湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高三下学期2月自主检测物理试题 含解析

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长沙市一中 2024 届高三学生自主检测试卷
物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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，将本试题卷和答题卡一并交回。
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
是符合题目要求的。
1. 如图为氢原子的能级图，某金属材料的电子逸出功为 2.25eV，大量处于 4能级的氢原子在向低能级跃迁
时发出的光子，有几种不同频率的光子能使此金属材料发生光电效应（　　）
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【详解】若要使金属钠发生光电效应，则照射的光子能量要大于其逸出功 ，大量氢原子从 的
激发态跃迁到基态能放出 种频率的光子，其光子能量分别为
，其中能量为 的光子不能使金属钠
发生光电效应，其他 4种均可以。
故选 B。
2. 电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电
场中的四个点，其中 b、d点和 b、c点分别关于 x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从 a运动到 b，轨
迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）
A. 该离子带正电 B. 离子在 a、b两点的电势能满足
C. bd 直线是等势面 D. b、c两点的场强相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由图中轨迹的弯曲方向可知，离子带负电，沿着电场线电势降低可知 a点电势大于 b点电势，
根据电势能
可知离子在 a、b两点的电势能满足
故A错误；B正确；
C．由对称性可知 b、d两点电势相等，等势面与电场线垂直，所以 bd 直线不是等势面。故 C错误；
D．由电场线分布规律可知 b、c两点的场强大小相等，方向不同。故 D错误。
故选 B。
3. 车辆前进的阻力主要有三个：滚动阻力、空气阻力和上坡阻力，高铁的铁轨非常平缓，大部分时候都可
以忽略上坡阻力，所以主要的阻力来源就是滚动阻力和空气阻力，滚动阻力与总重力成正比，空气阻力跟
高铁运动的速度的二次方成正比，研究表明，当高铁以 速度运行时，空气阻力占总阻力的约
60％，人均百公里能耗约为 2.0 度电，当高铁以 速度运行时，人均百公里能耗约为多少度电（　
）
A. 3.0 B. 3.5 C. 4.0 D. 4.5
【答案】B
【解析】
【详解】设滚动阻力为 ，当高铁以 速度运行时，空气阻力为 ，总阻力为 ；当高铁
以 速度运行时，空气阻力为
总阻力为 ；百公里能耗之比等于总阻力之比为
解得
故选 B。
4. 变轨技术是航天器入轨过程中
的
重要一环。实际航行中的变轨过程较为复杂，为方便研究我们将航
天器的变轨过程简化为如图所示的模型：①将航天器发射到近地圆轨道1上；②在A点点火加速使航天器
沿椭圆轨道2运行，轨道1和轨道2相切于A点，A、B分别为轨道2的近地点与远地点，地球的中心位于
椭圆的一个焦点；③在远地点B再次点火加速，航天器沿圆轨道3运行，轨道2和轨道3相切于B点。忽
略地球自转的影响，已知地球表面重力加速度为 g，轨道1半径为地球半径 R，轨道3半径为4R，椭圆面
积为 ，a为椭圆半长轴，b为椭圆半短轴。则以下说法正确的是（ ）
A. 航天器在轨道2上运行的周期为
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