辽宁省名校联盟2022届高三上学期物理9月联合考试试卷

试卷更新日期：2021-09-23 类型：开学考试

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一、单选题

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

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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、 $_{92}^{235} U$ 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

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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 $3.0 \times 10^{6} kg$ 的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。 $t = 0$ 时刻，该潜艇“掉深”，在 $0 \sim 30 s$ 时间内潜艇竖直方向的 $v - t$ 图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计水的粘滞阻力，则（）

A、潜艇在“掉深”前的速度为 $20 m / s$ B、潜艇在高密度海水区域受到的浮力为 $3.0 \times 10^{6} N$ C、潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为 $100 m$ D、潜艇“掉深”后在 $10 \sim 30 s$ 时间内处于超重状态

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4. 根据机动车的运动情况，绘制如图 $\frac{x}{t^{2}} - \frac{1}{t}$ 图像，已知其在水平路面沿直线行驶，规定初速度 $v_{0}$ 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 $v_{0} = 20 m / s$ C、机动车的加速度为 $8 m / s^{2}$ D、机动车在前3秒的位移是 $24 m$

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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 $\sqrt{15}$ 。飞机的重力为G，使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（　　）

A、G B、 $\frac{G}{\sqrt{15}}$ C、 $\frac{G}{16}$ D、 $\frac{G}{4}$

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6. 如图所示，一劲度系数为 $k$ 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 $m$ 的物块 $A$ 、 $B$ （物块 $B$ 与弹簧拴接），初始时物块均处于静止状态．现对物块A施加一个竖直向上的恒力 $F = \frac{3}{2} m g$ ，重力加速度为 $g$ ，则由静止开始向上运动到物块A、 $B$ 恰好分离的过程中，以下说法正确的是（）

A、物块A做匀加速运动 B、物块 $B$ 的速度先增大后减小 C、恰好分离时物块 $B$ 的加速度大小为 $\frac{g}{2}$ D、物块A上升的高度为 $\frac{2 m g}{k}$

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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 $d$ ，鸡蛋和纸板的质量均为 $m$ ，所有接触面的动摩擦因数均为 $μ$ ，重力加速度为 $g$ ，若鸡蛋移动的距离不超过 $\frac{d}{10}$ 就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为（）

A、 $3 μ m g$ B、 $12 μ m g$ C、 $14 μ m g$ D、 $26 μ m g$

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二、多选题

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

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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 $ν_{a}$ 、 $ν_{b}$ 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 $ν_{a}$ 、 $ν_{b}$ 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 $b$ 所表示的光的光子能量为 $12.09 eV$ 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 $0.95 eV$ 的光子并电离 D、用图丙中的图线 $a$ 所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线 $b$ 所表示的光照射时小

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10. 天然放射性元素镭放出的 $α$ 粒子动能约为 $E_{k α} = 4.793 MeV$ ，用 $α$ 粒子轰击氮原子核，核反应可能不止有一种，比如：① $_{2}^{4} He \to_{7}^{14} N \to_{8}^{17} O +_{1}^{1} H$ ；② $_{2}^{4} He +_{7}^{14} N \to_{9}^{17} F +_{0}^{1} n$ 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（）

$_{2}^{4} He$

$_{7}^{14} N$

$_{9}^{17} F$

$_{0}^{1} n$

$M_{1} = 4.002603 u$

$M_{2} = 14.003074 u$

$M_{3} = 17.002095 u$

$M_{4} = 1.008665 u$

A、第②种核反应为放能反应，一次核反应放出的能量约为 $4.735 MeV$ B、第②种核反应为吸能反应，一次核反应吸收的能量约为 $4.735 MeV$ C、用该 $α$ 粒子（ $E_{k α} = 4.793 MeV$ ）轰击静止的靶核（ $_{7}^{14} N$ ），可能发生第②种核反应 D、若用 $E_{k α} = 6.173 MeV$ 的 $α$ 粒子轰击静止的靶核（ $_{7}^{14} N$ ），可能发生第②种核反应

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三、实验题

11. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量

x

与弹力

F

成正比，即

F = k x

，

k

的值与橡皮筋未受到拉力时的长度

L

、横截面面积S有关，理论与实践都表明

k = Y \frac{S}{L}

，其中

Y

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

Y

的单位应该是______。

A、

N

B、

m

C、

N / m

D、

Pa

(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

Y

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

g

取

9.8 m / s^{2}

）

砝码质量 $m / (10^{2} g)$	0	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00	8.00
标尺刻度 $x / cm$	15.00	18.94	22.80	26.78	30.66	34.60	38.56	45.00	56.50

根据所测数据，在图乙中作出标尺刻度 $x$ 与砝码质量 $m$ 的关系曲线。

(3)、利用测量工具测得橡皮筋的长度

L = 20.00 cm

，橡皮筋未受到拉力时的直径

D = 4.000 mm

，那么根据所测的数据推测，这种橡皮筋的杨氏模量

Y =

（保留两位有效数字）。

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12. 为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数 $μ$ ，一同学设计了如图甲所示的实验装置，A为带滑轮的滑块，B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，再释放小车

(2)、该同学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），打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度a=m/s²（保留两位有效数字）；

(3)、通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示，纵截距为 $- b$ ，已知当地的重力加速度为g，则滑块和轨道间的动摩擦因数 $μ$ =（用b、g表示）；

(4)、 $μ$ 的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

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四、解答题

13. 如图所示，用活塞将热力学温度为T₀气体封闭在竖直汽缸里，活塞的质量为m、横截面积为S，活塞到汽缸底部的距离为h。现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升 $\frac{h}{4}$ 后立即停止加热。已知气体吸收的热量Q与其温度差△T的关系为Q=k△T（中k为正的常量），大气压强为p₀ ，重力加速度大小为g，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p和热力学温度T；

(2)、加热过程中气体内能改变量△U。

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14. 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v₁＝16m/s，乙车的速度为v₂＝l2m/s，乙车在甲车的前面。当两车相距L＝6m时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以a₁＝2m/s²的加速度刹车，6s后立即改做匀速运动；乙车刹车的加速度为a₂＝1m/s² ，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

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15. 如图所示，传送带的倾角 $θ = 37 °$ ，从 $A$ 到 $B$ 长度为 $14 m$ ，传送带以 $8 m / s$ 的速度逆时针转动，在传送带上 $A$ 端无初速度地放一个质量为 $2 kg$ 的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为 $μ = 0.25$ ，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力和煤块质量变化，求：

(1)、煤块到 $B$ 点时速度的大小；

(2)、煤块从 $A$ 到 $B$ 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 $a$ 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 $f$ 与加速度 $a$ 的关系式，并画出 $f - a$ 图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。

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$_{2}^{4} He$	$_{7}^{14} N$	$_{9}^{17} F$	$_{0}^{1} n$
$M_{1} = 4.002603 u$	$M_{2} = 14.003074 u$	$M_{3} = 17.002095 u$	$M_{4} = 1.008665 u$