湖南省長(zhǎng)沙市雅禮教育集團(tuán)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末...

更新時(shí)間：2024-03-27 瀏覽次數(shù)：18 類型：期末考試

一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1. (2024高三下·浉河模擬) 核聚變發(fā)電有望提供人類需要的豐富清潔能源，氫核聚變可以簡(jiǎn)化為如下過程，4個(gè)氫核（ $\text{[math]}$ ）聚變生成氦核（ $\text{[math]}$ ），并放出2個(gè)X和2個(gè)中微子，同時(shí)伴隨著 $\text{[math]}$ 光子的產(chǎn)生， $\text{[math]}$ 光子照射到逸出功為 $\text{[math]}$ 的金屬上，逸出光電子的最大初動(dòng)能為 $\text{[math]}$ 。其中中微子的性質(zhì)十分特別，在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的 $\text{[math]}$ 反應(yīng)，產(chǎn)生中子和正電子，間接地證實(shí)了中微子的存在。已知光電子的質(zhì)量為m，光速為c，普朗克常量為h。下列說法正確的是（）

A . 中微子的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為1 B . X為電子 C . $\text{[math]}$ 光子的波長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ D . 光電子的德布羅意波波長(zhǎng)為 $\text{[math]}$

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2. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 某個(gè)物理量D的變化量 $\text{[math]}$ 與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間 $\text{[math]}$ 的比值 $\text{[math]}$ ，叫作這個(gè)量D的變化率，下列說法正確的是（）

A . 若D表示質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的位移，則 $\text{[math]}$ 的豎直分量保持不變 B . 若D表示質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，則 $\text{[math]}$ 是恒定不變的 C . 若D表示質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)離開平衡位置到最大位移過程中的動(dòng)能， $\text{[math]}$ 逐漸增大 D . 若D表示帶電粒子（不計(jì)重力）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)量，則 $\text{[math]}$ 保持不變

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3. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 一列簡(jiǎn)諧橫波在 $\text{[math]}$ 時(shí)的波形圖如圖甲所示，此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等，波上 $\text{[math]}$ 處的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是（）

A . 這列波沿x軸負(fù)方向傳播 B . 這列波的波速為0.06m/s C . 從 $\text{[math]}$ 時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早回到平衡位置 D . 若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為15m的障礙物，這列波不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象

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4. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 將物體從地面豎直向上拋出，一段時(shí)間后物體又落回拋出點(diǎn)。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，下列說法正確的是（）

A . 上升過程的重力沖量大于下降過程中的重力沖量 B . 上升過程中機(jī)械能損失大于下落過程中機(jī)械能損失 C . 上升過程的動(dòng)能減小量大于下落過程的動(dòng)能增加量 D . 上升過程的動(dòng)量減少量小于下落過程的動(dòng)量增加量

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5. (2024高三下·雄安模擬) 一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑，此過程中斜面靜止，設(shè)斜面受到水平地面的摩擦力為 $\text{[math]}$ 。若沿此斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，設(shè)此過程中斜面受到地面的摩擦力為 $\text{[math]}$ 。則（）

A . $\text{[math]}$ 為零， $\text{[math]}$ 為零 B . $\text{[math]}$ 為零， $\text{[math]}$ 不為零 C . $\text{[math]}$ 不為零， $\text{[math]}$ 為零 D . $\text{[math]}$ 不為零， $\text{[math]}$ 不為零

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6. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C在 $\text{[math]}$ 時(shí)刻以一定速度向右運(yùn)動(dòng)，在 $\text{[math]}$ 時(shí)與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的 $\text{[math]}$ 圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A . 物塊B離開墻壁前，彈簧的最大彈性勢(shì)能為72J B . 4s到12s的時(shí)間內(nèi)，墻壁對(duì)物塊B的沖量大小為 $\text{[math]}$ C . 物塊B離開墻壁后，彈簧的最大彈性勢(shì)能為18J D . 物塊B離開墻壁后，物塊B的最大速度大小為2m/s

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二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

7. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑，在球的左側(cè)有一豎直接收屏在A點(diǎn)與玻璃球相切。自B點(diǎn)發(fā)出的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB照射在接收屏上的Q點(diǎn)，另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射。已知 $\text{[math]}$ ，下列說法正確的是（）

A . 玻璃的折射率為 $\text{[math]}$ B . 光由B傳到M點(diǎn)與再由M傳到Q點(diǎn)所需時(shí)間之比為 $\text{[math]}$ C . 球心O到BN的距離為 $\text{[math]}$ D . 若該B點(diǎn)處光源為紅光，將其替換為綠光光源，則圓弧上恰好全反射的N點(diǎn)向左移動(dòng)

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8. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 太陽系外行星P和行星Q可能適宜人類居住，P半徑是Q半徑的 $\text{[math]}$ ，若分別在P和Q距地面高為h處水平拋出小球，小球平拋運(yùn)動(dòng)水平位移x隨拋出速度 $\text{[math]}$ 變化的函數(shù)圖象如圖所示，忽略空氣阻力，忽略行星自轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）

A . 行星P和行星Q的第一宇宙速度之比為 $\text{[math]}$ B . 行星P和行星Q的第一宇宙速度之比為 $\text{[math]}$ C . 行星P和行星Q的密度之比為 $\text{[math]}$ D . 行星P和行星Q的密度之比為 $\text{[math]}$

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9. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖所示，a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形，其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三小球所在位置恰好將圓周等分。小球d位于O點(diǎn)正上方h處，且在外力F作用下恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知a、b、c三小球的電荷量均為q，d球的電荷量為6q， $\text{[math]}$ ，重力加速度為g，靜電力常量為k，則（）

A . 小球d一定帶正電 B . 小球b的周期為 $\text{[math]}$ C . 小球c的加速度大小為 $\text{[math]}$ D . 外力F豎直向上，大小等于 $\text{[math]}$

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10. (2024高二下·廣元月考) 如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成 $\text{[math]}$ 角固定，間距為d?？臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P、M間接有阻值為3R的電阻。Q、N間接有阻值為6R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電阻為R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g。則（）

A . 金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度為 $\text{[math]}$ B . 金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為 $\text{[math]}$ 時(shí)，金屬桿ab消耗的電功率為 $\text{[math]}$ C . 金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，通過6R的電量為 $\text{[math]}$ D . 金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功為 $\text{[math]}$

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三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分。第11題6分，前2空每空2分，后2空每空1分；第12題10分，每空2分）

11. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自由下落是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。該小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖乙為局部放大圖，其中A為電磁開關(guān)，B為可改變位置的光電門。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開電磁開關(guān)，釋放小球，計(jì)時(shí)器同時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球經(jīng)過光電門B時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束。改變B的位置，多次測(cè)量，記錄AB間的高度差h和對(duì)應(yīng)的小球下落時(shí)間t，數(shù)據(jù)如表所示：
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）該小組利用圖像法來研究小球自由下落時(shí)下落高度h與下落時(shí)間t之間的關(guān)系，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在答題紙上描點(diǎn)并畫出 $\text{[math]}$ 圖像。
2. （2）為了更準(zhǔn)確地研究小球自由下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該小組利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到h與 $\text{[math]}$ 的關(guān)系 $\text{[math]}$ ，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsub%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Eg%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3E%E6%A0%87%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsub%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3Cmn%3E9%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E.%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E7%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E9%3C%2Fmn%3E%3Cmn%3E9%3C%2Fmn%3E%3Cmtext%3Em%3C%2Fmtext%3E%3Cmtext%3E%2F%3C%2Fmtext%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmtext%3Es%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;"> ，本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)重力加速度的相對(duì)誤差為 $\text{[math]}$ %（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
3. （3）另一學(xué)習(xí)小組利用圖丙所示的圖像也驗(yàn)證了小球的自由下落是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，該圖像的縱坐標(biāo)表示的物理量為（用題目中已給的字母表示），若圖像中直線的斜率為k，則重力加速度為（用k表示）。
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12. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r及待測(cè)電阻 $\text{[math]}$ 的阻值，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄多組電壓表 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及電流表A的讀數(shù)，并描點(diǎn)作圖得到了如圖乙所示的a、b兩條 $\text{[math]}$ 圖線，電表均為理想電表。
1. （1）由電壓表 $\text{[math]}$ 與電流表A的示數(shù)描繪的 $\text{[math]}$ 圖線是圖乙中的（選填“a”或“b”）。
2. （2）由圖乙可得，電源電動(dòng)勢(shì) $\text{[math]}$ V，內(nèi)阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，待測(cè)電阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
3. （3）在滑動(dòng)變阻器觸頭滑動(dòng)的過程中，電壓表 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 讀數(shù)變化量分別用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示，電源內(nèi)阻為r，定值電阻為 $\text{[math]}$ ，則 $\text{[math]}$ （用題中物理量符號(hào)表示）。
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四、解答題（本題共3小題，共40分）

13. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管兩端開口，豎直向上放置，管中兩段水銀柱封閉一段L形氣柱，L形氣柱豎直部分和水平部分的長(zhǎng)均為5cm，L形水銀柱豎直部分和水平部分的長(zhǎng)分別為8cm和5cm，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為27℃，玻璃管豎直部分足夠長(zhǎng)，求：
1. （1）左右兩管中水銀柱液面的高度差；
2. （2）若往左管中緩慢倒入4cm長(zhǎng)的水銀柱，則左右兩管中水銀液面高度差又為多少。
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14. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 阿爾法磁譜儀（簡(jiǎn)稱AMS）是美籍華裔物理學(xué)家丁肇中構(gòu)思，由中國參與建造的探測(cè)反物質(zhì)和暗物質(zhì)的儀器。圖甲是AMS在空間站的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖乙所示：在xOy平面內(nèi)，以 $\text{[math]}$ 為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在 $\text{[math]}$ 的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。在第一象限有與x軸成 $\text{[math]}$ 角傾斜放置的接收器與x、y軸交于Q、P兩點(diǎn)，且OQ間距為 $\text{[math]}$ ，在圓形磁場(chǎng)區(qū)域左側(cè) $\text{[math]}$ 的區(qū)域內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為e的一簇質(zhì)子，所有質(zhì)子均以速度v沿x軸正向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其中正對(duì)M點(diǎn)射入的質(zhì)子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后從O點(diǎn)進(jìn)入x軸上方的磁場(chǎng)。不計(jì)質(zhì)子的重力，不考慮質(zhì)子間的相互作用。求：
圖甲圖乙
1. （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
2. （2）正對(duì)M點(diǎn)射入的質(zhì)子，射入磁場(chǎng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)接收器PQ；
3. （3）接收器PQ被質(zhì)子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度。
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15. (2024高三上·長(zhǎng)沙期末) 如圖所示，有5個(gè)大小不計(jì)的物塊1、2、3、4、5放在傾角為 $\text{[math]}$ 的足夠長(zhǎng)斜面上，其中物塊1的質(zhì)量為m，物塊2、3、4、5的質(zhì)量均為2m，物塊1光滑，其他物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ 。物塊2、3、4、5的間距均為L(zhǎng)，物塊1、2的間距為 $\text{[math]}$ 。開始時(shí)用手固定物塊1，其余各物塊都靜止在斜面上。現(xiàn)在釋放物塊1，使其自然下滑并與物塊2發(fā)生碰撞，接著陸續(xù)發(fā)生其他碰撞。假設(shè)各物塊間的碰撞時(shí)間極短且都是彈性碰撞，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：
1. （1）物塊1、2第一次碰后瞬間的速度大??；
2. （2）從釋放物塊1到物塊1、2發(fā)生第五次碰撞所需時(shí)間；
3. （3）從釋放物塊1到物塊1、2發(fā)生第五次碰撞所有物塊與斜面間摩擦產(chǎn)生的總熱量。
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