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湖北省荆门市四0五学校2023年高三物理联考试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. (多选题)在某一高度处将A球以大小为v1的初速度水平抛出.同时在A球正下方地面处将B球以大小为v2的初速度斜向上抛出.结果在B球上升至最高点时两球恰在空中相遇,相遇时两球的速度大小分别为vA、vB,不计空气阻力.则( )
A.v1>v2 B.v1<v2 C.vA>vB D.vA<vB
参考答案:
BC
【考点】平抛运动.
【分析】A球做平抛运动,B球做斜抛运动,将两运动分解为水平方向和竖直方向进行研究.抓住相同时间内水平位移相等,比较出初速度的大小.
【解答】解:AB、A球做平抛运动,B球做斜抛运动,水平方向都做匀速直线运动.
因为两球在空中相遇,知水平位移相等,由x=vxt知,水平分速度相等,有v1=v2cosθ,θ是B球的初速度与水平的夹角,则得v1<v2.故A错误,B正确.
CD、相遇时,A球的速度大小为 vA=
在B球上升至最高点时,vB=v2cosθ=v1.可得,vA>vB.故C正确,D错误.
故选:BC
2. (多选)如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中( )
A.感应电动势将变大 B.灯泡L的亮度变大
C.电容器C的上极板带负电 D.电容器两极板间的电场强度将减小
参考答案:
AB
3. 在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是( )
A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用
B.匀速水平飞行的飞机上滑落的物体(下落过程阻力不计)
C.河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇
D.在以速度v行驶的列车上,以相对列车的速度v水平向后抛出的一个小球
参考答案:
答案:B
4. (单选)一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图像如图所示,则( )
A.15 s末汽车的位移为300 m B.20 s末汽车的速度为-1 m/s
C.前10 s内汽车的速度为3 m/s D.前25 s内汽车做单方向直线运动
参考答案:
D
5. (单选题)如图所示,A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图象,根据图象可以判断( )
A. 两球在t=2s时速度相同
B. 两球在t=8s时相距最远
C. 两球运动过程中自始至终没有相遇
D.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度方向也相反
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示电路中,电源电动势E=8V,内电阻r=4Ω,
E r
定值电阻R1=6Ω,R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器.则在滑动变阻器左右滑动过程中,电压表的最大读数为
V,电源的最大输出功率为 W.
参考答案:
6.4 3.84
7. 一个细口瓶,开口向上放置,容积为2.0升,在温度0oC、一个标准大气压的环境里,瓶内气体的分子数为 个;当环境温度高20oC时,热力学温度升高 K。(只要求2位有效数字,阿伏伽德罗常数N=6.0×1023mol-1)
参考答案:
答案:5.4×1022、20
8. 在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中,电压表的示数________;电流表的示数________(以上均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案:
答案:变大;变大
9. (1) 下列说法正确的是________.
A. 光电效应现象说明光具有粒子性
B. 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C. 玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象
D. 运动的宏观物体也具有波动性,其速度越大物质波的波长越大
(2) 氢原子的能级图如图所示,一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生________种不同频率的光子,其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=________的能级跃迁所产生的.
(3) 如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明站在小车上用力向右迅速推出木箱,木箱相对于冰面的速度为v,接着木箱与右侧竖直墙壁发生弹性碰撞,反弹后被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.
参考答案:
10. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内,如图所示,则电源内阻r= 4 Ω,当电流为1.5A时,外电路的电阻R= Ω.
参考答案:
考点:
电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.
专题:
恒定电流专题.
分析:
三种功率与电流的关系是:直流电源的总功率PE=EI,内部的发热功率Pr=I2r,输出功率PR=EI﹣I2r,根据数学知识选择图线.根据图线a斜率求解电源的电动势.由图读出电流I=1.5A时,发热功率Pr=I2r,求出电源的内阻.
解答:
解:根据直流电源的总功率PE=EI,内部的发热功率Pr=I2r,输出功率PR=EI﹣I2r,E==8V.内部的发热功率Pr=I2r,内阻为r==4Ω,当电流为1.5A时,由图读出电源的功率PE=12W.由PE==
故答案为:4
点评:
本题首先考查读图能力,物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义.
11. (4分)一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J,那么该物体离开地面的高度为_____ m 。一个质量是5kg的铜球,以从离地面15m高处自由下落1s末,它的重力势能变为_____ J。(g取10m/s2) (以地面为零重力势能平面)
参考答案:
答案:6m 500J
12. 08年福州八中质检)(6分)在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.则B点的电场强度的大小为__________ V/m,点电荷Q的位置坐标为___________m。
参考答案:
2.5 2.6
13. 某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
F/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
t/(ms)
40.4
28.6
23.3
20.2
18.1
t2/(ms)2
1632.2
818.0
542.9
408.0
327.6
6.1
12.2
18.4
24.5
30.6
(1)为便于分析与的关系,应作出 的关系图象,并在如图坐标纸上作出该图线
(2)由图线得出的实验结论是 :
(3)设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由实验结论推导出物体的加速度与时间的关系: 。
(4)由以上得出的结论是: 。
参考答案:
(1) 图略
(2)与成正比
(3)推导过程:
(4)在误差允许范围内,物体质量一定时,加速度与外力成正比
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (4分)已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。
参考答案:
设气体体积为,液体体积为
气体分子数, (或)
则 (或)
解得 (都算对)
解析:
微观量的运算,注意从单位制检查运算结论,最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为,液体体积为
气体分子数, (或)
则 (或)
解得 (都算对)
15. (8分)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。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核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即中微子+→+,可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 。(填写选项前的字母)
A.0和0 B.0和1 C.1和 0 D.1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(),即+2
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 。
参考答案:
(1)A; (2);遵循动量守恒
解析:(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确。
(2)产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由,故一个光子的能量为,带入数据得=J。
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (单选)如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场,轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点0以与轴成300角斜向上射入磁场,且在上方运动半径为R,则( )
A.粒子经偏转一定能回到原点0
B.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C.粒子完在成一次周期性运动的时间为
D.粒子第二次射入轴上方磁场时,沿轴前进3R
参考答案:
D
17. (12分)一物体在某一行星表面上做自由落体运动,在连续的两个1s内,下降的高度分别为12m和20m,若该星球的半径为180km,则环绕该行星的卫星的最小周期为多少?
参考答案:
解析:设行星表面的重力加速度为g,
由自由落体得:△h=gt2 (1) 4分
在行星表面: (2) 3分
绕行星表面运行的卫星的周期最小,设为T,则
(3) 3分
代入数据,解得 T= 942s 2分
18. 如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1 kg,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面体的质量M=3 kg,置于粗糙水平面上。(g取10 m/s2)求:(1)细绳对小球拉力的大小?(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。
参考答案
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