2023届福建省泉州市高三下学期质量监测（三）物理试题含答案解析

泉州市2023届高中毕业班质量监测（三）高三物理一、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.据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中，用了5小时16分钟跑完42.195公里的全马，在该次比赛中（）A.该老师不能看成质点 B.5小时16分钟指的是时刻C.该老师的位移是42.195公里 D.可以求出该老师的平均速率2.如图，被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，看上去变得锃亮。这属于光的（）A.折射现象 B.全反射现象 C.干涉现象 D.衍射现象3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（）A.气体内能保持不变B气体分子数密度不变C.气体分子的运动速率都增加了D气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大4.三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为、，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（）A. B. C. D.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.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面两点，如图所示，若风筝在两点时，拉线的张力大小相等，风筝的重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（）A.小孩受到地面的支持力比在a点时的大B.小孩受到地面的摩擦力比在a点时的小C.风筝受到的风力方向与在a点时的相同D.风筝受到风力比在a点时的大6.国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震㨔。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）

A.地面基站可以建设在青藏高原上B.配重的线速度小于同步空间站的线速度C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动7.如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度平推空气的效果相同。已知空气密度为，重力加速度大小为g，则（）A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为C.蜂鸟的质量为D.蜂鸟的质量为8.如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为。已知传送带以恒定速度运动，线框质量为，边长为，线框与传送带间的动摩擦因数为，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为，则（）A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变C.整个线框刚好离开磁场时的速度为D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13-15题为计算题。考生根据要求作答。9.2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：，其中X为__________（选填“质子”“中子”或“电子”）；的平均结合能__________（选填“大于”“等于”或“小于”）平均结合能。10.如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5:3，矩形线圈的电阻为1.0Ω，则A的示数为__________A，矩形线圈的电动势有效值为__________V。11.某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：A．按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固定一张白纸；B．测得悬挂沙漏的摆线长度为；C．使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出；D．启动电动机，使木板以的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律；E．将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。（1）该单摆的周期为__________s；（2）取，可求得当地的重力加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）：（3）重力加速度的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”）。12.实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表（量程，内阻约为）电流表（量程，内阻约）滑动变阻器（阻值变化范围为，额定电流为）定值电阻（阻值为）待测电池组（电动势约为，内阻约为）开关、导线若干（1）该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是__________。（2）为了解决这个问题，该小组将定值电阻接入电路，请将不用的线用“×”去掉，再把需要的连线补上__________。（3）解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数和对应的电流表读数，并作出图像，如图乙所示。根据图像可得，电池组的电动势为__________，内阻为__________。13.如图，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角长的斜面。一游客坐在滑垫上，从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经时间滑到斜面底端，然后滑到水平滑道上，做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变，滑垫与滑道间的动摩擦因数处处相同，取，重力加速度。求：（1）滑垫与滑道间的动摩擦因数；（2）游客在水平滑道上滑行的距离。14.跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、II的边界平行，相距为，磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向外。之间存在匀强电场，场强大小为，方向与磁场边界垂直。质量为、电荷量为的粒子从端无初速进入电场，次经过电场加速后，从位于边界上的出射口射出。已知之间的距离为，不计粒子重力。求：（1）粒子射出时的速率；（2）磁场的磁感应强度大小；（3）粒子从端进入电场到运动至出射口的过程中，在电场和磁场内运动的总时间。15.如图甲，水平地面上放有A、B两块等长、等厚的匀质木板，A、B质量分别为m1、m2，B的左端栓接着一原长为x1的水平轻弹簧，它们中轴在同一水平线上。现让A以速度v0向静止的B运动，忽略一切摩擦。（1）求整个过程中，弹簧对A的冲量大小；（2）取一块与A相同的木板C叠放在A的正上方，A、C左右两端对齐，再让A、C起以速度v0向静止的B运动，以A接触弹簧时开始计时，弹簧的长度x随时间t的变化关系如图乙所示，t=t0时刻弹簧长度为x2。（i）求弹簧的劲度系数；（ii）若在t=2t0时刻，C的重心在B的上面，求木板长度的取值范围。泉州市2023届高中毕业班质量监测（三）高三物理一、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.据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中，用了5小时16分钟跑完42.195公里的全马，在该次比赛中（）A.该老师不能看成质点 B.5小时16分钟指的是时刻C.该老师的位移是42.195公里 D.可以求出该老师的平均速率【答案】D【解析】【详解】A．相对于全场马拉松比赛，老师形状大小可以忽略不计，可以看成质点，A错误；B．5小时16分钟为指的是时间，B错误；C．42.195公里为老师的运动轨迹的长度，是路程，C错误；D．知道老师的运动路程和时间，可以求出该老师的平均速率，D正确。故选D。2.如图，被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，看上去变得锃亮。这属于光的（）A.折射现象 B.全反射现象 C.干涉现象 D.衍射现象【答案】B【解析】【详解】碳粒层与水之间又形成了一空气层，光由空气进入水会发生折射现象，但是光线由水内部射向空气时，由于角度问题大部分光线发生了全反射，一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来，即光线在经过很多路径才传播出来，由于这些光路重叠交织在一起，所以看起来会比较亮。这是光的全反射现象所形成的。故选B。3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（）A.气体内能保持不变B.气体分子数密度不变C.气体分子的运动速率都增加了D.气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大【答案】D【解析】【详解】A．根据热力学第一定律有矿洞可视为绝热容器，即有在充气过程中，外界对气体做功，可知，气体内能增大，温度升高，A错误；B．矿洞体积一定，充气后，气体分子数增多，即气体分子数密度增大，B错误；C．根据上述，气体温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但具体到某一个分子，它的运动速率变化不确定，有可能增大，有可能减小，C错误；D．根据上述，气体温度升高，体积不变，则气体压强增大，即气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大，D正确。故选D。4.三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为、，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】令绳的全长为L，三个球一起接触之前，对A分析有三个球一起接触后，对A分析有解得故选A。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.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示，若风筝在两点时，拉线的张力大小相等，风筝的重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（）A.小孩受到地面的支持力比在a点时的大B.小孩受到地面的摩擦力比在a点时的小C.风筝受到的风力方向与在a点时的相同D.风筝受到的风力比在a点时的大【答案】BD【解析】【详解】AB．根据题意，对小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和绳子的拉力，如图所示由几何关系有风筝在点时，拉力的大小不变，与水平面夹角变大，可知，变小，变小，即小孩受到地面的支持力比在a点时的小，受到地面的摩擦力比在a点时的小，故A错误，B正确；CD．根据题意，在两点分别对风筝受力分析，由共点力平衡的特点可知，风筝受到风力与绳子拉力和风筝重力的合力等大反向，如图所示由平行四边形法则可知，风筝受到的风力方向与在a点时的不同，由于绳子的拉力和风筝的重力大小不变，在时两个力间夹角小，则合力大，即风筝受到的风力比在a点时的大，故C错误，D正确。故选BD。6.国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震㨔。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）

A.地面基站可以建设在青藏高原上B.配重的线速度小于同步空间站的线速度C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动【答案】CD【解析】【详解】A．由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故A错误；B．根据“太空电梯”结构可知配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空间站的线速度。故B错误；C．箱体在上升过程中受到地球的引力万有引力随着箱体与地球距离的增加而减小，故C正确；D．根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，故配重会做离心运动。故D正确。故选CD。7.如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度平推空气的效果相同。已知空气密度为，重力加速度大小为g，则（）A.单位时间内翅膀拍动空气的质量为B.单位时间内翅膀拍动空气的质量为C.蜂鸟质量为D.蜂鸟的质量为【答案】AC【解析】【详解】AB．设扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为单位时间内翅膀拍动空气的质量为A正确，B错误；CD．翅膀用速度平推空气，使空气速度变为0，根据动量定理则翅膀对空气的作用力大小，即等于空气对翅膀的作用力大小为由平衡关系得蜂鸟的质量为C正确，D错误。故选AC。8.如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为。已知传送带以恒定速度运动，线框质量为，边长为，线框与传送带间的动摩擦因数为，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为，则（）A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变C.整个线框刚好离开磁场时的速度为D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为【答案】BD【解析】【详解】A．由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流方向为顺时针（俯视），故A错误；B．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由一直减小至，所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方向水平向右，故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故B正确；C．由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动，有解得故C错误；D．线框穿过磁场的整个过程中初末速度为、，整个过程中摩檫力不变，所以由动能定理可得解得故D正确。故选BD。三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13-15题为计算题。考生根据要求作答。9.2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：，其中X为__________（选填“质子”“中子”或“电子”）；的平均结合能__________（选填“大于”“等于”或“小于”）平均结合能。【答案】①中子②.小于【解析】【详解】[1]由核反应中质量数和电荷数守恒可知，X为，为中子。[2]核反应方程式中，生成物比反应物稳定，所以生成物的比结合能大于反应物的比结合能，可知的平均结合能小于平均结合能。10.如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5:3，矩形线圈的电阻为1.0Ω，则A的示数为__________A，矩形线圈的电动势有效值为__________V。【答案】①.0.5②.10.3【解析】【详解】[1]由于灯泡L正常发光，所以[2]根据原副线圈的电流与匝数的关系有解得原线圈中的电流为根据原副线圈的电压与匝数的关系有解得原线圈两端的电压为根据闭合电路欧姆定律有11.某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：A．按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固定一张白纸；B．测得悬挂沙漏的摆线长度为；C．使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出；D．启动电动机，使木板以的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律；E．将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。（1）该单摆的周期为__________s；（2）取，可求得当地的重力加速度大小为__________m/s2（结果保留三位有效数字）：（3）重力加速度的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】①.2.0②.9.66③.偏小【解析】【详解】（1）[1]根据题意，由图乙可知，单摆摆动一个周期，木板移动的距离为，可得单摆周期为（2）[2]根据题意，由单摆周期公式可得，当地的重力加速度为代入数据解得（3）[3]由于计算时摆长用的摆线长，小于实际摆长，则重力加速度的测量值与真实值相比偏小。12.实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表（量程，内阻约为）电流表（量程，内阻约为）滑动变阻器（阻值变化范围为，额定电流为）定值电阻（阻值为）待测电池组（电动势约为，内阻约为）开关、导线若干（1）该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是__________。（2）为了解决这个问题，该小组将定值电阻接入电路，请将不用的线用“×”去掉，再把需要的连线补上__________。（3）解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数和对应的电流表读数，并作出图像，如图乙所示。根据图像可得，电池组的电动势为__________，内阻为__________。【答案】①.电池内阻太小②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是电池内阻太小，导致路端电压变化不明显。（2）[2]如图，用电压表测量滑动变阻器两端电压（3）[3][4]根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知U=E-I（r+R）由图丙所示图象可知，电池组电动势E=2.95V图象斜率的绝对值所以内阻为13.如图，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角长的斜面。一游客坐在滑垫上，从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经时间滑到斜面底端，然后滑到水平滑道上，做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变，滑垫与滑道间的动摩擦因数处处相同，取，重力加速度。求：（1）滑垫与滑道间的动摩擦因数；（2）游客在水平滑道上滑行的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设游客在斜面上滑行的加速度大小为，根据运动学公式、牛顿第二定律得①②由①②得③（2）游客到达斜面底端时速度大小为v，则④设游客在水平面上滑行的加速度大小为，根据运动学公式、牛顿第二定律得⑤⑥由③④⑤⑥得⑦14.跑道式回旋加速器工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、II的