福建省连城县中2023届高三下学期周考（一）物理试卷（答案）考试试卷

连城县中 2022—2023 学年高三年级周考(1)
高三物理试题
满分 100 分 考试时间 75 分钟
一、单项选择题 (本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的)
1. 2021 年 5 月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星
就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离
火星表面 2.8 102 km 、远火点距离火星表面 5.9 105 km ，则“天问一号”
A.在近火点的加速度比远火点的小 B．在近火点的运行速度比远火点的小
C.在近火点的机械能比远火点的小 D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
2．平静湖面传播着一列水面波 (横波) ，在波的传播方向上有相距 3m 的甲、乙两小木块随波 上下运动，测得两个小木块每分钟都上下 30 次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一 个波峰。则这列水面波的
A ．频率是 30Hz B ．波长是 3m
C ．波速是 1m/s D ．周期是 0.1s
3.某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束
垂直于AC 面射入，可以看到光束从圆弧面ABC 出射，
沿 AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束
恰好消失，该材料的折射率为
A ．1.2 B ．1.4 C ．1.6 D ．1.8
4.如图所示，R0 为热敏电阻(温度降低、电阻增大) ，D 为理想二
极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大) ，C 为平行板电容器，
C 中央有一带电液滴刚好静止，M 点接地。在开关 S 闭合后，
下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是
A ．降低热敏电阻的温度 B ．开关 S 断开
C．滑动变阻器 R 的滑片 P 向上移动 D ．电容器 C 的上极板向上移动
二、多项选择题 (本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分每小题有多项符合题目要求，全部选对 的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)
5．如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电 场和垂直纸面向里的匀强磁场。 电 子从 M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过 N、P
两点。已知 M、P在同一等势面上，下列说法正确的有
A．电子从 N到 P，电场力做正功
B．N点的电势于 P点的电势
C．电子从 M到 N，洛伦兹力不做功
D．电子在 M点所受的合力大于在 P 点所受的合力
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6. 近年来，基于变压器原理的无线充电技术得 到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所 示。发射线圈的输入电压为 220V、匝数为 1100 匝，接收线圈的匝数为 50 匝。若工作状态下， 穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的 80%， 忽略其它损耗，下列说法正确的是
A ．接收线圈的输出电压约为 8 V
B ．接收线圈与发射线圈中电流之比约为 22:1
C ．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同
D ．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同
7 ．质量不同的小球 1 、2 由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到 的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖
直方向的空气阻力。小球 1 与小球 2 相比，则
A ．初速度小
B ．在最高点时速度小
C ．质量小
D ．在空中运动时间长
8 ．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端 高 h 处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小 球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox ，做出小球所受弹力F 大小随小 球下落的位置坐标 x 的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g 。以下判断正 确的是
A. 当 x = h + x0 ，小球的动能最大
B. 最低点的坐标为 x = h + 2x0
C. 小球接触弹簧至运动到最低点的过程重
力和弹簧弹力的冲量等大反向
D. x = h + 2x0 处弹簧的弹性势能为 2mgx0
三、非选择题：共 60 分，其中 9 、10 题为填空题，11 、12 为实验题，13~15 题为计算题。考 生根据要求作答。
9. (4 分) 一定质量的理想气体，从初始状态 A经状态 B、C、
D再回到 A，体积 V与温度 T的关系如图所示。图中TA、VA
和TD 为已知量。
(1)从状态 A到 B，气体经历的是_______(选填“等温”或 “等容”或“等压”)过程
(2)从 B到 C的过程中，气体的内能_______(选填“增大” “减小”或“不变”)。
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10. (4 分) 一百多年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击2 (6)8 (0)Ni 核
也打出了质子： 2 (4)He+ 2 (6)8 (0)Ni 2 (6)9 (2)Cu+ 1 (1)H + X ；该反应中的 X 是_______ (选填“电子”“正电子”或 “中子”) ．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能． 目前人类获得核能的 主要方式是_______ (选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”) 。
11. (6 分) 为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻 R ，小明设计了如图甲所示的电路。 ( 1)实验时，闭合开关 S ，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将 c 点先后与 a 、b 点 连接，发现电压表示
数变化较大， 电流表
示数基本不变，则测
量时应将 c 点接
________(选填“a 点”
或“b 点”)
(2) 根据实验测得 的
数据，在图乙中描点，
作出了2 条图线。你认为正确的是________(选填“①”或 “②”) ，并由图线求出电阻 Rx ＝________ Ω 。(保留 2 位有效数字)
12. (6 分) 用如图甲所示的实验装置研究小车加速度与合外力的关系。长木板置于水平桌面上， 一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连、拉力传感器可显示绳中的拉力大 小 F ，改变砂桶中砂的质量并进行多次实验。
(1) 关于本实验下列说法正确的是
。
___________
A ．需要测量砂和砂桶的总质量
B ．不需要平摩擦力
C ．需要保持小车的质量不变
D ．砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量
(2) 图乙为实验中得到的一条纸带，相邻 计数点间有四个点未标出，打点计时器所接 电
源的频率为 50Hz.则小车的加速度大小为_______m/s2 。 (结果保留 3 位有效数字)
(3) 某同学以力传感器的示数 F 为横坐标。加速度 a 为纵坐标，画出的 a-F 图线是一条直线， 如图丙所示，说明小车质量一定时，其加速度大小与合外力成正比。若己知图线的斜率为k， 砂和砂桶的总质量为 m，小车上滑轮质量为 m0，则还可求出小车的质量 M=___________ (用 题中物理量的符号表示) 。
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13. (12 分) 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、 PQ 间距L = 1m ，其电阻不计，
两导轨及其构成的平面均与水平面成9 = 30。角，N、Q 两端接有 R = 1Ω 的电阻。一金属棒 ab
垂直导轨放置， ab 两端与导轨始终有良好接触，已知 ab 的质量 m = 0.2kg ，电阻 r = 1Ω ， 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小 B = 1T 。 ab 在平行于导 轨向上的拉力作用下，以初速度 v1 = 0.5m/s 沿导轨向上开始运动，可达到最大速度v = 2m/s 。
运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度
g = 10m/s2 。求：
(1) 达到最大速度时， ab 受到的安培力
(2) 拉力的功率 P；
(3) ab 开始运动后，经 t = 0.09s速度达到v2 = 1.5m/s ，
此过程中 ab 克服安培力做功W = 0.06J ，求该过程中
ab 沿导轨的位移大小 x。
14. (12 分) 如图，A 、B 、C 三板平行，B 板延长线与圆切于 P 点，C 板与圆切于 Q 点。离子
源产生的初速为零、带电量为 q 、质量为 m 的正离子被电压
为 U0 的加速电场加速后沿两板间中点垂直射入匀强偏转电场
偏转后恰从 B 板边缘离开电场，经过一段匀速直线运动，进
入半径为 r 的圆形匀强磁场，偏转后垂直 C 板打在 Q 点。已
知 = 2 104 C/kg ，U0 = 100V ，偏转电场极板长l = 6cm 、板
间距d = 2 cm ， r = 4cm 。 (忽略粒子所受重力) 求：
(1) 偏转电压 U；
(2) 粒子进入磁场时速度的大小及速度与 B 板的夹角；
(3) 磁感应强度 B 的大小。
15. (16 分) 如图所示，长为 L 的轻质细绳一端固定，另一端悬挂一质量为 m 的小球，将细线拉 至水平并刚好伸直，小球由静止开始下摆，并在最低点与质量也为 m 的滑块发生弹性碰撞. 滑块右侧有一段长为 0.2L 的粗糙地面 AB，与滑块的动摩擦因数为 0.5，B 点右侧放置一质量
为 2m 的 圆弧 (未固定) ，已知重力加速度
为 g，除粗糙地面 AB 外其余部分摩擦均不计。
(1) 滑块第一次到达 B 点时的速度大小；
(2) 若滑块第一次冲上 圆弧时恰能到达其
顶端，求圆弧半径；
(3) 求出滑块最终停下的位置。
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连城一中 2022-2023 学年高三物理周考 (1)
参 考 答 案
1 2 3 4 5 6 7 8
D C A B BC AC BD AD
9. (4 分)(1)等容 (2)不变
10. (4 分) 中子 核裂变
11. (6 分) ( 1)a 点 (2) ② 7.5
12. (1)C (2)1.49 (3) –m0
13. (12 分) (1) 设速度达到最大时感应电动势为 E ，由法拉第电磁感应定律，有
E = BLv (2 分)
设回路中的感应电流为 I，由闭合电路欧姆定律，有
I = (1 分)
ab 受到的安培力
FA = ILB =1N (1 分)
(2) 在 ab 运动过程中， 由于拉力功率恒定，速度达到最大时，加速度为零，设此时拉力的大 小为 F，安培力大小为 FA ，有
F 一 mg sin9一 FA = 0 (2 分)
由功率表达式，有
P = Fv (1 分)
联立上述各式，代入数据解得
P = 4W (1 分)
(3) ab 从速度v1 到 v2 的过程中，由动能定理，有
(
Pt
一
W
一
mgx
sin
9
=
2
mv
2
一
2
mv
1
(3
分)
)1 2 1 2
代入数据解 x = 0. 1m (1 分)
14. (12 分) 【解析】 (1) 离子被加速过程，据动能定理可得:
qU0 = mv0 (2) 一 0 (1 分)
5
在偏转电场中运动过程，
(
0
)l = v t
做类平抛运动，竖直方向有:
(1 分)
水平方向有:
qU
(
a
=
)其中 md
联立解得:
(
=
at
)d 1 2
2 2 (1 分)
(1 分)
(
U
=
V
)(1 分)
(2) 离开偏转电场时，水平方向的分速度为:
(
y
)v = at
(1 分)
(
y
3
)离子进入磁场时速度的大小为: v = = 4 10 3m/s (1 分)
速度与 B 板的夹角满足: tan = = (1 分)
解得: =30O (1 分)
(3) 由几何关系可得，离子的轨道半径满足: R = r tan 60O (1 分)
洛伦兹力提供向心力可得: qvB = m (1 分)
联立解得: B = T (1 分)
15. (16 分)
解析： (1)小球由静止开始下摆到最低点， 由动能定理有:
在最低点小球与滑块发生弹性碰撞， 由动量守恒及能量守恒有
(
mv
2
0
=
mv
2
1

mv
2
2
(2
分)
滑
块
滑过粗糙地面
AB
，由动能定理有
)mv0=mv1+mv2 (2 分)
μmg. 0.2L = mvB (2) mv2 (2) (2 分)
代入数据并解得:vB = (1 分)
(2)滑块第一次冲上圆弧时恰能到达顶端，有滑块与圆弧组成的系统有 mvB= (m+2m)v 共 (1 分)
mvB (2) = m + 2mv共 (2) + mgR (1 分)
代入数据并解得: R=0.6L (1 分)
(3)滑块第一次冲上圆弧并再次滑离圆弧， 由动量守恒及能量守恒有 mvB=mv3+2mv4 (1 分)
mvB (2) = mv3 (2) + 2mv4 (2) (1 分)
代入数据并解得滑块离开圆弧时的速度为
:v3 = (1 分)
即滑块反向运动，将再次经过粗糙地面 AB，此时滑块的动能
EK3 = mv3 (2) = 0. 1mgL (1 分)
而每次经过粗糙地面一次需克服阻力做功为:
Wf=μmg0.1L=0.1mgL (1 分)
故最终滑块恰好停在 A 点处 (1分)
6