2023届福建省莆田市高三下学期第二次模拟考试物理试卷（含解析）

2023届福建省莆田市高三下学期第二次模拟考试物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：___________

一、单选题

1．“水乡过夏至，龙船吃荷饭”。6月20日，广东东莞水乡麻涌群众欢聚在华阳湖国家湿地公园500亩的荷塘里，有的在划动龙舟，有的在吃龙船饭。有甲、乙两条龙舟在平直的水道上并排行驶，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，乙舟内的乘客认为甲舟静止。如果以地面为参考系，上述事实表示（　　）

A．甲舟向西运动，乙舟不动 B．乙舟向西运动，甲舟不动

C．甲舟向西运动，乙舟向东运动 D．甲、乙两舟以相同的速度都向西运动

2．图示为一正弦交变电流电动势随时间变化的规律图像。将阻值为10 Ω的电阻R接到该交变电流上，不计电源的内阻。下列说法正确的是（   ）

A．每秒钟通过电阻R的电流方向改变100次

B．该交变电流的频率为50Hz

C．通过电阻R的电流有效值为2A

D．电阻R消耗的电功率为20W

3．如图，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B。A和B之间有一根处于伸长状态的水平弹簧，A、B均处于静止状态。下列说法中正确的是（    ）

A．B受到向右的摩擦力 B．B对A的摩擦力向左

C．地面对A的摩擦力向左 D．地面对A没有摩擦力

4．关于能量和能源，下列说法正确的是(    )

A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源

B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造

C．能量的转化和转移没有方向性

D．能量可以从一种形式转化为另一种形式

二、多选题

5．下列说法正确的是

A．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型

B．大量处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射2种频率的光子

C．α粒子的穿透本领比β射线强

D．光照射金属时，只要光的频率大于金属的截止频率，无论光的强弱如何，都能发生光电效应

6．已知地球的半径为，宇宙飞船正在离地高度为的轨道上绕地球做匀速四周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为（    ）

A．物体受力平衡

B．物体受到重力为

C．物体受到重力

D．弹簧秤的示数为

7．如图所示流量计由一长、宽、高分别为a、b、c的绝缘矩形通道制成。其左右两端开口，前后内侧面固定有金属板作为电极M、N，并与电压表相连。已知垂直于上下面板匀强磁场的磁感应强度大小为B，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表示数为U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），则（　　）

A．N端的电势比M端的高

B．电压表的示数U跟污水的流量Q成正比

C．电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关

D．若污水中正、负离子数相同，则前后表面的电势差为零

8．电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点，O点是正方形的中心，电场线分布如图所示，取无限远处电势为零。下列说法正确的（　　）

A．正方形右下角电荷q带正电 B．M、N、P三点中N点场强最小

C．M、N、P三点中M点电势最高 D．负电荷在P点的电势能比在O点的电势能小

三、填空题

9．有两束光线以相同入射角通过狭缝射入玻璃砖中，已知A光在玻璃砖中的折射率光在玻璃砖中的折射率，两种光在玻璃砖中传播时间分别为和，两种光从狭缝S中射出时跟入射方向间的夹角分别为和，则_________，________（两空均填“>”“<”或“=”）。

10．如图所示，绝热的轻质活塞N将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热气缸内，轻质活塞M与N通过一水平轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活塞与气缸壁的摩擦忽略不计，用水平外力F使活塞M静止不动。现增大外力F，使活塞M缓慢向右移动，则此过程中气体的温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）；外力F与大气压力做的总功______（选填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的变化量。

四、实验题

11．电荷的定向移动形成电流，电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量，即。电流传感器可以像电流表一样测量电流，并且可以和计算机相连，显示出电流随时间变化的图像。利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图甲所示，其中电源两端电压。是单刀双掷开关，为平行板电容器。先使开关与2相连，电容器充电结束后把开关掷向1，电容器通过电阻放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线如图乙所示。

（1）当开关接2时，电容器的电流_______正极板（选填“流进”或“流出”）。

（2）其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知图中所围的面积约为40个方格，每一小格，可算出电容器的电容为_______。

（3）若将电容器上板接正极，下板接负极，且将上极板接地，如图丙所示。有一带电液滴静止在电容器内部点，闭合开关，现将电容器下极板向下平移一小段距离，则液滴_______（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”），电容器中点电势_______（填“升高”、“降低”、“不变”）。

12．某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

（1）实验室有多种足够长的细线可用来制作单摆，由于材质不同，这些线的质量、弹性各不相同，为更好的完成实验，该同学应选择怎样的线材？请分析说明。_____________________

（2）该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。则当地重力加速度的表达式________。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。

（3）该同学在实验时有以下操作：

A．摆线偏离竖直方向的最大摆角小于5°

B．当小球通过平衡位置时开始计时

C．摆球未在竖直面内摆动，摆成了圆锥摆

D．计时开始后测得摆球第n次经过平衡位置所用的时间t，记录单摆的周期为

以上操作你认为_______存在问题，试分析说明该操作对测量结果有何影响_________________。

五、解答题

13．2022年12月4日，我国“神舟十四号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。简化过程如下：返回舱在离地面某高度处打开降落伞，在降落伞的作用下返回舱速度从v0＝64m/s降至v1＝8m/s，此后可视为匀速下降，当返回舱在距离地面h时启动反推发动机，经时间t＝0.25s速度由8m/s匀减速至0后恰落到地面上。设降落伞所受的空气阻力与速率成正比，其余阻力不计。g取10m/s2，降落伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，设全过程为竖直方向的运动。求：

（1）返回舱开始匀减速下降时离地的高度h；

（2）当返回舱速度为v0时的加速度大小a0。

14．如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场（MN所在处无磁场），磁感应强度大小为B。PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。

（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；

（2）断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求金属棒PQ通过的位移x及该过程安培力做的功W。

15．如图为分拣邮件的传输装置示意图，固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道与水平传送带相切于B点，圆弧的半径为R=0.8m；传送带的长度L=3m，以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。现将一质量m=2kg的邮件（可视为质点）由圆弧顶点A点静止释放，已知邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，求：

(1)邮件滑到B点时的速度大小；

(2)邮件由B点运动到C点的时间；

(3)邮件与皮带摩擦产生的热量。

参考答案

1．D

【详解】以地面为参考系，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，则甲舟向西运动；乙舟内的乘客认为甲舟静止，则两舟速度相等，即甲、乙两舟以相同的速度都向西运动。

故选D。

2．D

【详解】A．该交变电流的周期为

每个周期内通过电阻R的电流方向改2次，所以每秒钟通过电阻R的电流方向改变的次数为

故A错误；

B．该交变电流的频率为

故B错误；

C．电阻R两端电压的有效值为

通过电阻R的电流有效值为

故C错误；

D．电阻R消耗的电功率为

故D正确。

故选D。

3．D

【详解】AB．以B为对象，由于弹簧处于伸长状态，根据受力平衡可知，B受到向左的摩擦力，则B对A的摩擦力向右，故AB错误；

CD．以A、B为整体，根据受力平衡可知，地面对A没有摩擦力，故C错误，D正确。

故选D。

4．D

【详解】A项：虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，能源的品质在降低，所以必须节约能源，故A错误；

B项：人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故B错误；

C项：能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，故C错误；

D项：根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故D正确．

5．AD

【详解】卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A正确；大量处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射种频率的光子，选项B错误；α粒子的穿透本领比β射线弱，选项C错误；光照射金属时，只要光的频率大于金属的截止频率，无论光的强弱如何，都能发生光电效应，选项D正确；故选AD.

6．CD

【详解】A.由于物体相对飞船静止，也即物体做圆周运动，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A错；

BC．由于飞船绕地球做圆周运动，所以解得

故B错，C正确；

D．物体受到的重力提供了做圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，所以弹簧的弹力等于零，故D正确。

故选CD。

7．AB

【详解】AD．正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向N表面偏，负离子向M表面偏，所以N端的电势比M端的高。故A正确；D错误；

BC．最终正负离子所受到的电场力与洛伦兹力处于平衡，有

qE= qvB

又

污水流量为

联立，可得

管道的c和b是定值，所以电压表的示数U跟污水的流量Q成正比，在流量一定的情况下，电压表的示数U跟c成正比跟b成反比。故B正确；C错误。

故选AB。

8．AC

【详解】A．根据电场线的特点，正方形左上角电荷带正电，顺时针开始，第二个电荷带负电，右下角电荷带正电，第四个电荷带负电，A正确；

B．根据电场线的疏密，M、N、P三点中M点场强最小，B错误；

CD．依据对称性可知，O点电势为零，M点电势为零，N、P两点更接近负电荷，电势为负，所以三点中M点电势最高。将负电荷从P点移动到O点，电势升高，电场力做正功，电势能减少，所以负电荷在P点的电势能比在O点的电势能高，C正确，D错误。

故选AC。

9．     =     >

【详解】[1]根据折射定律得

又入射角

得折射角

作出两束光在玻璃砖中的光路图如图所示，A光经过两次反射仍从狭缝射出，其折射角仍为60°，射出时跟入射方向间的夹角

同理B光经过三次反射仍从狭缝射出，其折射角也为60°，射出时跟入射方向间的夹角

故

[2]光在介质中的速度

A光在玻璃砖中传播时间

B光在玻璃砖中传播时间

10．     升高     大于

【详解】[1] 增大外力F，使活塞M缓慢向右移动，外界对气体做功，气缸绝热，与外界无热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增加，气体的温度升高；

[2]外力F与大气压力做的总功等于弹簧弹性势能的增加量与气体内能增加量之和，所以外力F与大气压力做的总功大于气体内能的变化量。

11．     流进          向下运动     升高

【详解】（1）[1]当开关接2时，电容器处于充电状态，正电荷由电源的正极移动到电容器的正极板，故电流流进正极板；

（2）[2]根据，图像与时间轴围成的面积表示电量，由题可知

电容器的电容

（3）[3][4]电容器的电压不变，而将电容器下极板向下平移一小段距离，根据，则电场强度要减小，电场力将小于重力，故液滴要向下运动。

以大地为零势点，点距离零电势的距离不变，而电场强度减小，则点与零电势点之间的电势差减小，又因为点的电势小于0，则点的电势升高

12．     实验中摆球摆动过程中摆长不能改变，所以摆线选用无弹性的材质          不影响     C     见解析

【详解】（1）[1]实验中摆球摆动过程中摆长不能改变，所以摆线选用无弹性的材质。

（2）[2]根据单摆的周期公式，可得

整理可得

可知图像的斜率为

又

联立可得

[3]在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，图像斜率不变，这样不影响重力加速度的计算。

（3）[4]摆球应在竖直平面内摆动，所以C选项的操作有问题。

故选C。

[5]根据单摆的周期公式，可得

解得重力加速度为

小球做圆锥摆运动时，设绳子与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律可得

解得

由于摆球未在竖直面内摆动，摆成了圆锥摆，使得周期的测量值偏小，故重力加速度的测量值偏大。

13．（1）；（2）

【详解】（1）当返回舱在距离地面h时启动反推发动机，经时间t＝0.25s速度由8m/s匀减速至0后恰落到地面上，则有

（2）降落伞所受的空气阻力与速率成正比，设返回舱的质量为，返回舱匀速运动时，根据受力平衡可得

当返回舱速度为时，根据牛顿第二定律可得

联立解得

14．（1），方向水平向右；（2），

【详解】（1）设线圈中的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律，则

设与并联的电阻为，有

闭合时，设线圈中的电流为，根据闭合电路欧姆定律得

设中的电流为，有

设受到的安培力为，有

保持静止，由受力平衡，有

联立解得

方向水平向右。

（2）设由静止开始到速度大小为v的加速过程中，运动的位移为，所用时间为，回路中的磁通量变化为，平均感应电动势为，有

其中

设中的平均电流为，有

根据电流的定义得

由动能定理，有

联立解得

15．(1) ；(2) ；(3)

【详解】(1)由动能定理得，邮件从A点滑到B点有

代入数据解得

(2)邮件在传送带上滑动

减速到v的过程中

，

解得

，

匀速阶段

则

邮件由B点运动到C点的时间

(3)邮件与皮带相对位移

代入数据可得摩擦生热