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的答題區內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規定答題。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、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，從而產生電流。一旦有煙霧進入探測腔內，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導致電流減小，從而觸發警報。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經864年將有0.75mg發生衰變D．發生火災時，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點做勻速轉動。關于木板邊緣的各點的運動，下列說法中正確的是A．A點角速度最大B．B點線速度最小C．C、D兩點線速度相同D．A、B兩點轉速相同3、一個中子與某原子核發生核反應，生成一個氘核，該反應放出的能量為Q，則氘核的比結合能為（）A． B．Q C． D．2Q4、氫原子光譜在可見光區域內有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質對HαC．同一介質中HδD．用Hγ照射某一金屬能發生光電效應，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，當物體的速度是到達斜面底端速度的時，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的圓軌道上運動，周期為T1，總質量為m1，環繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動環繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．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、一個電子在電場力作用下做直線運動（不計重力）。從0時刻起運動依次經歷、、時刻。其運動的圖象如圖所示。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大小分別為、、，其大小比較有D．電子從0時刻運動至時刻，連續運動至時刻，電場力先做正功后做負功8、如圖所示，實線是一列簡諧橫波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的質點0時刻正在向x軸方向運動C．t=0.2s時，x=3m處的質點的加速度最大且方向沿y軸負方向D．若波向左傳播，0~0.2s時間內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點到達波峰位置D．經過0.4s，B點經過的路程為0.4mE.在s時，A點沿y軸負方向運動10、質量為m的小球以初速度從O點水平拋出，經過A點時其速度方向與水平面的夾角為37°，經過B點時，其速度方向與水平面的夾角為60°，已知當地重力加速度為g，，，則下列說法正確的是（）A．小球從O點運動B點經歷的時間為B．小球從O點運動A點的過程中速度大小的改變量為C．小球從O點運動B點的過程中重力做的功為D．小球在B點時重力的功率為三、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）某同學利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關系．具體實驗步驟如下：①按照如圖所示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等③取下細繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質量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，并計算出小車到達兩個光電門時的速度和運動的加速度⑤重新掛上細繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質量，重復②～④的步驟（1）用游標卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實驗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式為a=_________（2）關于本實驗的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時需要取下細繩和沙桶B．平衡摩擦力時不需要取下細繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量D．小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數μ，某次實驗中，該同學測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質量m，以及小車的質量M．則可推算出動摩擦因數的表達式μ=__________（表達式中含有m、M、θ）12．（12分）在“探究彈力和彈簧伸長量的關系，并測定彈簧的勁度系數”實驗中，實驗裝置如圖甲所示。實驗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，每次測出相應的彈簧總長度。數據記錄如下表所示：（彈力始終未超過彈性限度，取）記錄數據組123456鉤碼總質量0306090120150彈簧總長6.007.118.209.3110.4011.52（1）在圖乙坐標系中作出彈簧彈力大小與彈簧總長度之間的函數關系的圖線_______。（2）由圖線求得該彈簧的勁度系數__________。（保留兩位有效數字）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，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發表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉時，線圈中會有電流通過，這種效應稱為Stewart-Tolman效應。設有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細金屬導線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內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。經過足夠長時間后：請計算每匝線圈中的電流強度。15．（12分）地面上空間存在一方向豎直向上的勻強電場，O、P是電場中的兩點在同一豎直線上，O在P上方，高度差為L；一長L的絕緣細線一端固定在O點，另一端分別系質量均為m的小球A、B，A不帶電，B的電荷量為q（q＞0）。分別水平拉直細線釋放小球，小球運動到P點時剪斷細線之后，測得A從P點到落地所用時間為t，B從P點到落地所用時間為2t。重力加速度為g。求：(1)電場強度的大小；(2)B從P點到落地通過的水平距離。

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、C【解題分析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產生電流，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，當經864年，發生兩次衰變，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決定，與物理條件和化學狀態均無關，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．根據題意，一正方形木板繞其對角線上點做勻速轉動，那么木板上各點的角速度相同，故A錯誤；B．根據線速度與角速度關系式，轉動半徑越小的，線速度也越小，由幾何關系可知，點到BD、BC邊垂線的垂足點半徑最小，線速度最小，故B錯誤；C．從點到、兩點的間距相等，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生核反應生成一個氘核的核反應方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結合能，而氘核由兩個核子組成，則它的比結合能為，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、A【解題分析】試題分析：根據hν=Em-波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據E=hν可知Hα對應的能量最小，根據hν=Em-En可知Hα對應的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質對應的折射率最小，根據v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；【題目點撥】光的波長越大，頻率越小，同一介質對其的折射率越小，光子的能量越小．5、A【解題分析】

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

由和A．該星球的質量為選項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B錯誤；C．由表達式可知選項C錯誤；D．由表達式可知選項D正確。故選D。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、AC【解題分析】

A．電子只受電場力作用沿直線運動，該直線為一條電場線。結合其圖象知其運動情景如圖所示。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功，后做正功。所以D錯誤。故選AC。8、ADE【解題分析】

A．根據圖像可知波長，A正確；B．若波向右傳播，質點不隨波遷移，根據同側法可知處的質點0時刻向軸正方向運動，B錯誤；C．t=0.2s時，x=3m處的質點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時間內根據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，經過時（n=1，2，3…）解得（n=1，2，3…）當時，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，經過0.6s，傳播距離6m，則波速m/s故A正確；B．t=0.2s時，質點A由波峰向平衡位置振動，質點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，根據波形平移可知，B點到達波峰位置，故C正確；D．經過0.4s=0.5T，則B點振動了2A=0.4m，故D正確；E．t=1.0s時，質點A振動了0.8s=T，則A點回到波峰位置，速度為零，故E錯誤。故選ACD。10、AD【解題分析】

A．小球從O點運動到B點時的豎直速度經歷的時間為選項A正確；B．小球從O點運動到A點的過程中速度大小的改變量為選項B錯誤；C．小球從O點運動B點的過程中，下落的高度重力所做的功為選項C錯誤；D．小球在B點時重力的功率為選項D正確；故選AD。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、（1）；（2）B；（3）【解題分析】

（1）[1]小車經過光電門時的速度分別為：，，由勻變速直線運動的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，平衡摩擦力時應使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運動，所以不需要取下細繩和沙桶，故A錯誤，B正確；CD.因為本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量”的實驗條件，也不需要小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量，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：；12、28【解題分析】

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