福建省福州市高三上学期2月质量检测（二模）物理试卷

2023~2024学年福州市高三年级2月份质量检测物理试题（完卷时间75分钟；满分100分）友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！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.福道梅峰山地公园因其美丽的红色“水杉林”，成为福州冬日新的“打卡点”。如图所示某游客根据导航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中（）A.瞬时加速度可能为零 B.平均速度大小约为4.1km/hC.位移大小为2.4km D.做匀速直线运动【答案】A【解析】【详解】A．游客根据导航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中某段时间内可能做匀速直线运动，瞬时加速度可能为零，故A正确；BC．2.4公里是路程的大小，平均速度是位移与时间的比值，由于位移大小未知，所以平均速度大小不可求解，故BC错误；D．由图可知，游客运动轨迹是曲线，游客做曲线运动，故D错误。故选A。2.东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是（）A.司南可以由铜制材料制作B.司南可以看做条形磁体，“柢”相当于磁体的N极C.司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反D.司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近【答案】D【解析】【详解】A．司南不可以用铜为材料制作，因为无法磁化，故A错误；B．司南之杓，投之于地，其柢指南，地磁场北极在地理南极，所以“柢”相当于磁体的S极，故B错误；C．地磁场的方向由南方（地磁N极）指向北方（地磁S极），与南北半球无关，故司南的“柢”在南、北半球指示的方向相同，故C错误；D．司南能“指南”是因为地球存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故D正确。故选D。3.甲同学在水平匀速直线行驶的车上，利用实验装置竖直向上提起小球，观测小球的运动情况，并作出小球的速度平方与提起高度y的关系图像（如图所示）。静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】小球速度平方与提起高度y的关系图像是坐在实验车上的甲观察的图像，即小球相对于车的速度关系图像，小球相对于车竖直提起，则图像中的速度为小球竖直方向的速度图像，由速度与位移关系公式结合图像可得小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度竖直向上，结合小球在水平方向一直做匀速直线运动可知，地面上静止的观察者乙看到的运动轨迹可能是C选项。故选C。4.滑块以一定的初速度沿倾角为，动摩擦因数为的粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端，A点为途中的一点。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图分别如图甲、乙所示。若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。对比甲、乙两图，下列说法正确的是（）A.滑块上滑和返回过程运动时间相等B.滑块运动加速度大小之比为C.滑块过A点时的速度大小之比为D.【答案】B【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律可知，上滑过程和下滑过程分别满足设频闪时间间隔为T，上滑过程加速度较大，相同位移大小时运动时间较短，故A错误；B．甲图表示上滑过程，时间间隔为3T，乙图表示下滑过程，时间间隔为4T，把上滑过程逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，由可知，加速度大小之比为，故B正确；C．利用逆向思维，滑块在A、B两点间运动，根据位移公式有结合上述解得即图甲与图乙中滑块在A、B两点间运动时间之比为，故由知故C错误；D．根据加速度比有解得故D错误。故选B。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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.某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为n，面积为S。则下列说法正确的是（）A.若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为B.图示位置穿过线框的磁通量最大C.使用变压器的目的是提高输出功率D.若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度【答案】AD【解析】【详解】A．若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为选项A正确；B．图示位置穿过线框的磁通量为零，最小，选项B错误；C．使用变压器的目的是改变输出电压，但不能提高输出功率，选项C错误；D．若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P从而增加次级线圈匝数，提高次级电压来提高灯泡亮度，选项D正确。故选AD。6.一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm，时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。当时质点5开始振动，下列说法正确的是（）A.该绳波的波长为18cm B.绳波上每个质点的振动频率相同C.质点1起振方向竖直向下 D.时，质点2加速度方向竖直向下【答案】BC【解析】【详解】A．当时质点5开始振动，此时质点1第一次回到平衡位置，则有则该绳波的波长为16cm，故A错误；B．绳子上每一个质点的起振方向都相同、振动频率都相同，都与波源的相同，故B正确；C．该波向右传播，由图可知，质点5起振方向竖直向下，则质点1起振方向竖直向下，故C正确；D．当时质点5开始振动，则0.2s传播了半个波长，即半个周期所以周期T为0.4s，则波速为则该波传到质点2的时间为则质点2在内振动的时间为则时，质点2加速度方向竖直向上，故D错误。故选BC。7.牛顿著名的“月—地检验”证明思路如下：设月球在半径为r（，R为地球半径）的轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T，从运动学角度得到月球的向心加速度为a；假定物体在地面受到的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力，都遵从与距离的平方成反比的规律，从动力学角度得到物体在地面处的重力加速度为g和物体在月球所在轨道处的加速度为。根据牛顿的思路，下列关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】AB．根据，又可得故A正确，B错误；CD．根据万有引力提供向心力可得可得故C正确，D错误。故选AC。8.地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电的小球自电场中Q点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Q点。则射出后，小球水平方向分速度、动能、机械能E及电场力瞬时功率随时间t变化图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【详解】根据题意，由于小球所受的重力和电场力的大小相等，则有小球所受合力为方向与水平方向成，指向右下A．根据题意可知，小球在水平方向上，由于电场力的作用，向左做匀减速直线运动，则有则则图像为向下倾斜的一次函数，故A错误；B．小球水平向左射出，则小球在垂直合力方向上做匀速，沿合力方向上做匀减速，则沿合力方向上的位移为由动能定理有解得可知，图像为开口向上的抛物线，故B正确；C．结合A分析可得，小球在水平方向上的位移为由功能关系有解得可知，图像为开口向上的抛物线，故C错误；D．电场力瞬时功率为可知，图像为向下倾斜的一次函数，故D正确。故选BD。三、非选择题：共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题9.“玉兔二号”装有核电池，能将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，其中x等于______，的平均结合能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）的平均结合能，从地球到月球，的半衰期______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】①.234②.小于③.不变【解析】【详解】[1]根据核反应的质量数守恒可得[2]比结合能越大越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即的平均结合能小于的平均结合能。[3]半衰期由原子核本身决定的，与温度、位置等外部因素无关。所以从地球到月球，的半衰期不变。10.如图所示，一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜，出射光分成a、b两束单色光，则______（选填“a”或“b”）光在玻璃中折射率更大；在真空中a光传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的传播速度；将a，b两束光分别经过相同的单缝衍射装置，______（选填“a”或“b”）光产生的中央亮条纹更宽。【答案】①.a②.等于③.b【解析】【详解】[1]从图中可看出a的偏折程度大，所以a的折射率大；[2]在真空中所有光的传播速度相等；[3]根据题意可知a的频率大，波长小，在经过相同的单缝衍射装置，b光产生的中央亮条纹更宽。11.某电场的等势面如图所示，一个电子仅在电场力作用下运动，A、B、C是某轨迹上的三个点，A处的电场强度______（选填“大于”或者“小于”）C处的电场强度；电子在A点的速度大小______（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B点的速度大小；电子从A点移到C点，电场力做功______eV。【答案】①.大于②.等于③.【解析】【详解】[1][2][3]由图可见A处点等势线比C处的更密，由可知A处的电场强度大于C处的电场强度。A、B两处电势相等，电子在A、B处的电势能相等，所以动能也相等，所以电子在A点的速度大小等于B点的速度大小。电子从A点移到C点，由公式12.某小组同学利用如图甲所示实验装置探究：一定质量气体，在温度不变的情况下，压强和体积的关系。（1）实验研究对象是______。（2）关于实验下列说法正确的是______。A.快速调节空气柱长度后立刻读数B.实验中不需要测量空气柱的横截面积C实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验（3）某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据，画出图（如图乙所示），图线不过原点的可能原因是______。A.计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积B.在实验过程中，封闭的气体质量减少C.在实验过程中，封闭的气体温度发生变化【答案】①被封闭气体（或空气柱）②.B③.A【解析】【详解】（1）实验研究对象是被封闭气体（或空气柱）；（2）A．为保证气体温度不变，则应缓慢调节空气柱长度，等示数稳定后读数，选项A错误；B．实验中不需要测量空气柱的横截面积，可用空气柱长度代替体积，选项B正确；C．实验中若密封橡胶套脱落，则气体的质量会发生变化，堵住后不能继续实验，选项C错误。故选B。（3）由图像可知，相同的压强值时，偏大，即V偏小，则可能的原因是计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积。故选A。13.某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻（圆柱体的电阻约为）。（1）如图甲所示，用螺旋测微器测圆柱体直径，读数为______mm。（2）除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前对应的序号字母）A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）E．滑动变阻器（0~5Ω，2A）F．滑动变阻器G．电源E（电动势为4V，内阻不计）H．开关S，导线若干（3）请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。（）【答案】（1）5.020（2）①.A②.C③.E（3）【解析】【小问1详解】螺旋测微器的读数为∶固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为5mm+2.0×0.01mm=5.020mm【小问2详解】[1]电源电动势为4V，则电压表应选A；[2]电路可能出现的最大电流为则电流表应选C；[3]待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则滑动变阻器应接成分压电路，则应该选择阻值较小的E。【小问3详解】因RV>>Rx则应该采用电流表外接电路，滑动变阻器应接成分压电路，实物图连接如图：14.1897年汤姆孙设计了如图甲所示的装置，测定了电子的比荷。真空玻璃管内，阴极K发出的电子被电场加速后，形成一细束电子流，以一定速度平行于P、P'两极板进入板间区域，板长为L，两极板间距为d。若P、两极板间无电压，电子将沿直线打在荧光屏上的中点O；若在两极板间加电压为U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的点；保持P、两极板间电压不变，再在极板间施加一个方向垂直于纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场，电子打在荧光屏上的光点又回到O点；不计电子的重力和电子间的相互作用。求：（1）电子刚进入P、两极板时的速度大小v；（2）若使两极板P、间的电压为零，并调节匀强磁场的磁感应强度大小为时，电子恰好从下极板边缘射出（如图乙所示），求电子的比荷。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意可知，在两极板间加电压为U和垂直于纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场时，电子在间做匀速直线运动，则有又有解得（2）根据题意，由牛顿第二定律有由图乙，根据几何关系有联立解得，电子的比荷为15.如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为。取重力加速度，求：（1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小；（2）物块A在弧形轨道下滑的高度h；（3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）物块A在木板B上滑动时，设物块和木板的加速度分别为和对物块对木板（2）设物块刚滑上木板时，物块的速度为，两者共速的速度为木板向右匀加速解得对物块和木板，由动量守恒解得物块A从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理