广东省广州市第一一三中学2024学年高三毕业班第三次统测物理试题

广东省广州市第一一三中学2024学年高三毕业班第三次统测物理试题
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，在以R 0为半径，O 为圆心的圆形区域内存在磁场，直径MN 左侧区域存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B 1；MN 右侧区域也存在一匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B 2，有一质量为m ，电荷量为+q 的带电粒子（不计重力）沿垂直于MN 的方向从P 点射入磁场，通过磁场区域后自Q 点离开磁场，离开磁场时其运动方向仍垂直于MN 。

已知OP 与MN 的夹角为θ1，OQ 与MN 的夹角为θ2，粒子在左侧区域磁场中的运动时间为t 1，粒子在右侧区域磁场中的运动时间为t 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．2112cos cos
B B θθ= B ．2211
sin sin B B θθ= C ．1221sin sin t t θθ= D ．1122
sin sin t t θθ= 2、如图，直线AB 为某电场的一条电场线，a 、b 、c 是电场线上等间距的三个点。

一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线由a 点运动到c 点的过程中，粒子动能增加，且a 、b 段动能增量大于b 、c 段动能增量， a 、b 、c 三点的电势分别为φa 、φb 、φc ，场强大小分别为E a 、E b 、E c ， 粒子在a 、b 、c 三点的电势能分别为E p a 、E p b 、E p c 。

下列说法正确的是（ ）
A ．电场方向由A 指向B
B ．φa >φb >φc
C ．E p a >E p b >E p c
D ．
E a >E b >E c
3、下列说法正确的是（ ）
A ．核反应前后质量并不守恒
B ．爱因斯坦在研究光电效应现象时提出了能量子假说
C ．用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光的强度减为原来的一半，则没有光电子飞出
D ．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
4、关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（ ）
A ．处于n =3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子
B ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C ．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小
D ．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV ，则动能等于12.09eV 的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态
5、2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软着陆。

探测器在距离月球表面附近高为h 处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间t 自由下落到达月球表面。

已知月球半径为R ，探测器质量为m ，万有引力常量为G ，不计月球自转。

下列说法正确的是（ ）
A ．下落过程探测器内部的物体处于超重状态
B ．“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为222mh t
C ．月球的平均密度为2
32h RGt D ．“嫦娥四号”探测器在月球表面获得22Rh t
的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动 6、某同学投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（ ）
A ．两次在空中的时间可能相等
B ．两次碰的篮板的速度一定相等
C ．两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D ．两次抛出的初动能可能相等
二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，水平面上从B 点往左都是光滑的，从B 点往右都是粗糙的．质量分别为M 和m 的两个小物块甲和乙（可视为质点），在光滑水平面上相距L 以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止．若它们与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，设静止后两物块间的距离为s ，甲运动的总时间为t 1、乙运动的总时间为t 2，则以下说法中正确的是（ ）
A ．若M =m ，则s =L
B ．无论M 、m 取何值，总是s =0
C ．若M=m ，则t 1=t 2
D ．无论M 、m 取何值，总是t 1＜t 2
8、电磁波在生产生活中有广泛应用。

关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A ．在同一介质中所有电磁波传播速度都相同
B ．紫外线有助于人体合成维生素D
C ．一切物体都在不停地发射红外线
D ．电磁波谱中γ射线的波长最短
E.医学上用γ射线透视人体，检查体内病变等
9、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A 、B 、C 三点，如图甲所示。

一个电荷量为2C ，质量为1kg 的小物块从C 点静止释放，其运动的v —t 图像如图乙所示，其中B 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。

则下列说法正确的是（ ）
A ．
B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强E =1V/m
B ．由
C 到A 的过程中物块的电势能先减小后变大
C ．由C 点到A 点的过程中，电势逐渐升高
D ．A 、B 两点的电势之差5V A B ϕϕ=－－
10、大量天文观测表明宇宙中的恒星（其实是银河系中的恒星）超过70%是以双星形式存在的。

如图所示为某星系中由两颗恒星A 。

B 组成的双星系统，两恒星环绕连线上的O 点（未画出）做匀速圆周运动，观测到它们球心间的距离为L ，转动的周期为T ，已知引力常量为G ，根据观测结果可以确定的物理量是（ ）
A ．两恒星的线速度之和
B ．两恒星的线速度之比
C ．两恒星的质量之比
D ．两恒星的质量之和
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学用图1中的器材，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验．
（1）已知小灯泡的额定电压为2V，电流表的内阻约为几欧，电压表的内阻有几千欧，请将实验电路图连接完整．（____________）
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______(填”A＂或＂B＂)端．
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，出多组电流表的值和电压表的值，在坐标纸上作出I-U图象如图2所示．由图象可知，小灯泡的电阻随温度的升高而_____(填“增大”或“减小”);根据图象可得小灯泡的额定功率为_______W．由于电压表的分流作用，实验存在______(填”系统”或“偶然”)误差，根据图象求得的额定功率比真实值_______(填“大”或“小＂)．12．（12分）在“测定金属电阻率”的实验中，需要用螺旋测微器测量金属丝的直径，其结果如图甲所示，其读数为
______mm；
测量电阻时，先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为5Ω，再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻，实验室能够提供的实验器材有：
R=Ω
A．电流表G，量程为0~300μA，内阻100
g
r=Ω
B．电流表A1，量程为0~0.6A，内阻10.1
r=Ω
C．电流表A2，量程为0~3A，内阻20.02
D．电阻箱1R，阻值范围0~999.9Ω
E.电阻箱2R，阻值范围0~9999.9Ω
F.滑动变阻器3R ，最大阻值为10Ω
G .电源3V E =，内阻约为0.5r =Ω
H.开关一只，导线若干
回答下列问题：
（2）正确选择实验器材，电流表应选择________和__________，电阻箱应选_______；（填写元器件前的字母代号） （3）画出电阻测量的实验电路图_______；
（4）使用正确电路，分别测量多组实验数据，并记录在如图乙G I I -坐标系中，将2R 调节到9900Ω，根据记录的实验数据做出金属丝的G I I -图线________，并算出金属丝的电阻x R =___________。

（计算结果保留两位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示是研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

在xOy 平面坐标系的第一象限内，存在两个电场强度大小均为E ，方向分别水平向左和竖直向上的匀强电场区域Ⅰ和Ⅱ。

两电场的边界均是边长为L 的正方形，位置如图所示。

（不计电子所受重力）
(1)在Ⅰ区域AO 边的中点处由静止释放电子，求电子离开Ⅱ区域的位置坐标；
(2)在电场区域Ⅰ内某一位置（x 、y ）由静止释放电子，电子恰能从Ⅱ区域右下角B 处离开，求满足这一条件的释放点x 与y 满足的关系。

14．（16分）光滑水平台面离地面高H ，台面上A 点与台面边缘B 点间距离L ，木块甲、乙分别静止在A 点，在相同的恒定水平外力作用下从A 点运动到B 点时撤去外力。

甲落地点与B 点之间水平距离为x ，乙落地点与B 点之间水平距离为3x 。

已知木块甲质量为m ，重力加速度为g 。

求：
（1）恒定水平外力的大小；
（2）木块乙的质量。

15．（12分）如图所示，把一个横截面QMP 为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线SD 与QP 共线。

在S 处放一光源，使其发出的直线光束与SQ 夹30角，该光束射向棱镜的MQ 侧面上的一点。

调整光源S 的位置，使棱镜另一侧面MP 出射的光线射在D 点，且恰有SQ PD =。

不考虑光线在棱镜中的反射，求：
（i ）棱镜玻璃的折射率；
（ii ）棱镜的出射光线与人射光线间的夹角。

参考答案
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解题分析】
AB ．粒子运动轨迹如图所示：
由几何知识可知，粒子在两个磁场中的轨迹半径分别为
011sin cos R r θα
= 022sin cos R r θα=
粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
v qvB m r
= 解得
mv B qr
=
则 211122
sin sin B r B r θθ== 故AB 错误；
CD ．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
2m T qB
π= 粒子在磁场中转过的圆心角θ相等，粒子在磁场中的运动时间为
2m t T qB
θθπ== 则有
121212
sin sin t B t B θθ== 故C 错误，D 正确。

故选D 。

2、C
【解题分析】
AB. 粒子的电性不确定，则不能确定电场的方向，也不能判断各点的电势关系，选项AB 错误；
CD ．粒子在电场中只受电场力作用，则动能增加量等于电势能减小量；由a 点运动到c 点的过程中，粒子动能增加，则电势能减小，则E p a >E p b >E p c ；因a 、b 段动能增量大于b 、c 段动能增量，可知ab 段的电势差大于bc 段的电势差，根据U=Ed 可知，ab 段的电场线比bc 段的密集，但是不能比较三点场强大小关系，选项C 正确，D 错误。

故选C 。

3、A
【解题分析】
A ．由于存在质量亏损，所以核反应前后质量并不守恒，A 正确；
B ．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，B 错误；
C ．用一束绿光照射某金属，现把这束绿光的强度减为原来的一半，因为频率不变，所以仍能发生光电效应有光电子飞出，C 错误；
D ．在光电效应现象中，根据光电效应方程
0km E h W ν=-
可知光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但非成正比关系，D 错误。

故选A 。

4、B
【解题分析】
A ．处于n =3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子。

处于n =3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子；故A 错误；
B ．根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，故选项B 正确；
C ．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大。

故选项C 错误；
D ．根据能量守恒可知，要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态，需要吸收的能量为1．09eV ，则必须使动能比1．09eV 大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞，才能跃迁到某一激发态，故D 错误。

故选B 。

5、C
【解题分析】
A ．下落过程探测器自由下落，a g =，处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全失重状态。

故A 错误；
B ．“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有
212
h gt =
v gt = 解得
22h g t
= “嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能
2
22
2222k 211122222h E mv mg t mt h t m t ⎛⎫===⋅= ⎪⎝⎭
C ．由万有引力等于重力，有
2Mm G mg R
= 解得
2
22hR M Gt
= 月球的平均密度
222331
2344233M hR h Gt RGt R R ρπππ==⋅= 故C 正确；
D ．月球的第一宇宙速度
v == “嫦娥四号”
的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动。

故D 错误。

故选C 。

6、D
【解题分析】
A ．将篮球的运动逆向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A 错误；
B ．篮球的运动逆向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞篮板的速度较大，故B 错误；
C
．篮球的运动逆向视为平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由y v =
量较小，故C 错误；
D ．由于水平速度第二次大，竖直速度第一次大，根据速度的合成可知，抛出时的速度大小不能确定，有可能相等，所以两次抛出的初动能可能相等，故D 正确；
故选D 。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD
AB.物体在B 点左边运动时，做匀速直线运动，甲和乙的速度相同；物体在B 点右边运动时，对物体受力分析，据牛顿第二定律可得：
a g μ=
则在B 点右边两物体做初速度相同、加速度相同的匀减速直线运动，在B 点右边两物体经过相同的距离停下，所以无论M 、m 取何值，总是s =0；故A 项错误，B 项正确。

CD.在B 点左边运动时，甲和乙做速度相同的匀速直线运动，乙比甲多运动的距离为L ；在B 点右边两物体做初速度相同、加速度相同的匀减速直线运动；则无论M 、m 取何值，乙运动的总时间大于甲运动的总时间；故C 项错误，D 项正确。

8、BCD
【解题分析】
A ．一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A 错误；
B ．紫外线有助于人体合成维生素D ，但不宜过量，B 正确；
C ．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C 正确；
D ．电磁波谱中γ射线的频率最高，波长最短，D 正确；
E ．医学上用X 射线透视人体，检查体内病变等，E 错误。

故选BCD 。

9、AD
【解题分析】
两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O 点沿中垂线指向外侧；电量为2C 的小物块仅在运动方向上受电场力作用从C 点到B 到A 运动的过程中，根据v -t 图可知在B 点的加速度，可知物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况，由牛顿第二定律求出电场强度的最大值。

根据电势能的变化，分析电势的变化。

由动能定理求AB 间的电势差。

【题目详解】
A ．由乙图可知，物体在
B 点加速度最大，且加速度为
2Δ2m/s Δv a t
== 根据
qE ma =
可知B 点的场强最大，为E =1V/m ，故A 正确；
B ．从
C 到A 的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B 错误；
C ．从C 到A 一直沿着电场线运动，电势逐渐降低，故C 错误；
D ．从B 到 A 的过程中，根据动能定理，得
2201122
BA qU mv mv =- 代入数据得U BA =5V ，则
5V AB BA U U =-=-
即
5V A B ϕϕ-=-
故D 正确。

故选AD 。

【题目点拨】
明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据v-t 图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。

10、AD
【解题分析】
AB ．设两恒星的轨道半径分别为1r 、2r ，双星系统有相同的周期，则有
12r r L +=
112r v T
π= 222v T r π= 联立可得
122L v v T
π+= 1122v r v r = 故无法确定两恒星的线速度之比，而两恒星的线速度之和可以确定，选项A 正确，选项B 错误；
CD ．又
2
1
21122m m G m r L T π⎛⎫= ⎪⎝⎭ 21
22222m m G m r L T π⎛⎫= ⎪⎝⎭
1221
r m r m = 12r r L +=
联立解得
23
1224L m m GT
π+= 故可以确定两恒星的 质量之和，但无法确定两恒星的质量之比，选项D 正确，C 错误。

故选AD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、 A 增大 1 系统 大
【解题分析】
（1）[1]滑动变阻器用分压式接法，电流表外接，电路连接如图所示：
[2]闭合开关前，为使滑动变阻器输出电压为零，滑片应移到A 端．
（2）[3]由图象可知，小灯泡的电附随温度的升高而增大；
[4]由图2可以看出，当灯泡的电压为2V 时，通过灯泡的电流为0.5 A ，因此灯泡的额定功率为：
P =UI = 2×0.5W =1W
由于电压表的分流作用，实验存在系统误差，实验测得的电流偏大，因此根据图2求得的额定功率比真实值大．
12、1.601mm A B E
5Ω
【解题分析】
（1）[1]螺旋测微器读数为
1.5mm 10.10.01mm 1.601mm +⨯=
（2）[2][3][4] 由所给实验器材可知，没有电压表，应该用电流表与电阻箱改装电压表。

因为流过电阻的电流最大约为
30.6A 5
E I R === 则电流表应选择B 。

电源电动势为3V ，改装的电压表量程应为3V ，应选用电流表A 与电阻箱改装成电压表
电阻箱的阻值
9900ΩV g g
U R R I =-= 电阻箱应选E 。

（3）[5]待测电阻阻值约为5Ω ，电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻为10kΩ，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为10Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示
（4）[6][7]根据坐标系内描出的点作出图像如图所示
由图示图像可知，金属丝的电阻
()6210010(1009900)50.2
G g x I R R U R I I -+⨯⨯+====Ω
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)(2.5L ，0.5L )；(2)()
2
4L y L x =- 【解题分析】
(1)在Ⅰ区域中电子做初速度为零的匀加速直线运动，
20102
eEL mv =-① 在Ⅱ区域电子做类平抛运动，假设电子从BC 边射出，由运动规律得水平方向
0L v t =②
竖直方向
212
y at ∆=③ eE ma =④
联立①②③④解得
0.250.5y L L ∆=<
假设成立，电子离开Ⅱ区域的位置坐标
10.5 2.5x L L L L =++=
10.50.250.25y L L L =-=
即坐标为(2.5 , 0.25 )L L
(2)在Ⅰ区域有
211()02
eE L x mv -=-⑤ 在Ⅱ区域有
11L v t =⑥
2112
y at =⑦ 联立④⑤⑥⑦解得
2
4()
L y L x =- 14、 (1) 2
4mgx F HL
= (2) 1=9m m 乙 【解题分析】
(1)设水平外力大小为F ，木块甲在B 点的速度大小为v 1，从B 点开始做平抛运动的时间为t ，则： 212
h gt =， x =v 1t ，
木块甲在台面上运动的过程，根据动能定理得：
2112
FL mv =， 联立可得：
2
4mgx F HL
=； (2) 设木块乙的质量为m 乙，在B 点的速度大小为v 2，则乙平抛运动过程，有 3x =v 2t 木块乙在台面上运动的过程，根据动能定理得：
2212FL m v =乙， 解得：
1=9
m m 乙； 15、（i ）3n =
；
（ii ）60° 【解题分析】
（i ）如图，由几何关系知A 点的入射角为60︒，折射角为30。

有
sin 60sin 30n ︒=︒
解得
3n =（ii ）出射光线与入射光线间的夹角为
23060δ=⨯︒=︒。