2022辽宁省名校联盟高三上学期9月联合考试物理试题含答案

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辽宁省名校联盟2022届高三9月份联合考试物理一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是（ ）A．物理学定义瞬时速度的概念应用了极限思想的方法B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并通过实验进行了验证C．康普顿效应说明光具有波动性D．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂的结构2．下列关于波粒二象性和原子物理知识，表述正确的是（ ）A．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性B．重核裂变的过程出现质量亏损，释放能量C．天然放射性现象的发现使人们认识到原子是可以再分的D．的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短3．潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”．我国南海舰队的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱险的潜艇，创造了世界潜艇发展史上的奇迹．如图甲所示，某总质量为的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行．时刻，该潜艇“掉深”，在时间内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）．重力加速度取，不计水的粘滞阻力，则（ ）A．潜艇在“掉深”前的速度为B．潜艇在高密度海水区域受到的浮力为C．潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为D．潜艇“掉深”后在时间内处于超重状态4．根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度的方向为正方向，运动过程中所受阻力恒定．请判定以下合理的说法是（ ）A．机动车牵引力恒定且大于阻力 B．机动车的初速度C．机动车的加速度为 D．机动车在前3秒的位移是5．歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能．已知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）为．飞机的重力为，使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（ ）A． B． C． D．6．如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为的物块、（物块与弹簧拴接），初始时物块均处于静止状态．现对物块施加一个竖直向上的恒力，重力加速度为，则由静止开始向上运动到物块、恰好分离的过程中，以下说法正确的是（ ）A．物块做匀加速运动 B．物块的速度先增大后减小C．恰好分离时物块的加速度大小为 D．物块上升的高度为7．如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋（水平移动距离很小，几乎看不到）落入杯中，这就是惯性演示实验．已知鸡蛋（可视为质点）离纸板左端的距离为，鸡蛋和纸板的质量均为，所有接触面的动摩擦因数均为，重力加速度为，若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为（ ）A． B． C． D．8．下列说法不正确的是（ ）A．布朗运动证明液体中的花粉颗粒在做永不停息地无规则运动B．某些物质能够生成种类不同的晶体，因为它的物质微粒能够形成不同的空间结构C．第二类永动机无法实现是因为违反了热力学第一定律D．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力9．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、的两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应．分别用频率为、的两种光照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示．下列说法中正确的是（ ）A．图丙中的图线所表示的光的光子能量为B．图乙研究阴极K的遏止电压与照射光频率关系时，电源左侧为负极C．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离D．用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时小10．天然放射性元素镭放出的粒子动能约为，用粒子轰击氮原子核，核反应可能不止有一种，比如：①；②等，我们可以通过计算判断其是否有可能发生．已知：各原子核的相对原子质量如下表所示，其中1u的质量对应931．5MeV的能量，下列关于第②种核反应的说法中正确的是（ ）A．第②种核反应为放能反应，一次核反应放出的能量约为B．第②种核反应为吸能反应，一次核反应吸收的能量约为C．用该粒子（）轰击静止的靶核（），可能发生第②种核反应D．若用的粒子轰击静止的靶核（），可能发生第②种核反应二、非选择题：本题共5小题，共54分．11．（6分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量与弹力成正比，即，的值与橡皮筋未受到拉力时的长度、横截面面积有关，理论与实践都表明，其中是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．（1）在国际单位制中，杨氏模量的单位应该是______．A． B． C． D．（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量的值．首先测出不挂砝码时橡皮筋下端对应的标尺刻度，然后在橡皮筋下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出橡皮筋下端对应的标尺刻度，所得数据如下表：（重力加速度取）根据所测数据，在图乙中作出标尺刻度与砝码质量的关系曲线．（3）利用测量工具测得橡皮筋的长度，橡皮筋未受到拉力时的直径，那么根据所测的数据推测，这种橡皮筋的杨氏模量______（保留两位有效数字）．12．（8分）为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数，一同学设计了如图甲所示的实验装置，为带滑轮的滑块，为盛有砂的砂桶．（1）实验时，必须要进行的操作是______．A．用天平测量出砂和砂桶的质量B．调整滑轮的位置，使绳与桌面平行C．要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量D．滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放滑块（2）该实验中得到如图乙所示的一条纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出，打点计时器电源频率为，根据纸带可以求出滑块的加速度______（保留两位有效数字）．（3）通过改变砂的质量，得到滑块加速度和力传感器示数的关系如图丙所示，纵截距为，已知当地的重力加速度为，则滑块和桌面间的动摩擦因数______（用、表示）．（4）的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）．13．（10分）如图所示，用活塞将热力学温度为的气体封闭在竖直汽缸里，活塞的质量为、横截面积为S，活塞到汽缸底部的距离为．现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升后立即停止加热．已知气体吸收的热量与其温度差的关系为（为正的常量），大气压强为，重力加速度大小为，活塞、汽缸均用绝热材料制成，缸内气体视为理想气体，不计一切摩擦．求：（1）停止加热时，缸内气体的压强和热力学温度．（2）加热过程中气体内能改变量．14．（12分）甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为，乙车的速度为，乙车在甲车的前面．当两车相距时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以的加速度刹车，后立即改做匀速运动；乙车刹车的加速度为．求：（1）两车经过多长时间速度相等．（2）两车经过多长时间相遇．15．（18分）如图所示，传送带的倾角，从到长度为，传送带以的速度逆时针转动．在传送带上端无初速度地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为．煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知，，取，不计空气阻力和煤块质量变化，求：（1）煤块到点时速度的大小．（2）煤块从到的过程中传送带上留下划痕的长度．（3）若传送带从静止开始以加速度逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力与加速度的关系式，并画出图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）．参考答案及解析1．【答案】A【解析】速度定义式为，采用极限的思想，当非常小趋近于零时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，A项正确；伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，B项错误；康普顿效应说明光具有粒子性，C项错误；卢瑟福根据粒子散射实验结果，提出原子核式结构学说，说明原子内部有复杂结构，D项错误．2．【答案】B【解析】德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，A项错误；重核裂变的过程释放能量，质量亏损，B项正确；天然放射性现象的发现使人们认识到原子核是可以再分的，C项错误；半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关，所以随地球环境的变化，其半衰期不变，D项错误．3．【答案】D【解析】图像表示潜艇“掉深”后竖直方向速度的变化情况，“掉深”前在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，所以不知道“掉深”前的速度，A项错误；因潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，潜艇在高密度海水区域受到的浮力等于潜艇的重力，为，B项错误；根据图像，潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为，C项错误；潜艇“掉深”后在时间内，加速度方向向上，处于超重状态，D项正确．4．【答案】B【解析】由=可知，将等式变形为，由图像的两个交点可得，，机动车做初速度为、加速度为的匀减速运动，牵引力小于阻力，A、C项错误，B项正确；由可判断，机动车在时停止运动，由，则机动车在前3秒的位移，D项错误．5．【答案】D【解析】飞机受到重力、发动机推力、升力和空气阻力，重力的方向竖直向下，升力的方向竖直向上，空气阻力的方向与垂直，如图，歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则有水平方向，竖直方向，，解得，则，则观察表达式为开口向上、对称轴为的抛物线，即当时取得最小值，将其代入表达式，解得，故选D项．6．【答案】C【解析】上升过程中、整体向上做加速度减小的加速运动，A项错误；物块速度一直在增大，B项错误；设初始时弹簧的压缩量为，根据胡克定律有，解得，设当物块、恰好分离时弹簧的压缩量为，对物块、分别应用牛顿第二定律有，，联立解得，，则物体上升的高度为，D项错误，C项正确．7．【答案】C【解析】当纸板相对鸡蛋运动时，设鸡蛋的加速度为，纸板的加速度为．为确保实验成功，即鸡蛋移动的距离不超过，则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离，纸板运动距离为：，联立解得．根据牛顿第二定律得，对鸡蛋有，得，；对纸板有，，，解得，故选C项．8．【答案】ACD【解析】花粉颗粒在液体中的布朗运动只能说明液体分子在做无规则运动，不能说明花粉分子在做无规则运动，A项错误；物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构，B项正确；第二类永动机违背热力学第二定律，所以是制造不出来的，C项错误；表面张力是液体表面层分子间的作用力，D项错误．9．【答案】CD【解析】图丙中的图线所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从到的跃迁，则光子能量为，A项错误；研究阴极K的遏止电压与照射光频率关系时，阴极K电势高，电源左侧应为正极，B项错误；处于第4能级的氢原子至少要吸收的能量才能电离，C项正确；用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，遏止电压小于图线表示的光子的遏止电压，可知表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更小，D项正确．10．【答案】BD【解析】由于，说明反应后原子核的质量在增加，该反应为吸能反应，且，A项错误，B项正确；由反应前后动量守恒和能量守恒可知当反应后共速时，用的粒子实验，生成新核的总动能为：，系统损失的动能最多为，该能量小于发生核反应所需要吸收的，故不能发生第②种核反应，C项错误；同理，初动能达到，损失动能最多为，大于反应所需要的能量，该反应可以发生，D项正确．11．【答案】（1）D（2分） （2）描点作图见解析（2分）（3）（或）（2分）【解析】（1）在弹性限度内，弹力与伸长量成正比，，由题意可知，则，解得杨氏模量，各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是，故选D项．（2）如图，前5格是直线，后端是平滑曲线．（3）根据图像可以看出，在开始的一段范围内，满足胡克定律，可得橡皮筋的劲度系数，根据，求得．12．【答案】（1）BD（2分） （2）0.88（2分） （3）（2分） （4）偏大（2分）【解析】（1）滑块受到的拉力可由力传感器读出，故砂和砂桶的质量可以不用测量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量，A、C项错误；调整滑轮的位置，使绳与桌面平行，从而保证实验过程中拉力恒定，B项正确；滑块需靠近打点计时器，先接通电源，再释放滑块，D项正确．（2）依题意，可得相邻两计数点的时间间隔为，利用逐差法可得：滑块的加速度大小为．（3）因为力传感器示数为横坐标，加速度为纵坐标，对滑块，由牛顿第二定律，得，由图内可知，解得．（4）由于实验过程中打点计时器与纸带之间存在摩擦力，故测量值比真实值偏大．13．【答案】（1） （2）【解析】（1）根据活塞受力平衡可得（1分）解得（1分）加热过程中，缸内气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律有（2分）解得（1分）（2）加热过程中，气体对外界做的功为（1分）加热过程中，气体吸收的热量为（1分）根据热力学第一定律有（2分）解得（1分）14．【答案】（1）或 （2）或或【解析】（1）内：，（1分）两车速度相等时，得（1分）之后，，（1分）解得（1分）（2）在甲减速时，设经时间相遇，甲和乙的位移分别为、则有，（1分）且（1分）解得，（1分）当时，甲车，乙车（1分）甲车的速度小于乙车的速度，但乙车做减速运动，设再经甲追上乙，有（1分）解得（1分）即甲、乙第三次相遇的时间为（1分）乙减速到0所用时间，此时乙仍在做减速运动，此解成立．（1分）15．【答案】（1） （2） （3）关系式及图像见解析【解析】（1）开始阶段：（1分）解得（1分）煤块加速至与传送带共速所需时间（1分）发生的位移（1分）由于，所以煤块加速到时仍未到达点，此时摩擦力方向改变第二阶段：（1分）解得（1分）设第二阶段煤块滑动到所需的时间为，则解得（舍去），（1分）煤块在点的速度为（1分）（2）第一阶段煤块相对传送带向上移动，煤块位移为传送带位移为（1分）煤块相对传送带上移（1分）第二阶段煤块相对传送带向下移动，煤块的位移为传送带位移（1分）煤块相对传送带下移（1分）由于，故传送带表面留下黑色划痕的长度为（1分）（3）①若，煤块相对传送带以向下加速运动，二者之间为滑动摩擦，方向沿斜面向上，则此时（1分）②若，煤块与传送带相对静止，此时静摩擦力由牛顿第二定律有，则（1分）③若，煤块一直加速运动，二者之间为滑动摩擦力，方向沿斜面向下，则此时摩擦力（1分）图像如图所示（2分）砝码质量01.002.003.004.005.006.007.008.00标尺刻度15.0018.9422.8026.7830.6634.6038.5645.0056.50