2023-2024學年湖北省宜荊荊隨高三10月聯(lián)考物理試題及答案

2023年宜荊荊隨高三10月聯(lián)考高三物理試卷考試時間：2023年10月5日上午10：30-11：45注意事項：試卷滿分：100分1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.日本政府將核廢水排放到大海中，廢水中含銫、鍶、氚等多種放射性物質，將對太平洋造成長時間的污31H）有放射性，會發(fā)生衰變并釋放能量，染，這引起了全球社會各界的高度關注和深切擔憂。其中氚（31HZAX01e其半衰期為12.43年，衰變方程為，以下說法正確的是（）A.衰變所釋放的高速電子流是由氚核的核外電子形成的31HAZX01e的總質量B.衰變前氚（）的質量大于衰變后和31H）將在24.86年后衰變完畢C.廢水排入太平洋后，其中氚（31H）因濃度降低而半衰期變長，從而降低了放射性D由于海水的稀釋，氚（2.為檢測某新能源動力車的剎車性能，現在平直公路上做剎車實驗，如圖所示是動力車在剎車過程中位移和x時間的比值與t之間的關系圖像，下列說法正確的是（）tA.動力車的初速度大小為10m/sB.剎車過程中動力車的加速度大小為2C.從開始剎車時計時，經過8s，動力車的位移為40mD.從開始剎車時計時，經過4s，動力車的位移為48m3.如圖所示為血管探頭沿x軸正方向發(fā)送的簡諧超聲波圖像，t0時刻波恰好傳到質點M。已知此超聲波的頻率為1107Hz。下列說法正確的是（）A.超聲波在血管中的傳播速度為8000m/sB.質點M開始振動的方向沿y軸負方向t5108s時質點M運動到橫坐標的N處C.D.7s內質點M的路程為2mm0~1.25104.如圖甲所示是玻璃半圓柱體的橫截面，一束紅光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過O點的法線成角。CD為足夠大的光學傳感器，可以探測反射光的強度。從AB面反射出的光強隨變化情況如圖乙所示，則（）A.減小到0°時光將全部從AB界面透射出去B.減小時反射光線和折射光線夾角隨之減小5C.半圓柱體相對該紅光的折射率為4D.改用紫光入射時CD上反射強度最大值對應的535.如圖甲所示的陀螺可在圓軌道外側旋轉而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，這被稱為“魔力陀螺。它可簡化為一質量為m的質點在固定豎直圓軌道外側運動的模型，如圖乙所示，在豎直平面內固定的強磁性圓軌道半徑為R，A、B兩點分別為軌道的最高點與最低點，C、D兩點與圓心O等高，質點受到的圓軌道的強磁性引力始終指向圓心O且大小恒為7mg，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，若質點能始終沿圓弧軌道外側做完整的圓周運動，則（）A.質點可能做勻速圓周運動B.質點由A到B的過程中，軌道對質點的支持力逐漸增大C.質點經過A點的最大速度為2gRD.質點經過C、D兩點時，軌道對質點的支持力可能為06.如圖，傾角為的斜面體固定在水平地面上，現有一帶支架的滑塊正沿斜面加速下滑。支架上用細線懸掛質量為m的小球，當小球與滑塊相對靜止后，細線方向與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，則（）A.若斜面光滑，則B.若斜面粗糙，則mgcosC.若，小球受到的拉力為D.若，滑塊的加速度為gtan7.我國的新疆棉以絨長、品質好、產量高著稱于世，目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通過如圖甲所示的自動采棉機采收。自動采棉機在采摘棉花的同時將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機后側可以旋轉的支架平穩(wěn)將其放下，這個過程可以簡化為如圖乙所示模型；質量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”型擋板可繞O軸在豎直面內轉動。在使OB板由水平位置順時針緩慢轉動60°的過程中，忽略“V”型擋板對棉包的摩擦力，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.棉包對OB板的壓力逐漸減小B.棉包對OA板的壓力先增大后減小C.當OB板轉過30°時，棉包對OA板的作用力大小為mgD.“V”型擋板對棉包的作用力先減小后增大8.行星各自衛(wèi)星的軌道可以看作是圓形的。某同學根據a行星和b行星的不同衛(wèi)星做圓周運動的半徑r與周期T的觀測數據，作出如圖所示的圖像，其中圖線A是根據a行星的不同衛(wèi)星的運行數據作出的，圖線B是根據b行星的不同衛(wèi)星的運行數據作出的。已知圖線A的斜率為k，圖線B的斜率為k，a行星半徑為b行12星半徑的n倍，則（）1k2A.a行星與b行星的質量之比為B.a行星與b行星的質量之比為k211nk2C.a行星與b行星的第一宇宙速度之比為D.a行星與b行星的第一宇宙速度之比為k219.如圖所示，質量為m的小球甲穿過一豎直固定的光滑桿拴在輕彈簧上，質量為4m的物體乙用輕繩跨過光滑的定滑輪與甲連接，開始用手托住乙，輕繩剛好伸直但無拉力，滑輪左側繩豎直，右側繩與水平方向夾角為53Q點，OQ兩點的連線水平，OQ3L，且小球在P、Q兩點處時彈簧彈力的大小相等。已知重力加速度為g，sin530.8，cos530.6。則下列說法正確的是（）mgA.彈簧的勁度系數為2LB.物體乙下落過程中其重力的功率一直增大C.物體乙下落距離為513L時，小球甲和物體乙的機械能之和最大D.小球甲運動到Q點的速度大小為2gL10.如圖所示，一質量為m的物體在光滑的水平面上運動，已知物體受到一個恒定的水平力作用，先后經過水平虛線上A、B兩點時的速度大小分別為vv、vv，方向分別與AB成60斜向上、30斜ab向下，已知ABL，下列說法中正確的是（）mvL2A.恒力大小為B.從A到B的運動過程中恒力一直對物體做正功mv2C.物體從A到B的運動過程中的最小動能為8D.物體從A點運動到B點過程中恒力的沖量大小為2mv二、實驗題：本題共11、12兩小題，共14分。11.（6分）小同學閱讀教材中的“科學漫步”欄目，對“伽利略對自由落體運動的研究”產生了興趣，想測出不同傾角情況下，斜面上鐵塊的加速度a的大小，所用器材有：鐵架臺、長木板、質量為的鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源、紙帶、量角器等。實驗裝置如圖甲所示，忽略空氣阻力。圖甲圖乙（1）在某次實驗中，小荊同學的部分實驗操作如下，其中正確的實驗操作為（A.選擇220V交流電源并接好電路。）B.將鐵塊停在打點計時器附近，鐵塊尾部與紙帶相連。C.調整傾角，使鐵塊能夠勻速下滑。D.接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開鐵塊。（2）一次實驗過程中，調整木板與水平面的夾角，正確操作后選出點跡清晰的一條紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為連續(xù)的計數點，相鄰的計數點之間還有4個計時點未標出，則加速度a______2112.（8分）圖甲為某同學驗證彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的形變量x和勁度系數k之間的關系滿足的實驗裝置，滑塊裝有寬度為d的遮光條，滑塊和遮光條總質量為m。Ekx2p2圖甲（1）部分實驗步驟如下：A.滑塊兩端用長度相同勁度系數均為kA的輕彈簧和導軌的兩端相連，輕彈簧恰好保持原長，光電門固定在滑塊的平衡位置處。B.打開氣泵電源開關，進氣管通氣，調節(jié)氣墊導軌至滑塊在氣墊導軌上任意位置處均可保持靜止C.打開氣泵電源開關，進氣管通氣，調節(jié)氣墊導軌至滑塊在氣墊導軌上做勻速運動。D.將滑塊從平衡位置拉開不同距離（如x、x、x、x……）后釋放，測量滑塊經過光電門時遮光條1234的擋光時間分別為1A、t2A、t、t……3A4AE.換用兩根長度相同勁度系數均為k的輕彈簧，再將滑塊從平衡位置拉開不同的距離（如x、x、x、B123x4……）后釋放，測量滑塊經過光電門時遮光條的擋光時間分別為1B、t2B、t、t……3B4B選擇其中必需的實驗步驟并按正確的先后順序排列：______（2）滑塊經過光電門的動能Ek______（選用m、d、t、k11（3）某同學通過實驗，畫出如圖乙所示的以x為橫坐標，以為縱坐標的圖像，則x圖像斜率Ktt1______（選用m、d、t、kEkx2成立。p2（4）某同學在實驗過程中換彈簧時粗心大意，將一側換成長度相同、勁度系數更大的彈簧，另一側沒更換，并畫出了如圖丙所示的圖線a和圖線b，其中______（填“圖線a”或“圖線b）是更換之后的圖線。圖乙圖丙三、解答題：本題共3小題，共46分。13.（13分）如圖所示，U形管左、右管橫截面均為正方形，左管邊長為l，右管開口且橫截面邊長為左管的2倍，設右管足夠高。初始管內水銀在左管內封閉了一段長為h、溫度為T240K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為H，大氣壓為0?，F向右管緩慢補充水銀，保持左管內氣體的溫度不變，直到左右兩邊水銀面相平。求：（1）補充的水銀體積V；（2）再對封閉氣體加熱，則其重新回到25cm的長度時，封閉氣體溫度T為多少？14（15、DEF、GHJ、JCK和粗糙的水平直軌道FG組成，軌道DEF、GHJ的半徑均為r，H、E點與小圓弧圓心等高，軌道、JCK半徑均為2r，B、K兩端與水平地面相切?，F將質量m的小滑塊從光滑水平地面上A點以不同初速度發(fā)射出去，小滑塊沿軌道上滑。已知小滑塊與軌道FG的動摩擦因數0.5，其他阻力均不計，小滑塊可視為質點，重力加速度取g10m/s2。（1）若小滑塊恰能沿軌道從A點運動到K點，求小滑塊在半圓軌道運動到D點時對軌道的彈力大?。唬?）若小滑塊運動過程中恰好不脫離軌道，且最終能停在FG軌道上，求小滑塊從B點開始到停止運動所經過的路程（取3.1415.（18分）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑金屬軌道EG、FH平行排列，間距L。EF右側水平部分有垂直軌道平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小B。導體棒PQ質量2，電阻R4，靜止在邊界EF右側x處。導體棒MN質量m，電阻R2，由軌道左側高h處由靜211止下滑，運動過程中兩桿始終與軌道接觸良好，重力加速度取g10m/s2。（1）若h3.2m，求MN進入磁場時導體棒PQ所受安培力F的大小；（2）若h3.2m，兩棒在磁場中運動時發(fā)生彈性碰撞，求從MN進入磁場到兩棒達到穩(wěn)定過程中，導體棒MN上產生的焦耳熱1；（3）若xa米，hb米，要求MN與PQ運動過程中恰好不相撞，求a與b滿足的函數關系。2023年宜荊荊隨高三10月聯(lián)考物理試卷參考答案題號12345678910答案BCDCCAAACACCD111）BD3分（2）1.503分md2121）BADE2分（2）2分2分2t22k（3）2分（4）圖線a（2）325Kmd2131）3解析（1）設水銀的密度為，U型管左右兩邊橫截面積分別為s，s，封閉氣體依次在三種狀態(tài)下的壓強12分別為P，P，P312PgHP，解得P.……2分101兩邊液面相平時，封閉氣體壓強PP，封閉氣體長度為h220該過程為等溫過程，由波意耳定律有：PshPsh，解得：h20cm……1分……1分1112122左管水銀上升高度hhh，水銀增加體積1l213112右管水銀上升高度hHh20cm，水銀增加體積22l2280cm3……1分21所以補充的水銀體積VVV85cm3.……2分1215（2）封閉氣體回到原長度時，右管比左管液面高出hhh……2分1114454PPgh……2分301PP3T1，解得T325K……2分與初態(tài)相比，為等容過程，由查理定律：T1141）20N2）19m1）若小滑塊恰能沿軌道從A點運動到K點，在JCK圓軌道運動時，在J點時，有mvJ2mg……1分2r11mg4rmv2Jmv2D……2分從D點運動到J點，有22mv2D2r在DEF圓軌道運動時，在D點，有Fmg……1分……1分根據牛頓第三定律，小滑塊對軌道的彈力大小FF解得F20N.……2分（2）若小滑塊最終能停在FG軌道上mv2①有最小初速度時，在圓軌道運動時在D點，有mg……1分2r11mg4rmv2mv2解得110m/s……2分從A點運動到D點，有122②有最大初速度時，在GHJ圓軌道運動時到H點時速度為0，從A點運動到H點，有1mg4rmgr0mv2解得v210m/s……1分22則初速度為10m/s時，小滑塊正好能過D點，且到達H點速度為零，設