湖南省邵阳市第二中学2022-2023学年高三上学期第五次月考物理试题含答案.pdf

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1、学科网(北京)股份有限公司邵阳市第二中学 2020 级高三第五次月考邵阳市第二中学 2020 级高三第五次月考物理物理试题试题时量:75 分钟满分:100 分一、单项选择题一、单项选择题(共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分)1.1.在很多装饰材料中,都不同程度地含有放射性元素下列说法正确的是()A射线、射线和射线都是电磁波B在、三种射线中,射线的电离能力最强C放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D氡的半衰期为 3.8 天,4 个氡原子核经过 7.6 天后一定只剩下 1 个氡原子核2.2.物体从斜面(斜面足够长)底端以某一初速度开始向上做匀减速直线运动,经t

2、秒到达位移的中点,则物体从斜面底端到最高点时共用时间为()A2tB.2tC(3 2)tD(2 2)t3.3.如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC,已知AB和 AC 的长度相同.两个小球 p,q 同时从 A 点分别沿 AB 和 AC 由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间()A.p 小球先到B.q 小球先到C.两小球同时到D.无法确定4.4.a、b 两个质量相同的球用细线相连接,a 球用细线挂在天花板上,b 球放在光滑斜面上,系统保持静止(细线的质量不计),则下列图中正确的是()55如图所示为氢原子的能级图,则下列说法正确的是()A若已知可见光的光子

3、能量范围为 1.62eV3.11eV,则处于第 4 能级状态的氢原子,辐射光的谱线在可见光范围内的有 2 条B当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,氢原子的电势能增加,电子的动能减小C 处于第 3 能级状态的氢原子,辐射出三种波长分别为1、2、3(123)的三条谱线,则123D 若处于第 2 能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光电效应,则从第 5 能级跃迁到第 2 能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应6 6甲乙两车同时同地同向运动,两车的vt 图象如图所示其中质量 m7.5 t 甲车以恒定功率 P50 kW 启动,最后匀速运动乙车做初速度为 0 做匀加速运动,

4、则乙车追上甲车的时间是()A20 sB30 sC40 sD60 s77 在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个学科网(北京)股份有限公司相切圆 1 和 2 的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别为 r1、r2,则下列说法正确的是()A原子核可能发生衰变,也可能发生衰变B径迹 2 可能是衰变后新核的径迹C若衰变方程是23892U23490Th42He,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为 1172D若衰变方程是23892U23490Th42He,则 r1r214588如图所示,竖直放置的光滑圆环O,顶端D点固定一定滑轮(大小忽略),圆环两侧套着m1、m2

5、两小球,两小球用轻绳绕过定滑轮相连,并处于静止状态,m1、m2连线过圆心O点,且与右侧绳的夹角为.则m1、m2两小球的质量之比为()Atan B1tan C1cos Dsin2二、多项选择题二、多项选择题(共 4 小题,共 20 分,每小题 5 分,全部选对的得 5 分,选对但不全的得3 分,有错选或不答的得 0 分)9.9.下列说法正确的是()A.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加B.布朗运动就是液体分子的无规则运动C.分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减少而增大D.晶体熔化过程中,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶

6、体有固定的熔点10.10.宇航员在某星球表面以初速度 2.0 m/s 水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O 为抛出点,若该星球半径为 4000 km,引力常量 G6.671011Nm2kg2,则下列说法正确的是()A该星球表面的重力加速度为 4.0 m/s2B该星球的质量为 2.41023kgC该星球的第一宇宙速度为 4.0 km/sD若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于 4.0 km/s11.11.如图所示,一小球套在倾角为 37的固定直杆上,轻弹簧一端与小球相连,另一端固定于水平地面上 O 点小球由 A 点静止释放,它沿杆下滑到达最低点 C 时速度恰为

7、0。A、C相距 0.8 m,B 是 A、C 连线的中点,OB 连线垂直 AC,小球质量为 1 kg,弹簧原长为 0.5 m,劲度系数为 40 N/m,sin 370.6,g取 10 m/s2.则小球从 A 到 C 过程中,下列说法正确的是()A小球经过 B 点时的速度最大B小球在 B 点时的加速度为 6 m/s2学科网(北京)股份有限公司C弹簧弹力对小球先做正功后做负功D小球从 A 到 B 过程和从 B 到 C 过程摩擦力做功相等12.12.如图所示,光滑桌面上木板 C 静止并被锁定,质量为 1kg,在木板的中央处放置两个可视为质点的小滑块 A 和 B,质量分别为 2kg 和 1kg,两滑块间

8、有少量炸药。某时刻炸药爆炸释放的能量为 12J,两滑块开始运动,当一个滑块速度减为零时,木板锁定被解除,两滑块与木板间的动摩擦因数均为 0.2,最终一个滑块恰好滑到木板的边缘,取g=10 m/s2,不计炸药的质量。则()A木板 C 的最终速度为 0.5m/sB.整个过程中两滑块与木板间因摩擦产生的内能为 12JC木板 C 的最小长度为 7.5mD木板 C 受到的冲量为 1N.s三、实验题三、实验题(本题共 2 个,共 14 分;第 13 题 6 分,第 14 题 8 分)13.13.(6 分)(6 分)某同学利用如图甲所示的装置测量物块与水平面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为

9、50HZ,初始时给物块一初速度,物块在水平面上运动一段距离后停下,物块运动过程中所得的纸带的一部分如图乙所示,图中标出了若干个连续的计数点,其中每相邻两计数点之间有四个计时点未标出。(计算结果均保留 2 位小数)(1)根据题意可知,纸带上靠近_(填“A”或“G”)点的一端连接着物块。(2)打点计时器在打 C 点时,物块的速度为_m/s。(3)取当地重力加速度 g=10m/s2,则物块与水平面之间的动摩擦因数为_。14.14.(8 分)(8 分)某同学利用如图甲所示装置来“验证机械能守恒定律”将长为 L 的轻绳一端固定在 O 点,另一端拴在一个质量为 m 的正方体小铁块 A 上,在小铁块 A 的

10、上表面边缘放一个小铁片将铁块拉起,使绳拉直且偏离竖直方向成角时由静止开始释放铁块,当其到达最低点时,受到竖直挡板 P 阻挡而停止运动,之后小铁片将飞离铁块 A 做平抛运动(1)用 20 分度的游标卡尺测量正方体铁块厚度 d 的结果如图乙所示,则 d_ cm;(2)若测得小铁片从水平抛出到落到地面的水平位移 x 和竖直位移 y,就可求得小铁片做平抛运动的初速度 v0_(已知重力加速度为 g)若假设铁块与小铁片运动到最学科网(北京)股份有限公司低点时的速度为 v,则 v 与 v0的大小关系为 v_v0(填“”“”或“”);(3)该同学在实验中发现,若角改变,小铁片平抛运动的水平位移 x 随之发生改

11、变于是他多次实验,得到了多组(,x)值,通过计算分析得出了“铁块与小铁片一起由静止释放到运动到最低点过程中机械能守恒”的结论,并作出了 x2随 cos 变化的 x2cos 图象,你认为他作出的 x2cos 图象应该是图中的_(实验中近似认为 vv0)四、计算题四、计算题(本题共 4 个小题,共 34 分)15.(6 分)(6 分)如图所示,固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力 F 作用下向上运动,推力与小环速度 v 随时间的变化规律如图,g=10m/s2。求:(1)小环的质量 m;(2)细杆与地面间的倾角。1 16 6(8 8 分分)如图所示,内径均匀的

12、U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,管内有一段水银柱,两侧水银面等高,右管封闭的理想气体气柱长 8cm,温度是C027,现给右管内封闭气体缓慢加热,使封闭气柱长度变为8.5cm,不考虑温度变化对水银的影响,已知大气压强cmHgP750。(1)求加热后右管内封闭气体的温度是多少摄氏度;(2)保持加热后的温度不变,为使封闭气柱的长度变回 8cm,求从左端开口注入的水银柱长度。17.17.(8 分)(8 分)风洞是研究空气动力学的实验设备,如图所示,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度 H=3.2m 处,杆上套有一质量 m=3kg,可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为 F=15N,方向水平向

13、左。小球以速度smv/80向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取 g=10m/s2。求:(1)小球落地时离开杆端的水平距离;(2)小球落地时的动能;18.18.(12 分)(12 分)如图所示,一定高度的水平桌面最左端的竖直挡板上固定一轻质弹簧,弹簧处于原长时右端位于 B 点,已知 B 点左侧光滑、右侧粗糙,桌面右侧的水平地面上固定一光滑弧形槽,弧形槽的半径为m811R,圆心角053,弧形槽的右端放置一长为 L=8m、质学科网(北京)股份有限公司量为 M=1kg 的长木板,长木板的上表面与弧形槽的最低点 E 等高。现将一质量为 m=1kg 的可视为质点的滑块放在轻弹簧的最右端,推动滑块向左将弹

14、簧压缩至 A 点后静止释放,滑块由桌面的最右端 C 离开,经过一段时间由弧形槽的边缘 D 无碰撞地进入弧形槽,最终滑上长木板。已知滑块与桌面 BC 间的动摩擦因数为1.01,滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为2.02,长木板与水平面间的动摩擦因数为5.003,B、C 两点间的距离为mx5.3BC,C、D 两点的高度差为mh8.0,重力加速度 g=10m/s2,cos530=0.6。(1)滑块位于 A 时,求弹簧储存的弹性势能PE;(2)求滑块运动到 E 点时对弧形槽的压力大小;(3)通过计算分析滑块能否离开长木板,若能,求滑块离开长木板瞬间的速度大小;若不能,求最终滑块到 E 点的水平距离。学

15、科网(北京)股份有限公司2020 级高三第五次月考2020 级高三第五次月考物理物理试题答案试题答案123456789101112CDBBABDBACDACBDAC1.【答案】1.【答案】C【解析】【解析】射线是高速42He 核流,射线是高速电子流,射线是能量很高的电磁波,A 项错误在、三种射线中,射线的电离能力最强,射线的电离能力最弱,B 项错误衰变所释放的电子是原子核内的中子转变成质子时产生的,故 C 正确半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律,对于少数原子核无意义,D 项错误2.【答案】2.【答案】D【解析】【解析】物体沿斜面向上做匀减速直线运动,到最高点的速度为零,为了使问题简化

16、,可以看成由最高点开始的初速度为零的匀加速直线运动,则前一半位移与后一半位移所用的时间之比为t1t2121,又t2t,解得t1(21)t,因此总时间为t1t2(22)t,D 正确3.【答案】【答案】B【解析】【解析】可以利用 v t 图像(这里的 v 是速率,曲线下的面积表示路程 s)定性地进行比较.在同一个 v t 图像中作出 p,q 的速率图线,显然开始时 q 的加速度较大,斜率较大;由机械能守恒,末速率相同,即曲线末端在同一水平图线上.为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同),显然 q 用的时间较少.4.【答案】4.【答案】B【解析】【解析】对ab球整体受力分析知受重力、斜面的支持力和如

17、图甲所示线拉力,同理,对b球受力分析如图乙,可知 B 项正确.5【答案】A5【答案】A【解析】【解析】若已知可见光的光子能量范围为 1.62eV3.11eV,则处于第 4 能级状态的氢原子,辐射光的谱线,对应的能量分别为E10.85eV(1.51eV)0.66eV,E20.85eV(3.4eV)2.55eV,E30.85eV(13.6eV)12.75eV,E41.51eV(3.4eV)1.89eV,E51.51eV(13.6eV)12.09eV,E63.4eV(13.6eV)10.2eV,在可见光范围内的有 2 条,故A正确;当氢原子的电子由外层轨学科网(北京)股份有限公司道跃迁到内层轨道时,

18、运动半径减小,则氢原子的电势能减小,而根据 kq2r2mv2r可知,电子的动能增加,故B错误;处于第 3 能级状态的氢原子,辐射出三种波长分别为1、2、3(123)的三条谱线,则有 h3h2h1,且c,因此 hc3hc2hc1,即131211,故C错误;若处于第 2 能级状态的氢原子跃迁后辐射出的光能使某金属板发生光电效应,由于从第 5 能级跃迁到第 2 能级时辐射出的光的能量小于第 2 能级状态的氢原子向基态跃迁辐射出的光的能量,不一定能使此金属板发生光电效应故D错误6【答案】6【答案】B【解析】【解析】由图可知,乙车追上甲车时,甲车已经匀速运动,设乙车追上甲车的时间是 t,乙车的位移 x1

19、2at2,甲车受到的阻力 FfPvm,由动能定理得:PtFfx12mv2m,解得 t30 s,故 B 正确,A、C、D 错误7【答案】7【答案】D【解析】【解析】原子核衰变过程系统动量守恒,由动量守恒定律可知,衰变生成的两粒子的动量方向相反,粒子速度方向相反,由左手定则可知,若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆,若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆,所以该原子核发生的是衰变,故 A 错误;核反应过程系统动量守恒,原子核原来静止,初动量为零,由动量守恒定律可知,原子核衰变生成的两核动量大小相等,方向相反,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvBmv2r,解

20、得:rmvqBpqB,由于 p、B 相同,则粒子电荷量 q 越大,轨道半径越小,由于新核的电荷量大,所以新核的轨道半径小于粒子的轨道半径,所以径迹 1 是衰变后新核的径迹,故 B 错误;由动能与动量的关系 Ekp22m可知,动能之比等于质量的反比,即为 2117,故 C 错误;由 B 项分析知,r1r2290145,故D 正确8【答案】8【答案】B【解析】【解析】对两小球分别受力分析,如图所示对小球 m1,由几何知识及正弦定理有m1gsin90FTsin;同理,对小球 m2有:m2gsin FTsin180;联立解得:m1m21tan,故选 B.学科网(北京)股份有限公司9.9.【答案】ACD

21、10.【答案】ACD10.【答案】AC【解析】【解析】根据平抛运动的规律:h12gt2,xv0t,解得 g4.0 m/s2,A 正确;在星球表面,重力近似等于万有引力,得 MgR2G9.61023kg,B 错误;由mv2Rmg 得第一宇宙速度为 v gR4.0 km/s,C 正确;第一宇宙速度为最大的环绕速度,D 错误。11.【答案】11.【答案】BD【解析】【解析】小球合外力等于0时速度最大,在B点时由于弹簧弹力为k(lOB)40 N/m(0.50.3)m8 N,方向垂直杆向上,重力垂直于杆的分力为mgcos1100.8 N8 N,方向垂直于杆向下,所以小球在B点时合外力Fmgsin1100

22、.6 N6 N,所以经过B点时速度不是最大,A 错误;此时加速度aFm6 N1 kg6 m/s2,B 正确;在AB段弹簧弹力与小球位移夹角大于 90,所以做负功,BC段做正功,C 错误;A、C两点小球速度为 0,由图形的对称性知AB过程和BC过程摩擦力做功相等,D 正确选 BD.12.12.【答案】【答案】AC【解析】【解析】爆炸过程两滑块组成的系统动量守恒,炸药爆炸释放的能量转化为两滑块的动能,有21VmVmBA、22212121VmVmEBA,解得smV/21、smV/42,滑块 A速度减为零所用时间sgVt111,此时 B 的速度smgtVV/2123,此过程 B 与 C间的相对位移mt

23、VVd3)(211321,木板锁定被解除后,滑块 A 与木板 C 相对静止,整体与滑块 B 发生相对运动,设最终三者达到的共同速度为 V,根据动量守恒定律有VmmmVmCB)(A3B,解得 V=0.5m/s,选项 A 正确;整个过程中两滑块与木板间因摩擦产生的内能JVmmmCBA5.11)(21-EE2,选项 B 错误;设 A、C 整体与 B相 对 运 动 过 程 中B与C间 的 相 对 位 移2d,由 功 能 关 系 可 得2A232B)(2121VmmmVmgdmCBB,解 得md75.02,木 板 的 最 小 长 度mddL5.7)(221,选 项 C 正 确;根 据 动 量 定 理,可

24、 知 木 板 C 受 到 的 冲 量sNVmIc5.0,选项 D 错误。13.13.(6 分)【答案】(6 分)【答案】(1)G(2)1.35(3)0.05学科网(北京)股份有限公司【解析【解析(1)由于物块在水平面上做减速运动,则相邻两计数点间的间距逐渐减小,则纸带上靠近 G 点的一端连接着物块。(2)C 点对应 BD 的中间时刻,则smsmTxvBDc/35.1/02.05210)70.1260.39(22。(3)22/5.09smTxxaADDG,又因为mamg,则ga,所以05.0ga。14.14.(8 分)【答案】(8 分)【答案】(1)2.350(2)ygx2(3)C【解析】【解析

25、】(1)游标卡尺的主尺刻度为 23 mm,游标尺刻度为 100.05 mm0.50 mm,所以d23 mm0.50 mm23.50 mm2.350 cm;(2)根据铁片做平抛运动有:xv0ty12gt2联立可解得:v0ygx2;由于存在阻力作用,故根据平抛运动的规律计算的速度小于实际速度;(3)铁块与小铁片下落过程中机械能守恒,设小铁片质量为m0,则(mm0)gh12(mm0)v2又vv0,hL(1cos)联立得gL(1cos)x2g4y即:x24yLcos4yL所以x2cos图象应该是图中的 C.15.15.(6 分)【解析】(6 分)【解析】(1)02s 内小环做匀加速直线运动,则mamg

26、sin-F1,由题图乙知2/5.0sma,2s 后小环做匀速直线运动,故sinF2mg,故ma21F-F,所以kgkgm15.05.0。(2)由sinF2mg得030。16(8 分)【解析】16(8 分)【解析】(1)对封闭气体,加热前:cmHgP75P01,Sl11V,K300T1加热后:左右两管水银面高度差为 1cm,封闭气体的压强cmHg76P2,Sl22V,2T未知学科网(北京)股份有限公司由气体状态方程有222111TVPTVP,解得K323T2,即C0250t(2)理想封闭气体发生等温变化,23VV,3P未知,由玻意耳定律得3322VPVP设注入的水银柱长度为L,则LgP?03P,

27、解得cmL75.5。17.17.(8 分)【解析】(8 分)【解析】(1)小球在竖直方向上做自由落体运动,运动时间为ss8.0102.32g2Ht小球在水平面上做匀减速运动,加速度2/5smmFa,方向水平向左,则水平位移为mattv8.421x20(2)设落地时小球的动能为kE,由动能定理得20k21EFx-mgHmv,解得J120Ek18.18.(12 分)【解析】(12 分)【解析】(1)假设滑块离开弹簧瞬间的速度为 Bv,离开桌面瞬间的速度为 Cv,弹簧离开滑块的过程中,由机械能守恒定律有2P21EBmv,滑块由 B 到 C 的过程中,由动能定理有2212121-BCBCmvmvmgx

28、,滑块离开 C 点后做平抛运动,竖直方向有2121hgt在 D 点的竖直分速度为1yvgt,由于滑块无碰撞地由 D 点进入弧形槽,则有Cyvv0tan53联立解得J0.8EP(2)(2)滑块在 D 点的速度为smvvCy/5v22D,滑块由 D 到 E 的过程中,只有重力做功,滑块的机械能守恒,有222121)cos1(DEmvmvmgR,解得sm/6vE滑块在 E 点时由牛顿第二定律得RvmmgFE2,解得NF11398由牛顿第三定律可知,滑块运动到 E 点时对弧形槽的压力为N11398。(3)(3)假设滑块不能离开长木板,且经时间 2t,滑块和长木板达到共同的速度v滑块滑上长木板,初期滑块

29、做减速运动,长木板向右做加速运动,滑块和长木板的加速度大小分别为 1a、2a,对滑块由牛顿第二定律有12mamg,解得21/2sma 对长木板有232)(MagmMmg,解得22/1sma,则2221tatavvE学科网(北京)股份有限公司解得st22、smv/2,该过程中滑块的位移为mtvvxE8221长 木 板 的 位 移 为mtvx2222,该 过 程 中 滑 块 相 对 长 木 板 的 位 移 为mxxx621 L=8m则假设成立,此后滑块和长木板共同向右做减速运动,减速时的加速度大小为233/5.0)(smmMgmMa?,两者共同减速到停止的位移为mavx42323此时滑块到 E 点的距离为mxxx1231

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