山东省烟台市莱州第五职业高级中学2023年高三物理联考试题含解析

山东省烟台市莱州第五职业高级中学2023年高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场区域右侧有一宽度也为R足够长区域Ⅱ，区域Ⅱ内有方向向左的匀强电场，区域Ⅱ左右边界CD、FG与电场垂直，区域I边界上过A点的切线与电场线平行且与FG交于G点，FG右侧为方向向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域Ⅲ．在FG延长线上距G点为R处的M点放置一足够长的荧光屏MN，荧光屏与FG成角，在A点处有一个粒子源，能沿纸面向区域内各个方向均匀地发射大量质量为m、带电荷量为＋q且速率相同的粒子，其中沿AO方向射入磁场的粒子，恰能平行于电场方向进入区域Ⅱ并垂直打在荧光屏上（不计粒子重力及其相互作用）求：（1）粒子的初速度大小v0；（2）电场的电场强度大小E；（3）荧光屏上的发光区域长度△x参考答案：（1）

（2）

（3）1.2R【详解】(1)如图所示，分析可知，粒子在区域I中的运动半径由得；(2)因粒子垂直打在荧光屏上，由题意可知，在区域III中的运动半径为由得：粒子在电场中做匀减速运动，由动能定理得：解得：；(3)如图分析可知，速度方向与电场方向平行向左射入区域I中的粒子将平行电场方向从区域I中最高点穿出，打在离M点处的屏上，由几何关系得：解得：速度方向与电场方向平行向右射放区域I中的粒子将平行电场方向从区域I中最低点穿出打在离M点处的屏上，由几何关系得：解得：分析可知所有粒子均未平行于FG方向打在板上，因此荧光屏上的发光区域长度为解得：。2.匀速上升的升降机顶部悬殊有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球，若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中（A）速度逐渐减小

（B）速度先增大后减小（C）加速度逐渐增大

（D）加速度逐渐减小参考答案：答案：AC3.如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度沿x轴正方向出发，下列说法正确的是（

）A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动B.若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动C.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动D.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动参考答案：答案：BCD4.（单选）如图所示为游乐园中空中转椅的理论示意图。长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，则两个圆锥摆相同的物理量是A．绳的拉力

B．线速度的大小C．周期

D．向心力参考答案：C解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①；

由向心力公式得到，F=mω2r②；

设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ③；

由①②③三式得，，与绳子的长度和转动半径无关；

又由，故周期与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；

由v=wr，两球转动半径不等，故线速度不同，故B错误；

绳子拉力：，故绳子拉力不同，故A错误；

由F=ma=mω2r，两球转动半径不等，故向心力不同，故D错误；

故选C．5.（多选）2014年11月1日早上6时42分，被誉为“嫦娥5号”的“探路尖兵”再人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术，为“嫦娥5号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为，引力常量为G，则

A航天器的轨道半径为

B．航天器的环绕周期为

c月球的质量为

D．月球的密度为参考答案：【知识点】万有引力定律及其应用．D5【答案解析】BC解析：A、根据几何关系得：r=．故A错误；

B、经过时间t，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ则：，得：T=．故B正确；C、由万有引力充当向心力而做圆周运动，所以：所以：M=．故C正确；D、人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，月球的半径等于r，则月球的体积：V=月球的密度：ρ=．故D错误．故选：BC【思路点拨】由万有引力充当向心力而做圆周运动的，则由万有引力公式及已知量可得出能计算的物理量．万有引力在天体中的运动，主要是万有引力充当向心力，注意向心力的表达有多种形式，应灵活选择．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-87.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上

（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；

（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；

（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；

（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的A．B两图象，图A中三线表示实验中

不同。图B中图线不过原点的原因是

。

参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。8.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：9.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用．分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，α减小，tanα减小，由③得知，N增大．故答案为：200，增大．点评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键．10.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

11.要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=

m/s.a=

m/s2.参考答案：

0.15

、

0.2

、12.地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=

，其值约为

kg（取一位有效数字）．参考答案：

答案：，2×103013.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。参考答案：7.5cm试题分析

本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有①式中为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“共点力合成”实验中，（1）通过本实验可以验证共点力合成时遵循的法则是

法则。（2）在实验过程中要注意：细绳、弹簧秤应与水平木板保持

，弹簧秤伸长的方向与细绳要

。（3）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F’为实验测得的合力。可以判断

同学的实验结果是明显错误的。

参考答案：（1）平行四边形（2分）（2）在同一水平面内（或平行）（1分）；在同一直线上（1分）（3）乙（2分）15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流1A）滑动变阻器R2（阻值0~1kΩ，额定电流300mA）①在该实验中，电流表应选择________（填“A1”或“A2”），电压表应选择_______（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择__________（填“R1”或“R2”）。②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_______。④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

U（V）I（A）10020.50.1731.00.3041.50.3952.00.4562.50.49

⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_________W（保留两位有效数字）。(若需作图，可直接画在第④小题图中)参考答案：①A2

V1

R1②如图所示③h

④如图所示⑤0.35～0.38（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气中，棱镜的折射率为．一细光束从AC的中点D垂直AC面入射，AD=，求：①光从棱镜第一次射入空气时的折射角．②光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间(光在真空中的传播速度为c)．

参考答案：17.如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带负电的粒子（不计重力）从A点沿y轴正方向以v0速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从P点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴的夹角为θ＝300,求粒子比荷q/m。（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从A点以速度v射入，恰从圆形区域的边界N点射出（M和N是关于y轴的对称点）,求粒子运动初速度v的大小.参考答案：解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E．可判断出粒子受到的洛伦兹力沿X轴正方向，可知电场强度沿X轴正