2023届福建省龙岩市高三下学期5月教学质量检测物理试题（含答案）

2023届福建省龙岩市高三下学期5月教学质量检测物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。采用平直通长飞行甲板，如图所示。某舰载机由弹射系统提供30m/s的初速度，在甲板的跑道上以5m/s2的加速度做匀加速直线运动，当舰载机速度达到50m/s时能离开航空母舰起飞。下列说法正确的是（　　）

A．航空母舰静止，舰载机需在甲板上加速滑行10s起飞

B．航空母舰静止，舰载机需在甲板上加速滑行160m起飞

C．研究航空母舰在海上运动的时间，航空母舰不可以看成质点

D．研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间，舰载机不可以看成质点

2．引体向上是高中学生体质健康标准的选测项目，如图甲所示，质量为60kg的男同学用双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上的运动过程中，他重心运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由图像可知（　　）

A．t=0.5s时，单杠对他的支持力约为582N

B．t=1.1s时，他向上运动到最高点

C．t=1.5s时，他处于失重状态

D．t=1.5s时，单杠对他的支持力约为600N

3．如图所示，带电绝缘体球的球心为O，用r表示球内、外各点到球心的距离，其中A、B、C位置离球心的距离分别为、、，用表示球内、外各点电势，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该绝缘体球带负电

B．A点的电场强度小于B点的电场强度

C．B点的电场强度大小为

D．负点电荷在B点的电势能比在C点的电势能小

4．如图所示为某一简谐横波在t=1s时刻沿x轴传播的部分波形。此时质点B正向y轴的正方向运动，再经过1.5s质点B第一次到达波谷，则下列说法正确的是（　　）

A．该波的波长为2m

B．该波沿x轴正方向传播

C．在t=3.5s时质点C的速度最大

D．质点A的振动方程为

二、多选题

5．回旋加速器的原理示意图如图所示，两个中空、半径为R的D型金属盒置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，在两盒的狭缝处接电压大小为U，方向做周期性变化的交流电，其周期为T。一初速度为0的带电粒子在两盒之间被电场加速，经多次回旋，达到最大动能Ek。不计粒子在电场中的运动时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（　　）

A．该粒子的最大速度只与D形盒的半径R有关

B．交流电的周期T必须等于该粒子在D形盒中运动周期的2倍

C．该粒子第3次被加速前、后做圆周运动的轨道半径之比为

D．该粒子被加速后的最大动能Ek与电压U大小无关

6．如图所示，神舟十五号飞船A、空间站B分别沿逆时针方向绕地球的中心O做匀速圆周运动，周期分别为T1、T2。在某时刻飞船和空间站相距最近，空间站B离地面高度约为400km。下列说法正确的是（　　）

A．飞船A和空间站B下一次相距最近需经过时间

B．飞船A要与空间站B对接，可以向其运动相反方向喷气

C．飞船A与空间站B对接后的周期大于地球同步卫星的周期

D．飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为

7．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为3:1，原线圈接有阻值为54Ω的定值电阻R1，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为，副线圈接有总阻值为54Ω的滑动变阻器R2，初始时滑片在滑动变阻器R2正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A．交流电流表的示数为2.7A

B．交流电压表的示数为60V

C．当R2的阻值调到6Ω时，副线圈输出功率最大

D．若将R2的滑片向下移动，则交流电压表的示数变大

8．某兴趣小组为了研究圆柱体铁芯的涡流热功率，构建了如图所示的分析模型，用电阻率为ρ的硅钢薄片绕成一个内径为r、厚度为d、高度为h的圆筒，其中d=r。沿平行于圆柱体轴线方向存在磁感应强度的磁场。则此硅钢薄片中（　　）

A．产生涡流的电阻为

B．瞬时感应电动势的表达式为

C．感应电流的有效值为

D．发热功率为

三、填空题

9．如图所示，在直线AB上的A点固定一个水分子甲，在距A点距离为r0的C点放一水分子乙，水分子乙所受分子力恰为零。移动水分子乙，使其所受的分子力表现为引力，则水分子乙应向_________（填“A”或“B”）点运动；若水分子乙从B点无初速释放，沿直线BA方向运动，直到速度为0，此过程分子势能的变化是_________（填“一直减小”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

10．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。这些氢原子最多发出_________种不同频率的光，其中能使金属钨发生光电效应的光有_________种。

四、实验题

11．某同学按图甲所示实验电路进行“观察电容器的充、放电现象”的实验，电源E为直流稳压电源，他先把开关S掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间t的变化情况。

（1）图乙为电容器充电时显示出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量约为_________C（结果保留2位有效数字）；

（2）实验时如果不改变电路其他器材，只将电阻换成另一个阻值较大的电阻进行实验，充电时间将_________（填“变长”、“不变”或“变短”）；

（3）实验时如果不改变电路其他器材，只将电容器换成另一个电容较大的电容器进行实验，则得到的图线与坐标轴圈成的面积将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

12．某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。

（1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系. 在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________

A．1:2     B．2:1     C． 1:4     D．4:1

（2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。

五、解答题

13．激光具有高亮度、方向性好、单色性好等特点，在实验室中常用激光进行相关的光学实验。

（1）介质均匀的圆柱形玻璃棱镜的截面图如图所示，建立直角坐标系，圆心O点为坐标原点。一束激光平行x轴从A点入射，AO连线与x轴负方向的夹角，光从B点出射，求该玻璃棱镜的折射率；

（2）用此玻璃材料制成半径为R的半球形玻璃砖，如图所示，有一束平行光从左侧垂直射向此玻璃砖，求能从玻璃砖射出的入射光的横截面积。

14．如图甲所示，一根轻弹簧置于倾角为θ的光滑斜面上，弹簧下端与斜面底端的固定挡板连接，质量为m=1kg的物块从斜面上的P点由静止释放，物块从与弹簧接触后加速度a与弹簧的压缩量x关系如图乙所示，开始时P点到弹簧上端距离为L=0.08m，重力加速度的大小取10m/s2，sin53°=0.8，求：

（1）斜面的倾角θ及弹簧的劲度系数k；

（2）物块向下运动过程的最大速度v；

（3）弹簧的最大弹性势能Ep。

15．如图所示，在直角坐标系xOy中，虚线ab与x轴垂直并交于P点，y轴上M、N两点的坐标分别为（0，-L）、（0，L）。ab与y轴间存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），y轴的右侧存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其它区域无电场和磁场。质量为m、电荷量为-q（q>0）的绝缘带电微粒甲从P点以某一速度沿x轴正方向射入电场的同时，质量也为m、电荷量为+q的绝缘带电微粒乙以另一速度从N点在坐标平面内沿与y轴正方向成某角度的方向射入磁场，结果甲、乙恰好在M点发生弹性正碰（碰撞时间极短且不发生电荷交换），已知乙从N点运动到M点的时间为。微粒所受重力及微粒间的作用力均不计，忽略电场和磁场的边缘效应。

（1）求乙在磁场中运动的轨道半径r1以及射入磁场时的速度大小v1；

（2）求P点坐标以及电场强度大小E1；

（3）甲、乙碰后瞬间，利用特殊装置将甲引出，并立即撒去匀强电场E1、让原匀强磁场分布于xOy平面内，同时在xOy平面内加上场强大小为、方向水平向右的匀强电场，求：

①乙碰后运动的最大速率；

②以甲、乙碰后瞬间为计时起点，乙碰后在x轴方向上做简谐运动的位移x随时间t变化的表达式。

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．D

5．CD

6．AB

7．BC

8．AC

9．     B     先减小后增大

10．     6     3

11．          变长     变大

12．     B               滑块与转盘之间存在摩擦力

13．（1）；（2）

14．（1），；（2）；（3）

15．（1），；（2）；（3）①，②