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湖北省宜荆荆随2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题
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2023年宜荆荆随高三10月联考高三物理试卷命题学校:荆州中学命题教师:袁力黎莉刘秋灵余游审题学校:宜昌一中考试时间:2023年10月5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.日本政府将核废水排放到大海中,废水中含铯、锶、氚等多种放射性物质,将对太平洋造成长时间的污3染,这引起了全球社会各界的高度关注和深切担忧。其中氚(1H)有放射性,会发生衰变并释放能量,3A0其半衰期为12.43年,衰变方程为1HZX1e,以下说法正确的是()A.衰变所释放的高速电子流是由氚核的核外电子形成的3A0B.衰变前氚(1H)的质量大于衰变后ZX和1e的总质量3C.废水排入太平洋后,其中氚(1H)将在24.86年后衰变完毕3D由于海水的稀释,氚(1H)因浓度降低而半衰期变长,从而降低了放射性2.为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,如图所示是动力车在刹车过程中位移和x时间的比值与t之间的关系图像,下列说法正确的是()tA.动力车的初速度大小为10m/sB.刹车过程中动力车的加速度大小为0.5m/s2学科网(北京)股份有限公司C.从开始刹车时计时,经过8s,动力车的位移为40mD.从开始刹车时计时,经过4s,动力车的位移为48m3.如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,t0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1107Hz。下列说法正确的是()A.超声波在血管中的传播速度为8000m/sB.质点M开始振动的方向沿y轴负方向C.t5108s时质点M运动到横坐标的N处D.0~1.25107s内质点M的路程为2mm4.如图甲所示是玻璃半圆柱体的横截面,一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入,并与底面上过O点的法线成角。CD为足够大的光学传感器,可以探测反射光的强度。从AB面反射出的光强随变化情况如图乙所示,则()A.减小到0°时光将全部从AB界面透射出去B.减小时反射光线和折射光线夹角随之减小5C.半圆柱体相对该红光的折射率为4D.改用紫光入射时CD上反射强度最大值对应的535.如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,这被称为“魔力陀螺”。它可简化为一质量为m的质点在固定竖直圆轨道外侧运动的模型,如图乙所示,在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点,C、D两点与圆心O等高,质点受到的圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为7mg,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,若质点能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动,则()学科网(北京)股份有限公司A.质点可能做匀速圆周运动B.质点由A到B的过程中,轨道对质点的支持力逐渐增大C.质点经过A点的最大速度为2gRD.质点经过C、D两点时,轨道对质点的支持力可能为06.如图,倾角为的斜面体固定在水平地面上,现有一带支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球,当小球与滑块相对静止后,细线方向与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,则()A.若斜面光滑,则B.若斜面粗糙,则mgC.若,小球受到的拉力为cosD.若,滑块的加速度为gtan7.我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世,目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下,这个过程可以简化为如图乙所示模型;质量为m的棉包放在“V”型挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动60°的过程中,忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.棉包对OB板的压力逐渐减小学科网(北京)股份有限公司B.棉包对OA板的压力先增大后减小C.当OB板转过30°时,棉包对OA板的作用力大小为mgD.“V”型挡板对棉包的作用力先减小后增大8.行星各自卫星的轨道可以看作是圆形的。某同学根据a行星和b行星的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的观测数据,作出如图所示的图像,其中图线A是根据a行星的不同卫星的运行数据作出的,图线B是根据b行星的不同卫星的运行数据作出的。已知图线A的斜率为k1,图线B的斜率为k2,a行星半径为b行星半径的n倍,则()kA.a行星与b行星的质量之比为1k2kB.a行星与b行星的质量之比为2k1kC.a行星与b行星的第一宇宙速度之比为1nk2kD.a行星与b行星的第一宇宙速度之比为2nk19.如图所示,质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上,质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接,开始用手托住乙,轻绳刚好伸直但无拉力,滑轮左侧绳竖直,右侧绳与水平方向夹角为53,某时刻由静止释放乙(足够高),经过一段时间小球运动到Q点,OQ两点的连线水平,OQ3L,且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g,sin530.8,cos530.6。则下列说法正确的是()学科网(北京)股份有限公司mgA.弹簧的劲度系数为2LB.物体乙下落过程中其重力的功率一直增大C.物体乙下落距离为513L时,小球甲和物体乙的机械能之和最大D.小球甲运动到Q点的速度大小为2gL10.如图所示,一质量为m的物体在光滑的水平面上运动,已知物体受到一个恒定的水平力作用,先后经过水平虚线上A、B两点时的速度大小分别为vav、vb3v,方向分别与AB成60斜向上、30斜向下,已知ABL,下列说法中正确的是()mv2A.恒力大小为LB.从A到B的运动过程中恒力一直对物体做正功3mv2C.物体从A到B的运动过程中的最小动能为8D.物体从A点运动到B点过程中恒力的冲量大小为2mv二、实验题:本题共11、12两小题,共14分。11.(6分)小同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“伽利略对自由落体运动的研究”产生了兴趣,想测出不同倾角情况下,斜面上铁块的加速度a的大小,所用器材有:铁架台、长木板、质量为1kg的铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带、量角器等。实验装置如图甲所示,忽略空气阻力。图甲图乙(1)在某次实验中,小荆同学的部分实验操作如下,其中正确的实验操作为()A.选择220V交流电源并接好电路。B.将铁块停在打点计时器附近,铁块尾部与纸带相连。C.调整倾角,使铁块能够匀速下滑。学科网(北京)股份有限公司D.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开铁块。(2)一次实验过程中,调整木板与水平面的夹角,正确操作后选出点迹清晰的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F、G为连续的计数点,相邻的计数点之间还有4个计时点未标出,则加速度a______m/s2(结果保留三位有效数字)。112.(8分)图甲为某同学验证弹簧的弹性势能E与弹簧的形变量x和劲度系数k之间的关系满足Ekx2pp2的实验装置,滑块装有宽度为d的遮光条,滑块和遮光条总质量为m。图甲(1)部分实验步骤如下:A.滑块两端用长度相同劲度系数均为kA的轻弹簧和导轨的两端相连,轻弹簧恰好保持原长,光电门固定在滑块的平衡位置处。B.打开气泵电源开关,进气管通气,调节气垫导轨至滑块在气垫导轨上任意位置处均可保持静止C.打开气泵电源开关,进气管通气,调节气垫导轨至滑块在气垫导轨上做匀速运动。D.将滑块从平衡位置拉开不同距离(如x1、x2、x3、x4……)后释放,测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间分别为t1A、t2A、t3A、t4A……E.换用两根长度相同劲度系数均为kB的轻弹簧,再将滑块从平衡位置拉开不同的距离(如x1、x2、x3、x4……)后释放,测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间分别为t1B、t2B、t3B、t4B……选择其中必需的实验步骤并按正确的先后顺序排列:______(填写步骤前的字母)。(2)滑块经过光电门的动能Ek______(选用m、d、t、k中部分物理量正确表示)。11(3)某同学通过实验,画出如图乙所示的以x为横坐标,以为纵坐标的图像,则x图像斜率Ktt1______(选用m、d、t、k中部分物理量正确表示),即可证明Ekx2成立。p2(4)某同学在实验过程中换弹簧时粗心大意,将一侧换成长度相同、劲度系数更大的弹簧,另一侧没更换,并画出了如图丙所示的图线a和图线b,其中______(填“图线a”或“图线b”)是更换之后的图线。学科网(北京)股份有限公司图乙图丙三、解答题:本题共3小题,共46分。13.(13分)如图所示,U形管左、右管横截面均为正方形,左管边长为l1cm,右管开口且横截面边长为左管的2倍,设右管足够高。初始管内水银在左管内封闭了一段长为h25cm、温度为T240K的空气柱,左右两管水银面高度差为H15cm,大气压为P075cmHg。现向右管缓慢补充水银,保持左管内气体的温度不变,直到左右两边水银面相平。求:(1)补充的水银体积V;(2)再对封闭气体加热,则其重新回到25cm的长度时,封闭气体温度T为多少?14(15分)如图所示,“蝴蝶”型轨道放置在水平面上,该轨道由同一竖直面内四个光滑半圆形轨道BCD、DEF、GHJ、JCK和粗糙的水平直轨道FG组成,轨道DEF、GHJ的半径均为r1m,H、E点与小圆弧圆心等高,轨道BCD、JCK半径均为2r,B、K两端与水平地面相切。现将质量m1kg的小滑块从光滑水平地面上A点以不同初速度发射出去,小滑块沿轨道上滑。已知小滑块与轨道FG的动摩擦因数0.5,其他阻力均不计,小滑块可视为质点,重力加速度取g10m/s2。(1)若小滑块恰能沿轨道从A点运动到K点,求小滑块在BCD半圆轨道运动到D点时对轨道的弹力大小;(2)若小滑块运动过程中恰好不脱离轨道,且最终能停在FG轨道上,求小滑块从B点开始到停止运动所经学科网(北京)股份有限公司过的路程(取3.14,结果保留两位有效数字)。15.(18分)如图所示,两电阻不计的足够长光滑金属轨道EG、FH平行排列,间距L1m。EF右侧水平部分有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B1T。导体棒PQ质量m20.1kg,电阻R24,静止在边界EF右侧x处。导体棒MN质量m10.3kg,电阻R12,由轨道左侧高h处由静止下滑,运动过程中两杆始终与轨道接触良好,重力加速度取g10m/s2。(1)若h3.2m,求MN进入磁场时导体棒PQ所受安培力F的大小;(2)若h3.2m,两棒在磁场中运动时发生弹性碰撞,求从MN进入磁场到两棒达到稳定过程中,导体棒MN上产生的焦耳热Q1;(3)若xa米,hb米,要求MN与PQ运动过程中恰好不相撞,求a与b满足的函数关系。2023年宜荆荆随高三10月联考物理试卷参考答案题号12345678910答案BCDCCAAACACCD11、(1)BD3分(2)1.503分md212、(1)BADE2分(2)2分2t22k(3)2分(4)图线a2分md213答案:(1)85cm3(2)325K解析(1)设水银的密度为,U型管左右两边横截面积分别为s1,s2,封闭气体依次在三种状态下的压强分别为P1,P2,P3P1gHP0,解得P160cmHg.……2分学科网(北京)股份有限公司两边液面相平时,封闭气体压强P2P0

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