2022-2023学年湖北省荆门市龙泉中学、荆州中学、宜昌一中三校高三下学期5月联考 物理（解析版）

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2022-2023学年湖北省荆门市龙泉中学、荆州中学、宜昌一中三校高三下学期5月联考命题学校：宜昌一中        审题学校：宜昌一中考试时间：2023年5月19日上午10：30—11：45        试卷满分：100分注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定的位置上。2、回答选择题时，选出每题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，先用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。第Ⅰ卷（选择题  共44分）一、选择题：（第1~7题只有一个选项符合题意，第8~11题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错的得0分）1. 关于近代物理知识，下列说法中正确是（　　）A. 原子核结合能越大，原子核越稳定B. 汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了原子内部存在电子C. 处于能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射6种频率的光子D. 衰变发出的射线是波长很短的光子，电离能力很强2. 玻璃杯中装入半杯热水后拧紧瓶盖，经过一段时间后发现瓶盖很难拧开。原因是（　　）A. 瓶内气体分子热运动平均动能增加B. 瓶内每个气体分子速率都比原来减小C. 瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数减小D. 瓶内气体分子单位时间内撞击瓶盖的次数增加3. 风筝发明于中国东周春秋时期，是在世界各国广泛开展的一项群众性体育娱乐活动。一平板三角形风筝（不带鸢尾）悬停在空中，如图为风筝的侧视图，风筝平面与水平面的夹角为，风筝受到空气的作用力F垂直于风筝平面向上。若拉线长度一定，不计拉线的重力及拉线受到风的作用力，一段时间后，风力增大导致作用力F增大，方向始终垂直于风筝平面，夹角不变，再次平衡后相比于风力变化之前（    ）A. 风筝距离地面的高度变大 B. 风筝所受的合力变大C. 拉线对风筝的拉力变小 D. 拉线对风筝的拉力与水平方向的夹角变小4. 图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程“白鹤滩水电站”，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，表示输电线电阻，则当用户功率增大时（　　）A. 示数增大，示数减小B. 示数不变、示数减小C. 输电线上的功率损失减小D. 、示数的乘积等于、示数的乘积5. 如图所示，在2022年北京冬奥会高山滑雪男子大回转比赛中，中国选手张洋铭沿着雪道加速滑下，途经a、b、c、d四个位置。若将此过程视为匀加速直线运动，张洋铭在ab、bc、cd三段位移内速度增加量之比为1：2：1，a、b之间的距离为L1，c、d之间的距离为L3，则b、c之间的距离L2为（　　）A.  B.  C.  D. 6. 为了降低潜艇噪音，科学家设想用电磁推进器替代螺旋桨。装置的截面图如图所示，电磁推进器用绝缘材料制成海水管道，马鞍形超导线圈形成如图所示的磁场，现潜艇在前进过程中海水正源源不断地被推向纸外。则下列说法正确的是（　　）A. 图中所接电源为直流电源，a极为电源正极B. 同时改变磁场方向和电源正负极可实现潜艇倒退C. 加速阶段，海水对潜艇的力与潜艇对海水的力的大小相等D. 电源输出的能量完全转化为海水的动能和潜艇的动能7. 如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图（取竖直向下为正），箭头表示跳伞者的受力。则下列关于跳伞者的位移y和重力势能Ep随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中可能正确的是（　　）A.  B. C.  D. 8. 太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正确的是（　　）A. 太空电梯各点均处于失重状态B. b卫星的周期为C. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比D. 太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比9. 两束单色光的波长分别为和，通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示的图样，则这两束单色光（　　）  A. 单色光的波动性比单色光强B. 在水中的传播速度C. 光子动量D 两束单色光射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距10. 如图所示，质量为M的直—20武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时，发动机输出的机械功率为P，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为v0，则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为（　　）A.  B.  C.  D. 11. 如图所示，定滑轮两边用轻绳连接线框abcd和带正电的物体A，物体A放置在倾角为θ=53°的光滑斜面上，水平面MN下方空间存在垂直纸面的磁场，MN上方没有磁场。此时释放线框和物体A，线框刚进入磁场时，恰好匀速运动，A物体仍在磁场中且对斜面恰好没有压力。已知正方形线框abcd边长为L=0.1m，质量为，电阻为R=18Ω，匝数为n=10匝，物块A的质量m=0.05kg，带电量为q=0.1C，重力加速度为g=10m/s2，不计一切摩擦，运动过程中，线框平面始终位于纸面内，A始终处于磁场中，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列说法正确的是（　　）A. 磁场方向垂直纸面向里B. 线框下边cd初始位置离MN面的距离h=12.5mC. 磁场的磁感应强度B=0.6TD. 线框进入磁场过程中线框的电热功率P=0.05W第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题：本题共5小题，共56分12. 某同学想验证竖直面内物块做圆周运动向心力变化的规律，使用某一竖直面内的圆周轨道，轨道圆心为O，半径，分别在距离最低点A高度为0、h、2h、3h、4h、5h、6h处固定有压力传感器，其装置如图甲所示。（1）选择比较光滑的竖直轨道，以保证小球在运动过程中机械能变化可以忽略；（2）使一质量为m小球从A点以速度开始沿内轨道向右运动，记录小球在各位置对轨道的压力F与高度H的对应数值，并在坐标系中描点连线得到如图乙所示的图象；（3）若物块在初始位置对轨道压力大小为，则F与H的函数关系可表示为______（用m、g、R、H、、F表示），若已知重力加速度，则结合图乙可知小球质量______，小球经过最低点A时的初速度______m/s（可以用根式表示）。13. 学习小组为研究黑盒两端电压随电流变化的规律。实验室提供如下器材：A．黑盒B．电流表（，内阻的）C．电压表（，内阻约）D．电压表（，内阻约）E．滑动变阻器F．开关，导线若干（1）学习小组设计了如图甲所示的电路闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录相应的电压表示数和电流表示数如下表，请根据表中数据在图乙中作出图线。（        ）1.951.731.521.301.100.88 0.180.220.260.300.340.38（2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势___________（结果保留三位有效数字）。（3）图甲中电压表应选用___________（选填“C”或“D”）。（4）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻，，电池（电动势，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与相连，电阻的阻值最接近___________。A．    B．     C．14. 一导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示，汽缸水平横放时，缸内空气柱长为。已知大气压强为，环境温度为，活塞横截面积为S，汽缸的质量，不计活塞与汽缸之间的摩擦。现将气缸悬挂于空中，如图乙所示。求（1）稳定后，汽缸内空气柱长度；（2）汽缸悬在空中时，大气压强不变，环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置；（3）第（2）小题过程中，若气体内能减少了，此气体释放了多少热量。15. 某质谱仪部分结构的原理图如图所示。在空间直角坐标系Oxyz的y>0区域有沿-z方向的匀强电场，电场强度大小为E，在y<0区域有沿-z方向的匀强磁场，在x=-2d处有一足够大的屏，俯视图如图乙。质量为m、电荷量为+q的粒子从y轴上P（0，-d，0）以初速度v0沿+y方向射出，粒子经过x轴时速度方向与-x方向的夹角θ=60°角．不计粒子的重力。（1）求磁感应强度大小B；（2）求粒子打到屏上位置的z轴坐标z1；（3）若在y<0区域同时也存在沿-z方向的场强大小为E的匀强电场，求粒子打到屏上时的速度大小v。16. 如图所示，质量M=1.0kg、足够长的木板置于光滑水平面上，板左上方有一固定挡板P，质量m1=2.0kg的小物块A静止于木板左端。现将质量m2=1.0kg的小物块B以水平向左的初速度v0=4.0m/s滑上木板，整个运动过程中A、B未发生碰撞。A与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知A、B与木板间的动摩擦因数μ均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。（1）物块B滑上木板后，A与木板一起运动，求B刚滑上木板时的加速度大小aB 和A与木板的加速度大小a；（2）若A与挡板P的距离x=3.0m，求A开始运动到与挡板P碰撞的时间t；（3）若将木板换成轻质的长板，其他条件不变，整个运动过程中A只与挡板碰撞两次，且最终A、B停止了运动，求整个运动过程中A通过的路程s及B在轻板上滑行的距离L。