2022-2023学年福建省福州市华夏学校高三物理联考试卷含解析

2022-2023学年福建省福州市华夏学校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.如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于固定斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，A.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能

B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和参考答案：AD2.我国成功发射“天宫一号”目标飞行器以及其与神八的成功对接，标志着我国已经拥有建立短期无人照料空间站的能力。“天宫一号”运行周期约为90分钟，如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，那么它的运动和地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（

）

A．“天宫一号”的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

B．“天宫一号”的运行速度小于同步卫星的运行速度

C．“天宫一号”运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．“天宫一号”运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度参考答案：D3.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()A．轨道半径变小

B．向心加速度变小C．线速度变小

D．角速度变小参考答案：A4.3．如图所示为一个做匀变速曲线运动质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是A．A点的加速度比D点的加速度大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．D点的速率比C点的速率大D．从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小参考答案：C由已知条件可知质点的加速度方向指向轨迹的凹侧、向下，且恒定不变，故选项A错误；A点的速度方向沿过A点的切线方向斜向上，与加速度的夹角一定大于90°，选项B错误；由B至E质点的速度方向与加速度方向夹角为锐角，且一直减小，故质点做加速运动，选项C正确D错误。5.如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则匀强电场的方向为（）A．沿AB方向B．沿AC方向C．沿BC方向D．沿OC方向参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是

m。参考答案：正0.67.利用如图所示的装置可以测量滑块与固定在地面上的斜面间的动摩擦因数。在倾角为的斜面上安装有两个光电门，其中光电门甲固定在斜面上，光电门乙的位置可以变化。当一个带有遮光片的滑块自斜面上匀加速滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门乙的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始滑下，并用米尺测量甲、乙光电门之间的距离x，记下相应的x和t值，所得数据见下表。(l)滑块每次都从同一点由静止开始下滑，设经过光电门甲处的速度为，下滑的加速度为a。则、a、x、t四个物理量之间满足的关系式是________________________。(2)根据表中给出的数据，在下面给出的坐标纸上画出图线。

(3)由(2)中所画出的图线，得出滑块加速度大小为a=_________，滑块与斜面间的动摩擦因数__________。(g取l0，两空结果保留3位有效数字)参考答案：8.氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09MeV；氚核的比结合能是2.78MeV；氦核的比结合能是7.03MeV.则氢核聚变的方程是________；一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.参考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚变释放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV9.如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）．则在此过程中，软绳重力势能共变化了mgl（1﹣sinθ）；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为．参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律求小物块的速度大小．解答：解：物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsinθ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl（1﹣sinθ）；根据能量转化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案为：mgl（1﹣sinθ），．点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．10.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：

（1）用天平测出小球的质量，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离，使小球带上一定的电量.

（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）.

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度.

（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率.

（5）小球的带电量=__________________.（用、、等物理量表示）参考答案：（1）如图（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：带电小球的受力如图b，根据平衡条件有，又有，联立解得，，所以应以为横坐标.11.一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。t=0时抛出，得到如图所示的s-t图象，则该行星表面重力加速度大小为

m/s2，物体被抛出时的初速度大小为

m/s。

参考答案：8；2012.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大13.如图所示，质量M的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（m＜M）的小滑块A（可视为质点）．初始时刻，A、B分别以v0向左、向右运动，最后A没有滑离B板．则最后A的速度大小为，速度方向为向右．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向．解答：解：最后A、B获得相同的速度，设此速度为v，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右．点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

15.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s)参考答案：设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。设中子星的密度为，质量为M，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小物块质量为m，则由万有引力定律有

而

得由以上各式得，代入数据解得：17.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为L，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP=L．假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．（1）求粒子到达O点时速度的大小；（2）如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L，方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；（3）同上问，从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN，求磁感应强度所满足的条件．试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子．参考答案：解：（1）带电粒子在电场中加速时，由动能定理有：又U=φ1﹣φ2所以：；（2）从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度方向与MN平行，则入射的方向与AB之间的夹角是600，在磁场中运动的轨迹如图1，轨迹圆心角θ=60°根据几何关系，粒子圆周运动的半径为r=L，由牛顿第二定律得：联立解得：；（3）当沿OD方向的粒子刚好打到MN上，则由几何关系可知，由牛顿第二定律得：得：即如图2，设粒子在磁场中运动圆弧对应的圆心角为α，由几何关系可知：MN上的收集效率：．答：（1）粒子到达O点时速度的大小是；（2）所加磁感应强度的大小是；（3）试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子是．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律．【分析】（1）根据动能定理即可求出粒子到达O点的速度；（2）作出粒子运动的轨迹，结合轨迹求出粒子的半径，然后由洛伦兹力提供向心力即可求解；（3）作出粒子运动的轨迹，结合几何知识求得粒子的收集率与粒子圆周运动转过圆心角的关系，再根据此关系求得收集率为0