辽宁省名校联盟2022-2023学年高三物理上学期9月联合考试试题（Word版附解析）

绝密★启用前辽宁省名校联盟2022年高三9月份联合考试物理命题人：抚顺二中付旭审题人：抚顺二中赵洛文本试卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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.历史上，为了研究匀变速直线运动的规律，物理学家们付出了艰辛的探索，伽利略曾经将匀变速直线运动与几何图形巧妙地联系在一起，如图所示，AB表示物体由静止开始加速的时间，将其分成等间距则表达经过相同的时间间隔，连接BE、AE，则居于AB、AE中间的平行线段可以用来描述A.路程大小B.加速度大小C.位移大小D.速度大小2.下图为氢原子的发射光谱，、、、。是其中的四条光谱线，下列说法正确的是 A.谱线对应光照射逸出功为2.25eV的金属钾，该金属钾可以发生光电效应B.谱线对应光子的能量最大C.谱线对应光子的频率最小D.该光谱由氢原子核能级跃迁产生3.日本福岛核废水中含有氚、锶一90、铯一137、碘一129等放射性元素，如果将该废水倒入大海将对海洋生态造成恶劣影响。其中锶Sr）的半衰期为30年，它通过β衰变变为钇核，下列说法正确的是A.钇核的质量数为89B.钇核的比结合能比锶核大C.衰变产生的β射线比γ射线穿透本领强D.如果核废水不排入大海，人们可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间4.2021年12月9日中国空间站首次太空授课活动中，航天员王亚平做了一个“水球开花”实验。她将用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放。下列说法正确的是A.纸花绽放过程中水面对小花做正功B.水球表面上水分子间的作用力表现为斥力C.表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离小D.水分子间存在相互作用的引力和斥力，当分子间距增大时，引力变化的快5.1967到1969年间，E·M·L0gotheist等人利用红宝石激光器产生的激光实现了不锈钢和金的双光子光电效应及金的三光子光电效应，证实了在足够高的光强下，金属中一个电子可以在极短时间内吸收多个光子发生光电效应。若实验时用某种强激光照射某种金属并逐渐增大 强激光的光强，下列说法正确的是A.激光光子的频率变大B.若光强较小时，金属不能发生光电效应，增大光强后该金属一定仍不能发生光电效应C.若金属能发生光电效应，增大强激光的光强时光电子的最大初动能一定不变D.若金属能发生光电效应，增大强激光的光强时光电子的最大初动能可能增大6.甲、乙两车在平直公路上从同一地点同时出发，两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示，下列说法正确的是A.甲车的加速度大小为5m/s2B.乙车速度减小到零需要6sC.甲车追上乙车前，两车间最远距离为7.5mD.乙车速度减小到零时，甲车速度为20m/s7.明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，称钩搭挂弓腰，弦满之时，推移称锤所压，则知多少。”意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤称平，就可知道弓力大小。如图所示，假设弦满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，则下列说法正确的是A.若F一定，θ越小，弓力越大B.若θ一定，弓力越大，F越小C.若弓力一定，θ越大，F越大D.若θ一定，F越大，弓力越大8.将一小球竖直上抛，过一段时间小球回到抛出点。以向上为正方向，绘制出小球从抛出到回到抛出点（t2时刻）的vt图如图所示。小球运动过程中仅受重力和空气阻力。下列说法正确 的有A.小球上升过程中的平均速率小于下降过程的平均速率B.小球上升过程中的平均加速度大于下降过程的平均加速度C.小球速率越大，受到的空气阻力越大D.小球回到出发点时的速率v2一定比抛出时的速率v1小9.如图所示，5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第5颗棋子最左端与水平面上的a点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上，恒力作用一小段时间后，五颗棋子的位置情况可能是A.B.C.D.10.图甲所示，质量分别为mA和mB的两物体用轻弹簧连接置于光滑水平面，初始时两物体被锁定，弹簧处于压缩状态。t=0时刻将B物体解除锁定，t=t1时刻解除A物体的锁定，此时B物体的速度为v0，A、B两物体运动的a-t图像如图乙所示，其中S1和S2分别表示0～t1时间内和t1～t3时间内B物体的a-t图像与坐标轴所围面积的大小，则下列说法正确的是 A.mA<mBB.S1>S2C.t1～t3时间内A、B间距离先增大后减小D.t1～t3时间内A的速率先增大后减小二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为__________m/s，竖直分量大小为_________m/s；（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为__________m/s2.12.（8分）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的 动滑轮两边的细线均与长木板平行。打点计时器所接交变电流的频率为50Hz，重力加速度为g。（1）调节沙桶中沙的质量，轻推滑块。如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，应适当_________（填“增大”或“减小”）沙桶中沙的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀，这时力传感器的示数为F0，滑块及滑块上动滑轮的质量为M，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=__________；（2）用该装置验证牛顿第二定律。增加沙和沙桶的质量，释放滑块，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中各点为计数点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。若这时力传感器的示数为F，则表达式_____________（用F、F0、M及a表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。13.（10分）图甲中的滑索巧妙地利用了景区的自然落差，为滑行提供了原动力。游客借助绳套保护，在高空领略祖国大好河山的壮美。其装置简化如图乙所示，倾角为30°的轨道上套一个质量为m的滑轮P，质量为3m的绳套和滑轮之间用不可伸长的轻绳相连。在某次检修时，工人对绳套施加一个拉力F，使绳套从滑轮正下方的A点缓慢移动，运动过程中F与轻绳的夹角始终保持120°，直到轻绳水平，绳套到达B点。整个过程中滑轮保持静止，重力加速度为g，求： （1）绳套到达B点时，轨道对滑轮的支持力和摩擦力；（2）绳套从A缓慢移动到B的过程中，轻绳上拉力的最大值。14.（12分）气压式升降椅通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其结构如图乙所示。圆柱形汽缸与椅面固定在一起，其质量为m=6kg。与底座固定的横截面面积为S=30cm2的圆柱状汽缸杆，在汽缸中封闭了长度为L=20c的理想气体。汽缸的气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知室内温度T1=308K，大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。（1）质量M=54kg的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，求稳定后椅面下降的距离；（2）在（1）情况下，由于开空调室内气温缓慢降至T2=300.3K，求该过程中外界对封闭气体所做的功。15.（18分）如图所示，一倾角θ=37°的粗糙斜面体足够长，斜面体上有一质量为M=1kg的木板，t=0时另一质量为m=1kg的木块（可视为质点）以初速度v0=20m/s从木板下端沿斜面体向上冲上木板，同时给木板施加一个沿斜面体向上的拉力F=14N，使木板从静止开始运动。当t=2s时撤去拉力F，已知木板和木块间动摩擦因数μ1=0.25，木板和斜面体间的动摩擦因数 μ2=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。（1）求木块刚冲上木板时，木块和木板的加速度大小；（2）求从t=0到t=2s过程中木块相对木板移动的距离；（3）若要求木块不从木板的上端冲出，求木板至少多长？辽宁名校联盟高三9月联考·物理·答亲及解析一、选择题1.D【解析】AB间的等间距表示时间间隔相等，则∠BAE的对边和邻边之比为定值，说明由静止开始的匀加速直线运动速度和时间成正比，则AB、AE中间的平行线段可以用来描述速度大小，故选D项。2.A【解析】Hβ谱线对应光子能量10-19J≈2.56eV，光子能量大于逸出功为2.25eV的金属钾，该金属钾可以发生光电效应，A项正确；Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小，B项错误；谱线波长最短，频率最大，C项错误；该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生，不是核能级跃迁产生，D项错误。3.B 【解析】衰变过程满足质量数守恒，电子的质量数为0，故钇核的质量数为90-0=90，A项错误；原子核的比结合能越大，原子核就越稳定，锶核通过β衰变变为钇核，说明钇核比锶核更稳定，故钇核的比结合能比锶核大，B项正确；衰变产生的三种射线中，γ射线的穿透本领最强，α射线的穿透本领最弱，即衰变产生的β射线比γ射线穿透本领弱，C项错误；原子核衰变的半衰期只由原子核内部决定，与外界环境没有关系，故人们不可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间，D项错误。4.A【解析】在水球表面分子力表现为引力，纸花绽放的过程中，分子力与移动方向相同，可知水面对小花做正功，A项正确；液体表面层由于蒸发等原因导致分子数较少，则表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离大，故水球表面上水分子间的作用力表现为引力，B、C项错误；水分子间存在相互作用的引力和斥力，分子间距增大时，斥力变化的快，D项错误。5.D【解析】逐渐增大同一种激光的光强，激光光子的频率不变而是单位时间单位面积的光子数变多，A项错误；增大强激光光强后该金属中一个电子在极短时间内有可能吸收多个光子从而发生光电效应，B项错误；若金属能发生光电效应，增大强激光的光强时，金属中个电子在极短时间内可能吸收多个光子，光电子的最大初动能可能增大，C项错误，D项正确。6.C【解析】根据匀变速直线运动的位移时间公式x=变形得到，所以对于甲车有得a甲=10m/s2，A项错误；对于乙车，由图知.乙车的初速度为v乙0=15m/s，，得a乙=-5m/s2，乙车速度减小到零用时s，B项错误；甲车做初速度为零的匀加速运动，乙车做初速度为15m/s的匀减速运动，当两车的速度相等时相距最远，则v0+a乙t=a甲t得t=1s，即甲车追上乙车前，1s末甲乙两车相距最远，此时两车距离，C项正确；乙车速度减小到零用时t=3s，此时甲车速度为v甲=a甲t=10×3m/s=30m/s，D项错误。7.D【解析】对O点受力分析，如图所示， 受秤钩的拉力F，弦的弓力T。由，可得若F一定，θ越小，弓力越小：若θ一定，弓力越大，F越大；若弓力一定，θ越大，F越小；若θ一定，F越大，弓力越大。故选D项。8.BCD【解析】小球上升过程中，下降过程中，则对应同一位置上升的加速度大于下降的加速度。研究上升过程的逆过程和下降过程，两个过程均为初速度为零的加速运动，根据可知，小球上升过程所用时间小于下降过程中的时间，在上升和下降过程中的路程一定的情况下，小球上升过程的平均速率大于下降过程的平均速率，A项错误；由平均加速度的定义得，，由于v1大于v2，上升时间小于下降时间，则小球上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，B项正确；由图像可知上升过程中加速度逐渐减小，上升过程中a1=，即随速度减小，阻力减小，下降过程中加速度逐渐减小，下降过程中，，即随速度增大，阻力增大，C项正确；整个过程中由于只有阻力做负功，小球回到出发点时的动能一定比抛出时的动能小，则小球回到出发点时的速率v2一定比抛出时的速率v1小，D项正确。9.AD【解析】因3对4的滑动摩擦力为3μmg，小于4和5之间的最大静摩擦力4μmg，则4不可能滑动，同理5也不可能滑动，B项错误；当力F较小时，1、2、3整体以共同的加速度向右运动，F-3μmg=3ma，A项正确；当F较大时，2、3之间会产生滑动，F-2μmg-3μmg=ma1，由于3对2有摩擦力作用，则1、2的整体2μmg=2ma2要一起向右移动，C项错误，D项正确。10.ABC【解析】由题意可知，在t1时刻后A、B在水平方向上只受弹簧的弹力，弹簧对A、B的弹力 大小始终相等，通过图乙可知，t2时刻，A的加速度大小比B的加速度大小大，根据牛顿第二定律可知mA<mB，A项正确。在t1时刻，弹簧处于原长状态且弹性势能为零，0一t1时间内弹簧的弹性势能全部转化为B的动能，此时B的速度最大，S1为0一t1时间内速度的变化量，即B此时的速度大小；t1～t3时间内，弹簧弹力作用使得A加速，B减速，弹性势能转化为A，B的动能，在t3时刻加速度为零，弹力为零，弹性势能为零。t1和t3时刻，A、B系统相当于发生弹性碰撞，由动量守恒和动能守恒，解得，因mA<mB，则B的速度不为零且水平向右，S2表示t1～t3时间内B物体的速度减少量，小于0～t1时间内速度的变化量，故S1＞S2，B项正确。t1-t3时间内A的加速度先增大后减小，由于弹簧弹力提供加速度，弹簧弹力先增大后减小，则弹簧的伸长量先增大后减小，所以A、B间距离先增大后减小，C项正确。t1-t3时间内，弹簧弹力对A物体一直是动力，与速度方向相同，则A的速率一直增大，D项错误。二、非选择题11.（1）1.0（2分）2.0（2分）（2）9.7（2分）【解析】（1）因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为；竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于中间时刻的瞬时速度得，2.0m/s。（2）竖直方向的自由落体运动，由逐差法可得g=，代入数据解得g=9.7m/s2。12.（1）增大（2分）（2分）（2）0.49（2分）2F-2F0=Ma（2分）【解析】（1）如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，说明滑块做减速运动，细线的拉力小于滑块所受摩擦力，所以应适当增大沙桶中沙的质量：打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀说明滑块做匀速直线运动，有，解得。（2）计时器的打点间隔为0.02s，依题意，每相邻两计数点之间还有4个点，可知相邻计数点的时间间隔为，根据逐差法可得0.49；若牛顿第二定律成立，则有联立，可得。 13.（1），方向垂直轨道向上f=mg，方向沿轨道向下（2）2mg【解析】（1）绳套到达B点时，对质量为3m的绳套，有（1分）对滑轮m有0（1分）（1分）解得（1分）方向垂直轨道向上（1分）f=mg（1分）方向沿轨道向下（1分）（2）在绳套的动态平衡过程中（2分）当T与mg夹角α=90°时轻绳上的拉力最大（1分）14.（1）12cm（2）1.8J【解析】（1）初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得mg+p0S=p1S（1分）解得p1=1.2×105Pa（1分）质量M=54kg的人，脚悬空坐在椅面上，稳定后，根据受力平衡可得（M+m）g+p0S=p2S（1分）解得p2=3×105Pa（1分）设稳定后缸内气体柱长度为L′，根据玻意耳定律可得p1LS=p2L′S（1分）解得L′=8cm（1分）则椅面下降了△h=L-L′=20cm一8cm=12cm（1分）（2）在（1）情况下，该过程中气体发生等压变化（2分）解得室内气温缓慢降至T2=300.3K时，气体柱长度为L″=7.8cm（1分）外界对封闭气体所做的功为 W=（p0S+Mg+mg）（L′-L″）（1分）解得W=1.8J（1分）15.（1）8m/s22m/s2（2）20m（3）m【解析】（1）木块刚冲上木板时，由牛顿第二定律对木块有（1分）解得a1=8m/s2（1分）对木板有（1分）解得a2=2m/s2（1分）（2）t=2s时，木块的速度大小为（1分）木板的速度大小为（1分）从t=0到t=2s过程中木块位移为24m（1分）木板位移为从t=0到t=2s过程中木块相对木板移动的距离为△x=x1-x2=20m（1分）（3）木块和木板在1=2s时达到共同速度，假设木板和木块一起减速解得a=10m/s2（1分）木块得f=4N，大于木块与木板的最大静摩擦力所以木块相对木板向上滑动（1分）对木板根据牛顿第二定律有（1分）解得（1分）当木板速度减为零时位移（1分）此时木块速度不为零，继续减速 假设木板可以静止在斜面体上，则此时木板受到的静摩擦力大小木板与斜面体间的最大静摩擦力为，故假设成立（1分）木块速度减为零时位移（1分）此过程中木块相对木板移动的距离为（1分）木块速度减为零后将沿木板下滑，此时木块对木板有沿斜面向下的摩擦力，对木板有，所以木块下滑过程中木板仍静止。因此若要求木块不从木板的上端冲出，木板的最小长度为（1分）