子進(jìn)入第一象限后從直線OA上的P點(diǎn)（P點(diǎn)圖中未畫出）離開磁場，且OP=d。不計(jì)粒子重力。(1)求第二象限中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值；(2)求第一象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)粒子離開磁場后在電場中運(yùn)動(dòng)是否通過x軸？如果通過x軸，求其坐標(biāo)；如果不通過x軸，求粒子到x軸的最小距離。

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、C【解析】

A．t=3s時(shí)他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會(huì)看到河底的石塊，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．前3s內(nèi)，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強(qiáng)，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于則可知水深選項(xiàng)C正確；D．t=0時(shí)小孩看到的石塊深度為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

A．A→B過程中，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增加，過原點(diǎn)直線表示等壓變化，故單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；B．C→A過程中體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，溫度不變，故單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故B錯(cuò)誤；C．氣體從A→B過程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對(duì)外做功，設(shè)吸熱大小為Q1，做功大小為W1，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△U1=Q1-W1，氣體從B→C過程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對(duì)外放熱，設(shè)放熱大小為Q2，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：△U2=-Q2，氣體從C→A過程中，溫度不變，內(nèi)能增量為零，有：△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0即Q1=W1+Q2＞Q2所以A→B過程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過程中氣體放出的熱量Q2，故C正確；D．氣體做功，A→B過程中體積變化等于C→A過程中體積變化，但圖像與原點(diǎn)連接的斜率越大，壓強(qiáng)越小，故A→B過程中氣體對(duì)外做的功大于C→A過程中外界對(duì)氣體做的功，故D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】

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.4、C【解析】

根據(jù)速度倍數(shù)關(guān)系，結(jié)合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度，再由加速度的定義求得質(zhì)點(diǎn)的加速度。本題是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的直接運(yùn)用，要注意正確利用平均速度公式分析速度與位移間的關(guān)系，同時(shí)明確加速度的定義即可正確求解?！驹斀狻吭O(shè)初速度為v，則末速度為2v。由平均速度公式可得由加速度公式可得聯(lián)立解得，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】

A．由極限頻率為ν0，故金屬的逸出功為W0=hν0，A正確；B．由光電效應(yīng)方程可知，電子飛出時(shí)的最大動(dòng)能為由于加的正向電壓，由動(dòng)能定理解得故B正確；C．若將滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，若電流達(dá)到飽和電流，則電流不在發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．P＇向右滑動(dòng)時(shí)，所加電壓為反向電壓，由可得則反向電壓達(dá)到遏止電壓后，動(dòng)能最大的光電子剛好不能參與導(dǎo)電，則光電流為零，故D正確；故選C。6、B【解析】

AB．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對(duì)正電荷A有對(duì)負(fù)電荷B有聯(lián)立解得A錯(cuò)誤，B正確。CD．由動(dòng)能定理得求得選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。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【解析】

A．若只將B板向左移動(dòng)少許，電場力做功不變，由得，到達(dá)B板時(shí)的速度故粒子到達(dá)B板時(shí)的速度不變，故A錯(cuò)誤；B．由于粒子在AB間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只將B板向左移動(dòng)少許時(shí)，粒子到達(dá)B板時(shí)的速度不變，所以平均速度不變，AB距離減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，故B正確；C．進(jìn)入CD后，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，偏轉(zhuǎn)位移代入可得即粒子的偏轉(zhuǎn)位移與粒子的質(zhì)量、電量無關(guān)，故飄入質(zhì)量為2m、電量為2q的帶正電粒子時(shí)，偏轉(zhuǎn)位移不變，將依然恰好從D板邊緣飛出，故C錯(cuò)誤；D．由粒子恰從D板邊緣飛出可知，偏轉(zhuǎn)位移又因，，所以所以對(duì)全過程，由動(dòng)能定理可知故故D正確。故選BD。8、CD【解析】

A．m1由C點(diǎn)下滑到a點(diǎn)的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時(shí)的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時(shí)兩個(gè)物體的速度必然不相同的，故A錯(cuò)誤；

B．重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)候，由于此時(shí)的切線是水平的，所以此時(shí)的豎直速度也是零，但是在這個(gè)c到a的過程當(dāng)中是肯定有豎直分速度的，所以相當(dāng)于豎直速度是從無到有再到無的一個(gè)過程，也就是一個(gè)先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B錯(cuò)誤；

C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，此時(shí)兩小球速度均為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2選項(xiàng)C正確；

D．若m1=4m2，設(shè)m1下滑到a點(diǎn)速度大小為v，則解得故D正確。

故選CD。9、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，A正確，B錯(cuò)誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢，C正確，D錯(cuò)誤；

故選AC。10、BCD【解析】

A．A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A錯(cuò)誤；B．B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B正確；C．C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；D．D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，故D正確；E．循環(huán)過程的特點(diǎn)是經(jīng)一個(gè)循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。故E錯(cuò)誤。故選BCD。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、天平mgxAB【解析】

(1)[1]因?yàn)樾枰獪y量小車以及砝碼和砝碼盤的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)中還需要的實(shí)驗(yàn)器材為天平。(2)[2]以小車、砝碼和砝碼盤組成系統(tǒng)為研究對(duì)象，平衡摩擦力后，系統(tǒng)所受合外力做的功為[3]勻變速直線運(yùn)動(dòng)的某段時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻速度等于平均速度其動(dòng)能變化量為12、0.6AB1.21±0.011.45±0.010.50±0.05【解析】試題分析：根據(jù)題中所給器材的特點(diǎn)，大致計(jì)算下電流的大小，選擇合適的電流表，對(duì)于選擇的保護(hù)電阻，一定要注意保護(hù)電阻的連入，能使得電流表的讀數(shù)誤差小點(diǎn)；圖像的斜率表示，縱截距表示電源電動(dòng)勢，據(jù)此分析計(jì)算．（1）因一節(jié)干電池電動(dòng)勢只有1.5V，而內(nèi)阻也就是幾歐姆左右，提供的保護(hù)電阻最小為2Ω，故電路中產(chǎn)生的電流較小，因此電流表應(yīng)選擇0.6A量程；電流表的最大量程為0.16A，若選用10歐姆的，則電流不超過0.15A，所以量程沒有過半，所以選擇B較為合適．（2）電壓表應(yīng)選擇3V量程的測量，故讀數(shù)為1.20V．（3）圖像與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢，故E=1.45V；圖像的斜率表示，故，故r=0.5Ω．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、(1)；（2）?！窘馕觥?/p>

(1)微粒運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖1，其在第一象限沿PO連線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)O點(diǎn)故微粒帶正電；二力的合力方向由P指向O，有：由動(dòng)能定理有解得(2)由左手定則知，該磁場的方向垂直于紙面向外；在第一象限內(nèi)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：得在第三象限內(nèi)，由牛頓第二定律有：由幾何關(guān)系，微粒做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=