广东省中山市五桂山学校2023年高三物理联考试卷含解析

广东省中山市五桂山学校2023年高三物理联考试卷含解析一、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.（多选）欧洲南方天文台发布消息称，科学家在太阳系附近发现有三颗适宜生命繁衍的“超级地球”，这三颗行星都围绕着天蝎座的一颗名为“格利泽667C”的恒星运行。其中两颗“超级地球”，甲和乙的公转周期分别是28天和39天，假设“超级地球”绕“格利泽667C”均做匀速圆周运动，不考虑“超级地球”间的万有引力及其他星球对它们的影响，根据以上信息可以判断A．“超级地球’’甲的质量大于“超级地球”乙的质量B．“超级地球’’甲的轨道半径大于“超级地球”乙的轨道半径C．“超级地球"甲的加速度大于“超级地球”乙的加速度D．“超级地球”甲和乙两次相距最近的最短时间间隔约为99天参考答案：CD根据万有引力提供向心力，有：G=mR()2，可以判断，选项A、B错误；根据a=G，知选项C正确；设经时间t，两行星相距最近，有(一)t=2，代入数据可得两次相距最近约需时99天，选项D正确。2.（多选）如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与A'关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从A点到A'过程中加速度（a）、重力势能（EpG）、机械能（E）、电势能（Ep电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（）A．B．C．D．参考答案：：解：小球运动过程的示意图如图所示．A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小．故A是可能的．故A正确．B、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能EpG=mgh，小球穿过圆环后，EpG=﹣mgh，根据数学知识可知，B是可能的．故B正确．C、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C是可能的．故C正确．D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是不可能的．故D错误．故选：ABC．3.有两个形状和大小均相同的圆台形容器，如右图所示放置。两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质小球。使两球脱离底部，小球浮上水面（小球上升过程中体积不变），设上浮过程中重力对两球做的功分别为W甲和W乙，则（

）（A）|W甲|＞|W乙|

（B）|W甲|＝|W乙| （C）|W甲|＜|W乙|

（D）无法确定参考答案：A4.如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场，磁场Ⅰ垂直斜面向上、磁感应强度大小为B，磁场Ⅱ垂直斜面向下、磁感应强度大小为2B，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入磁场Ⅰ至ab运动到JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少量为△E，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：BD5.如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（）A． 在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流B． 在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有方向由b至a的电流C． 在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有方向由b至a的电流D． 在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向下加速运动，G中有由a至b的电流参考答案：B考点：带电粒子在混合场中的运动；电容解：A、B、粒子原来处于平衡状态，重力和静电力平衡；电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片向上移动，电阻R变大，电路总电阻变大，电流变小，电容器两端电压为：U=E﹣I（r+R1），故电容器两端电压变大，带电量变大，电场力变大，粒子向上加速；电容器充电，故电流从b到a，故A错误，B正确；C、D、在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程，电阻R变小，电路总电阻变小，电流变大，电容器两端电压为：U=E﹣I（r+R1），故电容器两端电压变小，带电量变小，电场力变小，粒子向下加速；电容器放电，故电流从a到b，故CD错误；故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了

kJ的功，热机的效率％．参考答案：

6×106

；

75

7.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图2所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为0.05s和0.02s，挡光片的宽度d=1．0cm。（1）滑块通过光电门1的速度v1=

m/s，滑块通过光电门2的速度v2=

m/s。若光电门1、2的距离为L=21．0cm，则滑块的加速度为

m/s2。（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1．v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是

（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解动摩擦因数的表达μ=

（用字母表示）。参考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P点离桌面的距离h、重锤在桌面上所指的点与Q点距离a、斜面的长度b（3）Ks5u8.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：5169.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和增加，重力势能和电势能之和减少．（填“增加”、“减少”或“不变”）参考答案：考点：电势能；能量守恒定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：由粒子的运动轨迹弯曲方向，判断出电场力方向，分析电场力做功的正负，判断电势能的变化．粒子运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化，及动能和电势能之和的变化．解答：解：油滴由a到b，由运动轨迹可判出油滴所受的电场力与重力的合力竖直向上，故油滴所受的电场力方向竖直向上，电场力做正功，电势能一定减小，油滴运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，根据能量守恒定律，则有重力势能和动能之和增加；合力做正功，动能增加，则重力势能和电势能之和减少．故答案为：增加，减少点评：带电粒子在电场中的偏转类题目，较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系，综合性较强，故在高考中经常出现，在学习中应注意重点把握．10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天

平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；②实验时需要测量的物理量有

；③待测质量的表达式为m=

。（用上小题中的物理量表示）参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力

（2分）（2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r（3分）（3）m=（2分）11.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向12.一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为

。参考答案：13.如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯L标有“3V

3W”字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A时，灯L正常发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则电源电动势为_____V；当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为______W．参考答案：12

2．56三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）在“探究求合力的方法”的实验中，

要求每次合力与分力产生相同的效果，

必须（

）

A．每次将橡皮条拉到同样的位置

B．每次把橡皮条拉直

C．每次准确读出弹簧秤的示数

D．每次记准细绳方向（2）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图（2）中=

．参考答案：A

3/415.利用如图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…．（2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为，减少的重力势能为mgh2．（3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为（用k1和k2表示）．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）实验时为了提高纸带的利用率，应先接通电源后释放纸带；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．（3）若机械能守恒，因为初位置的机械能为零，则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值．解答：解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动．（2）B点的瞬时速度vB=，则重物动能的增加量△Ek=mvB2=，重力势能的减小量为△Ep=mgh2．（3）取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m．根据动能定理得，mgh﹣fh=mv2，则mg﹣f=，图线斜率k1==mg，图线斜率k2=，知k1﹣f=k2，则阻力f=k1﹣k2．所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为．故答案为：（1）接通电源放开纸带；（2），，mgh2；（3）．点评：解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）在一次“模拟微重力环境”的实验中，实验人员乘座实验飞艇到达6000m的高空，然后让其由静止下落，下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，实验人员可以在飞艇内进行微重力影响的实验，当飞艇下落到距地面的高度为3000m时，开始做匀减速运动，以保证飞艇离地面的高度不得低于500m，重力加速度g恒取10m/s2。试计算：（1）飞艇加速下落的时间；（2）飞艇匀减速运动时的加速度不得小于多少？参考答案：解析：（1）设飞艇加速下落的加速度为a1,由牛顿第二定律得：mg-f=ma1解得a1=

=9.6m/s2加速下落的高度为h1=6000-3000=3000m,

h1=a1t2加速下落的时间为（2）飞艇开始做减速运动时的速度为

v=a1t=240m/s

匀减速下落的最大高度为

h2=3000-500=2500m要使飞艇在下降到离地面500m时速度为零，飞艇减速时的加速度a2至少应为a2==11.5m/s217.如右图a所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右端存在一个垂直纸面向里，大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子，已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方，有一个环形区域内存在大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d，里圆半径为d.两圆的圆心与小孔重合（粒子重力不计）图a（1）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为vo时，粒子到达M板的速度v；（2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，则v0的取值范围是多少？(3)若棒ab的速度v0只能是，则为使粒子不从外圆飞出，则可以控制导轨区域磁场的宽度S（如图b所示），那该磁场宽度S应控制在多少范围内本题巧妙地将电磁感应、电粒子在电场中的加速、带电粒子在磁场中做圆周运动结合起来，考查了考生综合运用电知识解决问题的能力。参考答案：（1）根据右手定则知，a