2022-2023學(xué)年湖北省武漢市太平洋中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省武漢市太平洋中學(xué)高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選題）從空中某點(diǎn)以速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移大小相等時(shí)，石塊所受重力的瞬時(shí)功率為

（

）參考答案：B2.（多選）有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說(shuō)法中，正確的是 ()A．有壓力一定有滑動(dòng)摩擦力

B．有滑動(dòng)摩擦力一定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直

D．只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力參考答案：BC3.一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球從空中靜止下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，假設(shè)小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小不變，小球與地面碰撞時(shí)間可忽略不計(jì)，重力加速度g=10m/s2,則下列說(shuō)法中正確的是A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，小球的位移為2.2mB．在0～t1時(shí)間內(nèi)，小球的路程為2.8mC．在0～t1時(shí)間內(nèi)，小球在空氣阻力作用下?lián)p失機(jī)械能2.2JD．小球在碰撞過(guò)程中損失機(jī)械能1.6J參考答案：4.

關(guān)于作用力與反作用力，下列說(shuō)法不正確的是

A．作用力和反作用力可以是接觸力，也可以是非接觸力

B．作用力和反作用力等大反向合力為零

C．作用力和反作用力，都是同種性質(zhì)的力，且同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失

D．作用力和反作用力作用在不同物體上，可產(chǎn)生不同的作用效果參考答案：B5.（單選）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量均勻分布的星球，繞其中心軸PQ自轉(zhuǎn)，AB與PQ是互相垂直的直徑。星球在A點(diǎn)的重力加速度是P點(diǎn)的90%，星球自轉(zhuǎn)的周期為，萬(wàn)有引力常量為，則星球的密度為A. B. C. D.參考答案：D本題主要考查萬(wàn)有引力與重力關(guān)系以及圓周運(yùn)動(dòng)；對(duì)于P點(diǎn)有,對(duì)于A點(diǎn)，聯(lián)立解得,結(jié)合,可得，故選項(xiàng)D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一輕彈簧原長(zhǎng)為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時(shí)它的長(zhǎng)度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

N/m；現(xiàn)有一個(gè)帶有半徑為14cm的光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，右圖所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

N。參考答案：（25；）7.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時(shí)，應(yīng)使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時(shí)，在

條件下，mg近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)實(shí)際點(diǎn)未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.08.如圖5，斜面上有一木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，在木塊加一個(gè)垂直于斜面的力F之后，其靜摩擦力的大小變化是______。（填增大、不變、或減?。﹨⒖即鸢福?.2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零10.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將

(選填:“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。參考答案：減小；光的波長(zhǎng)比障礙物小得多根據(jù)條紋間距由d、L和波長(zhǎng)決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減小；光遇到障礙物時(shí)，當(dāng)障礙物的尺寸與波長(zhǎng)接近時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當(dāng)障礙物較大時(shí)，光近似沿直線傳播。【考點(diǎn)】光的衍射、光的直線傳播11.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，與斜面碰撞時(shí)的速度，故；與斜面碰撞時(shí)的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。12.一物體從某行星上的一懸崖上從靜止開始下落，1s后，從起點(diǎn)落下4m。該行星上的重力加速度為________m/s2。若該物體再下落4s，它將在起點(diǎn)下面_______m處。參考答案：8

10013.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

(12分)(1)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，以水平地面建立X軸，有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板上，木板長(zhǎng)L=11．5m。已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，m與M之間的摩擦因素（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為，在坐標(biāo)為X=21m處有一擋板P，木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板P，g取10m/s2,求：

（1）木板碰擋板P時(shí)的速度V1為多少？

（2）最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)？參考答案：解．（1）對(duì)木塊和木板組成的系統(tǒng)，有……………2分……………1分解得……………1分（2）由牛頓第二定律可知……………2分m運(yùn)動(dòng)至停止時(shí)間為t1==1s此時(shí)M速度VM=V1-aMt1=3m/s,方向向左，此后至m,M共速時(shí)間t2，有：VM-aMt2=amt2

得：t2=0．2s……………2分共同速度V共=1．8m/s，方向向左……………1分至共速M(fèi)位移S1=……………1分共速后m，M以向左減速至停下位移S2==1．62m……………1分最終木板M左端A點(diǎn)位置坐標(biāo)為X=9．5-S1-S2=9．5-6．48-1．62=1．40m……………2分17.如圖所示，ABC是半徑R=m的光滑圓弧軌道，A點(diǎn)和圓弧圓心O的連線與豎直方向的夾角θ=37°，C端在圓弧軌道圓心O的正下方，現(xiàn)在某一位置水平拋出一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），并恰好從軌道的上端A點(diǎn)以速度vA=4m/s沿圓弧切線進(jìn)入軌道，從軌道末端C點(diǎn)滑上了與它等高的足夠長(zhǎng)的木板，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，水平面光滑且右邊有豎直的擋板P，擋板P與C間的距離足夠遠(yuǎn)，設(shè)長(zhǎng)木板與擋板P碰撞無(wú)機(jī)械能損失，長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=1kg．（g取10m/s2），試求：（1）小物塊的拋出點(diǎn)到O的豎直距離．（2）小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上A點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小．（3）從小物塊滑上長(zhǎng)木板到長(zhǎng)木板第三次與擋板P碰撞前小物塊變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和小物塊距長(zhǎng)木板左端的距離．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；向心力．.專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得出拋出點(diǎn)距O點(diǎn)的距離；（2）由機(jī)械能守恒定律可求得小球到達(dá)C點(diǎn)的速度，再由向心力公式可求得壓力；（3）物體在木板上運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求得加速度，再分析兩物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可分析小物體變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及小物體距長(zhǎng)木板左端的距離．解答：解：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小球達(dá)到A點(diǎn)時(shí)的豎直分速度vy=vsin37°=4×0.6=2.4m/s；則由vy2=2gH可得：拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的距離：H==0.288m；故拋出點(diǎn)到O點(diǎn)距離：H′=0.288+=0.488m；（2）由AC過(guò)程由機(jī)械能守恒定律可得：mg（R+Rcos37°）=mvC2﹣mvA2由牛頓第二定律可知：FN﹣mg=m；解得：vc=5m/s；FN=220N；（3）由牛頓第二定律可知，物體的加速度a1=μg=0.5×10=5m/s2；木板的加速度a2===10m/s2；物體滑到木板上后，物體做減速運(yùn)動(dòng)，木板做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t達(dá)到相對(duì)速度，則有：vC﹣a1t=a2t解得：t1=s；因距離足夠長(zhǎng)，故碰前達(dá)共同速度，共同速度v2=a2t=10×=m/s；此時(shí)二者之間的相對(duì)位移△x1=﹣=m；碰后，二者速度反向，木板以m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，物體向右運(yùn)動(dòng)；設(shè)經(jīng)時(shí)間t2木板靜止，則有：t2===s；木板向左運(yùn)動(dòng)的位移x===m；此時(shí)物體的速度v3=v2﹣a1t2=﹣=m/s；此物塊向右的位移x木2==m；物體向右增加的位移△x2==m；木板再向右加速，達(dá)到相同速度用時(shí)t3=s；此時(shí)沒(méi)有相碰；共同速度v4=a2t3=10×=m/s；物體向右運(yùn)動(dòng)的位移△x3=﹣=m；故第3次碰撞前用時(shí)t=t1+t2+t3=++=s；物體相對(duì)木板的位移△x=△x1+△x2+△x3=++==2.5m；答：（1）小物塊的拋出點(diǎn)到O的豎直距離為0.488m；（2）小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上A點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小為220N；（3）從小物塊滑上長(zhǎng)木板到長(zhǎng)木板第三次與擋板P碰撞前小物塊變速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為s；小物塊距長(zhǎng)木板左端的距離為2.5m點(diǎn)評(píng)：本題考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)等的綜合應(yīng)用；內(nèi)容本身難度不大，但最后的過(guò)程非常復(fù)雜，要細(xì)心分析，耐心解答．18.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)C經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)A的P-V圖象如圖所示。(i)若已知在狀態(tài)C時(shí)，理想氣體的溫度為127℃，求處于狀態(tài)B時(shí)