2022-2023學年福建省龍巖市高三(下)教學質量檢測物理試卷(5月)_第1頁
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第=page11頁,共=sectionpages11頁2022-2023學年福建省龍巖市高三(下)教學質量檢測物理試卷(5月)一、單選題(本大題共4小題,共16.0分)1.“福建艦”是中國完全自主設計建造的首艘電磁彈射型航空母艦。采用平直通長飛行甲板,如圖所示。某艦載機由彈射系統提供30m/s的初速度,在甲板的跑道上以5m/s2A.航空母艦靜止,艦載機需在甲板上加速滑行10s起飛

B.航空母艦靜止,艦載機需在甲板上加速滑行160m起飛

C.研究航空母艦在海上運動的時間,航空母艦不可以看成質點

2.引體向上是高中學生體質健康標準的選測項目,如圖甲所示,質量為60kg的男同學用雙手抓住單杠做引體向上,在豎直向上的運動過程中,他重心運動的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示,重力加速度大小取10m/sA.t=0.5s時,單杠對他的支持力約為582N

B.t=1.1s時,他向上運動到最高點

C.3.如圖所示,帶電絕緣體球的球心為O,用r表示球內、外各點到球心的距離,其中A、B、C位置離球心的距離分別為r1、r2、r3,用φ表示球內、外各點電勢,其φ?rA.

該絕緣體球帶負電

B.A點的電場強度小于B點的電場強度

C.B點的電場強度大小為φ2?φ3r3?4.如圖所示為某一簡諧橫波在t=1s時刻沿x軸傳播的部分波形。此時質點B正向y軸的正方向運動,再經過1.5s質點B第一次到達波谷,則下列說法正確的是A.該波的波長為2m

B.該波沿x軸正方向傳播

C.在t=3.5s時質點C的速度最大

D.二、多選題(本大題共4小題,共16.0分)5.回旋加速器的原理示意圖如圖所示,兩個中空、半徑為R的D型金屬盒置于與盒面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中,在兩盒的狹縫處接電壓大小為U,方向做周期性變化的交流電,其周期為T。一初速度為0的帶電粒子在兩盒之間被電場加速,經多次回旋,達到最大動能Ek。不計粒子在電場中的運動時間,不考慮相對論效應。下列說法正確的是(

)A.該粒子的最大速度只與D形盒的半徑R有關

B.交流電的周期T必須等于該粒子在D形盒中運動周期的2倍

C.該粒子第3次被加速前、后做圓周運動的軌道半徑之比為23

D.該粒子被加速后的最大動能Ek6.如圖所示,神舟十五號飛船A、空間站B分別沿逆時針方向繞地球的中心O做勻速圓周運動,周期分別為T1、T2。在某時刻飛船和空間站相距最近,空間站B離地面高度約為400km。下列說法正確的是A.飛船A和空間站B下一次相距最近需經過時間T1T2T2?T1

B.飛船A要與空間站B對接,可以向其運動相反方向噴氣

C.飛船A與空間站B對接后的周期大于地球同步衛星的周期7.如圖所示,理想變壓器原副線圈的匝數比為3:1,原線圈接有阻值為54Ω的定值電阻R1,左端接在正弦式交流電源上,其電壓瞬時值表達式為u0=2202sin100A.交流電流表的示數為2.7A

B.交流電壓表的示數為60V

C.當R2的阻值調到6Ω時,副線圈輸出功率最大

8.某興趣小組為了研究圓柱體鐵芯的渦流熱功率,構建了如圖所示的分析模型,用電阻率為ρ的硅鋼薄片繞成一個內徑為r、厚度為d、高度為h的圓筒,其中d=r。沿平行于圓柱體軸線方向存在磁感應強度B(t)A.產生渦流的電阻為ρ2πrhd

B.瞬時感應電動勢的表達式為e=πr三、填空題(本大題共2小題,共8.0分)9.如圖所示,在直線AB上的A點固定一個水分子甲,在距A點距離為r0的C點放一水分子乙,水分子乙所受分子力恰為零。移動水分子乙,使其所受的分子力表現為引力,則水分子乙應向

(填“A”或“B”)點運動;若水分子乙從B點無初速釋放,沿直線BA方向運動,直到速度為0,此過程分子勢能的變化是

(填“一直減小”、“先減小后增大”或“先增大后減小”)。10.大量處于n=4激發態的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光,用這些光照射如圖甲所示的光電管的陰極K。已知氫原子的部分能級圖如圖乙所示,陰極K為金屬鎢,其逸出功為4.54eV。這些氫原子最多發出

種不同頻率的光,其中能使金屬鎢發生光電效應的光有

四、實驗題(本大題共2小題,共18.0分)11.某同學按圖甲所示實驗電路進行“觀察電容器的充、放電現象”的實驗,電源E為直流穩壓電源,他先把開關S擲向1端,電容器充電完畢后,再把開關S擲向2端,電容器通過電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計算機,屏幕上顯示出電流隨時間t的變化情況。(1)圖乙為電容器充電時顯示出的電流隨時間變化的i?t圖像,電容器充電完畢后的電荷量約為_________C((2)實驗時如果不改變電路其他器材,只將電阻換成另一個阻值較大的電阻進行實驗,充電時間將_________(填“變長”、“不變”或“變短”(3)實驗時如果不改變電路其他器材,只將電容器換成另一個電容較大的電容器進行實驗,則得到的i?t圖線與坐標軸圈成的面積將_________12.某同學為了探究做圓周運動的物體所需要的向心力F與其質量m、轉動半徑r和轉動角速度ω之間的關系。(1)該同學先用如圖甲所示的向心力演示器探究F與ω的關系.在兩小球質量和轉動半徑相等時,標尺上的等分格顯示得出兩個小球A、B所受向心力的比值為1A.?1:2

B.(2)為了更精確探究F與ω的關系,該同學再用如圖乙所示接有傳感器的向心力實驗器來進行實驗。力傳感器可直接測量向心力的大小F,水平直桿的一端套一個滑塊P,另一端固定一個寬度為d的擋光條,擋光條到豎直轉軸的距離為D。某次旋轉過程中擋光條經過光電門傳感器,系統自動記錄其擋光時間為Δt,力傳感器的示數為F,則角速度ω=_________。改變ω,獲得多組F、Δt的數據,以F為縱坐標,以_________(填“Δt”、“1Δt”、“五、計算題(本大題共3小題,共30.0分)13.激光具有高亮度、方向性好、單色性好等特點,在實驗室中常用激光進行相關的光學實驗。(1)介質均勻的圓柱形玻璃棱鏡的截面圖如圖所示,建立直角坐標系,圓心O點為坐標原點。一束激光平行x軸從A點入射,AO連線與x軸負方向的夾角θ(2)用此玻璃材料制成半徑為14.如圖甲所示,一根輕彈簧置于傾角為θ的光滑斜面上,彈簧下端與斜面底端的固定擋板連接,質量為m=1kg的物塊從斜面上的P點由靜止釋放,物塊從與彈簧接觸后加速度a與彈簧的壓縮量x關系如圖乙所示,開始時P點到彈簧上端距離為L=0.08m(1)斜面的傾角θ及彈簧的勁度系數(2)物塊向下運動過程的最大速度(3)彈簧的最大彈性勢能15.如圖所示,在直角坐標系xOy中,虛線ab與x軸垂直并交于P點,y軸上M、N兩點的坐標分別為(0,?L)、(0,L)。ab與y軸間存在沿y軸正方向的勻強電場(圖中未畫出),y軸的右側存在方向垂直坐標平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B,其它區域無電場和磁場。質量為m、電荷量為?q(q>0)的絕緣帶電微粒甲從P點以某一速度沿x軸正方向射入電場的同時,質量也為m、電荷量為(1)求乙在磁場中運動的軌道半徑r1(2)求P點坐標以及電場強度大小(3)甲、乙碰后瞬間,利用特殊裝置將甲引出,并立即撒去勻強電場E1、讓原勻強磁場分布于xOy①乙碰后運動的最大速率;②以甲、乙碰后瞬間為計時起點,乙碰后在x軸方向上做簡諧運動的位移x隨時間t變化的表達式。

答案和解析1.【答案】B

【解析】【詳解】A.tA錯誤;B.戰斗機在甲板上滑行的距離為xB正確;C.研究航空母艦在海上運動的時間,航空母艦的長度對問題的研究影響很小,航空母艦可以看成質點,C錯誤;D.研究艦載機在航空母艦上加速運動的時間,艦載機大小和形狀對問題的影響可以忽略,艦載機可以看成質點。D錯誤。故選B。

2.【答案】C

【解析】【詳解】A.由

v?t

圖像的斜率表示加速度可知,

a根據牛頓第二定律可得N解得單杠對他的支持力為N故A錯誤;B.由

v?t

圖像可知,

0~1.1s

向上做加速運動,

1.1s

后向上減速運動,可知CD.由

v?t

圖像可知,

t=1.5s

時,加速度方向向下,他處于失重狀態,單杠對他的支持力小于重力,即小于

故選C。

3.【答案】D

【解析】【詳解】A.根據

φ?r

B.根據

φ?r

圖像的切線斜率絕對值表示電場強度大小,可知A點的電場強度大于B點的電場強度,故C.根據

φ?r

圖像的切線斜率絕對值表示電場強度大小,可知E故C錯誤;D.由圖像可知B點的電勢大于C點的電勢,根據E可知負點電荷在B點的電勢能比在C點的電勢能小,故D正確。故選D。

4.【答案】D

【解析】【詳解】A.由圖知,該波的波長小于2m,故B.根據題意,t=1s時質點B正向y軸的正方向運動,則該波沿xC.再經過1.5s質點B3得周期T在t=3.5s時質點CD.振幅Aω設質點A的振動方程為y當t=y得φ所以質點A的振動方程為y故D正確。故選D。

5.【答案】CD【解析】【詳解】A.B化簡得v粒子離開加速器時的最大速度與D形盒的半徑R與和磁感應強度B都有關系,故A錯誤;B.由于粒子在D形盒中磁場區域做圓周運動的周期是大小不變的,為了保證粒子經過D形盒中間狹縫加速電場都能被加速,所以粒子在加速器中偏轉半個周期的時間交流電源剛好方向變化一次,故當交流電源的周期與帶電粒子的運動周期相同即可實現粒子經過D形盒中間狹縫加速電場都能被加速,故B錯誤;C.粒子加速了2次,則有2又由牛頓第二定律有B解得R粒子加速了3次,則有3又由牛頓第二定律有B解得R則該粒子第3次被加速前、后做圓周運動的軌道半徑之比為

23

,故D.設粒子在電場中多次加速后,從回旋加速器中離開的最大速度為

vmax

B化簡得v粒子離開加速器時的動能為E則可知該粒子被加速后的最大動能Ek與電壓U大小無關,故D故選CD。

6.【答案】AB【解析】【詳解】A.設飛船A和空間站B下一次相距最近需經過時間為t(解得t故A正確;B.飛船A要與空間站B對接,需點火加速,可以向其運動相反方向噴,故B正確;C.空間站B離地面高度約為400km,根據開普勒第三定律可知飛船A與空間站B對接后的周期小于地球同步衛星的周期,故D.根據開普勒第三定律有r解得飛船A與空間站B繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑之比為

(T1T2故選AB。

7.【答案】BC【解析】【詳解】A?B.設原、副線圈電壓分別為

U1

U2

;電流分別為

I1U1U2=由串聯電路電壓規律有UU且副線圈電壓U聯立以上各式可解得I2=UA錯誤;B正確;C.采用等效電源法,將

R1

r當外電阻等于電源內阻時,電源輸出功率最大,即當

R2

阻值調到

時,副線圈輸出功率最大,D.若將

R2

的滑片向下移動,副線圈電阻

R2

增小,可先假設

U2

不變,那么

I2

增大,由

I1I2=n2n1

可知,

I1

變大,這樣會使得

故選BC。

8.【答案】AC【解析】【詳解】A.R故A正確;B.根據法拉第電磁感應定律

E=Δe故B錯誤;C.感應電流的有效值為I故C正確;D.根據功率的計算公式可知,發熱功率為P故D錯誤;故選AC。

9.【答案】

①.?B

【解析】【詳解】[1]?[2]當分子間距離大于平衡距離時分子力表現為引力,因此水分子乙應向B10.【答案】

①.?6【解析】【詳解】[1]大量處于

nC可知這些氫原子最多發出6種不同頻率的光;[2EEEEEE故能使金屬鎢發生光電效應的光有3種。

11.【答案】

①.

3.2×10?3

【解析】【詳解】(1)[1]q曲線下方包含的小正方形的個數約為40個,由曲線下方的方格數與q的乘積即得電容器所帶的電荷為Q(2I=UR

可得阻值越大,電流越小,時間會變長;(3Q電容C增大,電壓U不變,則Q增大,則得到的

i?t

12.【答案】①.?B

②.

drΔt

【解析】【詳解】(1F兩球的向心力之比為1:4,半徑和質量相等,則轉動的角速度之比為v可知,與皮帶連接的變速塔輪對應的半徑之比為2:?1(2v由線速度大小和角速度大小的關系式可得ω[3F可知應以F為縱坐標,以

1(Δ[4

13.【答案】解:(1i折射角為r根據折射定律可知,該玻璃棱鏡的折射率為n(2)當某光線在右側面出現全反射,臨界角為

Csin如圖所示此光線與O的距離為L在此范圍內的光線可從右側射出,則能從玻璃磚射出的入射光的橫截面積為S

【解析】見答案

14.【答案】解:(1)由圖可知,物塊剛接觸彈簧時的加速度由牛頓第二定律可得mg解得θ=當彈簧壓縮

x1=0.09m

時,物塊的加速度為0解得k=(2)物塊從斜面上的

P

點到速度最大過程,由動能定理有

解得v=(3)物塊從斜面上的

P

點到彈簧壓縮量最大為

x2

的過程,由動能定理有解得x2根據機械能守恒,彈簧的最大彈性勢能Ep解得Ep

【解析】(1)物體接觸彈簧前,合力為重力沿斜面方向的分力,根據牛頓第二定律求出斜面傾角;

接觸彈簧后,加速度為零時,重力沿斜面方向的分力與彈簧彈力平衡,根據平衡條件以及胡克定律求彈簧的勁度系數;

(2)當加速度為零時,物體向下的速度最大,根據動能定理求解;

(15.【答案】解:(1)如圖所示,乙在磁場中做勻速圓周運動,從N點運動到M點的圓心角為t其中T解得α由幾何關系得θ=π6

由牛頓第二定律和向心力的公式有q解得v(2)由(1)中所求及幾何關系可知:甲、乙正碰時速度在同一直線上且與tan解得P、O兩點間的距離x故點P的坐標為(?

23又La解得E

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