2024届安徽省合肥一六八中学等部分学校高三上学期期末考试物理试题 （解析版）

这是一份2024届安徽省合肥一六八中学等部分学校高三上学期期末考试物理试题 （解析版），共18页。试卷主要包含了54eV的金属钨产生光电效应等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 用光子能量为12.09eV的光去照射一群处于基态的氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子中能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应的有几种（ ）
A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】用能量为12.09eV的光子去照射处于基态的一群氢原子，则
受激发后的氢原子跃迁到n=3能级，向低能级跃迁时产生3种不同能量的光子，能量分别为
所以只有2种频率的光子，能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应。
故B正确。
2. 有关分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A. 当分子间表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
B. 随着科技的进步，我们可以利用通过降低海水温度释放出的大量热量，全部用来发电，而不产生其他影响，从而解决能源危机
C. 一汽泡从恒温的水池底部缓慢向上浮动，在上浮过程中汽泡体积增大、对外做功、吸收热量
D. 若把氢气和氧气看成理想气体，则体积、质量和温度均相同的氢气和氧气内能一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．当分子间表现为引力时，增大分子间的距离，引力做负功，分子势能增大，故A错误；
B．由热力学第二定律知，不可能从单一热源吸收热量，使其完全变成功，而不产生其他影响，故B错误；
C．汽泡从恒温的水池底部缓慢向上浮动，在上浮过程中压强减小，故汽泡体积增大、对外做功、吸收热量，故C正确；
D．体积、质量和温度均相同的氢气和氧气，分子的平均动能相等，但由于分子总数不同，因此内能不相等，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，棱镜截面为等腰直角三角形，两个直角边外侧分别放置照明光源和摄像机，光垂直入射时，利用棱镜对光的全反射，摄像机所在位置可以清楚地获得光源信息。下列说法正确的是（ ）
A. 棱镜对照明光的折射率可能为
B. 棱镜对照明光的折射率可能为2
C. 棱镜对照明光的折射率可能为
D. 棱镜对照明光的折射率可能为
【答案】B
【解析】
【详解】若恰好在斜面发生全反射，则由
可知
由题知棱镜的全反射临界角，则棱镜对照明光的折射率。
故选B。
4. 如图所示，点电荷+Q固定在正方体的一个顶点A上，B、C为正方体的另两个顶点，已知AB连线中点电场强度大小为E，则C点的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设正方体的边长为l，根据几何关系可知
，
根据点电荷电场强度公式可知AB连线中点电场强度大小为
C点的电场强度大小为
解得
故选A。
5. 无地面网络时，华为Mate 60 Pr可连接天通一号进行卫星通话。天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，分别定位于东经101.4度、东经125度、东经81.6度。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，同步卫星运行的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A. 若03星加速，则一定可以追上01星
B. 三颗卫星的线速度一定比赤道上地面物体的线速度小
C. 三颗卫星的轨道半径一定都是
D. 三颗卫星的线速度大小一定都是
【答案】C
【解析】
【详解】A．若03星加速，则轨道半径会增大，无法追上01星，故A错误；
B．地球同步卫星与地球赤道上物体的角速度相等，由可知，三颗卫星的线速度一定比赤道上地面物体的线速度大，故B错误；
C．由
，
可得三颗卫星的轨道半径一定都是
故C正确；
D．由得三颗卫星的线速度大小
故D错误。
故选C。
6. 2023年杭州亚运会上，严浪宇获得男子蹦床金牌。比赛时，可将蹦床简化为一竖直放置的弹簧，弹簧的劲度系数为k，其弹力F与形变量x的关系如图所示。运动员的质量为m并可视为质点，当其从蹦床正上方h处的最高点下落到最低点时，蹦床的压缩量为x0，空气阻力不计，重力加速度为g，则由最高点到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 严浪宇和蹦床组成的系统动量守恒
B. 严浪宇的动能最大时，蹦床的弹性势能为
C. 严浪宇的动能的最大值为
D. 蹦床弹性势能的最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于人和蹦床组成的系统合外力不为零，则其组成的系统动量不守恒，故A错误；
B．当人加速度为零时，其动能最大，由
知人的动能最大时蹦床的压缩量为
此时弹簧的弹性势能等于克服弹力所做的功
故B错误；
C．由动能定理可得
代入数据得
故C错误；
D．由机械能守恒可知，弹性势能最大值
故D正确。
故选D。
7. 如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（ ）
A. R1消耗的功率最大时，R3为0Ω
B. R2消耗的功率最大时，R3为6Ω
C. 电源的输出功率最大时，R3为6Ω
D. R3消耗的功率最大时，R3为1Ω
【答案】C
【解析】
【详解】A．由串并联电路的基本规律可知，R1与R3是并联关系， R1消耗的功率
由闭合电路欧姆定律可得
最大时，干路中电流最小，电路中总电阻最大，R3为6Ω，故A错误；
B． R2消耗的功率
可知，R2消耗的功率最大时，R3为0Ω，故B错误；
C．电源输出功率
当时电源输出功率最大，电源内阻为1Ω，而外电阻小于1Ω，所以R3越大电源的输出功率越大，输出功率最大时，R3为6Ω，故C正确；
D．由等效电源内阻
时，R3消耗的功率最大，此时R3为1.5Ω，故D错误。
故选C。
8. 一列简谐横波沿x轴传播，图1、图2分别是x轴上相距1m的M、N两点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. M、N两点的振动方向始终相同
B. 该简谐横波的波长可能为
C. 该简谐横波的波长可能为2m
D. 该简谐横波的波速可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，当1s