湖南省长沙市重点中学2023-2024学年高三上学期期末物理...

更新时间：2024-03-27 浏览次数：6 类型：期末考试

一、单选题（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. (2024高三上·长沙期末) 核聚变发电有望提供人类需要的丰富清洁能源，氢核聚变可以简化为如下过程，4个氢核（ $\text{[math]}$ ）聚变生成氦核（ $\text{[math]}$ ），并放出2个X和2个中微子，同时伴随着 $\text{[math]}$ 光子的产生， $\text{[math]}$ 光子照射到逸出功为 $\text{[math]}$ 的金属上，逸出光电子的最大初动能为 $\text{[math]}$ 。其中中微子的性质十分特别，在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的 $\text{[math]}$ 反应，产生中子和正电子，间接地证实了中微子的存在。已知光电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h。下列说法正确的是（）

A . 中微子的质量数为0，电荷数为1 B . X为电子 C . $\text{[math]}$ 光子的波长为 $\text{[math]}$ D . 光电子的德布罗意波波长为 $\text{[math]}$

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2. (2024高三上·长沙期末) 某个物理量D的变化量 $\text{[math]}$ 与发生这个变化所用时间 $\text{[math]}$ 的比值 $\text{[math]}$ ，叫作这个量D的变化率，下列说法正确的是（）

A . 若D表示质点做平抛运动的位移，则 $\text{[math]}$ 的竖直分量保持不变 B . 若D表示质点做匀速圆周运动的加速度，则 $\text{[math]}$ 是恒定不变的 C . 若D表示质点做简谐运动离开平衡位置到最大位移过程中的动能， $\text{[math]}$ 逐渐增大 D . 若D表示带电粒子（不计重力）在匀强电场中运动时的动量，则 $\text{[math]}$ 保持不变

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3. (2024高三上·长沙期末) 一列简谐横波在t=0.6s时的波形图如图甲所示，此时P、Q两质点的位移相等，波上x=15m处的质点A的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）

A . 这列波沿x轴负方向传播 B . 这列波的波速为0.06m/s C . 从t=0.6s时刻开始，质点P比质点Q早回到平衡位置 D . 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为15m的障碍物，这列波不能发生明显衍射现象

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4. (2024高三上·长沙期末) 将物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）

A . 上升过程的重力冲量大于下降过程中的重力冲量 B . 上升过程中机械能损失大于下落过程中机械能损失 C . 上升过程的动能减小量大于下落过程的动能增加量 D . 上升过程的动量减少量小于下落过程的动量增加量

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5. (2024高三上·长沙期末) 一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，此过程中斜面静止，设斜面受到水平地面的摩擦力为 $\text{[math]}$ 。若沿此斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为 $\text{[math]}$ 。则（）

A . $\text{[math]}$ 为零， $\text{[math]}$ 为零 B . $\text{[math]}$ 为零， $\text{[math]}$ 不为零 C . $\text{[math]}$ 不为零， $\text{[math]}$ 为零 D . $\text{[math]}$ 不为零， $\text{[math]}$ 不为零

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二、多选题（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）

6. (2024高三上·长沙期末) 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，下列说法正确的是（）

A . 玻璃的折射率为 $\text{[math]}$ B . 光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为 $\text{[math]}$ C . 球心O到BN的距离 $\text{[math]}$ D . 若该B点处光源为红光，将其替换为绿光光源，则圆弧上恰好全反射的N点向左移动

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三、实验题（本题共2小题，共16分。第11题6分，前2空每空2分，后2空每空1分；第12题10分，每空2分）

7. (2024高三上·长沙期末) 某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速直线运动，并测定当地的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放大图，其中A为电磁开关，B为可改变位置的光电门。
实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时，小球经过光电门B时，计时结束。改变B的位置，多次测量，记录AB间的高度差h和对应的小球下落时间t，数据如下表所示：
h/m
0.1000
0.3000
0.5000
0.7000
0.9000
t/s
0.146
0.250
0.322
0.381
0.431
1. （1）该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度h与下落时间t之间的关系，请根据实验数据在答题纸上描点并画出 $\text{[math]}$ 图像。
2. （2）为了更准确地研究小球自由下落的运动规律，该小组利用计算机软件对数据进行拟合，得到h与 $\text{[math]}$ 的关系 $\text{[math]}$ ，已知当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ ，本实验中所测重力加速度的相对误差为 $\text{[math]}$ %（结果保留2位有效数字）。
3. （3）另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运动，该图象的纵坐标表示的物理量为（用题目中已给的字母表示），若图象中直线的斜率为k，则重力加速度为（用k表示）。
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8. (2024高三上·长沙期末) 某研究性学习小组设计如图甲所示的电路来测定电源的电动势E、内阻r及待测电阻R_x的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表V₁、V₂及电流表A的读数，并描点作图得到如图乙所示的a、b两条U-I图线。
1. （1）由电压表V₁与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的(选填“a”或“b”)
2. （2）由图乙可得，电源电动势E=V，内阻r=Ω，待测电阻R_x=Ω。(结果保留两位有效数字)
3. （3）在滑动变阻器触头滑动的过程中，电压表V₁、V₂读数变化量分别用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示电源内阻为r，定值电阻日R_x ，则 $\text{[math]}$ =(用题中物理量符号表示)
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四、解答题（本题共3小题，共40分）

9. (2024高三上·长沙期末) 如图所示，粗细均匀的U形玻璃管两端开口，竖直向上放置，管中两段水银柱封闭一段L形气柱，L形气柱竖直部分和水平部分的长均为5cm，L形水银柱竖直部分和水平部分的长分别为8cm和5cm，大气压强为76cmHg，环境温度为 $\text{[math]}$ ，玻璃管竖直部分足够长，求：
1. （1）左右两管中水银柱液面的高度差；
2. （2）若往左管中缓慢倒入4cm长的水银柱，则左右两管中水银液面高度差又为多少。
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10. (2024高三上·长沙期末) 阿尔法磁谱仪（简称AMS）是美籍华裔物理学家丁肇中构思，由中国参与建造的探测反物质和暗物质的仪器。图甲是AMS在空间站的实验场景，其工作原理可简化为如图乙所示：在xOy平面内，以M(0，-R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在 $\text{[math]}$ 的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小相等。在第一象限有与x轴成45°角倾斜放置的接收器与x、y轴交于Q、P两点，且OQ间距为 $\text{[math]}$ 。在圆形磁场区域左侧 $\text{[math]}$ 的区域内，均匀分布着质量为m、电荷量为e的一簇质子，所有质子均以速度v沿x轴正向射入圆形磁场区域，其中正对M点射入的质子经偏转后从O点进入x轴上方的磁场。不计质子的重力，不考虑质子间的相互作用。求：
1. （1）磁感应强度B的大小；
2. （2）正对M点射入的质子，射入磁场后经多长时间到达接收器PQ；
3. （3）接收器PQ被质子打中的区域的长度。
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