2023届高三下学期5月新高考物理考前冲刺卷 【福建专版】（含解析）

2023届新高考物理考前冲刺卷 【福建专版】
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.X射线在医学上常用于透视检查，工业中用于探伤。已知X射线是一种频率极高（仅次于γ射线）的电磁波。则下列说法正确的是( )
A.α射线的电离作用小于X射线的
B.β衰变的实质是原子核外电子跃迁
C.β射线的穿透本领小于X射线的
D.γ射线实质是高速中子流，可用于医学上的放射治疗
2.如图所示，同一平面内有两根互相垂直且彼此绝缘的长直导线1、2，两导线交于O点并通有相同大小、方向如图中所示的电流。四边形abcd为正方形，其中心与两导线的交点O重合。已知a点的磁感应强度大小为B，下列说法正确的是( )
A.b点的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外
B.c点的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外
C.若撤去直导线1，d点的磁感应强度大小为
D.若撤去直导线2，c点与a点的磁感应强度相同
3.某国际团队使用望远镜上安装的暗能量相机，发现了3颗隐藏在太阳强光中的近地小行星，将其中一颗命名为2021PH27。在一年中的前5个节气间该小行星的位置如图所示。已知该小行星近日点到太阳的距离为日地距离的，一年近似取360天，可近似认为24个节气在一年内均匀分布。可能用到的数据：。则该小行星经过近日点和远日点时的动能之比约为( )
A.1156:25 B.169:5 C.961:25 D.1521:100
4.如图所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，电源输出的电压有效值恒为U，理想电流表A和滑动变阻器R与变压器原线圈连接，阻值为的定值电阻接在副线圈两端。已知滑动变阻器R的最大阻值为，现调节滑动变阻器R的滑片，下列说法正确的是( )
A.电流表的示数与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系为
B.电源输出的最小功率为
C.当滑动变阻器接入电路的阻值为时，定值电阻两端的电压最大
D.滑动变阻器的最大功率为
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。
5.一滑雪运动员在倾角为30°的斜面上练习滑雪。他从A点水平滑出赛道，在空中滑行一段时间后降落在B点，则他( )
A.落在斜面时的速度方向垂直于斜面
B.落在斜面时的位移与初速度成正比
C.在空中滑行的时间与初速度成正比
D.从A点滑行到距斜面最远所用的时间与初速度成正比
6.如图所示，某玻璃砖的截面为半径为R的半圆，半圆顶端与光屏相切，切点为，由a和b两种色光组成的复色光斜射到圆心O，图中，光屏上两光点间距，其中a光对应光点A，光在真空中的传播速度为c，则( )
A.玻璃砖对a光的折射率为 B.b光在玻璃砖中的传播时间为
C.a光的频率大于b光的频率 D.增大间距增大
7.如图所示，固定在水平绝缘桌面上的光滑金属导轨，宽处间距为L，窄处间距为，导轨所在区域分布有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。由同种材料制成、横截面积相同的金属杆cd（长为L）和ef（长为），分别垂直导轨宽处和窄处静止放置，两杆与导轨始终接触良好。现给金属杆cd水平向右、大小为的初速度，不考虑杆cd进入导轨窄处后的运动过程。已知金属杆ef的质量为m、电阻为R，不计导轨电阻。在金属杆cd开始运动后的足够长时间内，下列说法正确的是( )
A.回路中的最大电流为 B.金属杆cd的最小速度为
C.回路中产生的焦耳热为 D.通过杆某一横截面的电荷量为
8.如图所示，竖直平面内有圆心为O、半径为R的圆，水平直径上两端点分别固定带电荷量为的点电荷，BD为竖直直径，P为OB的中点，且两点间的电势差大小为U。一带电荷量为、质量为m的小球以一定初速度从D点开始竖直向下运动，经过P点时加速度大小为，在间运动时加速度始终大于。忽略小球所带电荷对电场分布的影响，重力加速度为g，取无穷远处为零电势点。则小球从D到B的过程中( )
A.经过O点时的速度最小 B.经过O点时的加速度大小为g
C.机械能先减小后增大 D.初动能可能为
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9.（4分）图示为一定质量理想气体压强与体积的关系图象，A到B过程和C到D过程气体发生等温变化，D到A过程和B到C过程气体发生绝热变化，则气体在状态D的内能_______在状态B的，状态D到状态A的过程中外界对气体做的功_______气体内能增加量。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
10.（4分）图甲为艺术体操运动员在连续抖动绸带，绸带的运动可简化为一列沿x轴正方向传播的简谐横波。在时刻的波形如图乙中实线所示，时刻的波形如图乙中虚线所示，已知（T为该简谐波的周期），则该简谐横波的波速为________m/s，平衡位置在处的质点在0~0.6 s内通过的路程为________cm。
11.（6分）某同学用如图甲所示的装置做验证动量定理实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门。初始时静止，细绳拉紧，然后同时释放小球，一段时间后遮光条通过光电门，当地重力加速度为。
（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。
（2）测得小球A（含遮光条）、B的质量分别为，则小球A加速上升过程的加速度大小为________。
（3）测得遮光条通过光电门的时间为，遮光条从释放至到达光电门的时间为，则两球的动量增加量之和为________kg·m/s，球重力的冲量大小之差为________N·s。（计算结果保留2位有效数字）
12.（8分）某同学计划测量一电源的电动势、内阻和未知电阻的阻值，该同学设计的电路图如图甲所示。
（1）请结合所给电路图，在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验步骤如下：
①闭合，多次调节电阻箱的阻值，记录其阻值及对应电流表的示数；
②保持闭合，断开，多次调节电阻箱的阻值，记录其阻值及对应电流表的示数；
③根据记录的数据，作出两条图线，如图丙所示。
由所作图线可得电源的电动势______，内阻______，未知电阻的阻值______。（用图丙中所给字母表示）
（3）若考虑电流表内阻的影响，电源电动势的测量值______真实值，内阻的测量值______真实值，电阻的测量值______真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
13.（10分）如图所示，在竖直面内两光滑的硬直杆连接成V形，O点固定在水平天花板上，两杆与天花板间的夹角分别为74°、53°，OB杆的端点B与水平地面间的距离为h，轻质小环套在OA上，质量为m的小球套在OB上，轻质细线的两端分别与环、球连接，开始时环与球都保持静止，OB对小球的弹力大小为，小球静止在P点，两点间的距离为，重力加速度g取，某时刻剪断细线。
（1）求剪断细线前杆OA对小环的弹力和剪断细线后小球到达B点时的动量大小；
（2）若剪断细线后小球从P点到达水平地面的过程重力的冲量大小为，求h。
14.（12分）某游乐项目可简化为利用纸带把滑块拉到平台上，如图所示。光滑固定斜面的倾角，长度，纸带平铺在斜面上，下端与斜面底端对齐。可视为质点的滑块放在纸带上静止在斜面正中间，滑块与纸带间的动摩擦因数，重力加速度，。现用力沿斜面向上匀加速拉动纸带。
（1）若在滑块到达斜面顶端前纸带被拉出，试计算拉动纸带的加速度不得小于多少；
（2）若滑块能运动到平台上，试计算拉动纸带的加速度不得超过多少。
15.（16分）某种粒子分析器由偏转电场和偏转磁场组成，其示意图如图所示，整个装置处于真空中。偏转电场的极板均水平放置，偏转电场两极板长度和间距均为，两极板间加电压为的正弦式交流电。在偏转电场右侧适当位置有一夹角，半径为R的扇形区域OPQ，该区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，OP边与偏转极板中心轴线MN垂直，扇形圆心O点与轴线MN的距离为。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子连续不断地以初速度沿轴线MN射入偏转电场，所有离子均进入磁场且垂直OQ边离开磁场。已知离子在电场中运动的时间远小于两极板间所加交流电的周期，不计离子的重力和离子间的相互作用，。求：
（1）磁场区域的磁感应强度B的大小与方向；
（2）离子经过OQ时，与O点的距离的范围；
（3）偏转电场两极板的右端到OP边的距离d。
答案以及解析
1.答案：C
解析：根据题意可知X射线的频率仅次于γ射线，则其穿透能力较强，电离能力较弱，A错误，C正确；β衰变的实质是原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，B错误；γ射线是电磁波，不是高速中子流，D错误。
2.答案：C
解析：第一步：分析b点磁感应强度的大小和方向
b点到直导线1和直导线2的距离相等，两导线在b点产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则可知，两导线在b点产生的磁感应强度方向相反，故b点的磁感应强度大小为零，A错误。
第二步：分析c点磁感应强度的大小和方向
c（a）点到直导线1和直导线2的距离相等，两导线在c（a）点产生的磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向里（外），故c点的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，B错误。
第三步：分析撤去直导线1后d点的磁感应强度大小
设直导线1在a点产生的磁感应强度大小为，则有，得，又直导线2在a点和d点产生的磁感应强度大小相等，故撤去直导线1时d点的磁感应强度大小为，C正确。
第四步：分析撤去直导线2后两点的磁感应强度关系
撤去直导线2，根据安培定则可知，直导线1在c点与a点产生的磁感应强度方向相反，D错误。
3.答案：C
解析：第一步：结合题述、题图分析小行星的周期
一年共有24个节气，则相邻两节气的间隔约15天，故立春到清明总共相差约60天，又小行星2021PH27在椭圆轨道上绕太阳运动，则小行星的运动周期约为120天。
第二步：由开普勒行星运动定律确定小行星轨道参数
小行星2021PH27和地球均绕太阳运动，设小行星轨道的半长轴为a，地球的轨道半径为R，由开普勒第三定律有，则，又小行星近日点到太阳的距离为日地距离的，则小行星2021PH27远日点到太阳的距离约为，由开普勒第二定律可知，小行星经过近日点和远日点时的速度之比为31:5，则该小行星经过近日点和远日点时的动能之比约为961:25，C正确。
4.答案：D
解析：变压器原、副线圈两端电压之比为，电流之比为，由能量守恒定律有，由欧姆定律可得，综合可得，A错误；电源输出的功率为，当最小，为，B错误；当最大时，最大，定值电阻两端的电压最大，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，C错误；滑动变阻器的功率为，结合可得，当最大，最大值为，D正确。
5.答案：CD
解析：运动员落在斜面上时速度方向不可能垂直于斜面，A错误。落在斜面上时有，解得，所以在空中滑行的时间与初速度成正比，C正确。落在斜面时的位移为，与初速度平方成正比，B错误。距斜面最远时速度方向与斜面平行，可得从A点滑行到距斜面最远所用的时间，D正确。
6.答案：AB
解析：由题意可知，对a光有，解得，A正确；由几何关系可知，故b光的折射角，有，解得光在玻璃砖中的传播速度为，传播时间为，解得，B正确；因，故a光的频率小于b光的频率，C错误；增大，当时，AB间距为0，D错误。
7.答案：AC
解析：当cd杆刚开始运动时，回路中的总电动势，此时回路中的总电动势最大，结合题述和电阻定律可知，cd杆质量为、电阻为，故回路中的最大电流为，A正确；当时，回路中没有电流，金属杆不再受到安培力，开始做匀速直线运动，此时金属杆cd的速度最小，有，可知，设从开始到达到这一状态所用时间为t，根据动量定理有，解得，B错误；由能量守恒定律可得，解得，C正确；由，有，解得，D错误。
8.答案：BCD
解析：设P点的场强大小为E，小球在P点时有，可得，又小球在PB间运动时加速度大于，则PB间场强大于E，且方向竖直向下。根据对称性可知小球在OD中点时所受合力为零，小球先减速后加速，在OD中点时速度最小，A错误；O点的场强为零，小球在O点只受重力，加速度大小为g，B正确；从D到B的过程，电场力先做负功后做正功，小球的机械能先减小后增大，C正确；设OD中点为F，根据对称性可知，点电势相等，则两点间的电势差也为U，使小球能经过F点即可使小球到达B点，由，有，D正确。
9.答案：小于；等于
解析：由题图可知，气体在状态B的压强和体积均大于在状态D的，根据理想气体状态方程可知，气体在状态B的温度大于在状态D的温度，又气体在状态A的温度等于在状态B的温度，气体在状态C的温度等于在状态D的，一定质量理想气体的内能只与温度有关，则气体在状态D的内能小于在状态B的；气体从状态D到状态A的过程体积减小，外界对气体做正功，气体与外界无热交换，则气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知外界对气体做的功等于气体内能的增加量。
10.答案：10；60
解析：根据和题图乙，可知波长，即，则波速。又由题图可知，该列波的振幅，故处的质点在0~0.6 s内通过的路程。
11.答案：（1）4.40
（2）1.96
（3）0.50；0.52
解析：（1）根据游标卡尺的读数规则可知遮光条的宽度为；
（2）根据牛顿第二定律有，解得；
（3）遮光条经过光电门时的速度为，两球的动量增加量之和为，球重力的冲量大小之差为。
12.答案：（1）如图所示
（2）；a；
（3）等于；大于；等于
解析：（2）闭合开关时，由闭合电路欧姆定律有，则，闭合开关、断开开关时，由闭合电路欧姆定律有，则，结合所作图线可得，。
（3）设电流表的内阻为，则（2）中式子，分别变为，则电流表内阻对电源电动势的测量和未知电阻阻值的测量没有影响，但会使电源内阻的测量值偏大。
13.答案：（1）见解析
（2）9 m
解析：（1）剪断细线前，设杆OA对环的弹力为F，细线上的拉力为T，由受力分析可知，F与T等大反向，即细线与OA垂直
由几何关系知
则细线与OB的夹角为37°
杆OB对小球的弹力与杆OB垂直
有
解得
剪断细线，小球由P运动到B，由动能定理可得
小球在B点的动量为
解得
（2）小球沿着OB下滑的加速度为，小球从P到B的运动时间为
设小球从B点到水平地面的运动时间为
从P到水平地面，小球重力的冲量大小为
对小球由B点到水平地面的过程
有
解得
14.答案：（1）
（2）
解析：（1）设纸带加速度为时，滑块到达斜面顶端时纸带恰好被拉出。滑块加速度为
对滑块，由牛顿第二定律有
滑块位移
纸带位移
联立可得
若在滑块到达斜面顶端前纸带被拉出，拉动纸带的加速度不得小于
（2）设纸带加速度为时，滑块先以加速度加速，离开纸带后在斜面上以加速度大小减速，到达斜面顶端时速度恰好减到0。
对滑块，由牛顿第二定律有
设滑块加速时间为，减速时间为，最大速度为
由平均速度位移公式，有
又有
可得
由位移关系，有
可得
若滑块能运动到平台上，拉动纸带的加速度不得超过
15.答案：（1）见解析
（2）
（3）
解析：（1）沿MN射入磁场的离子在电场中不偏转，有
得
由左手定则可得B的方向为垂直纸面向外
（2）极板间电压为最大偏转电压时，设竖直方向加速度为a，则有
水平方向有
竖直方向有
解得
设离子飞出极板时速度与水平方向的夹角为α，则有
由可得离子在磁场中运动的轨迹半径为
此时离子的两种可能的轨迹如图所示
离O最远时，
离O最近时，
综上所述，离子经过OQ时，与O点的距离范围为
（3）由几何关系可知，离子从进入电场到进入磁场，在竖直方向上的偏移量为
在中，
则
联立解得