物理-湖南省衡阳市金太阳2024届高三1月（期末）联考试题和答案

2024届高三统一考试试题物理参考答案1.A【解析】本题考查氢原子能级，目的是考查学生的推理论证能力。两个处于n—4能级的氢原子自发跃迁到低能级的过程中，最多可放出4种频率不同的光子，选项A正确；因可见光的能量范围为1.62ev~3.11ev，则从n—4一n—3一n—2（3一2能级差为1.89ev）或n—4一n—2（能级差为2.55ev最多能辐射出2种可见光，选项B错误；从n—4一n—1（能级差为12.75ev）或从n—4一n—3一n—1（3一1能级差为12.09ev）或n—4一n—2一n—1（2一1能级差为10.2ev最多能辐射出2种频率不同的紫外线光子，选项C错误；从n—4一n—3（能级差为0.66ev属于红外线范围，只能辐射出1种红外线的光子，选项D错误。2.B【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。根据已知条件有槡槡3.A【解析】本题考查理想变压器，目的是考查学生的理解能力。变压器和滑动变阻器可等效为一个阻值为2R的电阻，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时等效电阻变大，可知两电流表的示数均变小，两电压表的示数均变大，选项A正确。4.C【解析】本题考查光的全反射，目的是考查学生的推理论证能力。如图所DOC aa4.C【解析】本题考查光的全反射，目的是考查学生的推理论证能力。如图所DOC aaAB5.D【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的创新能力。根据动v，选项B错误；根据几何关系a5.D【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的创新能力。根据动v，选项B错误；根据几何关系aθ,将重力加速度g正交分解为a1—gcos2θ、a2—gsin2θ,则工心1t十6.D【解析】本题考查牛顿运动定律的综合应用，目的是考查学生的模型建构能力。由已知条件可知，两滑块在木板上滑动时的加速度大小分别为2m/s2、4m/s2，它们运动的心—t图像【令高三物理.参考答案第1页（共6页）令】-qMPQ-qMPQ如图所示，显然木板的长度为3m，木板的质量为2kg，选项A、B均错误；三者共速后一起以0.5m/s2的加速度减速，木板运动的最大距离为1.5m，选项C错误；由图像可知，最终滑块B的位移为0，选项D正确。303037.ABC【解析】本题考查运动的合成与分解，目的是考查学生的模型建构能力。设定滑轮距地面的高度为h，某瞬间定滑轮右侧细绳与水平地面所成的角为θ,将汽车的速度正交分解为，则有a向—心12nθ—心02n3θ,所以重物的加速度大小a—a向—心02n3θ,汽车向右运动过程中θ不断减θ小，重物做加速度减小的加速运动，选项A、B均正确；绳中的张力及θ均减小，汽车对地面的压力不断增大，选项C正确；绳对汽车拉力的水平分量不断变化，汽车受到的牵引力也不断变化，所以汽车发动机的输出功率不断变化，选项D错误。ENF8.CD【解析】本题考查开普勒三定律，目的是考查学生的推理论证能力。ENF点的速度大小为9心，选项C正确；点电荷与P点的连线在单位时间内扫过的面积S0—9d，从F点经N点运动到E点的时间大约等于点电荷运动周期的，所以椭圆的面积大约等于ΔOEP面积的8倍，即椭圆的面积S~48d2，点电荷运动的周期T—~3，选项D正确。9.BD【解析】本题考查带电物体在电场中的运动，目的是考查学生的创新能力。当物体向右加速时，根据如图甲所示的受力分析有N1十qEsinθ1—mg，qEcosθ1—f1—ma1，f1—μN1，可得qE（cosθ1十μsinθ1）ℴμmg—ma1，令sina甲—1槡1十μ2,cosa— μ槡1十μ2,有槡1十μ2qEsin(θ1十a）ℴμmg—ma1，当θ1十a—90。时，有槡1十μ2qE—μmg—槡mg。当物体向右减速时，根据如图乙所示的受力分析有N2—qEsinθ2 乙十mg，qEcosθ2十f2—ma2，f2—μN2，可得qE（cosθ2 乙有槡1十μ2qEsin(θ2十a）十μmg—ma2，当θ2十a—90。时，sin(θ2十a）—1，有槡1十μ2qE十μmg—槡3mg，解得μ—槡，Eq—mg，选项A错误、B正确；当匀强【令高三物理.参考答案第2页（共6页）令】 电场沿水平方向时，物体加速时的加速度大小a加——33g，物体减速时的加速D正确。10.AD【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的创新能力。导体棒两端产生的动生电动势始终等于线圈产生的自感电动势，设导体棒的速度为心时产生的动生电动势为e，导体棒沿导轨下滑的距离为工时，导体棒的加速度为a，电路中的axx2电流为i，结合牛顿第二定律有e—Bd心—L，即LΔi—Bd心Δt，两边求和得Li—Bd工，mθ,选项A正确；回路中的最大电流Imax—Bmax—2mnθ,选项B错误；图像与坐标轴围成的面积的两倍等于导体棒速度的平方，当导体棒处于工ax时，最大动能Ekmax—22θ,T2π（2）0.30~0.33均可（2分）0.30~0.36均可（2分）【解析】本题考查加速度与合力之间的关系，目的是考查学生的实验探究能力。2m/s~2。（2）对小车和动滑轮整体由牛顿第二定律可得2F—f—Ma，即a—F—，有—kg—1，解得M~0.32kg；当a—0时有，解得f~0.32N。（2）X10（1分）X100（1分）X1（1分）【解析】本题考查万用表，目的是考查学生的实验探究能力。【令高三物理.参考答案第3页（共6页）令】（2）当单刀双掷开关S与1接通时，欧姆表的挡位为X10；当单刀双掷开关S断开时，欧姆表的挡位为X100；当单刀双掷开关S与2接通时，欧姆表的挡位为X1O（3）当单刀双掷开关S与1接通时，欧姆表的挡位为X10，电流表指针几乎不动，说明电阻R父的阻值较大，需要换用X100挡位，即断开单刀双掷开关S，稳定后电流表G的指针对准刻度盘上的0.4mA处，则有1500Ω十R父—，解得R父—2250ΩO13.【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。（1）设活塞B的质量为mB，有1—l0）—mBg（1分）mAg十mBg—（p1—p0SA—SB1分）解得mA—2kgO（2分）（2）活塞A上升过程中，封闭气体的压强不变，设活塞A上升的高度为l，有mAg十k（l1十l—l0）ℴ（p1—p0）SA（2分）—p1（l1S十lSA2分）解得T—660KO（2分）14.【解析】本题考查动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用，目的是考查学生的模型建构能（1）小球与轻杆碰撞前，轻绳中的张力最大，设此时小球的速度大小为心m，轻绳中的张力为mgL—m心m2（1分）T—mg—m2（1分）F压—mg十T（1分）解得F压—4mgO（1分）量为Q,，结合能量守恒定律有Q,—m心m2—X2m心共2（1分）Q—mgL—Q,（1分）解得Q—O（1分）（3）设木板与地面间的动摩擦因数为μ,当轻绳与水平方向的夹角为θ时，小球的速度大小为心，轻绳中的张力大小为T，要使木板不滑动，则轻绳中的拉力在水平方向的分力不大于【令高三物理.参考答案第4页（共6页）令】OO对应木板受到的最大静摩擦力，有mgLsinθ—mu2（1分）T—mgsinθ—m（1分）Tcosθ三μ（mg十Tsinθ)（1分）解得μ>msθ————s2（1分）y显然上式右边为第一象限内单位圆上的点与定点0）连线斜率的相反数，当tanθ—时Q—2μmgd（1分）解得d—O（1分）15.【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，目的是考查学生的创新能力。（1）因粒子均通过切点P，所以粒子的轨迹qu0B—m（2分）解得u0—O（1分）（2）设粒子从P点射出后速度与>轴正方向的夹角为θ时，经磁场偏转后粒子与工轴的交点为PI，当粒子相对θ偏转很小的角度Δθ时，引起落点PI发生的偏移量为Δ工，结合sinΔθ—Δθ有Δ工—2acos(θ十Δθ)ℴ2acosθ——2asinθ.Δθ（2分）显然当θ—0。时，粒子落点不容易发生偏移，即接收器右端点B的横坐标工B—a，所以有工A—工B—a（1分）解得工A—aO（1分）（3）设从N点射出的粒子经过P点时与工轴正方向的夹角为a，从M点射出的粒子经过P点时与工轴负方向的夹角为β,根据几何关系有a十acosa—a（1分）a—acosβ—a（1分）从N点射出的粒子经磁场偏转后与P点的距离为2asina—a，说明该粒子恰好打到接收【令高三物理.参考答案第5页（共6页）令】器的左端点A，所以当粒子的速度与工轴负方向的夹角小于a时粒子会进入第四象限，即在粒子发射源（—a，—a]区间内发射的粒子会进入第四象限，设粒子在第四