福建省泉州市2022-2023高三下学期毕业班质量监测（三）物理试题（答案）考试试卷

泉州市2023届高中毕业班质量监测（三）
2023.03
高三物理
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.据新闻报道,泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中,用了5小时16分钟跑完42.195公里的全马,在该次比赛中
A.该老师不能看成质点
B.5小时16分钟指的是时刻
C.该老师的位移是42.195公里
D.可以求出该老师的平均速率
2.如图,被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层,将其放入水中,碳颙粒层与水之间又形成了一空气层,看上去变得锃亮。这属于光的
A.折射现象
B.全反射现象
C.干涉现象
D.衍射现象
3.2022年5月,我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期,利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中,储存能量;在用电高峰期,将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器,在充气过程中,矿洞内
A.气体内能保持不变
B.气体分子数密度不变
C.气体分子的运动速率都增加了
D.气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大
4.三个相同的带孔金属小球串在环形绝缘细绳上，所带的电荷量分别为、不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上,保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放,再次静止时,三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦,则前后两次静止时,细绳中张力大小之比为
A.
B.
C.
D.
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.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝,慢慢地释放拉线,风筝越飞越高,先后经过同一坚直面的两点,如图所示,若风筝在两点时,拉线的张力大小相等,风筝的重力不能忽略,小孩受到的风力不计,则风筝在点时
A.小孩受到地面的支持力比在点时的大
B.小孩受到地面的摩擦力比在a点时的小
C.风筝受到的风力方向与在点时的相同
D.风筝受到的风力比在点时的大
6.国产科幻大片《流浪地球中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震 。如图所示,“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成,缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是
A.地面基站可以建设在青藏高原上
B.配重的线速度小于同步空间站的线速度
C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小
D.若同步空间站和配重间的缆绳断开,配重将做离心运动
7.如图,峰鸟可以通过快速拍打翅膀,使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为,翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度平推空气的效果相同。已知空气密度为,重力加速度大小为,则
A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为
B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为
C.蜂鸟的质量为
D.蜂鸟的质量为
8.如图甲所示,水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框,在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,其间距为。已知传送带以恒定速度运动,线框质量为,边长为,线框与传送带间的动摩擦因数为,且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界,线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中,其速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度大小为,则
A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同
B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变
C.整个线框刚好离开磁场时的速度为
D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为一
三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13-15题为计算题。考生根据要求作答。
9.(4分)
2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：,其中X为
(选填“质子”“中子”或“电子”）：的平均结合能
(选填“大于”“等于”或“小于”)平均结合能。
10.(4分)
如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO’匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线、理想电流表与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5:3，矩形线圈的电阻为1.0Ω,则的示数为 A,矩形线圈的电动势有效值为 V
11.(6分)
某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：
A.按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固定一张白纸：
B.测得悬挂沙漏的摆线长度为98.00cm:
C.使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出：
D.启动电动机，使木板以2.5cm/s的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律：
E.将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。
(1)该单摆的周期为 S;
(2)取元2=9.86，可求得当地的重力加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数字）：
(3)重力加速度的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
12.(6分)
实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表(量程,内阻约为)
电流表(量程,内阻约为)
滑动变阻器(阻值变化范围为,额定电流为)
定值电阻(阻值为)
待测电池组(电动势约为,内阻约为)
开关、导线若干
(1)该小组连接的实物电路如图甲所示,实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显,主要原因是 。
(2)为了解决这个问题,该小组将定值电阻接入电路,请将不用的线用“×”去掉,再把需要的连线补上。
(3)解决问题后重新做实验,得到了六组电压表读数和对应的电流表读数,并作出图像,如图乙所示。根据图像可得,电池组的电动势为 ,内阻为 。
13.(12分)
如图,永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角长的斜面。一游客坐在滑垫上,从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑,经时间滑到斜面底端,然后滑到水平滑道上,做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变,滑垫与滑道间的动摩擦因数处处相同,取,重力加速度。求:
(1)滑垫与滑道间的动摩擦因数;
(2)游客在水平滑道上滑行的距离。
14.(12分)
跑道式回旋加速器的工作原理如图所示,两个匀强磁场区域I、II的边界平行,相距为,磁感应强度大小相等,方向均垂直纸面向外。之间存在匀强电场,场强大小为,方向与磁场边界垂直。质量为、电荷量为的粒子从端无初速进入电场,次经过电场加速后,从位于边界上的出射口射出。已知之间的距离为,不计粒子重力。求:
(1)粒子射出时的速率;
(2)磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从端进入电场到运动至出射口的过程中,在电场和磁场内运动的总时间。
15.(16分)
如图甲,水平地面上放有A、B两块等长、等厚的匀质木板,A、B质量分别为,的左端栓接着一原长为的水平轻弹簧,它们中轴在同一水平线上。现让以速度向静止的B运动,忽略一切摩擦。
(1)求整个过程中,弹簧对的冲量大小;
(2)取一块与相同的木板叠放在的正上方,左右两端对齐,再让起以速度向静止的B运动,以接触弹簧时开始计时,弹簧的长度随时间的变化关系如图乙所示,时刻弹簧长度为。
(i)求弹簧的劲度系数;
(ii)若在时刻,的重心在的上面,求木板长度的取值范围。保密★启用前
泉州市 2023 届高中毕业班质量监测（三）
高三物理参考答案
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． D 2．B 3． D 4．A
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．BD 6．CD 7．AC 8．BD
三、非选择题：共 60 分。考生根据要求作答。
9． 中子（2分） 小于（2分） A
R0 - +
10． 0.5（2分） 10.3（2分）
11．（6分） V
（1）2.0 （2 -分） +
（2）9.66 （2分） S E
R
（3）偏小 （2分）
12．（6分） 甲
（1）电池组内阻太小 （2分）
（2）如图（2分）
（3）2.95（2.93 2.97） （1分） 0.90（0.86 0.94） （1分）
13．（12分）解：
（1）设游客在斜面上滑行的加速度大小为 a1，根据运动学公式、牛顿第二定律得
s1 =
1a1t12 ①（2分）
2
mgsin24° - mgcos24° = ma1 ②（2分）
由①②得 = 0.4 ③（1分）
（2）游客到达斜面底端时速度大小为 v，则
v = a1t1 ④（2分）
设游客在水平面上滑行的加速度大小为 a2，根据运动学公式、牛顿第二定律得
mg= ma2 ⑤（2分）
v2 = 2a2s2 ⑥（2分）
由③④⑤⑥得 s2 = 8m ⑦（1分）
14.（12分）解：
（1）设经过 n次加速后粒子的速率为 v，根据动能定理得
nqEL = 1mv2 ①（2分）
2
v= 2 nqEL解得 ②（1分）
m
（2 d）粒子从 K点离开前的轨道半径 R = ③（1分）
2
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得
2
qvB = mv ④（1分）
R
2
由②③④得 B = 2nmqEL ⑤（1分）
qd
（3）粒子在电场中做初速度为零的匀加速运动，设加速度大小为 a，在电场中运动的总时间为 tE，则
qE = ma ⑥（1分）
v = atE ⑦（1分）
t = 2nmL由②⑥⑦得 E
qE
在磁场中运动周期 T = 2πR = 2πm ⑧（1分）
v qB
粒子在磁场中运动的总时间为 tB，则
t 1B =(n - )T ⑨（1分）
2
1
由⑤⑧⑨得 tB = (n - )
mπd
2 2nmqEL
t = tE ＋ tB ⑩（1分）
2nmL 1 mπd
解得 t = ＋(n - ) （1分）
qE 2 2nmqEL
15.（16分）解:
(1) 设弹簧恢复原长时 A、B的速度分别为 v1、v2，由系统动量守恒、能量守恒得
m1v0 = m1v1 + m2v2 ①（2分）
1m1v02 = 1m1v 112 + m2v22 ②（1分）
2 2 2
设整个过程中弹簧对 A的冲量大小为 I，由动量定理得
I = m1v0 - m1v1 ③（1分）
由①②③式解得
I = 2m1m2v0 ④（1分）
m1+m2
(2)因为 A、C间无摩擦，放上 C之后 C对 A、B运动不影响，C在 A、B上全程做匀速运动。
(i)设 t = t0时 A、B的速度为 v，弹簧弹性势能为 Ep，由系统动量守恒、能量守恒得
m1v0 =(m1 + m2)v ⑤（1分）
1m 11v02 = (m1 + m2)v2 + Ep ⑥（1分）
2 2
设弹簧的劲度系数为 k，形变量为 x1-x2，由功能关系得
E = k(x1-x 2)p (x1-x 2) ⑦（2分）
2
由⑤⑥⑦式解得
k = m1m2 ( v0 )2 ⑧（1分）
m1+m2 x1-x2
(ii)设弹簧被压缩过程中任一时刻 A、B的速度分别为 v3、v4，由系统动量守恒得
m1v0= m1v3 + m2v4 ⑨（1分）
经过短时间Δt，有
m1v0Δt = m1v3Δt + m2v4Δt ⑩
将时间 2t0分为无数段Δt，设时间 2t0内 A的位移为 sA，B的位移为 sB，由⑩式得
m1v0 2t0 = m1sA+ m2sB （1分）
2t0时刻，弹簧恢复原长，有
sA= sB （1分）
若 C的重心恰好运动至 B的左端，设木板的长度为 L1，则有
2v L10t0 = sA + + x1 （1分）
2
若 C的重心恰好运动至 B的右端，设木板的长度为 L2，则有
2v0t0 = sA+ 3L2 + x1 （1分）
2
木板长度 L应为
L2≤L≤L1
由 式解得
4v0t0m2 2 4v0t0m2
- x1 ≤ L ≤ - 2x1 （1分）
3(m1+m2) 3 m1+m2