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湖南省2023-2024学年高三下学期期中考试物理试题

一、单题(共30分)

1.下列对天然放射现象的认识，正确的是（）

A.三种射线中，γ射线的电离能力最强

B.天然放射现象揭示了原子核具有复杂的结构

C.相比其他两种射线，γ射线在太空传播过程中更容易因磁场作用而偏转

D.放射性物质92238U发生

2.用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波，其中a、b、c、d、e是绳上的五个质点，某时刻这列波恰好传播到e点，如图所示。此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，下列说法正确的是（）

A.手开始抖动的方向竖直向上 B.质点b、c的位移始终相等

C.这五个质点中，最先到达波峰的质点是c D.这五个质点中，最先到达波谷的质点是d

3.如图所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，两导轨之间连接电阻R，一金属棒垂直放在导轨上。现用一大小恒定、方向水平向右的拉力F作用在金属棒上，使金属棒由静止开始向右运动，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，金属棒电阻不计。用a、v表示金属棒运动过程中的瞬时加速度和瞬时速度，用x表示金属棒的位移，用q表示通过金属棒横截面的电荷量，则a、v以及q、x之间的关系可能正确的是（）

A. B.

C. D.

4.如图所示，竖直平面内，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一个带电粒子以某速度垂直磁场斜向右上方射入复合场中，恰好做直线运动，则下列关于粒子的受力及运动情况的说法正确的是（）

A.粒子可能只受电场力和洛伦兹力 B.直线运动过程粒子的电势能可能增加

C.粒子一定做匀速直线运动 D.粒子可能做匀减速直线运动

5.如图1所示，小木块在水平外力F的作用下由静止开始沿光滑水平面运动，运动过程中木块的速度v随位移x变化的图像如图2所示。下列外力F随速度v、速度v随时间t变化的图像可能正确的是（）

A. B.

C. D.

6.高铁目前是我国的一张名片，在某火车站，维护员站在中央高铁站台上，观察到有一列高铁正在减速进站（可视为匀减速直线运动）。维护员发现在列车减速过程中相邻两个相等时间内从他身边经过的车厢节数分别为n1和n2，则n1

A.2：1 B.5：1 C.7：2 D.4：1

二、多选题(共20分)

7.如图所示，两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形透明介质中，出射光从圆心O点射出时，合成一束复色光c。下列说法正确的是（）

A.b光的折射率比a光小

B.b光的频率比a光小

C.a光比b光更容易发生明显衍射现象

D.由该介质入射到空气，b光发生全反射的临界角比a光小

8.如图1所示，电源的电动势为E，内阻为r。图2为电源的输出功率P与电阻箱读数R的关系图像，电源输出功率最大值为6W，电阻箱读数分别为4Ω、9Ω时电源输出功率相等为

A.电源的电动势为12

B.电源的内阻为6.5

C.当电阻箱阻值为4Ω

D.当电阻箱阻值为6Ω

9.天空中星体壮丽璀璨，在万有引力作用下，做着不同的运动。如图1、2所示分别为双星、三星模型，星体都绕它们之间的某一点做匀速圆周运动，轨迹圆半径都为R，五个环绕天体质量均为m，引力常量为G，忽略其他天体对系统的作用，则（）

A.图1中两环绕天体向心力相同 B.图1中天体运动的周期为4π

C.图2中天体运动的向心力大小为G2m23R2

10.如图所示，在竖直平面xOy内存在大小、方向均未知的匀强电场。一质量为m的小球从y轴上P点以水平速度v进入第一象限，速度方向沿x轴正方向，经过x轴上Q点时的速度大小也为v，方向与x轴正方向夹角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为

A.所受电场力的最小值为10

B.速度的最小值为4

C.动能与电势能之和一直增大

D.水平位移与竖直位移的大小之比为2：1

三、实验题(共30分)

如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方靠近A点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为m，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为R。

（1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过A点时力传感器的读数F及遮光条的挡光时间Δt，则小钢球通过A点时的速度大小可视为v=__________

（2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为Fn=__________（用m、d、R、Δt表示）；由受力分析可得，钢球通过A点时的向心力大小为Fn=______