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益阳市 2024 届高三 4 月教学质量检测
物 理
（全卷满分100分，考试时间75分钟）
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
符合题目要求。）
1．我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到
了很大的作用，同时原子钟具有体积小、重量轻等优点，原子钟通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准
时钟，氢原子能级示意图如图，则下列说法正确的是（ ）
A．用11.5eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁
B．一个处于 能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光子
C．用12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子后，最多可辐射出4种不同频率的光子
D．氢原子从 能级跃迁到 能级辐射出的光照射逸出功为6.12eV的某种金属所产生的光电子的最
大初动能为6.63eV
2．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾角为 的斜面上，质量分别为m和4m的物块A、B通过不可伸
长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行，A和B，B与斜面间动摩擦因数均为
，则细线的拉力为（ ）
A． B． C． D．
3．由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究
学科网（北京）股份有限公司这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为 的均匀大气，并将大气
层的厚度等效为地球半径R。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是
（地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光）（ ）
A．3小时 B．2小时 C．1.5小时 D．1小时
4．如图甲所示，挡板OA与水平面的夹角为 ，小球从O点的正上方高度为H的P点以水平速度 水平
抛出，落到斜面时，小球的位移与斜面垂直；让挡板绕固定的O点转动。改变挡板的倾角 ，小球平抛运
动的初速度 也改变，每次平抛运动都使小球的位移与斜面垂直， 关系图像如图所示，重力
加速度 ，下列说法正确的是（ ）
A．图乙的函数关系图使对应的方程式
B．图乙中a的数值－2
C．当图乙中 ，H的值为0.2m
D．当 ，图乙中 ，则平抛运动的时间为
5．如图，三根绝缘细线OA、OB、AB长均为1.00m，连着质量均为 ，电量均为
的带电小球，A球带正电，B球带负电，AB水平。整个装置处在水平向左的匀强电场中，
学科网（北京）股份有限公司场强 ，现剪断细线OB，由于空气阻力系统最终静止在某个位置（已知 ，
）下列说法正确的是（ ）
A．系统最终静止时重力势能较最初减少了
B．系统最终静止时重力势能较最初减少了
C．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了
D．系统最终静止时电势能和重力势能的总和较最初减少了
6．如图所示，有一圆形区域匀强磁场，半径为R，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小 ，在其右侧有
一与其右端相切的正方形磁场区域，正方形磁场的边长足够长，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 。
有一簇质量为m，电荷量为＋q的粒子，以相同的速度 沿图示方向平行射入磁场，不计粒子的
重力及粒子之间的相互作用，则粒子在正方形磁场区域中可能经过的面积为（ ）
A． B．
C． D．
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多项符合
题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
学科网（北京）股份有限公司7．位于坐标原点的波源从 时刻开始做简谐运动， 时第一次形成如图实线所示的波形， 时刻
形成的部分波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴正方向 B． 时刻可能为5.5s
C． 时刻可能为7.5s D． 时刻可能为4.5s
8．如图，一小型发电厂的电压有效值为220V，通过升压变压器 ，然后输出给终端，已知
，线路电阻为r，现闭合 ，断开 ，用户的总电阻为 ，用户获得的功率
为4000W。变压器均为理想变压器， ，下列说法正确的是（ ）
八．闭合 ，断开 ， ，线路损失的功率为400W
B．闭合 ，断开 ，线路损失的功率为200W
C．闭合 ，断开 ， 获得的功率为2100W
D．闭合 ，断开 ，增大 ，线路损失的功率将减小
9．如图，光滑的水平面左端为O，右端足够长，在O的左下方有一倾斜的传送带，传送带始终以10m/s的
速度逆时针转动，物体与传送带间的动摩擦因数 ，物体的质量 ，传送带上、下两端相距
5m，物体在O处在水平恒力 的作用下由静止向右运动一段时间，后将 反向，大小变为 ，经过相同
的时间它刚好回到O， 所做的功为4J，然后物块从O处向左水平抛出，恰好沿传送带方向进入传送带。
下列说法正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．物块从O处以4m/s的水平速度做平抛运动 B．物块在传送带上运动的时间为
C．物块在传送带上留下痕迹的长度 D．整个过程中 、 所做的总功为12J
10．如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，电阻不计，导轨最右端
接有阻值为R的定值电阻。整个装置处于两种磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直方向匀强磁场中，
虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根导体棒MN、PQ静止于导轨上，两导体棒接入电路的电阻均为
R，与导轨间的动摩擦因数均为 （设导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 时刻，用水平向左的
恒力F拉导体棒MN，使其由静止开始运动， 时刻，导体棒PQ刚好要滑动。在这个过程中，两棒始终
与导轨垂直且接触良好，通过导体棒PQ的电荷量为q，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A． 时刻，导体棒PQ受到的安培力方向水平向右
B． 时刻，导体棒MN速度大小为
C．从 到 时间内，导体棒MN在导轨上运动的距离为
D．从 到 时间内，导体棒MN产生的焦耳热为
三、实验题（第11题6分，第12题9分）
11．某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。在水平桌面上
固定放置一端有定滑轮的长木板，靠近定滑轮的B处有一个光电门。在A处有一上端带遮光条的滑块，
A、B之间的距离保持L不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。
学科网（北京）股份有限公司（1）实验过程中用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺读数如图乙所示，读出遮光条的宽度
______mm。
（2）实验时，将滑块从A处静止释放，若光电门显示遮光时间为t，此时力传感器示数为F，从而可以得
到一组F、t数据，多次改变所挂重物的质量进行实验，可得到多组数据。根据这些数据，作出 的
关系图像如图丙所示，则滑块与遮光条的总质量为______，滑块与长木板之间的动摩擦因数为______（用
L、a、b、d和g表示）。
12．某实验小组欲测量某电源的电动势E和内阻r。实验室提供下列器材：
A．待测电源（电动势不超过6V，内阻不超过 ）
B．定值电阻
C．滑动变阻器R（最大阻值为 ）
D．电压表（0~6V，内阻约为 ）
E．电流表（0~0.6A，内阻约为 ）
F．开关一只，导线若干
为了让实验效果较明显，且误差较小，请结合所给的实验器材设计最合理的实验电路图，并画在图甲所示
虚框中。
（2）按电路图连接实际电路，调节滑动变阻器R，绘出 图线（如图乙所示），则电源的电动势
______V，内阻 ______ ；（结果均保留2位有效数字）
（3）该小组同学又将该电源与另一个定值电阻 和两个完全相同的热敏电阻 连接成如图丙所
学科网（北京）股份有限公司示的电路，已知热敏电阻 的伏安特性曲线如图丁所示，则此时每个热敏电阻消耗的电功率为______W。
四、计算题（第13题10分，第14题15分，第15题16分）
13．如图所示，两正对且固定不动的导热汽缸，与水平面成30°角，底部由体积忽略不计的细管连通，活
塞a、b用不可形变的轻直杆相连，不计活塞的厚度以及活塞与汽缸间的摩擦，a、b两活塞的横截面积分
别为 ， ，两活塞的总质量为 ，两汽缸高度均为 。汽缸内封闭
一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到汽缸底的距离均为 （图中未标出），已知大气压强
为 。环境温度为 ，重力加速度g取 。求：
（1）若缓慢降低环境温度，使活塞缓慢移到汽缸的一侧底部，求此时环境的温度；
（2）若保持环境温度不变，用沿轻杆向上的力缓慢推活塞，活塞a由开始位置运动到汽缸底部，求此过程
中推力的最大值。
14．如图，倾角为37°的足够长斜面底端有一弹性挡板P，O为斜面底端，离O处为L的斜面上有一点A，
在A处有三个弹性滑块，均可视为质点， ，其中3与斜面间动摩擦因数 ，
1、2与斜面光滑，现让三个滑块从A静止释放，重力加速度为g，所有碰撞均为弹性。求：
（1）3刚要与挡板碰撞时速度大小；
（2）它们完成第一次碰撞后，1沿斜面向上滑行的最大位移（相对O）。
15．如图，在第一象限内有垂直该平面的匀强磁场，以虚线 为界，左侧磁场垂直于该平面向里，右
侧磁场垂直于该平面内向外。第四象限内互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向
垂直向里。所有磁场的磁感应强度相等，一质量为m，电量为＋q的带正电粒子从O沿＋x方向紧邻第一象
限射入，粒子入射速度大小在 中的所有数值，其中速度为 的粒子在Ⅰ区和Ⅱ区的运动时间之比
为 ，总时间为 。（T为做完整圆周运动的周期）
学科网（北京）股份有限公司（1）求磁感应强度的大小；
（2）从第一象限射到y轴最远的粒子的速度大小；
（3）场强 （B为上述所求的值），求粒子在第四象限内运动离x轴的最大距离的大动能。
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