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2023年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）
理科综合能力测试（物理）
第ⅰ卷（选择题共120分）
本卷共20小题，每小题6分，共120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。
13．设太阳质量为m，某行星绕太阳公转周期为t，轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为g，则描述该行星运动的上述物理量满足。
ab． cd．
答案】a14．一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是。
abcd答案】b
15．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0ω，外接r=9.0ω的电阻。闭合开关s，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势，则。
a．该交变电流的频率为10hz
b．该电动势的有效值为。
c．外接电阻r所消耗的电功率为10w
d．电路中理想交流电流表a的示数为1.0a
答案】d16．如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.
6时波形的图是。
abcd答案】c
17．在国际单位制（简称si）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、a（安培）。导出单位v（伏特）用上述基本单位可表示为。
a．m2kgs-4a-1 b．m2kgs-3a-1 c．m2kgs-2a-1 d．m2kgs-1a-1
答案】b18．如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界oo′ 平行，线框平面与磁场方向垂直。设oo′ 下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律。
abcd答案】a
第卷（非选择题共192分）
第卷必考部分共10题，共157分。
19．（18分）
（6分）在“**恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
下列说法哪一项是正确的 。（填选项前字母）
a．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上。
b．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量。
c．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放。
图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取o、a、b、c计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 hz，则打b点时小车的瞬时速度大小为___m/s（保留三位有效数字）。
（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），**其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的v1量程选用3v，内阻为6.
0kω；电压表v2量程选用15v，内阻约为30kω；r0为保护电阻；直流电源电动势e约为12v，内阻不计。
根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。
用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关s，调节变阻器r，读出电压表v1、v2的示教u1、u2。
ⅰ)某次测量时，电压表v1示数如图丙，则u1= v，可算出通过硅光电他的反向电流大小为。
ma（保留两位小数）。
ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组u1、u2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压ux 和通过反向电流ix（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立ix-ux坐标系，标出了与表中前5组ux、ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出ix-ux图线。
(ⅲ）由ix-ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时， ix与ux成___填“线性”或“非线性”）关系。
答案】⑴①c ②0.653⑵①电路连接如图所示 ②（i）1.40 0.23 (ii) 如图所示（iii）非线性。
20. （15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于o点，t端系一质量m=1.0kg的小球。
现将小球拉到a点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过b点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的c点。地面上的d点与ob在同一竖直线上，已知绳长l=1.0 m，b点离地高度h=1.
0 m，a、b两点的高度差h=0.5 m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响，求：
地面上dc两点间的距离s；
轻绳所受的最大拉力大小。
答案】⑴1.41m ⑵20n
解析】(1)小球从a到b过程机械能守恒，有。
小球从b到c做平抛运动，在竖直方向上有。
在水平方向上有。
由式解得 s=1.41m
2)小球下摆到达b点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，由、有。
由式解得 f=20n
根据牛顿第三定律
轻绳所受的最大拉力为20n。
21．（19分）质量为m、长为l的杆水平放置，杆两端a、b系着长为3l的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。
现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：
若杆与环保持相对静止，在空中沿ab方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于a端的正下方，如图乙所示。
①求此状态下杆的加速度大小a；
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？
答案】⑴⑵与水平方向夹角为60斜向右上方。
解析】(1)如图1.设平衡时，绳中拉力为ft，有。
由图知。由式解得。
2)此时，对小铁环受力分析如图2，有。
由图知，代入式解得。
如图3，设外力f与水平方向成α角，将杆和小铁环当成一个整体，有。
由式解得。即与水平方向夹角为60斜向右上方。
22．（20分）如图甲，空间存在—范围足够大的垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为b。让质量为m，电量为q（q<0）的粒子从坐标原点o沿xoy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。
若粒子以初速度v1沿y轴正向入射，恰好能经过x 轴上的a(a，0)点，求v1的大小；
已知一粒子的初建度大小为v（v>v1），为使该粒子能经过a(a，0)点，其入射角θ（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sinθ值；
如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为e的匀强电场，一粒子从o点以初速度v0沿x轴正向发射。研究表明：粒子在xoy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小e无关。
求该粒子运动过程中的最大速度值vm。
答案】⑴ 2）
解析】(1)带电粒子以速率v在匀强磁场b中做匀速圆周运动，半径为r，有。
当粒子沿y轴正向入射，转过半个圆周至a点，该圆周的半径为r1，有。
由代入式得。
如图。o、a两点处于同一圆周上，且圆心在x=a/2的直线上，半径为r。
当确定一个初速率v时，有2个入射角，分别在第象限， 有。
由解得。粒子在运动过程中仅有电场力做功，因此在轨道的最高点处速率最大，用ym表示其y坐标，由动能定理，有。
由题意，有 vm=kym
若e=0时，粒子以初速度v0沿y轴正向入射，有。
v0=kr0
由式解得。选考部分。
29．[物理-选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）
下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能ep随分子间距离r变化关系的图线是 。（填选图下方的字母）
abcd某自行车轮胎的容积为v．里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为的空气。（填选项前的字母）
abcd．
2023年高考福建卷物理
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