湖北省腾云联盟2023-2024学年高三物理上学期8月联考试题（Word版附解析）

腾·云联盟2023-2024学年度上学期高三年级八月联考物理试卷考试时间：2023年8月16日试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2023年7月5日晩，近百名日本民众在福岛第一核电站运营方东京电力公司总部前举行集会，抗议福岛核污染水排海计划。核污染水中的放射性元素对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量，其中核反应之一为，半衰期为28年，下列说法正确的是（　　）A.该核反应为裂变B.环境温度升高，分子热运动剧烈程度增加，的半衰期减小C.100个原子核经过28年，只剩50个原子核未衰变D.的比结合能比的比结合能大【答案】D【解析】【详解】A．由核反应根据质量数守恒和电荷数守恒，可知为电子，该反应为衰变。故A错误；B．环境温度升高，分子热运动剧烈程度增加，的半衰期不变。故B错误；C．半衰期是大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，故C错误。D．比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能比的比结合能大，故D错误。 故选D。2.a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，如图所示，则下列判断正确的是（　　）A.b光波长比a光波长短B.a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大C.双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距小D.增大入射角，a光在下表面可发生全反射【答案】C【解析】【详解】A．由图可知a光折射率大，频率大，由知a光波长比b光波长短，故A错误；B．由光路图可知a光偏折的大，所以na＞nb根据知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小，故B错误；C．双缝干涉时，根据知，用a光照射得到条纹间距小，故C正确；D．根据光路可逆知光线一定能从下表面射出，不会发生全反射，故D错误；故选C。3.一简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距16m的两质点，波先传到质点P。当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示，则（　　） A.质点P沿y轴负方向开始振动B.该波的波长可能为6mC.该波的传播速度可能为D.该波从P传到Q的时间可能为7s【答案】B【解析】【详解】A．由振动图像可知，质点起振方向沿轴正方向，由于各质点的起振方向与波源相同，故质点开始振动的方向沿轴正方向，A错误；D．从图像可以看出质点Q的振动图像向左平移4s后与质点P的图像重合，故Q比P滞后4s，振动周期为6s，结合振动的周期性可知，该波从传到的时间为可能为4s，10s，16s等，不可能为7s，D错误；C．该波的传播速度为结合D解析中的数据可知，可能为4m/s，1.6m/s，1m/s等，不可能为5m/s，C错误；B．波长为结合C解析中的数据可知，波长可能为24m，9.6m，6m等，B正确。故选B。4.北京时间2023年5月11日5时16分，“天舟六号”货运飞船成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口，中国空间站在离地面约400km的近圆形轨道运行，所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是（　　）A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.航天员在空间站中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用C.如不加干预，空间站组合体的轨道高度不变D.如不加干预，在运行一段时间后，空间站组合体的动能增加 【答案】D【解析】【详解】A．第一宇宙速度是最大环绕速度，为实现对接，两者运行速度的大小都应小于第一宇宙速度，故A错误；B．航天员在空间站中处于失重状态，航天员所受地球引力提供绕地球做圆周运动的向心力，故B错误；CD．如不加干预，由于稀薄的大气的阻力做负功，空间站组合体的速度减小，空间站在原来轨道所受地球的万有引力大于做匀速圆周运动所需的向心力，空间站组合体将降低高度，在新轨道运行，由，可得在运行一段时间后，空间站组合体的轨道半径减小，运行速度变大，动能增加，故C错误，D正确。故选D。5.如图所示，一倾角为的斜面体置于水平地面上，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为。若沿与斜面夹角的方向斜向下用力推此物体，使物体沿斜面加速下滑，斜面体始终保持静止，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为，则（　　）A.为零，为零B.为零，不为零且方向向左C.零，不为零且方向向右D.不为零且方向向右，不为零且方向向右【答案】A【解析】【详解】根据题意，对物块匀速下滑时受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力，根据平衡条件可知，摩擦力与支持力的合力与重力等大反向，即斜面对滑块的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块对斜面的作用力方向竖直向下，斜面水平方向上没有运动趋势，则有 当用与斜面成角、大小为的力推物块，物块所受斜面的支持力增大，摩擦力也增大，但是支持力与摩擦力仍然成比例的增大，其合力的方向仍然竖直向上，保持不变，则物块对斜面的作用力的方向仍然竖直向下，只是数值上变大，故斜面水平方向上仍没有运动的趋势，不受地面的摩擦力，即故选A。6.如图所示，一定质量理想气体从状态a沿圆形线依次变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（　　）A.从状态a经状态b到状态c是等压膨胀过程B.从状态a经状态b、c、d回到状态a，气体放出热量C.从状态a经状态b到状态c，气体放出热量、内能增大D.从状态a经b、c、d回到状态a，与从状态a经d、c、b回到状态a，两个过程中气体都放出热量，且大小相等【答案】B【解析】【详解】A．从状态a经状态b到状态c压强先减小后增大，A错误；B．从状态a经状态b、c、d回到状态a，气体内能不变，外界对气体做功等于圆形面积，根据热力学第一定律，气体放出热量，B正确；C．状态a与状态c压强相等，体积增大，则温度升高，内能增大，气体对外界做功，则气体吸收热量，C错误；D．从状态a经d、c、b回到状态a，气体内能不变，气体对外界做功等于圆形面积，根据热力学第一定律，气体吸收热量，D错误。故选B。7.一轻质长薄板静止于光滑水平地面上，长薄板上放置两个质量均为的物块A、B，A、B与长薄板之间的动摩擦因数分别为，。现让水平恒力F作用在A物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则（　　） A.若，则物块A相对薄硬纸片滑动B.若，则A物块所受摩擦力大小为C.若，则B物块的加速度大小为D.无论力F多大，B的加速度最大为【答案】C【解析】【详解】AC．轻质薄硬纸片不计质量，所以A物块对纸片的作用力和B物块对纸片的作用力等大反向，A、B两物体质量相同，因为所以B物块不会相对纸片滑动，当A物块相对薄硬纸片滑动时，设外力大小为，对整体，根据牛顿第二定律可得对A物块，根据牛顿第二定律可得联立解得故A错误，C正确；B．若，对整体有对A物块有解得A物块所受静摩擦力大小为故B错误；D．B物块所受最大合外力为 所以B物块的最大加速度为故D错误。故选C。8.在O点处固定一个点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,，，则小球（　　）A.P点的电势一定低于M点的电势B.在P点电势能小于在N点的电势能C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功【答案】CD【解析】【详解】AB．根据题意，由带电的小球运动轨迹可知，从点到点的过程中，电场力做正功，电势能减小，则在P点的电势能大于在点的电势能，由结合点电荷电势分布特点可知可得，带电的小球在点的电势能等于在点的电势能，则在P点的电势能大于在N点的电势能，由于不知道点电荷和带点小球的电性，则无法确定P点的电势与M点的电势高低，故AB错误；CD．根据题意，由带电的小球运动轨迹可知，从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，电场力总功为零，根据可知，在M点的机械能等于在N点的机械能，故CD正确。故选CD。9.如图所示，水平放置的N匝矩形线框abcd面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平面成角 斜向上，现使矩形框以ad边为轴顺时针转过到竖直的虚线位置，在此过程中（　　）A.磁通量的变化量的大小为B.磁通量的变化量的大小为C.线框中产生的感应电流方向一直为adcbaD.线框中产生的感应电流方向先abcda后adcba【答案】AC【解析】【详解】AB．线框转动前的磁通量为线框转动后的磁通量为则磁通量的变化量为磁通量的变化量的大小为。与线圈匝数无关，故A正确，B错误；CD．穿过线圈的磁通量先向上减小后反向增加，则根据楞次定律可知，线框中感应电流方向始终沿adcba方向，故C正确，D错误。故选AC。10.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场感应强度B的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场强度E的方向沿y轴负方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O以速度沿x轴正方向运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（　　）A.B. C.D.【答案】ABC【解析】【详解】由题意分析从坐标原点处以速度释放的带正电的粒子受到向下电场力，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，此时带电粒子受到沿y轴正方向的洛伦兹力，但由于，即合力向上，带电粒子会在第一象限内做曲线运动；粒子向上运动，洛伦兹力不做功，电场力做负功，随着速度逐渐减小，若在最高点，洛伦兹力恰好减小至0，粒子会在电场力作用下向下加速，洛伦兹力方向相反，形成A图；同理若在最高点，洛伦兹力没有减小至0，即速度，则形成B图；若若在最高点，洛伦兹力没有减小至0，即速度，则形成C图。故选ABC。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某探究学习小组的同学要验证牛顿第二定律，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车、力传感器和挡光板的总质量？____________（选填“需要”或“不需要”）。（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，____________。 （3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是____________。【答案】①.不需要②.5.45③.【解析】【详解】（1）[1]绳上拉力是用力传感器来直接测量，并非用砝码的重力来代替，所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车、力传感器和挡光板的总质量；（2）[2]挡光板的宽度为（3）[3]小车一次通过光电门1、2的速度分别为根据匀变速直线运动公式有平衡摩擦力之后，F即为小车所受的合力，根据牛顿第二定律有联立可得12.某同学用图示的实验电路图，从以下器材中选择适当仪器，既能测定待测电阻的阻值（约），又能测定电源E的电动势。 A.待测定值电阻，阻值约B.滑动变阻器：总阻值C.滑动变阻器：总阻值D.电阻箱：最大阻值E.电阻箱：最大阻值F.电流表G：量程3mA，内阻约G.电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略H.开关及导线若干（1）实验中应选取的器材：滑动变阻器选____________，电阻箱选____________（填写器材前面的字母序号）（2）用实验电路图测量待测电阻的操作如下：①开关接a时，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表读数为I；②保持滑动变阻器的阻值不变，开关接b时，调节电阻箱，使电流表读数仍为I并记录电阻箱读数；③待测定值电阻的大小____________，定值电阻的测量值____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。（3）在测出电阻的值后（记为已知量），再利用此电路测定电源E的电动势：①开关接a时，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电流表读数；②保持滑动变阻器的阻值不变，开关接b时，调节电阻箱，记录电阻箱读数和电流表读数；③待测电源的电动势____________（用与表示），电源电动势的测量值____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】①.C②.D③.④.等于⑤.⑥.等于【解析】【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流式接法，且待测定值电阻阻值约。总阻值滑动变阻器，电流变化范围小。总阻值滑动变阻器，电流变化范围大。故选C。[2]最大阻值电阻箱总阻值太小，无法完成实验，故选用最大阻值电阻箱。故选D。（2）[3][4]设电源内阻为，开关接a且电流表读数时，滑动变阻器接入电路的电阻为，由闭合电路欧姆定律得定值电阻的测量值等于真实值。（3）[5][6]由闭合电路欧姆定律得解得电源电动势的测量值等于真实值。13.如图所示，质量为圆环套在固定的水平杆上，细线一端系着圆环，另一端连接质量为的小球，在水平向右的拉力作用下小球静止，此时细线与竖直方向的夹角为。已知圆环与杆的滑动摩擦因数为0.6，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度，已知，。求： （1）水平拉力的大小；（2）水平拉力多大时，圆环恰好发生滑动？【答案】（1）15N；（2）18N【解析】【详解】（1）对小球受力分析知，小球受重力、水平拉力和线的拉力作用，则由平衡条件得得（2）对小球和环组成的整体受力分析，由平衡条件得，解得14.甲为摩托车（可视为质点），乙为车身长的客车，甲、乙两车在两平行的道路上沿同一方向直线运动。时刻摩托车距客车的车尾，乙在甲前做初速度为零，加速度为的匀加速运动，甲做初速度，加速度为的匀加速运动，试求：（1）甲刚追上乙时，乙运动的位移为多少？（2）甲、乙两车并排行驶的时间为多长？【答案】（1）10m；（2）3.6s【解析】【详解】（1）设甲追上乙所用时间为，对甲有对乙有 甲刚追上乙时满足联立解得或（舍去）则乙运动位移为（2）由题知，对甲有对乙有甲追上乙车的车尾时满足得，甲与乙车的车头并排时满足解得，则甲、乙两车并排行驶的时间为15.如图所示，倾斜轨道与圆轨道底部平滑连接，圆轨道的顶端有一个缺口AB，对称于通过圆轨中心O的竖直线，已知圆轨道的半径为R，缺口的圆心角，且大小可任意调节；一质量为m小球从距最低处高为h处沿倾斜轨道由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g；（1）若角，小球从处静止释放，求小球经圆轨道的最低点时对轨道的压力；（2）满足（1）问的条件下，小球所能达到的最大高度为多少？（3）调节缺口的圆心角，小球飞过缺口后能无碰撞地经B点回到圆轨道，则小球由静止释放的高度h与角满足什么关系？角为多少时，小球释放的高度h有最小值？最小值为多少？ 【答案】（1），竖直向下；（2）；（3），，【解析】【详解】（1）由初始到圆轨道的最低点，由机械能守恒定律小球经圆轨道的最低点时由牛顿第三定律，小球对轨道的压力“—”表示方向竖直向下（2）因小球经圆轨道的最低点时不能上升到圆轨道的最高点作完整圆周运动；设小球在与圆心的连线跟竖直方向夹角为处脱离轨道，如图由从圆轨道最低点到脱离处P点，由 则得小球脱离轨道后作斜抛运动，在最高点时的速度，如图则从圆轨道的最低点到最高点，由，有得（3）从圆轨道的最低点到A点过程中，由则小球脱离轨道后作斜抛运动，设从A点处到最高处的时间为t，由对称性的关系：水平方向竖直方向小球飞过缺口后能无碰撞地经B点回到圆轨道，满足综合上式可得 当时，h有最小值；即解得高度的最小值