龍巖市2023年高中畢業(yè)班五月教學(xué)質(zhì)量檢測物理試題一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.“福建艦”是中國完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘電磁彈射型航空母艦。采用平直通長飛行甲板，如圖所示。某艦載機(jī)由彈射系統(tǒng)提供30m/s的初速度，在甲板的跑道上以5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)艦載機(jī)速度達(dá)到50m/s時(shí)能離開航空母艦起飛。下列說法正確的是（）A.航空母艦靜止，艦載機(jī)需在甲板上加速滑行10s起飛B.航空母艦靜止，艦載機(jī)需在甲板上加速滑行160m起飛C.研究航空母艦在海上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，航空母艦不可以看成質(zhì)點(diǎn)D.研究艦載機(jī)在航空母艦上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，艦載機(jī)不可以看成質(zhì)點(diǎn)【答案】B【解析】【詳解】A．戰(zhàn)斗機(jī)需在甲板上滑行的時(shí)間為A錯(cuò)誤；B．戰(zhàn)斗機(jī)在甲板上滑行的距離為B正確；C．研究航空母艦在海上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，航空母艦的長度對問題的研究影響很小，航空母艦可以看成質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D．研究艦載機(jī)在航空母艦上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，艦載機(jī)大小和形狀對問題的影響可以忽略，艦載機(jī)可以看成質(zhì)點(diǎn)。D錯(cuò)誤。故選B。2.引體向上是高中學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)的選測項(xiàng)目，如圖甲所示，質(zhì)量為60kg的男同學(xué)用雙手抓住單杠做引體向上，在豎直向上的運(yùn)動(dòng)過程中，他重心運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由圖像可知（）A.t=0.5s時(shí)，單杠對他的支持力約為582NB.t=1.1s時(shí)，他向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C.t=1.5s時(shí)，他處于失重狀態(tài)D.t=1.5s時(shí)，單杠對他支持力約為600N【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像的斜率表示加速度可知，時(shí)，加速度為根據(jù)牛頓第二定律可得解得單杠對他的支持力為故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，向上做加速運(yùn)動(dòng)，后向上減速運(yùn)動(dòng)，可知時(shí)，并不是向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；CD．由圖像可知，時(shí)，加速度方向向下，他處于失重狀態(tài)，單杠對他的支持力小于重力，即小于，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，帶電絕緣體球的球心為O，用r表示球內(nèi)、外各點(diǎn)到球心的距離，其中A、B、C位置離球心的距離分別為、、，用表示球內(nèi)、外各點(diǎn)電勢，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.該絕緣體球帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為D.負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，離絕緣體球球心越遠(yuǎn)，電勢越低，可知該絕緣體球帶正電，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像的切線斜率絕對值表示電場強(qiáng)度大小，可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像的切線斜率絕對值表示電場強(qiáng)度大小，可知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足故C錯(cuò)誤；D．由圖像可知B點(diǎn)的電勢大于C點(diǎn)的電勢，根據(jù)可知負(fù)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能小，故D正確。故選D。4.如圖所示為某一簡諧橫波在t=1s時(shí)刻沿x軸傳播的部分波形。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向y軸的正方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過1.5s質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波谷，則下列說法正確的是（）A.該波的波長為2mB該波沿x軸正方向傳播C.在t=3.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)C的速度最大D.質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為【答案】D【解析】【詳解】A．由圖知，該波的波長小于2m，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意，t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向y軸的正方向運(yùn)動(dòng)，則該波沿x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；C．再經(jīng)過1.5s質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波谷，有得周期T=2s在t=3.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)C處于波谷，速度最小，故C錯(cuò)誤；D．振幅A=2cm設(shè)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為當(dāng)t=1s時(shí)y=2cm得所以質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.回旋加速器的原理示意圖如圖所示，兩個(gè)中空、半徑為R的D型金屬盒置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，在兩盒的狹縫處接電壓大小為U，方向做周期性變化的交流電，其周期為T。一初速度為0的帶電粒子在兩盒之間被電場加速，經(jīng)多次回旋，達(dá)到最大動(dòng)能Ek。不計(jì)粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不考慮相對論效應(yīng)。下列說法正確的是（）A.該粒子的最大速度只與D形盒的半徑R有關(guān)B.交流電的周期T必須等于該粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.該粒子第3次被加速前、后做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為D.該粒子被加速后的最大動(dòng)能Ek與電壓U大小無關(guān)【答案】CD【解析】【詳解】A．由于回旋加速器中粒子在電場中加速的時(shí)間可以忽略，則由牛頓第二定律有化簡得粒子離開加速器時(shí)的最大速度與D形盒的半徑R與和磁感應(yīng)強(qiáng)度B都有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．由于粒子在D形盒中磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)周期是大小不變的，為了保證粒子經(jīng)過D形盒中間狹縫加速電場都能被加速，所以粒子在加速器中偏轉(zhuǎn)半個(gè)周期的時(shí)間交流電源剛好方向變化一次，故當(dāng)交流電源的周期與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期相同即可實(shí)現(xiàn)粒子經(jīng)過D形盒中間狹縫加速電場都能被加速，故B錯(cuò)誤；C．粒子加速了2次，則有又由牛頓第二定律有解得粒子加速了3次，則有又由牛頓第二定律有解得則該粒子第3次被加速前、后做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，故C正確；D．設(shè)粒子在電場中多次加速后，從回旋加速器中離開的最大速度為，則由牛頓第二定律有化簡得粒子離開加速器時(shí)的動(dòng)能為則可知該粒子被加速后的最大動(dòng)能Ek與電壓U大小無關(guān)，故D正確。故選CD。6.如圖所示，神舟十五號飛船A、空間站B分別沿逆時(shí)針方向繞地球的中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期分別為T1、T2。在某時(shí)刻飛船和空間站相距最近，空間站B離地面高度約為400km。下列說法正確的是（）A.飛船A和空間站B下一次相距最近需經(jīng)過時(shí)間B.飛船A要與空間站B對接，可以向其運(yùn)動(dòng)相反方向噴氣C.飛船A與空間站B對接后的周期大于地球同步衛(wèi)星的周期D.飛船A與空間站B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為【答案】AB【解析】【詳解】A．設(shè)飛船A和空間站B下一次相距最近需經(jīng)過時(shí)間為t，則有解得故A正確；B．飛船A要與空間站B對接，需點(diǎn)火加速，可以向其運(yùn)動(dòng)相反方向噴，故B正確；C．空間站B離地面高度約為400km，根據(jù)開普勒第三定律可知飛船A與空間站B對接后的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第三定律有解得飛船A與空間站B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，故D錯(cuò)誤；故選AB。7.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:1，原線圈接有阻值為54Ω的定值電阻R1，左端接在正弦式交流電源上，其電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為，副線圈接有總阻值為54Ω的滑動(dòng)變阻器R2，初始時(shí)滑片在滑動(dòng)變阻器R2正中央，若電壓表和電流表均為理想電表，下列說法正確的是（）A.交流電流表的示數(shù)為2.7AB.交流電壓表的示數(shù)為60VC.當(dāng)R2的阻值調(diào)到6Ω時(shí)，副線圈輸出功率最大D.若將R2的滑片向下移動(dòng)，則交流電壓表的示數(shù)變大【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)原、副線圈電壓分別為、；電流分別為、。根據(jù)理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系可知，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律有且副線圈電壓聯(lián)立以上各式可解得AA錯(cuò)誤；B正確；C．采用等效電源法，將與原副線圈等效為電源的內(nèi)阻，則當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，即當(dāng)阻值調(diào)到時(shí)，副線圈輸出功率最大，C正確；D．若將的滑片向下移動(dòng)，副線圈電阻增小，可先假設(shè)不變，那么增大，由可知，變大，這樣會使得兩端電壓增大，減小，則也會減小，交流電壓表的示數(shù)變小，D錯(cuò)誤。故選BC。8.某興趣小組為了研究圓柱體鐵芯的渦流熱功率，構(gòu)建了如圖所示的分析模型，用電阻率為ρ的硅鋼薄片繞成一個(gè)內(nèi)徑為r、厚度為d、高度為h的圓筒，其中d=r。沿平行于圓柱體軸線方向存在磁感應(yīng)強(qiáng)度的磁場。則此硅鋼薄片中（）A.產(chǎn)生渦流的電阻為B.瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為C.感應(yīng)電流的有效值為D.發(fā)熱功率為【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)電阻定律可知故A正確；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知故B錯(cuò)誤；C．感應(yīng)電流的有效值為故C正確；D．根據(jù)功率的計(jì)算公式可知，發(fā)熱功率為故D錯(cuò)誤；故選AC。三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實(shí)驗(yàn)題，13-15題為計(jì)算題。請考生按要求作答。9.如圖所示，在直線AB上的A點(diǎn)固定一個(gè)水分子甲，在距A點(diǎn)距離為r0的C點(diǎn)放一水分子乙，水分子乙所受分子力恰為零。移動(dòng)水分子乙，使其所受的分子力表現(xiàn)為引力，則水分子乙應(yīng)向_________（填“A”或“B”）點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；若水分子乙從B點(diǎn)無初速釋放，沿直線BA方向運(yùn)動(dòng)，直到速度為0，此過程分子勢能的變化是_________（填“一直減小”、“先減小后增大”或“先增大后減小”）。【答案】①.B②.先減小后增大【解析】【詳解】[1][2]當(dāng)分子間距離大于平衡距離時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，因此水分子乙應(yīng)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；若空間兩個(gè)分子間距從無限遠(yuǎn)逐漸變小，直到小于，分子間的作用力先是引力后是斥力，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢能先減小后增大。10.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)能輻射出多種不同頻率的光，用這些光照射如圖甲所示的光電管的陰極K。已知?dú)湓拥牟糠帜芗増D如圖乙所示，陰極K為金屬鎢，其逸出功為4.54eV。這些氫原子最多發(fā)出_________種不同頻率的光，其中能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光有_________種?！敬鸢浮竣?6②.3【解析】【詳解】[1]大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)，根據(jù)可知這些氫原子最多發(fā)出6種不同頻率的光；[2]由氫原子能級圖可知故能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光有3種。11.某同學(xué)按圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)，電源E為直流穩(wěn)壓電源，他先把開關(guān)S擲向1端，電容器充電完畢后，再把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間t的變化情況。（1）圖乙為電容器充電時(shí)顯示出的電流隨時(shí)間變化的圖像，電容器充電完畢后的電荷量約為_________C（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不改變電路其他器材，只將電阻換成另一個(gè)阻值較大的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充電時(shí)間將_________（填“變長”、“不變”或“變短”）；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不改變電路其他器材，只將電容器換成另一個(gè)電容較大的電容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則得到的圖線與坐標(biāo)軸圈成的面積將_________（填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?②.變長③.變大【解析】【詳解】（1）[1]電容器所帶的電荷量在數(shù)值上等于圖像與坐標(biāo)軸所包圍的面積，確定每個(gè)小方格所對應(yīng)的電荷量值，縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.2mA，橫坐標(biāo)每個(gè)小格為0.4s，則每個(gè)小格所代表的電荷量的數(shù)值為曲線下方包含的小正方形的個(gè)數(shù)約為40個(gè)，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷為（2）[2]因?yàn)殡娙莸碾娏渴且欢ǖ?，根?jù)，可得阻值越大，電流越小，時(shí)間會變長；（3）[3]如果不改變電路其他器材，將電容器換成另一個(gè)電容較大的電容器，則由電容C增大，電壓U不變，則Q增大，則得到的圖線與坐標(biāo)軸圈成的面積將變大。12.某同學(xué)為了探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需要的向心力F與其質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r和轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω之間的關(guān)系。（1）該同學(xué)先用如圖甲所示的向心力演示器探究F與ω的關(guān)系.在兩小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等時(shí)，標(biāo)尺上的等分格顯示得出兩個(gè)小球A、B所受向心力的比值為1:4，由圓周運(yùn)動(dòng)知識可以判斷與皮帶連接的變速塔輪相對應(yīng)的半徑之比為_________A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1（2）為了更精確探究F與ω的關(guān)系，該同學(xué)再用如圖乙所示接有傳感器的向心力實(shí)驗(yàn)器來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。力傳感器可直接測量向心力的大小F，水平直桿的一端套一個(gè)滑塊P，另一端固定一個(gè)寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D。某次旋轉(zhuǎn)過程中擋光條經(jīng)過光電門傳感器，系統(tǒng)自動(dòng)記錄其擋光時(shí)間為Δt，力傳感器的示數(shù)為F，則角速度ω=_________。改變ω，獲得多組F、Δt的數(shù)據(jù)，以F為縱坐標(biāo)，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）為橫坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)作圖得到一條直線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn)，該同學(xué)多次實(shí)驗(yàn)，作出的該圖線也不過原點(diǎn)，經(jīng)檢查分析，實(shí)驗(yàn)儀器、操作和讀數(shù)均沒有問題，則圖線不過原點(diǎn)的主要原因是__________________?！敬鸢浮竣?B②.③.④.滑塊與轉(zhuǎn)盤之間存在摩擦力【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)兩球的向心力之比為1:4，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1:2，因?yàn)榭科鲃?dòng)，變速塔輪的線速度大小相等，根據(jù)可知，與皮帶連接的變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為2:1，故選B。（2）[2]每次遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的線速度大小為由線速度大小和角速度大小的關(guān)系式可得[3]根據(jù)牛頓第二定律可得可知應(yīng)以F為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)。[4]圖線不過原點(diǎn)的主要原因是滑塊與轉(zhuǎn)盤之間存在摩擦力。13.激光具有高亮度、方向性好、單色性好等特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室中常用激光進(jìn)行相關(guān)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)。（1）介質(zhì)均勻圓柱形玻璃棱鏡的截面圖如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，圓心O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。一束激光平行x軸從A點(diǎn)入射，AO連線與x軸負(fù)方向的夾角，光從B點(diǎn)出射，求該玻璃棱鏡的折射率；（2）用此玻璃材料制成半徑為R的半球形玻璃磚，如圖所示，有一束平行光從左側(cè)垂直射向此玻璃磚，求能從玻璃磚射出的入射光的橫截面積?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由幾何關(guān)系可知，入射角為折射角為根據(jù)折射定律可知，該玻璃棱鏡的折射率為（2）當(dāng)某光線在右側(cè)面出現(xiàn)全反射，臨界角為，由全反射條件得如圖所示此光線與O的距離為在此范圍內(nèi)的光線可從右側(cè)射出，則能從玻璃磚射出的入射光的橫截面積為14.如圖甲所示，一根輕彈簧置于傾角為θ的光滑斜面上，彈簧下端與斜面底端的固定擋板連接，質(zhì)量為m=1kg的物塊從斜面上的P點(diǎn)由靜止釋放，物塊從與彈簧接觸后加速度a與彈簧的壓縮量x關(guān)系如圖乙所示，開始時(shí)P點(diǎn)到彈簧上端距離為L=0.08m，重力加速度的大小取10m/s2，sin53°=0.8，求：（1）斜面的傾角θ及彈簧的勁度系數(shù)k；（2）物塊向下運(yùn)動(dòng)過程的最大速度v；（3）彈簧的最大彈性勢能Ep。

【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由圖可知，物塊剛接觸彈簧時(shí)的加速度由牛頓第二定律可得解得當(dāng)彈簧壓縮時(shí)，物塊的加速度為0，由平衡條件可得解得（2）物塊從斜面上的點(diǎn)到速度最大過程，由動(dòng)能定理有解得（3）物塊從斜面上的點(diǎn)到彈簧壓縮量最大為的過程，由動(dòng)能定理有解得根據(jù)能量守恒，彈簧的最大彈性勢能解得15.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，虛線ab與x軸垂直并交于P點(diǎn)，y軸上M、N兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（0，-L）、（0，L）。ab與y軸間存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），y軸的右側(cè)存在方向垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其它區(qū)域無電場和磁場。質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的絕緣帶電微粒甲從P點(diǎn)以某一速度沿x軸正方向射入電場的同時(shí)，質(zhì)量也為m、電荷量為+q的絕緣帶電微粒乙以另一速度從N點(diǎn)在坐標(biāo)平面內(nèi)沿與y軸正方向成某角度的方向射入磁場，結(jié)果甲、乙恰好在M點(diǎn)發(fā)生彈性正碰（碰撞時(shí)間極短且不發(fā)生電