2023届福建省南平市高三下学期第三次质量检测物理试题（解析版）

南平市2023届高中毕业班第三次质量检测物理试题一、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.福建南平茶文化久负盛名，“风过武夷茶香远”“最是茶香沁人心”。人们在泡大红袍茶时茶香四溢，下列说法正确的是（）A.茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力B.茶香四溢是扩散现象，泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈，茶香越浓C.茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力D.茶香四溢是布朗运动现象，说明分子在永不停息地做无规则运动【答案】B【解析】【详解】CD．“茶香四溢”是扩散现象，故C、D错误；A．茶香四溢是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故A错误：B．物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以茶水温度越高，分子的热运动越剧烈，茶香越浓，故

B正确。故选B。2.回旋加速器工作原理如图所示，置于真空中的两个半圆形金属盒半径为R，两盒间留有一狭缝接有频率为f的高频交流电，加速电压为U，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。若A处粒子源产生的氘核在狭缝中被加速，不考虑相对论效应和重力的影响，不计粒子在电场中的加速时间。则（）A.氘核离开回旋加速器时的最大速率随加速电压U增大而增大B.氘核被加速后的最大速度可能超过C.氘核第n次和第次经过两金属盒间狭缝后的轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速粒子【答案】D【解析】【详解】A．根据可得可知氘核离开回旋加速器时的最大速率与加速电压U无关，故A错误；B．氘核被加速后的最大速度时的半径为R，则故氘核被加速后的最大速度不可能超过，故B错误；C．氘核第n次和第次经过两金属盒间狭缝后的分别有解得又则则氘核第n次和第次经过两金属盒间狭缝后的轨道半径之比为故C错误；D．回旋加速器的周期为由于氘核和粒子的比荷相等，所以不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能加速粒子，故D正确。故选D。3.在研究光电效应中，当不同频率的光照射某种金属时，以遏止电压为纵坐标，入射光波长的倒数为横坐标，作出图像如图所示。其横轴截距为a，纵轴截距为、元电荷电量为e。则（）A.普朗克常量为B.该金属的截止频率为C.该金属的逸出功为beD.遏止电压与入射光波长倒数成正比【答案】C【解析】【详解】D．根据爱因斯坦光电效应方程可知D错误；ABC．由题可知解得截止频率为AB错误，C正确。故选C。4.如图甲，对花样跳水的最早描述出现在宋人孟元老《东京梦华录》中：“又有两画船，上立秋千，……筋斗掷身入水，谓之水秋千。”某次“水秋千”表演过程如图乙，质量为m的表演者，以O点为圆心荡到与竖直方向夹角的B点时，松手沿切线方向飞出。若在空中经过最高点C时的速度为v，水秋千绳长为l，A为最低点，表演者可视为质点，整个过程船体静止不动，不计空气阻力和绳的质量，重力加速度为g。则（）

A.表演者在C处重力的瞬时功率为mgvB.表演者从A运动到B过程中，处于失重状态C.表演者在A处受到秋千的作用力大小为D.若B到水面的高度为CB间高度的3倍，则落水点到B点的水平距离为【答案】D【解析】【详解】A．在空中经过最高点C时的速度为v，此时的竖直方向速度为0，则根据可知表演者在C处重力的瞬时功率为0，故A错误；B．从A运动到B的过程中，表演者做曲线运动，则支持力与重力的合力提供向心力，则加速度指向O点，故处于超重状态，故B错误；C．从A运动到B的过程中，由动能定理可知从B点做斜抛运动，则表演者在A处受到秋千的作用力大小为F，则则表演者在A处受到秋千的作用力大小为故C错误；D．由于B到水面的高度为CB间高度的3倍，设CB间高度为h，则B到水面的高度为3h，由于从C点开始做平抛运动，故从B点运动到最高处由运动学公式可得解得CB的水平位移为故落水点到B点的水平距离为故D正确。故选D。二、多项选项题：本题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.如图，飞力士棒是一种物理康复器材，其整体结构是一根两端带有配重的弹性杆。用户在健身训练时，使杆体发生振动，从而使杆体带动手臂肌肉运动，改变配重可以改变杆体振动快慢，以达到最佳锻炼效果。若杆体振动越快，则（）A.手臂肌肉的振动快慢程度保持不变B.手臂肌肉的振动一定越快C.手臂肌肉的振动幅度一定越大D.手臂肌肉的振动幅度不一定越大【答案】BD【解析】【详解】AB．手臂肌肉在杆体带动下做受迫振动，则杆体振动越快，手臂肌肉的振动一定越快，选项A错误，B正确；CD．当驱动力的频率接近固有频率时，受迫振动的振幅越大，则杆体振动越快时，手臂肌肉的振动幅度不一定越大，选项C错误，D正确。故选BD。6.如图，光滑绝缘水平地面上有一水平绝缘轻弹簧左端固定，右端与一质量为m、电荷量为的滑块P（可视作质点）拴接，沿水平方向建立x轴，沿x轴加一水平方向电场（图中未画出），x轴上的电势随位置x的变化关系如图所示。滑块从弹簧原长处静止释放（未超出弹性限度），沿x轴正方向运动直至速度为零的过程中（）A.电场的电势越来越低，电场强度越来越小B.滑块的加速度先增大后减小C.当滑块的速度最大时，弹簧弹性势能与滑块动能之和最大D.滑块克服弹力做的功等于电势能的减少量【答案】AD【解析】【详解】A．由x轴上电势随位置x的变化关系图像，可知电场的电势越来越低，由图像的斜率表示电场强度，可知电场强度越来越小，A正确；B．由题意可知，沿x轴正方向电势降低，即电场方向沿x轴正方向。滑块P沿x轴正方向运动时，受到向右的电场力和向左的弹力，开始两力的合力方向沿x轴正方向，且合力由大变小，当合力是零时，加速度是零，滑块P速度最大，随沿x轴正方向运动位移的增大，电场强度逐渐减小，弹力逐渐增大，其合力方向向左，且逐渐增大，当滑块P速度是零时，弹力最大，因此滑块P的加速度先减小后增大，B错误；C．由题意可知，滑块P运动中，电势能的减少量等于滑块动能的增加量与弹簧的弹性势能的增加量之和，因此滑块P速度是零时，电势能的减少量最大，则有弹簧弹性势能与滑块动能之和最大，C错误；D．由以上分析可知，滑块P速度是零时，电势能的减少量最大，且全部转化为弹簧的弹性势能，即为滑块P克服弹力所做的功，D正确。故选AD。7.如图，一位运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，在此期间运动员与地面的夹角逐渐减小，但仍保持平衡状态，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。在运动员缓慢向后倾倒过程中（）A.地面对运动员的支持力大小不变B.地面对运动员的摩擦力大小不变C.地面对运动员的作用力大小变大D.地面对运动员的作用力大小不变【答案】AC【解析】【详解】对运动员受力分析，运动员受重力G、绳子的拉力T、地面对运动员竖直向上的支持力FN、水平向左的摩擦力f，如图则可知即随着运动员与地面夹角的逐渐变小，地面对运动员支持力的大小不变，地面对运动员的摩擦力变大，则地面对运动员的合力变大，故AC正确，BD错误。故选AC。8.水星是地球上较难观测的行星，因为它离太阳太近，总是湮没在太阳的光辉里，只有水星和太阳的距角（地球和水星连线与地球和太阳连线的夹角）达最大时（称为大距，如图所示），公众才最有希望目睹水星。2023年1月30日凌晨，上演今年首次水星大距。已知水星公转周期约为地球公转周期的，水星和地球公转轨道均视为圆形。则（）A.可以求出水星与地球质量之比B.一年内至少可以看到6次水星大距C.大距时，水星和太阳距角的正弦值约为D.太阳分别与水星和地球连线在相同时间内扫过的面积相等【答案】C【解析】【详解】A．由可得可知可以求出水星与地球轨道半径之比，无法求得质量之比。故A错误；B．一年时间设为T，则两星球公转角速度大小为两次大距时间间隔为一年内能看到水星的次数为故B错误；C．由A项分析知故C正确；D．开普勒第二定律是针对同一环绕天体而言的，太阳分别与水星和地球的连线在相同时间内扫过的面积不相等。故D错误。故选C。三、非选择题，共60分，考生根据要求作答。9.宽阔水面下方h处安装一个发出红光的点光源（水对红光的折射率为n），在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，其面积为________。若换成发出蓝光的点光源，则水面上被照亮的圆形区域面积将________（选填“增大”或“减小”）。【答案】①.②.减小【解析】【详解】[1][2]由全反射知识可知，当光发生全反射时，此位置为水面上距离点光源最远的被照亮的区域，如图则有解得则照亮区域面积为若换成发出蓝光的点光源，频率更大，折射率n更大，则面积更小。10.如图为某型号霓虹灯供电变压器的结构示意图，交流电源输出电压表达式为，若霓虹灯两端瞬时电压至少为9.3kV时才能发光。为了让霓虹灯发光，霓虹灯应该接在________（选填“1、2”或“3、4”）间；若1、2间的匝数为，3、4间的匝数为，则至少为________。【答案】①.3、4②.30【解析】【详解】[1]交流电源输出电压表达式为，则电源输出的最大电压瞬时值为310V，若霓虹灯两端瞬时电压至少为9.3kV时才能发光，则变压器应该为升压变压器，则霓虹灯应该接在3、4间；[2]最小时，3、4间电压应为9300V，根据变压规律可得11.某学习小组利用如图甲实验装置探究小车的加速度与力的关系。（1）要用钩码所受的重力作为小车受到的合力，则应先平衡摩擦力，同时使钩码的质量________（选填“远小于”、“等于”或“远大于”）小车的质量；（2）保持小车质量不变，改变钩码（质量均为m）的个数n，测出小车对应的加速度a；（3）作出图线如图乙所示，则说明在小车质量一定时，加速度与合力成正比：（4）若该图线斜率为k，当地重力加速度为g，则小车的质量________，测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值【答案】①.远小于②.③.大于【解析】【详解】（1）[1]根据牛顿第二定律，对钩码和小车整体对小车整理得要用钩码所受的重力作为小车受到的合力，则使钩码的质量远小于小车的质量；（2）[2]用钩码所受的重力作为小车受到的合力，根据牛顿第二定律整理得结合图像可得[3]实际上，钩码本身也有加速度，则整理得结合图像可得小车的质量真实值即测量值大于真实值。12.某实验兴趣小组利用如图甲所示电路，测量电源的电动势E和表盘数字不清但刻度清晰的毫安表量程。待测电源电动势E约为10V、内阻不计，图中内阻很大的电压表量程为10V，电阻箱R最大阻值为，毫安表内阻，定值电阻阻值约为，S为开关。（计算结果均保留两位有效数字）（1）先对电表机械调零，闭合开关，多次调节电阻箱，记录多组阻值R和电压表的相应读数U；（2）根据图甲所示电路，________（用R、、E和表示）；（3）画出图像如图乙，电动势________V；（4）调节电阻箱阻值为时，电压表读数为，此时毫安表指针指在刻度盘中央位置，则毫安表的量程________mA；（5）将此毫安表与电阻箱、一节干电池（电动势1.5V）、开关及导线等改装成欧姆表，如图丙所示，用它来测量一未知电阻，指针指在图丁的位置，则________Ω。【答案】①.②.9.1③.20④.50【解析】【详解】（2）[1]由图甲，根据欧姆定律得联立可得（3）[2]由图乙可知纵轴截距为。由上式可得解得（4）[3]当，时，由欧姆定律可得则毫安表的量程（5）[4]此欧姆表的内阻为此时毫安表的示数为，则未知电阻阻值为13.下雨时，为什么蚊子不会被雨滴砸死？科学家研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是很快与雨滴融为一体，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为m，漂浮在空气中（速度为零）；雨滴质量为nm，雨滴所受空气阻力与下落速度成正比，比例系数为k，击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，蚊子与雨滴融为一体时间为，蚊子重力不计。求：（1）蚊子与雨滴融为一体后，蚊子的速度大小v；（2）蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力F。【答案】（1）；（2）【解析】详解】（1）击中蚊子前，雨滴已经匀速竖直下落，则有蚊子与雨滴融为一体，有解得（2）对蚊子由动量定理有解得14.如图甲，倾角的足够长光滑导轨，导轨间距，该端接有的定值电阻，导轨处在磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量、阻值的金属棒，在平行于导轨的拉力F作用下，由静止开始从CD处沿导轨向上加速运动，金属棒的速度—位移图像如图乙所示，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度，求：（1）通过金属棒的电荷量为1C时，金属棒的位移大小；（2）速度时，电阻R的发热功率；（3）金属棒从CD处沿导轨向上运动的过程中，外力F做的功。【答案】（1）4m；（2）0.75W；（3）10J【解析】【详解】（1）由可得（2）速度时所以电阻R的发热功率（3）极短位移内安培力做功金属棒从CD处沿导轨向上运动的过程中对求和即为图乙图线与坐标轴所围面积S。所以安培力做功为由动能定理可得，解得15.如图，在三维坐标系Oxyz中有一长方体空间区域，与Oyz平面平行的截面是以