2022-2023学年湖北省宜昌市昭君镇中学高三物理联考试题含解析

2022-2023学年湖北省宜昌市昭君镇中学高三物理联考试题含解析一、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.下列说法正确的是

A.气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小B.当某一密闭容器自由下落时，容器中气体的压强不会变为零C.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大D.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大E.在“用油膜法测分子直径”的实验中，能否得到理想的油膜轮廓，滴液体时的高度是一个很重要的因素。高度太高，实验不易成功参考答案：ABE2.如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时，乙电荷向甲运动，速度为6m/s，甲的速度为0。之后，它们仅在静电力的相互作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v—t图象分别如图b中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（

）A．两电荷的电性不一定相同B．t1时刻两电荷的电势能最小C．0～t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小D．0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小参考答案：C3.有一位同学为了测量篮球从教学楼顶自由落下时地面对篮球的最大弹力，利用了如下方法：把一张白纸平放到地面，然后把篮球的表面洒上水，让篮球击到白纸上，留下水印，然后把白纸放到体重计上，将球慢慢的向下压，当球和水印重合时，根据此时体重计的读数可知最大弹力的大小。这种研究方法跟如下实验中哪种方法类似？Ａ．研究加速度跟合力、质量的关系；Ｂ．研究弹力大小跟弹簧的伸长量的关系；Ｃ．验证力的平行四边形定则；Ｄ．测定万有引力常量的扭秤实验。参考答案：

答案：C4.（多选）下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力E．第二类永动机违反能量守恒定律参考答案：考点：布朗运动；温度是分子平均动能的标志；热力学第二定律．分析：布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，改变内能的方式有做功和热传递，分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、大于或等于引力，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律．解答：解：A、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；B、对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加，因为改变内能的方式有做功和热传递，B正确；C、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，C正确；D、分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、大于或等于引力，D正确；E、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，E错误；故选：BCD点评：掌握布朗运动的实质：是固体颗粒的运动，不是分子的运动，会分析分子力与分子间距的关系，记住永动机不能制成的原因．5.（单选）AB是一条平直公路上的两块路牌，

一辆汽车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。它们的位置与时问的关系如图所示，图中，由图可知(

)A．小鸟的速率是汽车的两倍B．相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:lC．小鸟飞行的总路程是汽车的3倍D．小鸟和汽车在时间内位移相等参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：7.一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在第2s末位移

方向（填不变，改变），第4s末运动速度为

。参考答案：

答案：不变，零8.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为5cm/s，R的加速度大小为2cm/s2．（2）（单选）R在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的D参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．解答：解：（1）小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，则有：t==s=2s，在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，则R的速度大小：v===5cm/s；（2）因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．故答案为：（1）5，2；（2）D．点评：分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向．9.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，，解得，。考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。10.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

▲

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

▲

。参考答案：各向异性

引力11.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）12.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

13.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表； 电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5k；导线若干。回答下列问题：

，（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔

，调零点。（2）将图(a)中多用电表的红表笔和

（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 k和 V。（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0k和4．00V。从测量数据可知，电压表的内阻为

k。（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为

V，电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为

k。参考答案：15.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。（1）实验时，把

点作为了零势能点。（2）（单选）若实验测得D点的机械能明显偏大，造成该误差的原因可能是（

）（A）摆锤在运动中受到空气阻力的影响

（B）光电门没有放在D点（C）摆锤在A点不是由静止释放的

（D）摆锤释放的位置在AB之间参考答案：（1）（2分）D（2）（2分）C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为U0，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及经过a板时的初速度。(1)若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k(，q和m分别为离子的电荷量和质量)的关系式；(2)若在M、N间只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm。参考答案：17.如右图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）参考答案：：设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，最后从A4点射出。用B1、B2、R1、R2、T1、T2，分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度、轨道半径和周期。

（1）

（2）

（3）

（4）设圆形区域半径r，如右图所示，已知粒子过圆心且垂直于A2A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，为等边三角形，A2为带电粒子在磁场Ⅰ区运动轨迹的圆心