2023屆福建省莆田市高三下學(xué)期二模物理試題含答案

高三下學(xué)期二模物理試題一、單選題1．某同學(xué)利用手機(jī)導(dǎo)航從城港大橋出發(fā)步行前往木蘭陂進(jìn)行研學(xué)活動(dòng)，路線如圖所示。已知該同學(xué)從起點(diǎn)步行到終點(diǎn)的路程為3.2km，用時(shí)40min，起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線距離為2.6km，則從起點(diǎn)步行到終點(diǎn)的過程中（）A．該同學(xué)的位移大小為3.2kmB．該同學(xué)的平均速率約為1.3m/sC．該同學(xué)的平均速度大小約為1.3m/sD．若以該同學(xué)為參考系，木蘭陂是靜止的2．某家庭電路兩端的電壓u隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．該交流電的頻率為100HzB．該交流電的電壓有效值為311VC．交流電壓表測(cè)得該電壓示數(shù)為220VD．該交流電的電壓表達(dá)式為3．如圖，“人字梯”是日常生活中常見的一種登高工具，使用時(shí)四根梯桿與地面間的夾角總保持相等。現(xiàn)有一個(gè)人站在“人字梯”的最高處，當(dāng)梯桿與地面間的夾角變大時(shí)，則（）A．“人字梯”對(duì)地面的壓力增大 B．“人字梯”對(duì)地面的壓力減小C．地面對(duì)每根梯桿的作用力增大 D．地面對(duì)每根梯桿的作用力減小4．風(fēng)能是一種清潔的可再生能源。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等、某兩臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪葉片長度之比為2：3，轉(zhuǎn)化效率相等，若均保持風(fēng)正面吹向葉片，在相同風(fēng)力環(huán)境下，這兩臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率之比為（）A．3：2 B．2：3 C．4：9 D．8：27二、多選題5．根據(jù)玻爾理論，氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)（）A．電子的動(dòng)能變小 B．電子的電勢(shì)能變小C．氫原子總能量變小 D．氫原子吸收能量6．2022年6月22日，中國“天行一號(hào)”試驗(yàn)衛(wèi)星在酒泉發(fā)射成功，該衛(wèi)星主要用于開展空間環(huán)境探測(cè)等試驗(yàn)。該衛(wèi)星運(yùn)行軌道可視為離地面高度約為285km的圓形軌道，則該衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí)（）A．衛(wèi)星中的儀器處于超重狀態(tài)B．衛(wèi)星的線速度比第一宇宙速度小C．衛(wèi)星的周期比地球同步衛(wèi)星的周期大D．衛(wèi)星的加速度比地球同步衛(wèi)星的加速度大7．電動(dòng)自行車已成為大家出行的便捷交通工具。某型號(hào)電動(dòng)自行車使用磁鐵和霍爾元件來實(shí)現(xiàn)改變車速。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把時(shí)，施加在霍爾元件上的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小發(fā)生變化，霍爾元件產(chǎn)生的電壓（霍爾電壓）U大小就隨之變化，從而改變車速。如圖所示，該霍爾元件是一塊厚度為h，寬度為d的矩形截面半導(dǎo)體，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是自由電子?；魻栐幱诖怪庇谇氨砻妗⒎较蛳蚶锏膭驈?qiáng)磁場(chǎng)中，通入方向向右的恒定電流I。下列說法正確的是（）A．霍爾元件上表面的電勢(shì)低于下表面的電勢(shì)B．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B時(shí)，霍爾電壓U減小C．霍爾電壓U與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比D．霍爾電壓U與厚度h無關(guān)8．如圖甲所示，四個(gè)電荷量均為＋q的點(diǎn)電荷分別放置于邊長為的正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)上，在x軸上的Oc之間電勢(shì)φ的變化曲線如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．正方形內(nèi)部可能存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)B．在x軸上從a到c電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大C．將一帶正電的試探電荷由點(diǎn)移至點(diǎn)，靜電力做正功D．將一帶正電的試探電荷由點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)其動(dòng)能最大三、填空題9．醫(yī)用光纖內(nèi)窺鏡是光纖在醫(yī)學(xué)上的成功應(yīng)用。如圖，光纖由折射率不同的內(nèi)芯和包層構(gòu)成。當(dāng)光以某一角度從光纖的端面入射時(shí)，內(nèi)芯的折射率需（填“大于”或“小于”）包層的折射率，光才能在光纖內(nèi)不斷發(fā)生全反射，實(shí)現(xiàn)在內(nèi)芯中傳播。光從空氣進(jìn)入內(nèi)芯時(shí)傳播速度（填“變大”“變小”或“不變”）。10．氣泡從湖底緩慢上升到湖面的過程中體積增大。假設(shè)湖水溫度保持不變，氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體，則氣泡上升過程中氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“增加”“減少”或“保持不變”），氣體（填“吸收”或“放出”）熱量。四、實(shí)驗(yàn)題11．某探究小組利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源（內(nèi)阻不計(jì)），R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。（1）給電容器充電后，為了觀察放電現(xiàn)象，單刀雙擲開關(guān)S應(yīng)撥至（填“1”或“2”）位置。放電過程中，R中電流方向（填“自左向右”或“自右向左”）；觀察到電壓表的示數(shù)逐漸變小，說明電容器的帶電量逐漸（填“增加”或“減少”）。（2）關(guān)于充電過程，下列說法正確的是_______。A．電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B．電壓表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定C．充電完畢，電流表的示數(shù)為零D．充電完畢，電壓表的示數(shù)為零12．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲裝置做“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。在鐵架臺(tái)上端用擺線懸掛一擺球，鐵架臺(tái)下端固定一個(gè)激光源，發(fā)出的激光方向與水平面平行，在擺球的右邊與擺球中心等高的位置固定一智能手機(jī)，使得激光的中心與擺球的中心以及智能手機(jī)的光線接收口在同一水平直線上。利用手機(jī)光線傳感器接收到的光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化情況，測(cè)出擺球的周期。（1）實(shí)驗(yàn)主要過程如下：①按圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)器材的選擇和安裝最合理的是；A．B．C．D．②如圖乙，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球的直徑d=cm；用刻度尺測(cè)出擺線長度l，算出擺長L；③打開激光光源和手機(jī)傳感器，運(yùn)行軟件；④讓單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，采集數(shù)據(jù)；⑤改變擺線長度l，重復(fù)步驟④；⑥導(dǎo)出數(shù)據(jù)獲得單擺振動(dòng)周期T，從而得到對(duì)應(yīng)的與L的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)數(shù)據(jù)123456L/cm38.0048.0058.0068.0078.0088.00T/s1.241.391.531.661.781.89/1.541.932.342.763.173.57⑦根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖丙：⑧請(qǐng)?jiān)趫D丙中繪出圖線，并根據(jù)圖像求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝。（取9.87，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差中，屬于系統(tǒng)誤差的有_______。A．測(cè)量擺長引起的誤差 B．描繪圖線引起的誤差C．?dāng)[線具有伸縮性引起的誤差 D．利用手機(jī)測(cè)量周期引起的誤差五、解答題13．神舟十五號(hào)與神舟十四號(hào)載人飛船六名宇航員成功實(shí)現(xiàn)“太空會(huì)師”后，神舟十四號(hào)載人飛船返回艙于2022年12月4日順利返回。返回艙返回過程經(jīng)過一系列減速后，在離地面高度1.25m時(shí)，位于返回艙底部的著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使返回艙繼續(xù)快速減速，經(jīng)過0.25s以2m/s的速度著地，該過程可視為豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取，求（1）返向艙離地面高度1.25m時(shí)的速度大??；（2）該過程返回艙的加速度大??；（3）該過程中宇航員受到座椅的作用力與其重力的比值。14．如圖所示，兩足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距，豎直固定在均勻分布的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度。M、P間接有一阻值的電阻，質(zhì)量的金屬桿垂直于導(dǎo)軌水平放置。時(shí)刻將金屬桿由距導(dǎo)軌頂端處靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中金屬始終水平且與導(dǎo)軌接觸良好。不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度g取。（1）求金屬桿沿導(dǎo)軌下滑的最大速度大小：（2）從靜止釋放到金屬桿達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量，求該過程中通過金屬桿橫截面的電荷量q；（3）若讓磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按某規(guī)律變化，可使金屬桿在時(shí)刻由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)。已知時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度。請(qǐng)推導(dǎo)出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。15．如圖甲，一傾角光滑斜面與水平軌道AB通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平傳送帶左端緊挨軌道AB且與其等高，水平地而上的D點(diǎn)在傳送帶右端點(diǎn)C的正下方。將物塊P從斜面上不同位置靜止釋放，釋放位置離斜面底端的距離為s，在水平地面的落點(diǎn)離D點(diǎn)的距離為x，關(guān)系如圖乙所示。已知水平軌道AB的長度；傳送帶的長度，以的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；物塊P質(zhì)量為m且可視為質(zhì)點(diǎn)．與水平軌道、傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同。重力加速度g取。（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）求傳送帶上表面與水平地而的高度差h；（3）現(xiàn)將一質(zhì)量也為m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊Q置于軌道上B處，物塊Q與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)也是μ。讓物塊P從離斜面底端的距離處由靜止釋放，P、Q之間的碰撞時(shí)間極短且無能量損失，求最終P、Q之間的距離d。

1．B2．C3．D4．C5．B,C6．B,D7．A,C,D8．B,D9．大于；變小10．保持不變；吸收11．（1）2；自右向左；減少（2）B；C12．（1）B；1.14；；9.72（2）C；D13．（1）解：設(shè)返回艙離地面高度時(shí)的速度大小為，著地速度；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有代入數(shù)據(jù)解得（2）解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有代入數(shù)據(jù)解得即該過程返回艙的加速度大小為。（3）解：設(shè)宇航員的質(zhì)量為，受到座椅的作用力大小為，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得即宇航員受到座椅的作用力與重力的比值為14．（1）解：金屬桿沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到最大速度時(shí)，設(shè)金屬桿受到的安培力大小為F，由力的平衡條件有此時(shí)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律可知，感應(yīng)電流由安培力公式有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得（2）解：金屬桿從開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過程中，設(shè)金屬桿下落高度為h，由能量守恒定律有由法拉第電磁感應(yīng)定律有由閉合電路歐姆定律有由電流的定義式有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得（3）解：金屬桿在由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t下落高度為H，則由于金屬桿做自由落體運(yùn)動(dòng)，故不受安培力作用，回路中沒有感應(yīng)電流，磁通量變化量為0。設(shè)t時(shí)刻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得15．（1）解：由乙圖可知，物塊P從離斜面底端的距離處由靜止釋放后恰能滑到傳送帶最右端。由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得（2）解：物塊P從離斜面底端的距離s大于3.2m處由靜止釋放，設(shè)到達(dá)傳送帶最右端的速度為，由動(dòng)能定理有物塊P離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平位移為x，豎直位移為h，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，聯(lián)立解得由圖乙可知圖像斜率聯(lián)立得（3）解：物塊P從離斜面底端的距離處由靜止釋放，設(shè)到達(dá)B處速度為，由動(dòng)能定理有P到達(dá)B處時(shí)與Q第一次發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后P速度為，Q速度為，由動(dòng)量守恒定律和