【文档说明】湖北省孝感市重点高中教科研协作体2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题+含解析.docx,共(14)页,1.441 MB,由小赞的店铺上传
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2023年湖北省高三9月起点考试高三物理试卷命题学校:汉川一中命题教师:胡宗杰审题学校:云梦一中考试时间:2023年9月6日上午10:30-11:45试卷满分:100分注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题
卡上的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上
的非答题区域均无效。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。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。1.核电站发电原理是核裂变反应所释放的能量通过热力产生电
能.铀235是核电站的主要核燃料,核反应堆在工作时,铀235既发生裂变,也发生衰变,铀235裂变方程为:2351891920360UnXKr3n+→++,衰变方程为:2354922UYHe→+,已知核电荷数大于80的原子核都具有放射性,则下列说法正确的是()A.衰变产生的新核Y不再具有放射性B.反
应堆中镉棒插入深一些将会加快核反应速度C.衰变过程是通过吸收裂变过程释放的能量进行的D.23592U的比结合能小于8936Kr的比结合能2.农历正月十五是元宵节,也被称为花灯节,赏花灯、猜灯谜是该节日的传统活动。如图所示,用轻绳对称挂起四个相同的花灯,其中轻绳BC水平,轻绳OA、AB与水平方
向夹角分别为1和2,下列关系式正确的是()A.12tan2tan=B.12sin2sin=C.12tanOAmgT=D.22tanBCmgT=3.4个相同钢球甲、乙、丙、丁,它们自同一高
度6h处从各自的四分之一光滑圆弧轨道上滑下,其出口速度水平向右,出口端所在高度分别为5h、4h、3h、2h。则落地点距O点最远的钢球是()A.甲B.乙C.丙D.丁4.有一个长为12cm的线光源AB,其表面可以朝各个方向发光,现将AB封装在一个半球形透明介质的底部,AB中点与球心O重合。半球形介质的
折射率为1.5,为使AB发出的所有光都能射出球面,不考虑二次反射,则球半径R至少为()A.35cmB.65cmC.9cmD.18cm5.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电,第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、
乙图中的0U、T所表示的电压、周期值是相同的,则以下说法正确的是()A.第一次,灯泡两端的电压有效值是022UB.第一次,灯泡两端的电压有效值是032UC.第二次,灯泡两端的电压有效值是032UD.第二次,灯泡两端的电压有效值是022U6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示,由该时刻开始计
时,质点L的振动情况如图乙所示.下列说法正确的是()A.该横波沿x轴负方向传播B.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点C.质点N该时刻向y轴负方向运动D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同7.如图所示,一长度为R的轻绳一端系一质量为m的小球,另一
端固定在倾角为30=的光滑斜面上的O点,小球在斜面上绕O点做半径为R的圆周运动,A、B分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点,若小球通过B点时轻绳拉力大小等于mg,重力加速度为g,则小球通过A点时,轻绳拉力大小为()A.2mgB.4mgC.6mgD.7mg8.(多选)如图
所示为发射某卫星的情景图,该卫星发射后,先在椭圆轨道Ⅰ上运动,卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点A的加速度大小为0a,线速度大小为0v,A点到地心的距离为R,远地点B到地心的距离为3R,卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ,卫星质量为m,则下列判断正确的是()A.卫星在轨
道Ⅱ上运行的加速度大小为013aB.卫星在轨道Ⅱ上运行的线速度大小为033aRC.卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的33倍D.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,发动机需要做的功为200618maRmv−9.
(多选)甲、乙两质点在0t=时刻从同一位置沿同一直线运动,它们运动的vt−图像如图所示,下列说法正确的是()A.03s内,甲的平均速度大小比乙的小B.3st=时,甲的加速度为零C.05s内,乙的位移为10mD.5st=时,甲、
乙相距15m10.(多选)如图所示,两根足够长相互平行、间距0.20md=的竖直导轨,下端连接阻值0.50ΩR=的电阻.一根阻值也为0.50Ω、质量21.010kgm−=的导体棒ab搁置在两端等高的挡条上.在竖直导轨内有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度0.50TB
=(图中未画出).撤去挡条,棒开始下滑,经0.25st=后下降了0.29mh=.假设棒始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,不计一切摩擦阻力和导轨电阻,重力加速度取210m/s.下列说法正确的是()A.导体棒能获得的最大速度为20m/sB.导体棒能获得的最大速度为10m/sC.
0.25st=时间内通过导体棒的电荷量为22.910C−D.0.25st=时导体棒的速度为2.21m/s二、非选择题:本题共5小题,共60分。11.(7分)在“验证机械能守恒定律”实验中,小王用如图1所示的装置,让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带
,其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。图1图2(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的理由是________________。(2)已知交流电频率
为50Hz,重物质量为200g,当地重力加速度29.80m/sg=,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值pΔE=________J、C点的动能kE=________J(计算结果均保留3位有效数字)。比较kE与pΔE的大
小,出现这一结果的原因可能是________(单选)。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带12.(10分)小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路
.他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:(a)a.电流表1A(量程0.6A,内阻很小);电流表2A(量程300A,内阻A1000Ωr=);b.滑动变阻器R(0~20Ω);c.两个定值电阻11000ΩR=,29000ΩR=;d.待测电阻xR;e.待测电源E(电
动势约为3V,内阻约为2Ω)f.开关和导线若干(1)根据实验要求,与电流表2A串联的定值电阻为________(填“1R”或“2R”).(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开
关1S,调节滑动变阻器,分别记录电流表1A、2A的读数1I、2I,得1I与2I的关系如图(b)所示.根据图线可得电源电动势E=________V,电源内阻r=________Ω.(计算结果均保留两位有效数字)(b)(3)小明再用该电路测量定值电阻xR的阻值,进行了以下操作:①闭合开
关1S、2S,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表1A示数aI,电流表2A示数bI;②断开开关2S,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表1A示数cI,电流表2A示数dI;后断开1S;③根据上述数据可知计算定值电阻xR的表达式为________.若忽略偶然误差,则
用该方法测得的阻值与其真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”).13.(12分)水平玻璃细管A与竖直玻璃管B、C底部连通,组成如图所示结构,各部分玻璃管内径相同。B管上端封有长20cm的理想气体,C管上端开口并与大气相通,此时两管左、右两侧水银面恰好
相平,水银面距玻璃管底部为25cm.水平细管A内用小活塞封有长度10cm的理想气体.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使B管内气体的气柱长度为25cm,求:(1)此时B中气体的压强;(2)A管中理想气体的气柱
长度。14.(14分)如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧
解除锁定,然后滑块被弹回且刚好能通过圆轨道的最高点A;已知60POC=。(1)求滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道的压力。(2)求滑块与水平轨道间的动摩擦因数。(3)求弹簧被锁定时具有的弹性势能。(4)若滑块被弹回时,
滑块不脱离轨道,则弹簧被锁定时具有的弹性势能应满足什么条件?15.(17分)如图(a)所示的xOy平面处于变化的匀强电场和匀强磁场中,电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化的图像如图(b)所示,y轴正方向为E的
正方向,垂直于纸面向里为B的正方向.0t=时刻,带负电粒子P(重力不计)由原点O以速度0v沿y轴正方向射出,它恰能沿一定轨道做周期性运动.0v、0E和0t为已知量,图(b)中00208πEvB=,在00t时间内粒子P运动了四分之一圆弧,0tt=时刻,粒子P的坐标为000022,ππv
tvt.求:(a)(b)(1)粒子P的比荷;(2)02tt=时刻粒子P的位置;(3)带电粒子在运动中距离原点O的最远距离L.2023年湖北省高三9月起点考试高三物理答案选择题,10小题,1-7题单选,
8-10题多选,每题4分,多选题对而不全得2分12345678910DACCACBBDCDBCD1.【解答】根据电荷数守恒和质量数守恒,推断出Y原子核中含有的电荷数为92290−=,即Y核的电荷数大于80,所以Y核是具有放射性的,故A
错误;要使裂变反应更激烈一些,则应使控制棒插入浅一些,让它少吸收一些中子,链式反应的速度就会快一些,故B错误;衰变过程也是释放能量的,故C错误;核裂变反应放出核能,生成物8936Kr会更加稳定,根据原子核的比结合能越大,原子核越稳定,则23592U的比结合能小于8936Kr的
比结合能,故D正确。2.【解答】以B结点为对象受力分析如图,根据平衡条件有2BCtanmgT=,以绳AB和结点整体为对象受力分析如图,有1BC2tanmgT=,所以12tan2tan=,A对,B、D都错;由平衡条件有OA12sinmgT=,C错。3.【解答】解:设光滑圆弧轨道半径为R
,钢球从最高点滑到圆弧轨道最低点过程中,由动能定理:212mgRmv=,钢球从轨道最低点飞出,在空中做平抛运动,根据平抛运动规律:2162hRgt−=,xvt=解得()224244336xRhRRhh=−+=−−+,当3Rh=时,钢球落地点距O点最远,此时出口端离地高度为3h,为丙球。C
正确,故选:C。4.【解答】解:如图所示,在半球面上任选一点P,根据几何关系可知,若此时线状光源B点发出的光能够射出P点,则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点,所以只要B点发出的所有光线能够射出球面,则光源发出的所有光均能射出球面,在OPB△中,根据正弦
定理有sinsinOBOP=,解得6sinsinR=,当90=时,sin有最大值6sinR=,为使光线一定能从P点射出,根据全反射应有11sin1.5n=„,所以9cmR…,C正确;故选:C。5.【解答】解:AB、第一次,灯泡两端的电压有效值为010222UUU==故A正确,B
错误;CD、第二次,设灯泡两端的电压有效值为2U,则()222002222UUUTTTRRR+=解得:20102UU=故CD错误;故选:A。6.【解答】由题图乙知,开始计时时刻,即0时刻质点L向上振动,再结合题图甲,可知该横波沿x轴正方向传播,故A错误;由该横波沿
x轴正方向传播,从题图甲可看出,质点N该时刻向y轴负方向运动,故C正确;横波传播时,质点不随波迁移,故B错误;该时刻质点K与M的速度为零,加速度大小相等,但方向相反,故D错误.故选C.7.【解答】在B点,根据轻绳拉力和重力沿斜面向下的分力提供向心力,得2sin30vmgmgm
R+=,从B点到A点,根据动能定理得22112sin3022mgRmvmv=−,在A点,根据轻绳拉力和重力沿斜面向下的分力提供向心力得T2sin30vFmgmR=−,解得T4Fmg=,故选B.8.【解答】设卫星在轨道Ⅱ上的加速度大小为1a,由12GMmmar=,可得21002
139RaaaR==,故A错误;设卫星在轨道Ⅱ上的线速度大小为1v,由2113vaR=,解得0103133aRvaR==,故B正确;由开普勒第三定律有222132TRTR=,解得21364TT=,故C错误;设卫星在椭圆轨道远地点的线速度大小为v,则03vRvR=,解得013vv=
,卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,发动机需要做的功为2220011122618maRmvWmvmv=−=−,故D正确.故选BD.9.【解答】由图知,03s内,甲的平均速度大小为3m/s,乙的平均速度大小为2m/s,A错;甲的加速度始终为22m/s,B错;0
5s内,乙质点的图像面积为10,位移为10m,C对;甲质点先向负方向后向正方方向运动,总位移为5m−,乙质点为10m,所以相距15m,D对。10.【解答】导体棒获得最大速度时,导体棒受力平衡,有mgFBId==安,解得1AI=,又由mEBdv=,2EIR=,解得m10m/sv=,故A错误,
B正确;在下落0.29m的过程中有ΔΦEt=,2IRE=,qIt=,可知ΔΦ2qR=,其中ΔΦΔ0.20.290.5Wb0.029WbSB===,解得22.910Cq−=,故C正确;由动量定理有()m
gBIdtmv−=,通过导体棒的电荷量为2BdhqItqR==,可得222BhdvgtRm=−,代入数据解得2.21m/sv=,故D正确.故选BCD.11.答案:(1)阻力与重力之比更小(或其他合理解释)----------------------------------------
--------------------1分(2)0.547(0.542~0.550均正确)------------------------------------------------------------------------------------
-----2分0.576(0.570~0.590均正确)-----------------------------------------------------------------------------------
-------------2分C-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------2分[解析](1)对体积和形状相同的重物,密度越大,重物下落过程中所受的阻力与重力的比值越小,阻力对实验结果的影响越小。(2)由题图2可知O点与C点之间的距离为27.90cm,则从O点到C点,重物重力势
能变化量的绝对值pΔ0.29.80.279J0.547JOCEmgh===;由题图2可知B点和D点之间的距离()32.9523.35cm9.60cmBDx=−=,匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,由题意可知打C点的时刻是打B、D
两点这段时间的中间时刻,所以打C点时重物的速度2BDCxvT==29.6010m/s2.40m/s20.02−=,重物在C点时的动能22k110.22.40J0.576J22CEmv===。由以上的计算结果可知,重力势能的减少量小于
C点的动能,出现这一结果的原因可能是接通电源时重物已经具有了一定的速度,即接通电源前释放了纸带,C正确。12.答案(1)2R(2)3.02.1(3)③()2dbxAcaIIRrRII=−+相等每空2分解析(1)电源电动势为3V,电流表2A与1R串联,可改装为量程
为()()6gA13001010001000V0.6VUIrR−=+=+=的电压表,改装后的电压表量程太小,同理应用定值电阻2R改装后电压表量程为3V,故选2R;(2)由题图可知10I=时,电流表2A的读数对应的电压值即为电源的
电动势,则3.0VE=,内阻Δ3.01.80Ω2.1ΩΔ0.58UrI−===;(3)③由题意可知:()A2abIRIrR=+,()()A2cxdIRRIrR+=+,联立解得()A2dbxcaIIRrRII=−+;由以上分析可知,若考虑电流表1A内阻
的影响,则表达式列成:()()A1A2abIRrIrR+=+,()A1cxIrRR++()A2dIrR=+,最后求得的xR表达式不变,则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等.13.【答案】解:(1)对B气体初状态压强为75cmHg,体积为:20cms,------------
-----------------------1分末状态体积为25cmS----------------------------------------------------------------------------------------------------
-------1分根据理想气体状态方程得出:2752025BSPS=--------------------------------------------------------------------2分得出:260cmHgBP=------------------
----------------------------------------------------------------------------------------1分(2)活塞被缓慢的左拉的过程中,气体做等温变化,初状态:
()17525100cmHgAP=+=,体积:110cmsAV=---------------------------------------------------------2分末态:()1225580cmHgABPP=+−=,体积22AAVLS=--------------
----------------------------------------------2分根据玻意耳定律得出:1122AAAAPVPV=--------------------------------------
----------------------------------------------2分解得:212.5cmAL=-------------------------------------------------
----------------------------------------------------------1分14.【解析】(1)设滑块第一次滑至C点时的速度为CV,圆轨道C点对滑块的支持力为NF由P到C的过程:211122CmgR
mv=−---------------------------------------------------------------------------------------1滑块在C点有:2NCvFmgmR−=------------
----------------------------------------------------------------------------------1解得N2Fmg=------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------1由牛顿第三定律得:滑块对轨道C点的压力大小N2Fmg=,方向竖直向下。-
-----------------------------------1(2)对P到C再到Q的过程,根据动能定理有:()1cos6020mgRmgR−−=----------------------------------------------------
---------------------------------------------2解得0.25=。------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------1(3)滑块刚好能通过圆轨道的最高点A,根据牛顿第二定律得2AvmgmR=,-----------------
-------------------1Q到C再到A的过程:2p1222AEmvmgRmgR=++------------------------------------------------------------------2解得弹性势能p3EmgR=。------------------
------------------------------------------------------------------------------------1(4)滑块不脱离轨道,有两种情况,一种是(3)
中的情况,弹性势能大于等于3mgR;----------------------1另一种是滑块向右运动到最高点高度为R,此时根据能量守恒定律有:p21.5EmgRmgRmgR=+=---1所以,弹簧的弹性势能应大于等于3mgR或小于等于1.5mgR。---------
-----------------------------------------------115、答案(1)0004πvEt(2)002π,0πvt+(3)0042ππvt+解析(1)00t时间内粒子P在匀强磁场中做匀速圆周运动,当粒子所在位置的纵、横坐标相等时,粒子在磁场中
恰好经过14圆周,所以粒子P第一次离x轴的最远距离等于轨道半径R,即0022vtR=−--------------2又2002vqvBmR=−---------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------2代入00208πEvB=解得0004πvqmEt=---------------------------------------
-----------------------------------------------------------2(2)设粒子P在磁场中运动的周期为T,则02πRTv=,--------------------------------------------------------
--------1则可得04Tt=--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----1即粒子P做14圆周运动后磁场变为电场,粒子以速度0v垂直电场方向进入电场后做类平抛运动,设002tt时间内水平位移和竖直位移分别为1x、1y,则100xvt=------------------------------------------------------------
---------121012yat=-----------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------1其中加速度01qEam=−--------------------------------------------------
----------------------------------------------------------1解得0012πvtyR==-----------------------------------------------------------------------------
------------------------------------1因此02tt=时刻粒子P的位置坐标为002π,0πvt+,-----------------------------------------------------
---------------1如图中的b点所示.(3)分析知,粒子P在0023tt时间内,静电力产生的加速度方向沿y轴正方向,由对称关系知,在03t时刻速度方向为x轴正方向,位移2100xxvt==------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------1在0035tt时间内粒子P沿逆时针方向做半径
为R的匀速圆周运动,往复运动轨迹如图所示,由图可知,带电粒子在运动中距原点O的最远距离L即O、d间的距离122LRx=+---------------------------1解得0042ππLvt+=-------------------------------------
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