2022-2023学年湖北省武汉市太平洋中学高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年湖北省武汉市太平洋中学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.（单选题）从空中某点以速度v0水平抛出一个质量为m的石块，不计空气阻力，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，石块所受重力的瞬时功率为

（

）参考答案：B2.（多选）有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是 ()A．有压力一定有滑动摩擦力

B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直

D．只有运动物体才受滑动摩擦力参考答案：BC3.一个质量为0.2kg的小球从空中静止下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，假设小球在空中运动时所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间可忽略不计，重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是A．在0～t1时间内，小球的位移为2.2mB．在0～t1时间内，小球的路程为2.8mC．在0～t1时间内，小球在空气阻力作用下损失机械能2.2JD．小球在碰撞过程中损失机械能1.6J参考答案：4.

关于作用力与反作用力，下列说法不正确的是

A．作用力和反作用力可以是接触力，也可以是非接触力

B．作用力和反作用力等大反向合力为零

C．作用力和反作用力，都是同种性质的力，且同时产生，同时消失

D．作用力和反作用力作用在不同物体上，可产生不同的作用效果参考答案：B5.（单选）如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径。星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为，万有引力常量为，则星球的密度为A. B. C. D.参考答案：D本题主要考查万有引力与重力关系以及圆周运动；对于P点有,对于A点，联立解得,结合,可得，故选项D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）7.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.08.如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。（填增大、不变、或减小）参考答案：9.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零10.(4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将

(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在

情况下，光才可以看作是沿直线传播的。参考答案：减小；光的波长比障碍物小得多根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。【考点】光的衍射、光的直线传播11.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。12.一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_______m处。参考答案：8

10013.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c)参考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

15.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，以水平地面建立X轴，有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上，木板长L=11．5m。已知木板与地面的动摩擦因数为，m与M之间的摩擦因素（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。m与M保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为，在坐标为X=21m处有一挡板P，木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板P，g取10m/s2,求：

（1）木板碰挡板P时的速度V1为多少？

（2）最终木板停止运动时其左端A的位置坐标？参考答案：解．（1）对木块和木板组成的系统，有……………2分……………1分解得……………1分（2）由牛顿第二定律可知……………2分m运动至停止时间为t1==1s此时M速度VM=V1-aMt1=3m/s,方向向左，此后至m,M共速时间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位移S1=……………1分共速后m，M以向左减速至停下位移S2==1．62m……………1分最终木板M左端A点位置坐标为X=9．5-S1-S2=9．5-6．48-1．62=1．40m……………2分17.如图所示，ABC是半径R=m的光滑圆弧轨道，A点和圆弧圆心O的连线与竖直方向的夹角θ=37°，C端在圆弧轨道圆心O的正下方，现在某一位置水平抛出一个质量m=2kg的小滑块（可视为质点），并恰好从轨道的上端A点以速度vA=4m/s沿圆弧切线进入轨道，从轨道末端C点滑上了与它等高的足够长的木板，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5，水平面光滑且右边有竖直的挡板P，挡板P与C间的距离足够远，设长木板与挡板P碰撞无机械能损失，长木板的质量M=1kg．（g取10m/s2），试求：（1）小物块的抛出点到O的竖直距离．（2）小物块经过圆弧轨道上A点的正下方B点时对轨道的压力的大小．（3）从小物块滑上长木板到长木板第三次与挡板P碰撞前小物块变速运动的时间和小物块距长木板左端的距离．参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由平抛运动规律可得出抛出点距O点的距离；（2）由机械能守恒定律可求得小球到达C点的速度，再由向心力公式可求得压力；（3）物体在木板上运动，由牛顿第二定律求得加速度，再分析两物体的运动过程，由运动学公式可分析小物体变速运动的时间及小物体距长木板左端的距离．解答：解：（1）由平抛运动规律可知，小球达到A点时的竖直分速度vy=vsin37°=4×0.6=2.4m/s；则由vy2=2gH可得：抛出点到A点的距离：H==0.288m；故抛出点到O点距离：H′=0.288+=0.488m；（2）由AC过程由机械能守恒定律可得：mg（R+Rcos37°）=mvC2﹣mvA2由牛顿第二定律可知：FN﹣mg=m；解得：vc=5m/s；FN=220N；（3）由牛顿第二定律可知，物体的加速度a1=μg=0.5×10=5m/s2；木板的加速度a2===10m/s2；物体滑到木板上后，物体做减速运动，木板做加速运动，设经时间t达到相对速度，则有：vC﹣a1t=a2t解得：t1=s；因距离足够长，故碰前达共同速度，共同速度v2=a2t=10×=m/s；此时二者之间的相对位移△x1=﹣=m；碰后，二者速度反向，木板以m/s的速度向左运动，物体向右运动；设经时间t2木板静止，则有：t2===s；木板向左运动的位移x===m；此时物体的速度v3=v2﹣a1t2=﹣=m/s；此物块向右的位移x木2==m；物体向右增加的位移△x2==m；木板再向右加速，达到相同速度用时t3=s；此时没有相碰；共同速度v4=a2t3=10×=m/s；物体向右运动的位移△x3=﹣=m；故第3次碰撞前用时t=t1+t2+t3=++=s；物体相对木板的位移△x=△x1+△x2+△x3=++==2.5m；答：（1）小物块的抛出点到O的竖直距离为0.488m；（2）小物块经过圆弧轨道上A点的正下方B点时对轨道的压力的大小为220N；（3）从小物块滑上长木板到长木板第三次与挡板P碰撞前小物块变速运动的时间为s；小物块距长木板左端的距离为2.5m点评：本题考查运动学公式及牛顿第二定律、平抛运动等的综合应用；内容本身难度不大，但最后的过程非常复杂，要细心分析，耐心解答．18.一定质量的理想气体由状态C经状态B变化到状态A的P-V图象如图所示。(i)若已知在状态C时，理想气体的温度为127℃，求处于状态B时