湖北省当阳市第二高级中学2023年高三下学期第十二周周测（2）物理试题

这是一份湖北省当阳市第二高级中学2023年高三下学期第十二周周测（2）物理试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
湖北省当阳市第二高级中学2023年高三下学期第十二周周测（2）物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、质量为的篮球从某一高处从静止下落，经过时间与地面接触，经过时间弹离地面，经过时间达到最高点。重力加速度为，忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
2、物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（ ）

A．10J B．20J C．30J D．40J
3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是(　　)

A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
4、如图，倾角为的斜面固定在水平面上，质量为的小球从顶点先后以初速度和向左水平抛出，分别落在斜面上的、点，经历的时间分别为、；点与、与之间的距离分别为和，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（　　）

A．
B．
C．两球刚落到斜面上时的速度比为1∶4
D．两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1∶1
5、下列关于原子核的说法正确的是（　　）
A．质子由于带正电，质子间的核力表现为斥力
B．原子核衰变放出的三种射线中，粒子的穿透能力最强
C．铀核发生链式反应后能自动延续下去，维持该反应不需要其他条件
D．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
6、在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）

A．变压器副线圈的匝数为440
B．灯泡的额定电压为55V
C．变压器原线圈两端电压为220V
D．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，AB两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，小球A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角，BC两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，小球C放在水平地面上。现用手控制住小球A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知小球A的质量为4m，小球BC质量相等，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放小球A后，小球A沿斜面下滑至速度最大时小球C恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是（ ）

A．小球BC及弹簧组成的系统机械能守恒
B．小球C的质量为m
C．小球A最大速度大小为
D．小球B上升的高度为
8、下列说法正确的是（ ）
A．在完全失重的情况下，气体的压强为零
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力
C．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小
D．水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小
E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
9、关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当分子间距离增大时，分子间的引力减少、斥力增大
C．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
10、下列说法中正确的是（　　）
A．液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性
B．第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C．在有分子力时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D．大雾天气，学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
E.非晶体是各向同性的，晶体都是各向异性的
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）兴趣课上老师给出了一个质量为m的钩码、一部手机和一个卷尺，他要求王敏和李明两同学估测手上抛钩码所做的功。两同学思考后做了如下操作：
(1)他们先用卷尺测出二楼平台到地面的距离h，王敏在二楼平台边缘把钩码由静止释放，同时李明站在地面上用手机秒表功能测出钩码从释放到落到地面的时间t0，在忽略空气阻力的条件下，当地的重力加速度的大小可以粗略的表示为g=______（用h和t0表示）；
(2)两同学站在水平地面上，李明把钩码竖直向上抛出，王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间。两同学练习几次，配合默契后某次李明把钩码竖直向上抛出，同时王敏用手机的秒表功能测出钩码从抛出点到落回抛出点的时间t，在忽略空气阻力的条件下，该次李明用手上抛钩码所做的功可以粗略地表示为W=_____（用m、h、t0和t表示）。
12．（12分）在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。
A．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C．应当先释放小车，再接通电源
D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。
(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在竖直直角坐标系内，轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场，轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为()，虚线轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L，OC在轴上，AB、OC板平面垂直纸面，点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动，通过轴后不与AB碰撞，恰好到达B点，已知AB=14L，OC=13L。

（1）求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间；
（2）改变该粒子的初位置，粒子从GD上某点M由静止开始向上运动，通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。
①求此最大动能以及M点与轴间的距离；
②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变，方向相反)，求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。
14．（16分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105 Pa，取重力加速度g=10 m/s2 ，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:
(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度
(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H

15．（12分）如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道最低点与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为，圆弧所对圆心角为60°，水平面上点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到点。现将质量为的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，已知物块与段间的动摩擦因数为0.5，段的长度也为，重力加速度为，不考虑物块大小。求：
(1)物块运动到圆弧轨道点时，对轨道的压力大小；
(2)物块最终停下的位置离点的距离；
(3)若增大弹簧的压缩量，物块由静止释放能到达与等高的高度，则压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能为多大。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
选向下为正，运动全程由动量定理得：mg（t1+t2+t3）+I地=0，则有：
I地=-（mgtl+mgt2十mgt3），
负号表方向。
A．，故A符合题意；
B．，故B不符合题意；
C．，故C不符合题意；
D．，故D不符合题意。
故选A。
2、B
【解析】
由能量守恒可知物块沿斜面上滑的过程中，产生的摩擦热为20J。由于上滑过程和下滑过程中摩擦力的大小相同，相对位移大小也相同，所以上滑过程中的摩擦生热和下滑过程中的摩擦生热相等。对全程用能量守恒，由于摩擦生热40J，所以物块回到斜面底端时的动能为20J。故B正确，ACD错误。
故选B。
3、A
【解析】
A. 根据qU= 得,v= ，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A正确；
B. 根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；
C. 时间为t=，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；
D. 进入偏转磁场有qvB=，
解得：R=，氕比荷最大，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误
故选A
【点睛】
根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序．
4、D
【解析】
A．平抛运动落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定

解得

可知时间与初速度成正比，所以，故A错误；
B．落点到A点的距离

可知距离与初速度的平方成正比，所以，故B错误；
CD．设速度与水平方向的夹角为，有

则知小球落在斜面上时速度方向相同，所以两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角相同，夹角正切值的比为1∶1，
则落到斜面上时的速度为

则可知刚落到斜面上时的速度与初速度成正比，所以两球刚落到斜面上时的速度比为1∶2，故C错误，D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A．核力与电荷无关，原子核中质子间的核力都表现为引力，故A错误；
B．原子核衰变放出的三种射线中，α粒子的速度最小，穿透能力最弱，故B错误；
C．铀核发生链式反应后能自动延续下去，要维持链式反应，铀块的体积必须达到其临界体积，故C错误；
D．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时有质量亏损，一定会放出核能，故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
A．四个灯泡均正常发光，说明变压器原、副线圈中的电流相同，根据

可得变压器副线圈的匝数

故A错误；
BC．a、b两端电压的有效值
V=220V
设每个灯泡的额定电压为U0，原线圈两端电压为U1，则有
U=2U0+U1
结合

可得
U0=55V，U1=110V
故B正确，C错误；
D．原线圈两端电压的最大值
V
根据法拉第电磁感应定律有，解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为
V
故D错误。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A．以小球B、C及弹簧组成的系统为研究对象，除系统重力外，绳的拉力对系统做功，则系统机械能不守恒，故A错误；
B．小球A速度最大时，小球A的加速度为零，则

对小球B、C及弹簧组成的系统

联立以上两式，解得

故B正确；
CD．小球C恰好离开地面时，弹簧弹力

弹簧伸长量为，初始时，弹簧被压缩，则小球B上升，以小球A、B、C及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得

又

联立以上两式，解得

故C正确，D错误。
故选BC。
8、BDE
【解析】
A.气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的，在完全失重的情况下，气体的压强并不为零，故A错误；
B.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层里的分子较稀疏，分子间的引力大于斥力，分子间表现为引力，故B正确；
C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越大，故C错误；
D.气泡在水中上浮过程中，体积增大，温度基本不变，压强减小，根据气体压强的微观解释可知，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小，故D正确；
E.根据热力学第二定律可知，不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故E正确。
故选BDE.
9、CDE
【解析】
A．在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故A错误；
B．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；
C．温度升高，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，故C正确；
D．饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故D正确；
E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故E正确。
故选CDE．
【点睛】
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；相对湿度较大，但是绝对湿度不一定大；水的饱和汽压随温度的升高而增大；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，根据压强的微观解释分析分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数变化；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用．
10、ACD
【解析】
A．液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性，选项A正确；
B．第二类永动机研制失败的原因是违背了热力学第二定律，选项B错误；
C．在有分子力时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，选项C正确；
D．大雾天气，学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，选项D正确；
E．多晶体具有各向同性，选项E错误。
故选ACD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、
【解析】
(1)[1]在忽略空气阻力的条件下，钩码做自由落体运动，有，解得

(2)[2]在忽略空气阻力的条件下，钩码上抛做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相等，即

抛出的初速度v0=gt下，根据动能定理可知，该次李明用手上抛钩码所做的功可以粗略地表示为

联立解得

12、D 1.0 5m/s2
【解析】
(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；
C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；
D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。
故选D。
(2)[2]根据牛顿第二定律可知

图象
时

解得

(3)[3]沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内


两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为

则加速度关系为

即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得


化简可得

不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）； （2）①，；②
【解析】
（1）该粒子带正电，从D点运动到轴所用的时间设为，则


根据牛顿第二定律有

粒子在区域II中做类平抛运动，所用的时间设为，则


根据牛顿第二定律有

粒子从D点运动到B点所用的时间

解得
，
（2）①设粒子通过轴时的速度大小为，碰到AB前做类平抛运动的时间为t，则

粒子第一次碰到AB前瞬间的轴分速度大小

碰前瞬间动能

即

由于为定值，当即时动能有最大值
由（1）得

最大动能

对应的

粒子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动，则

解得

②粒子在区域II中的运动可等效为粒子以大小为的初速度在场强大小为6E的匀强电场中做类平抛运动直接到达y轴的K点，如图所示，则时间仍然为

得

由于，粒子与AB碰撞一次后，再与CD碰撞一次，最后到达B处
则

14、 (1)；(2)
【解析】
(1)B刚要离开桌面时弹簧拉力为

解得

由活塞受力平衡得

根据理想气体状态方程有

代入数据解得

(2)当温度降至198K之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律，则有

代入数据解得

15、 (1)； (2)；(3)
【解析】
(1)设物块第一次到达点时速度为，由于物块刚好能到达点，根据机械能守恒有

求得

在点

求得

根据牛顿第三定律可知，物块在点对轨道的压力大小为。
(2)设物块第一次从点返回后直到停止运动，在段上运动的路程为，根据功能关系

求得。因此物块刚好停在点，离点的距离为。
(3)设物块运动到点的速度为，从点抛出后，竖直方向的分速度为


求得

根据能量守恒有

求得