【文档说明】湖北省六校新高考联盟学校2023-2024学年高三上学期11月联考物理试题 含解析.docx,共(20)页,1.621 MB,由管理员店铺上传
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2023年湖北六校新高考联盟学校高三年级11月联考物理试卷考试时间:2023年11月3日10∶30~11∶45时长:75分钟满分:100分一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目
要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。1.出租车为节约成本,常以天然气作为燃料,当加气站中封闭储气罐内气体的温度升高时,罐内气体(可视为理想气体)()A.吸收热量,内能不变B.压强增大,内能不变C.对外做功,分子平均动能增大D.压强增大,分子平均动能增大
【答案】D【解析】【详解】温度是气体分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,可知理想气体的内能增加,气体发生的是等容变化,温度升高,压强增大。故选D。2.如图为工程师绘制的晴天和雨天时汽车紧急刹车(轮胎抱死)时的刹车痕(即刹车距离s)与刹车前车速v的关系曲线,设两种天气刹车时,轮胎抱死
后与地面间的动摩擦因数分别为1和2,则1和2的大小关系为()A.12B.12=C.12D.条件不足,不能比较【答案】A【解析】【详解】对汽车根据牛顿第二定律μmg=ma解得a=μg根据速度—位移关系公式v2=2as联立得到v2=2μgs由图象得到,当s相同时v2<v1结合表
达式可知,μ越大则v越大,所以μ2<μ1故选A。3.现有一列沿x轴传播的简谐横波,如图甲为该波在1.2st=时刻的图像,如图乙为波的传播方向上A质点的振动图像,下列说法正确的是()A.这列波波速是50m/sB.这列波沿x轴正方向传播C.从1.2st=开始计
时,质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置D.从1.2st=开始计时,紧接着的1.5st=时间内,P质点通过的路程是10m【答案】C【解析】【详解】A.由图甲可知,波长为20m,周期为1.2s,则波速为50m/s3vT==故A错误;B.由图乙可知,Q质点在1.2s时刻向上振动,根据“同侧法”结
合图甲可知,波沿x轴负方向传播,故B的错误;C.从1.2st=开始计时,质点P比质点Q晚回到平衡位置时间10103s0.4s503xtv−===故C正确;D.根据11.5s14tT==P质点靠近波谷,所以
通过路程小于52.5m4sA==故D错误。故选C。4.夏季常出现如图甲所示的日晕现象,日晕是太阳光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种
单色光,下列说法正确的是()A.在冰晶中,b光的波速比a光大B.通过同一仪器发生双缝干涉,b光的相邻明条纹间距较大C.若a光能使某金属发生光电效应,则b光也可以使该金属发生光电效应D.a、b两种光分别从水射入空气发
生全反射时,a光的临界角比b光的小【答案】C【解析】【详解】A.由图可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小,则冰晶对b光的折射率比对a光的折射率大,根据棱镜色散规律可知a光的频率比b光的频率低,根据cvn=可知在冰晶中,b光的波速比a光小,故A错误;B.根据
c=λf所以a光的波长大于b光的波长,根据双缝干涉条纹间距公式Lxd=可知用同一装置做双缝干涉实验时,a光条纹间距更大,故B错误;C.由上可知,a光折射率小,频率小,光子能量小,所以a光比b光不容易发生光电效应,若a光能使某金属发生光
电效应,则b光也可以使该金属发生光电效应,故C正确;D.水对a光的折射率比对b光的折射率小,根据1sinCn=可知从水中射入空气发生全反射时,a光的临界角较大,故D错误。故选C。5.气排球运动是一项新的群众性体育项目。现将一气排球竖直向上抛出,气排球到达最高点前的最后一秒内和离开最高点后的第一秒
内重力势能变化量的绝对值分别为1E和2E,动量变化量的大小分别为1p和2p。运动过程中,由于气排球由软塑料制成,其密度较小,所受空气阻力不能忽略,则()A.12EE,12ppB.12EE
,12ppC.12EE,12ppD.12EE,12pp【答案】B【解析】【详解】竖直上抛运动小球受合力竖直向下,设空气阻力为f,则有F1=G+f小球到达最高点前的最后一秒的加速度大小为11Fam=在上升最后1s内,根据位移-时
间公式212hat=可得上升的高度为21111122hata==势能变化量大小为11112Ehmgmga==速度变化量为Δv1=a1t=a1动量变化量的大小111pmvma==同理,下降过程合力为F2=G-f加速度22Fam=可得下升的高度为
22221122hata==势能变化量大小为22212Ehmgmga==速度变化量为Δv2=a2t=a2动量变化量的大小为222pmvma==由于F1>F2故a1>a2可知12EE12pp故选B。6.地球的公转轨道接近圆,天文学中计量天体之间距离时常将地球和太阳的平均距离记为
一天文单位,以1AU表示,彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经跟踪过一颗彗星,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。1948年观察到它离地球最远,1986年离地球最近,则彗星近日点和远日点之为间的距离最接近于(
)A.10AUB.20AUC.40AUD.80AU【答案】C【解析】【详解】1948年观察到它离地球最远,1986年离地球最近,所以它的周期为2(19861948)76T=−=年年根据开普勒第三定律22331()2TTR
d=地地解得40AUd故选C。7.有一款弹珠游戏可以简化为如图所示模型。水平地面上有一固定的竖直截面为半圆的凹槽,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。若在A点沿AB方向水平发射一弹珠,弹珠将击中凹槽的最低点D;现将该弹珠从C点
沿BA方向水平发射,该弹珠也能击中D点。已知60COD=,则从A、C两处发射的弹珠到达D点时的动能之比为()A.5:4B.9:10C.3:4D.10:7【答案】D【解析】【详解】A点抛出的小球高度为R,水平位移为
R,C点抛出的小球高度1cos600.5hRR=−=()水平位移3sin602xRR==初速度0xvt=时间2htg=解得初速度2AgRv=,32BgRv=到达D点动能2012kEmvmgh=+从A、C两处发射的弹珠到达D点时的动能之比为221210:710.52
ABmvmgRmvmgR+=+故选D。8.铀235裂变的一种典型裂变方程是2351448919256360UXBaKr3n+→++。如图为原子核的比结合能与质量数的关系图,下列说法正确的是()A.X粒子是电子B.X粒子是中子C.由于23592U核的核子数比8936Kr大很
多,所以23592U核的结合能更大D.由于14456Ba核的比结合能小于8936Kr核的比结合能,所以14456Ba核更稳定【答案】BC【解析】【详解】AB.根据质量数守恒和电荷数守恒可得,X的电荷数为0,质量数为1,X为中子,故B正确A错误;C.由于23592U核的核子数比
8936Kr大很多,所以23592U核的结合能更大,故C正确;D.比结合能最大,最稳定,故D错误。故选BC。9.如图(a)所示,在倾角30=的绝缘斜面上放置着一个正方形金属线框,金属线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场(图
中未画出)中,磁感应强度的大小按如图(b)所示的规律变化。在0010t内线框均处于静止状态,且在08t时刻,线框恰好不下滑,在09t时刻,线框恰好不上滑。设线框与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则()A
.02t时刻,垂直斜面向下看,金属线框中的感应电流沿顺时针方向B.09.5t时刻,金属线框所受的安培力沿斜面向下C.金属线框和斜面间的动摩擦因数为32D.金属线框和斜面间的动摩擦因数为337【答案】AD【解析】【详解】A.在0~8t0时间内线框的上半部分处在垂直斜面向上
的匀强磁场中,且磁感应强度增大,根据楞次定律可知电流方向俯视为顺时针,所以02t时刻,垂直斜面向下看,金属线框中的感应电流沿顺时针方向,故A正确;B.在9t0~10t0时间内线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,且磁感应强度减小,根据楞次定律
可知电流方向俯视为逆时针,根据左手定则可知安培力的方向沿斜面向上,所以09.5t时刻,金属线框所受的安培力沿斜面向上,故B错误;CD.设线框的宽度为L,质量为m,电阻为R,在0~8t0时间内产生的感应电动势22001000
8216BBLBLESttt−===感应电流大小为11EIR=线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,且磁感应强度增大,根据楞次定律可知电流方向俯视为顺时针,根据左手定则可知安培力的方向沿斜面向下,在t=8to时刻,线框恰好静止在斜面上,则有01sin30cos30mgBILm
g+=在9t0~10t0时间内产生的感应电动势为2200200009822BBLBLEStttt−===−感应电流大小为22EIR=线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中,且磁感应强度减小,根据楞次定律可知电流方向俯视为逆时针,
根据左手定则可知安培力的方向沿斜面向上,在t=9to时刻,线框恰好静止在斜面上,则有02sin30cos30mgmgBIL+=联立可得337=故C错误,D正确。故选AD。10.如图所示,光滑圆形轨道固定在竖直面内,质量为m的小球A从
左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的小球B发生第一次碰撞,若A、B两球第一次碰撞和第二次碰撞发生在同一位置,且两小球始终在圆形轨道水平直径的下方运动,A、B间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为g,则()A.B球的质量可能为2mB.第一次
碰撞结束后瞬间,B球对轨道的压力大小可能为3mgC.第一次碰撞结束后,B球到达右侧轨道最高点时对轨道的压力大小可能为94mgD.第二次碰撞结束后的瞬间,A球对轨道的压力大小一定为3mg【答案】BCD【解析】【详解】A.小球A碰前速度2012mgRmv=若A、B两球第一次碰撞和
第二次碰撞发生在同一位置,且两小球始终在圆形轨道水平直径的下方运动,则两球碰后速度大小相同,对碰撞过程011Bmvmvmv=−+,222011111222Bmvmvmv=+解得3Bmm=,1012vv=或者,碰后小球A静止,
则01''Bmvmv=,220111''22Bmvmv=解得'Bmm=,10'vv=故A错误;B.当'Bmm=,10'vv=B受到的支持力的21'vNmgmR−=根据牛顿第三定律B球对轨道的压力大小'3NNmg==故
B正确;C.如果3Bmm=,1012vv=B球到达右侧轨道最高点时,上升高度211332mghmv=解得14hR=根据牛顿第三定律,对轨道的压力大小934RhmgFmgR−==故C正确;D.二次碰撞过程,根据动量守恒和机械能守恒或根据运动可逆性,以上两
种情况碰后A球速度均为0v,B球均静止,根据牛顿第三定律,A球对轨道的压力大小20'3vFmgmmgR−==一定为3mg,故D正确。故选BCD。二、实验题:本题共2小题,共16分。11.某同学通过实验测定一个阻值约为20的电阻xR的阻值。现有电源(12V,内阻不计)、滑动变阻器(0
100,额定电流2A)、开关和导线若干以及下列电表:A.电流表(量程3A)B.电流表(量程0.6A)C.电压表(量程3V)D.电压表(量程15V)(1)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(均填器材前的字母)(2)实验
时先按图甲连接电路,记下电压表和电流表读数,然后再按图乙连接电路,发现电压表读数变化相对较大,电流表读数变化相对较小,则应选择图______(填“甲”或“乙”)的接法。【答案】①.B②.D③.甲【解析】【详解】(1)[1]
[2]电源电压12V,所以电压表选D;根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为12A=0.6A20maxxEIR==所以电流表选B;(2)[3]电压表读数变化相对较大,说明电流表内电阻对实验影响较大,应该采用外接法,故选图甲。12.某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
让小球自由下落,下落过程中小球经过光电门1和光电门2,光电计时器记录下小球先后通过光电门的时间分别为1t、2t,已知当地的重力加速度为g。(1)该同学先用螺旋测微器测出小球的直径d如图2所示,则其直
径d=______mm。(2)小球通过光电门1时的速度1v=______(用题中所给字母表示)。(3)保持光电门1到光电门2的高度差h不变,调整电磁铁的位置,使小球从光电门1上方不同高度处释放,多次实验记录多组数据后,以()221t为纵轴,以()
211t为横轴作出相应的图像,则该图像的斜率k=______。如果不考虑空气阻力,当纵截距b=______(用题中所给字母表示)时,就可以验证小球下落过程中机械能守恒。(4)考虑实际存在空气阻力,设小球在下落
过程中空气阻力大小恒为f,根据实际数据绘出第(3)问中的的图像,得到该图像的纵截距为1b,则实验过程中所受的阻力f与小球重力mg的比值fmg=______(用b、1b表示)。【答案】①.8.600②.1
dt③.1④.22ghd⑤.1bbb−【解析】【详解】(1)[1]图2所示螺旋测微器分度值为0.01mm,测得小球的直径d=8.5mm+0.01×10.0mm=8.600mm(2)[2]小球通过光电门1时的瞬时速度可近似等于平均速度,则有11dvt=
(3)[3][4]根据机械能守恒22211122mghmvmv=−,22dvt=整理得()()22221121ghdtt=+由此可知,若该图线的斜率1k=纵截距22gbhd=(4)[5]设小球在下落过程中阻力大小为f,则22211122mghfhmvmv−=−整理得()()2
222112()1mghfhmdtt−=+所以122()mghfhbmd−=解得1bfmgbb=−三、解答题:本题共5小题,共44分。13.水平地面上方存在竖直向上的匀强电场,场强大小为41.010N/C。将一带正电小球从地面上方足够高处竖直向上抛出,观察到小球在被抛出后的第1s
内运动的路程为1.3m,小球可视为质点,所带电荷量为45.010C−,质量为1.0kg,重力加速度g取210m/s,不计空气阻力。(1)求小球的加速度大小;(2)根据加速度大小判断小球在被抛出后的第1s内向上运动的位移大小能否与上述路程相等(只需写出判断结果即可);(3)求小球被抛出时的速
度大小。【答案】(1)25m/s;(2)不能;(3)2m/s或3m/s【解析】【详解】(1)设匀强电场场强为E,对小球有牛顿第二定律mgqEma−=代入数据解得25m/sa=(2)不能(3)由(1)问知:小球在第1s内升至最高点后下
落的总路程为1.3mx=根据速度-位移公式可得小球竖直上升的高度为2012vxa=根据位移-时间公式可得下落过程中的位移为202112vxaa=−小球在被抛出后的第1s内运动的路程为12xxx=+解得02m/sv=或3m/s14.如图所
示,倾角为30=的斜面体C固定于水平地面上,其上表面光滑,长为2L,一轻绳跨过光滑轻质定滑轮与质量均为m的滑块A、B相连,滑轮左侧轻绳与斜面平行,A、B可视为质点,将滑块A置于斜面底端,初始时用手托住B
,使A、B静止,轻绳处于伸直状态,此时B距地面高为L,现将B由静止释放,重力加速度取g。(1)求在B下落L的过程中,绳中张力对B做的功;(2)若斜面体C不固定,其质量也为m,则在B落地前,C与地面间的动摩擦因数至少为多大才能使C始终静止?(设最大静摩擦力等于滑动摩
擦力)。【答案】(1)34mgL−;(2)37【解析】【详解】(1)在B下落过程中,对A、B沿绳方向有sin2mgmgma−=对B有牛顿第二定律mgTma−=解得34Tmg=故绳中张力对B做功为34WmgL=−(2)设A、C间的弹力大小为N,地面对C的支持力大小为1N,摩擦力为f,沿垂
直斜面方向对A有cosNmg=对C有竖直方向()211cosNmg=+对C有水平方向cossinfmg=又有最大静摩擦力等于滑动摩擦力1fN解得3715.如图所示,在光滑水平地面上有一“
L”型长木板C,右端挡板P的左侧连接一轻质弹簧,其劲度系数为k,将滑块A放在长木板C的最左端,滑块B放在长木板上的适当位置处,A、B可视为质点。设A与C之间的动摩擦因数为,B与C之间无摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、C的质量均为m,初始时,B、C静止,A以初速度0v向右运动
,且在A与B碰前瞬间,A的速度大小为C的3倍。所有碰撞均为弹性碰撞。已知轻质弹簧的弹性势能为212kx,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度取g(1)求A、B碰前瞬间,A、C的速度大小;(2)若A、B碰后瞬间,A立即与C保持相对静止,求B的质量;(3)在第(2
)问的前提下,若要保证B压缩弹簧的过程中A、C仍相对静止,求弹簧的最大弹性势能以及弹簧劲度系数k的取值范围。【答案】(1)034Avv=,014Cvv=;(2)12m;(3)20980mv,22201609mgkv【解析】【详解】(1)设A、B碰前瞬间,A的速度为Av,
C的速度为Cv,对A、C有动量守恒0ACmvmvmv=+由题意知3ACvv=解得034Avv=014Cvv=(2)设B的质量为Bm,A、B碰后瞬间,A的速度为Av,B的速度为Bv对A、B碰撞过程动量守恒AABBmvmvmv=+机械能守恒22211
1222AABBmvmvmv=+经分析可知ACvv=联立解得12Bmm=(3)由前两问可知034Avv=014CAvvv==0Bvv=设弹簧压缩至最短时压缩量为x,此时A、B、C共速为v对A、B、C有机械能、动量守
恒,有15222BCmvmvmv+=22211115222222BCpmmvmvmvE+=+其中212pmEkx=经分析:当弹簧压缩至最短时A、C不发生相对滑动即可,则有2kxmg的解得20980pmEmv=获得更多资源请扫码
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