2023届福建厦门外国语学校高三5月学生学业能力调研考试物理试题

这是一份2023届福建厦门外国语学校高三5月学生学业能力调研考试物理试题，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

2023届福建厦门外国语学校高三5月学生学业能力调研考试物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82d，经衰变后产生一系列子体，最后变成稳定的，在这一过程中（　　）
A．要经过4次α衰变和4次β衰变
B．要经过4次α衰变和6次β衰变
C．氡核的中子数为86，质子数为136
D．标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变
2、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放，若m1恰好能沿圆弧下滑到A点．则（　　）

A．两球速度大小始终相等
B．重力对m1做功的功率不断增加
C．m1=2m2
D．m1=3m2
3、甲、乙两汽车在两条平行且平直的车道上行驶，运动的v—t图象如图所示，已知t=0时刻甲、乙第一次并排，则（ ）

A．t=4s时刻两车第二次并排
B．t=6s时刻两车第二次并排
C．t=10s时刻两车第一次并排
D．前10 s内两车间距离的最大值为12m
4、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝220sin 100πt(V)．副线圈中接一电动机，电阻为11Ω，电流表2示数为1A．电表对电路的影响忽略不计，则(　 　)

A．此交流电的频率为100Hz
B．电压表示数为220V
C．电流表1示数为5A
D．此电动机输出功率为33W
5、如图所示，质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′。则（　　）

A．a′＞a，T′=T B．a′=a，T′=T C．a′＜a，T′＞T D．aʹ＜a，T′＜T
6、质量为m的物体放在粗糙水平面上，在一个足够大的水平力F作用下开始运动，经过一段时间t撤去拉力，物体继续滑行直至停止，运动总位移s。如果仅改变F的大小，作用时间不变，总位移s也会变化，则s与F关系的图象是（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　)

A．从P到M所用的时间等于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
8、在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，其中A带+q的电荷量，B不带电。弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现加一个平行于斜面向上的匀强电场，场强为E，使物块A向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则（　　）

A．物块A的电势能增加了Eqd
B．此时物块A的加速度为
C．此时电场力做功的瞬时功率为Eq vsinθ
D．此过程中， 弹簧的弹性势能变化了Eqd－m1gdsinθ－
9、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P为MN的中点，OM=ON，OM∥AB，下列说法正确的是（　　）

A．小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力
B．小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
C．小物体静止在P点时受到的支持力最大
D．小物体静止在M、N点时受到的支持力相等
10、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（ ）

A．波速为
B．A比B先回到平衡位置
C．在s时，B点到达波峰位置
D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4m
E.在s时，A点沿y轴负方向运动
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，挡光片宽度为b，轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连，A的质量是B的质量的3倍，A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h>>b)。由静止释放B后，挡光片经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g.

(1)实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度，该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。
(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差，下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。
A．将B改换成密度小而体积大的重物
B．减小挡光片的挡光宽度b
C．增大挡光片的挡光宽度b
D．减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A下落h的过程中，验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。
12．（12分）某同学利用图甲所示电路测量一量程为3mA的直流电流表的内阻RA(约为110Ω)。提供的实验器材有：
A．直流电源(电动势为1V，内阻不计)；
B．电阻箱(0~999.9Ω)；
C．滑动变阻器(0~5Ω.额定电流为3A)；
D．滑动变阻器(0~50Ω.额定电流为1A)。

(1)为了尽可能减小测量误差，滑动变阻器R应选用__________(选填“C”或“D”)。
(2)根据图甲所示电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物间的连线补充完整___。
(3)主要实验步骤如下：
I.将电阻箱R0的阻值调为零，滑动变阻器R的滑片P移到右端；
II.闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数为3mA；
I.调节电阻箱R0，使电流表的示数为1mA，读出此时电阻箱的阻值R1；
IV.断开开关S，整理好仪器。
(4)已知R1=208.8Ω，则电流表内阻的测量值为_________Ω，由于系统误差，电流表内阻的测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，质量m=10kg、横截面积S=50cm2、厚度不计的活塞被气缸光滑内壁上的卡栓（体积不计）托住，将气缸分成体积均为V的A、B两部分，两部分空间内均封闭着一定量的理想气体。初始状态时两部分气体温度均与环境温度相同，其中A中气体压强为pA=2×105Pa，B中气体压强pB=1×105Pa。气缸底端安装有用来加热的电热丝，环境温度保持27不变，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。仅有气缸上表面导热良好，其他部分及活塞绝热，现对B中气体缓慢加热，当B中气体温度升高至多少时，A中气体体积减小为。

14．（16分）如图所示，一绝缘水平桌面，空间存在一广域匀强电场，强度大小为，现同时将两个质量均为的滑块、由静止释放在桌面上。已知两滑块AB均带正电，电荷量大小为q，且间的距离为。已知滑块、与轨道间的动摩擦因数分别为和，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块之间发生的碰撞为弹性碰撞，且无电荷转移，滑块可视为质点。求：
(1)两滑块从静止释放开始经过多长时间，滑块之间发生第二次碰撞；
(2)从释放到最终停止所运动的位移。

15．（12分）在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E，水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球A和B，两小球质量均为m，A球带电荷量为，B球不带电，A、B连线与电场线平行，开始时两球相距L，在电场力作用下，A球与B球发生对心弹性碰撞．设碰撞过程中，A、B两球间无电量转移．

(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?
(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中，若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外)，可以在水平面内加一与电场正交的磁场．请写出磁场B与时间t的函数关系．



参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A
【解析】
AB．原子核衰变过程，一次α衰变核电荷数和质量数分别减少2和4，一次β衰变核电荷数不变，质量数增加1，所以要经过4次α衰变和4次β衰变，A正确，B错误；
C．氡核的质子数为86，质量数为222，中子数为136，C错误；
D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，几个原子核不具有统计意义，D错误。
故选A。
2、C
【解析】
A. m1由C点下滑到A点过程中，两球沿绳子方向的速度大小相等；m1由C点滑下去一段后，绳子与圆的切线不重合，而是类似于圆的一根弦线存在，m2一直沿竖直方向上升，所以两球速度大小不相等，故A项错误；
B.重力对m1做功的功率

指的是竖直分速度，m1从C点静止释放，所以C点处m1的竖直分速度为零；m1恰好能沿圆弧下滑到A点，A点处m1的竖直分速度也为零；从C点到A点过程中，m1的竖直分速度不为零；所以整个过程中m1的竖直分速度从无到有再从有到无，也就是一个先变大后变小的过程，所以重力对m1做功的功率先增大后变小；故B项错误；
CD. m1 从C点静止释放，恰好能沿圆弧下滑到A点，则据几何关系和机械能守恒得：

解得：
m1=2m2
故C项正确，D项错误。
3、C
【解析】
AB.由图像可知，在前8s内，甲的位移
x′=vt=48m
乙的位移
x″=·12m=48m
说明t=8s时刻两车第二次并排，选项AB均错误；
C.两车第二次并排后，设经过△t时间两车第三次并排，有：
v·△t=v1·△t-
解得△t=2s，两车恰好在乙速度为零时第三次并排，第三次两车并排的时刻为t=10s，选项C正确；
D.由图像可知，前10s内两车在t=4s时刻两车距离最大（图像上左侧的梯形面积），
△x=×6m=18m
选项D错误。
4、D
【解析】
A、由表达式可知，交流电源的频率为50 Hz，变压器不改变交变电流的频率， A错误；
B、交变电源电压，而电压表读数为有效值，即电压表的示数是， B错误；
C、电流表A2示数为1A，由电流与匝数成反比得通过电流表A1的电流为0.2A，， C错误；
D、通过电阻R的电流是1A，电动机两端的电压等于变压器的输出电压，由得，变压器的输出电压为：，此电动机输出功率为：， D正确；
故选D．
5、A
【解析】
对情况一的整体受力分析，受重力、支持力和拉力：
①
再对小球分析：

②
③
联立①②③解得：，；
再对情况二的小球受力分析，据牛顿第二定律，有：

④
解得，由于M＞m，所以；
细线的拉力：
⑤
A正确，BCD错误。
故选A。
6、C
【解析】
当拉力F小于最大静摩擦力，物体的位移为零；当F大于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可得：
F﹣μmg=ma1
物体在足够大的水平力F作用下的加速度
a1=
撤去拉力后，物体的速度

撤去拉力后，物体的加速度

物体继续滑行直至停止，运动的时间

物体运动的总位移

可见，作用时间t不变，s﹣F是一元二次函数，是开口向上的抛物线，故C正确，ABD错误。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；
B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；
D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。
故选D。
8、BD
【解析】
A．电场力对物块A做正功

物块A的电势能减少，其电势能减少量为，故A错误；
B．当物块B刚要离开挡板C时，弹簧的弹力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有

对A，根据牛顿第二定律得

未加电场时，对A由平衡条件得

根据几何关系有

联立解得：此时物块A的加速度为

故B正确；
C．此时电场力做功的瞬时功率为

故C错误；
D．根据功能关系知电场力做功等于A与弹簧组成的系统的机械能增加量，物块A的机械能增加量为

则弹簧的弹性势能变化了

故D正确；
故选BD。
9、CD
【解析】
对小物体分别在三处静止时所受力分析如图所示：

A．结合平衡条件，由图，小物体在P、N两点时一定受四个力的作用，而在M处不一定。故A错误。
B．小物体静止在P点时，摩擦力f=mgsin30°，静止在N点时：f′=mgsin30°+F′cos30°，静止在M点时：f″=mgsin30°-F′cos30°，可见静止在N点时所受摩擦力最大。故B错误。
CD．小物体静止在P点时，设库仑力为F，受到的支持力：N=mgcos30°+F，在M、N点时：N′=mgcos30°+F′sin30°，由库仑定律知：F＞F′，故N＞N′，即小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等。故CD正确。
故选CD。
10、ACD
【解析】
A．横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速
m/s
故A正确；
B．t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；
C．由图可知，波长8m，则传播距离
6m=
则传播时间为
0.6s=0.75T
解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；
D．经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；
E．t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。
故选ACD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 B
【解析】
（1）[1]．A经过光电门时的速度：
；
（2）[2]．A、运动过程中重物B要受到空气阻力作用，为减小实验误差，应将B 改换成密度大而体积小的重物，故A错误；
BC、挡光片的宽度越小，挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度，为减小实验误差，应减小挡光片的挡光宽度b，故B正确，C错误；
D、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小，为减小实验误差，应增大挡光片上端到光电门的距离h，故D错误；
故选B．
（3）[3]．设B的质量为m，则A的质量为3m，由机械能守恒定律得：

整理得
gh=v2
即：

12、C 104.4 大于
【解析】
(1)[1]本实验为了减小实验误差，应满足滑动变阻器的最大阻值远小于电流表的内阻，即应选用C
(2)[2]根据实验电路图连接实物图如图所示

(4)[3]由实验原理可知

[4]由于闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数为3mA，调节电阻箱R0，使电流表的示数为1mA，读出此时电阻箱的阻值R1；电阻箱阻值变大，并联等效电阻变大，故并联部分分担电压增大，由于电阻箱两端电压变大，故电阻箱阻值偏大，故电流表内阻测量偏大。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、972K
【解析】
(1)对A中气体由玻意耳定律可得
pAV=
解得
=2.5×105Pa
对活塞由平衡条件可知

解得
=2.7×105Pa
对B中气体由理想气体状态变化方程

解得
TB=972K
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)两滑块由静止释放后，对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律得

得

对有，故静止，则

得

设发生第一次碰撞前的瞬间滑块的速度是，则

碰后滑块、的速度分别是、，由弹性碰撞得：
由动量守恒定律

由能量守恒定律

解得，
滑块开始做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得

可解得

设滑块运动时间后停止运动，则



由于，停止运动时二者仍未发生第二次碰撞，即

得

故

(2)由(1)知，每次碰撞后先减速到零，再次与碰撞，又

最终，将静止在斜面上，设下滑的位移为，由能量守恒得：

解得

15、 (1) (2) (3) ( )
【解析】
（1）A球的加速度，碰前A的速度；碰前B的速度
设碰后A、B球速度分别为、，两球发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒定律有：
，
所以B碰撞后交换速度：，
（2）设A球开始运动时为计时零点，即，A、B球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为、；由匀变速速度公式有：
第一次碰后，经时间A、B两球发生第二次碰撞，设碰前瞬间A、B两球速度分别为和，由位移关系有：，得到：
；
由功能关系可得：
（另解：两个过程A球发生的位移分别为、，，由匀变速规律推论，根据电场力做功公式有：）
（3）对A球由平衡条件得到：，，
从A开始运动到发生第一次碰撞：
从第一次碰撞到发生第二次碰撞：
点睛：本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合，虽然A球受电场力，但碰撞的内力远大于内力，则碰撞前后动量仍然守恒．由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度．那么A球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动，直到发生第二次碰撞．题设过程只是发生第二次碰撞之前的相关过程，有涉及第二次以后碰撞，当然问题变得简单些．