福建省福州市2023屆高三下學(xué)期高考模擬第三次質(zhì)量檢測物理試題含解析

福建省福州市2023屆高三下學(xué)期高考模擬第三次質(zhì)量檢測物

理試題

一、單選題

1.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）一架無人機(jī)在同一水平面內(nèi)運動，初始時懸停于空中，

開始運動后在5s內(nèi)向西沿直線飛行了40m,之后經(jīng)過5s向北沿直線飛行30m后再次懸

停。無人機(jī)的運動軌跡俯視圖如圖所示，則無人機(jī)在整個運動過程中（）

"?東

A.平均速度大小為5m/sB.平均速度大小為7m/s

C.平均速率為5m/sD.平均速率為8m/s

2.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）有一種瓜子破殼器如圖甲所示，將瓜子放入兩圓柱體所

夾的凹槽之間，按壓瓜子即可破開瓜子殼。破殼器截面如圖乙所示，瓜子的剖面可視作

頂角為。的扇形，將其豎直放入兩完全相同的水平等高圓柱體A、B之間，并用豎直向

下的恒力F按壓瓜子且保持靜止，若此時瓜子殼未破開，忽略瓜子自重，不計摩擦，則

A.若僅減小A、B距離，圓柱體A對瓜子的壓力變大

B.若僅減小A、B距離，圓柱體A對瓜子的壓力變小

C.若A、B距離不變，頂角6越大，圓柱體A對瓜子的壓力越大

D.若A、B距離不變，頂角。越大，圓柱體A對瓜子的壓力越小

3.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）如圖所示，一圓形線圈在水平方向的勻強(qiáng)磁場中繞豎直

方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，通過電刷與理想變壓器原線圈相連，圖示時刻圓形線圈平面與磁感

線平行，R為定值電阻，不計圓形線圈電阻，電壓表為理想交流電表，則（）

A.圖示時刻，電壓表的讀數(shù)為0

B.若僅將圓形線圈匝數(shù)減少為原來的R兩端電壓減小為原來的3

C.若僅將圓形線圈轉(zhuǎn)速減少為原來的R消耗的電功率減小為原來的g

D.若僅將變壓器原線圈匝數(shù)減少為原來的通過R的電流減小為原來的g

4.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）某工地小型升降電梯的原理圖如圖所示，轎廂A、對重

B跨過輕質(zhì)定滑輪通過足夠長輕質(zhì)纜繩連接，電機(jī)通過輕質(zhì)纜繩拉動對重，使轎廂由靜

止開始向上運動，運動過程中A未接觸滑輪、B未落地。已知A、B質(zhì)量分別為

M=600kg、,〃=400kg,電機(jī)輸出功率恒為P=3kW,不考慮空氣阻力與摩擦阻力，

重力加速度g取lOm/s?,則當(dāng)轎廂速度為lm/s時,A、B之間輕質(zhì)纜繩的拉力大小為（）

6000NC.6600ND.7000N

二、多選題

5.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）中國制造的列車空氣彈簧實現(xiàn)了歐洲高端鐵路市場全覆

蓋，空氣彈簧安裝在列車車廂底部，可以起到有效減震、提升列車運行平穩(wěn)性的作用。

空氣彈簧主要由活塞、氣缸及密封在氣缸內(nèi)的一定質(zhì)量氣體構(gòu)成。列車上下乘客及劇烈

顛簸均會引起車廂震動。上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較慢，氣體與外界有充分的

熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若外界溫

度恒定，氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，則（）

試卷第2頁，共8頁

A.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體對外界放熱

B.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體對外界做正功

C.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加

D.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，空氣彈簧內(nèi)氣體分子的平均動能減小

6.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）某研究小組研發(fā)了一款彈跳機(jī)器人，總質(zhì)量僅為30g,

其結(jié)構(gòu)如圖所示，流線型頭部內(nèi)的微型電機(jī)先將碳纖維細(xì)條制成的彈性結(jié)構(gòu)壓縮，之后

彈性勢能迅速釋放，在約為10ms的時間內(nèi)將機(jī)器人由靜止加速到28m/s,此時機(jī)器人

恰好離開地面，接著沿豎直方向上升，離地最大高度為33m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2,

則（△）

鑿

A.微型電機(jī)工作時，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為彈性結(jié)構(gòu)儲存的彈性勢能

B.機(jī)器人在10ms的加速時間內(nèi)平均加速度大小約為2800m/s2

C.彈跳機(jī)器人在空中上升時加速度大小大于9.8m/s2

D.彈跳機(jī)器人在空中上升的過程中機(jī)械能守恒

7.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）目前大多數(shù)醫(yī)院進(jìn)行輸液治療時都采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)護(hù)

方式，為減輕醫(yī)務(wù)人員負(fù)擔(dān)，有不少輸液傳感器投入使用。某電容輸液傳感器測量裝置

示意圖如圖甲所示，測量電路如圖乙所示，A、3間接入恒定電壓U。，自動控制開關(guān)S

置于1時電容器充電、置于2時電容器放電。電容器在S的作用下周期性充放電，系統(tǒng)

監(jiān)測每次充電過程中電容器兩端電壓隨時間的變化曲線，可自動判定輸液管中是否有藥

液。在輸液管中有藥液和無藥液的兩次電容器充電過程中，電容器兩端電壓隨時間的變

化曲線如圖丙所示，已知有藥液時測量電路中的電容值更大，則（）

B.曲線2為有藥液時的充電曲線

C.曲線1對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大

D.曲線2對應(yīng)的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大

8.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊A與豎直放置的輕彈簧上

端連接，彈簧下端固定在地面上。/=0時，物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊B從A正上方

一定高度處自由落下，與A發(fā)生碰撞后一起向下運動（碰撞時間極短，且未粘連），到

達(dá)最低點后又向上運動。已知B運動的UT圖像如圖乙所示，其中0~%的圖線為直線,

A.物塊B的質(zhì)量為B.f=q時，彈簧的彈性勢能最大

C.『=時，B速度為零D."鋁時,A、B開始分離

O

三、填空題

9.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量處于〃=3能級

的氫原子向低能級躍遷，最多能發(fā)出種頻率的光子；用這些光照射逸出功為

3.34eV的鋅板，則鋅板表面逸出光電子的最大初動能為eV。

試卷第4頁，共8頁

nE/eV

oo-—0

4---0.85

3---1.51

2---3.40

1-13.6

10.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）一列沿x軸傳播的簡諧橫波在r=0時的波形圖如圖所示,

傳播速度為v=2m/s,則該簡諧橫波的周期T=S;片3s時，，位于x=4m處的質(zhì)點

。處于波谷位置，則該簡諧橫波沿x軸.（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播。

四、實驗題

11.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）某同學(xué)利用粗細(xì)均勻的細(xì)桿做成一個矩形框，并結(jié)合光

電門的多組計時功能，設(shè)計了一個測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的實驗。

（1）實驗步驟如下：

①用螺旋測微器測出細(xì)桿的直徑4如圖甲所示，則"=mm；

一

三

二

O二

二

IIUIL

二

三

三

甲

②用刻度尺測出矩形框的長度為L；

③如圖乙所示，將光電門固定在鐵架臺上并伸出桌面,將矩形框豎直放在光電門正上方,

其中短桿1、2保持水平；

④靜止釋放矩形框，短桿1、2經(jīng)過光電門時，分別得到擋光時間乙、

（2）求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=（用"，L,4，4表示）；

（3）如圖丙所示，若釋放的時候矩形框短桿部分未水平放置，與水平方向成一小角度,

則g的測量值________真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。

12.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）酒駕嚴(yán)重危害交通安全，喝酒不開車已經(jīng)成為準(zhǔn)則。某

款酒精檢測儀如圖甲所示，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻R與酒精氣體濃度c的

關(guān)系如圖乙所示。某同學(xué)想利用該酒精氣體傳感器設(shè)計一款酒精測量儀，除酒精氣體傳

感器外，在實驗室中找到了如下器材：

A.干電池組（電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=1.2O）

B.表頭G（滿偏電流6.0mA,內(nèi)阻4=42。）

C.電阻箱K（最大阻值9999.9。）

D.電阻箱尺（最大阻值9999.9C）

E.開關(guān)及導(dǎo)線若干

（1）該同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖丙所示，他首先將表頭G量程擴(kuò)大為90mA,則應(yīng)將

電阻箱號的阻值調(diào)為C;

（2）如圖丁所示，該同學(xué)想將酒精氣體濃度為零的位置標(biāo)注在表頭上2mA處，則應(yīng)將

電阻箱R?的阻值調(diào)為C;

（3）完成步驟（2）后，某次在實驗室中試測酒精濃度時，表頭指針如圖丁所示。已知

酒精濃度在0.2~0.8mg/mL之間屬于飲酒駕駛;酒精含量達(dá)到或超過0.8mg/mL屬于醉酒

駕駛，則該次測試的酒精濃度屬于范圍（選填“酒駕”或“醉駕”）；

（4）使用較長時間后，干電池組電動勢降低，內(nèi)阻增大，則此時所測的酒精氣體濃度

與真實值相比（選填“偏大""偏小''或"不變”）。

五、解答題

13.（2023?福建福州?統(tǒng)考三模）在第73屆國際宇航大會上，我國“天問一號''火星探測

任務(wù)團(tuán)隊被國際宇航聯(lián)合會授予2022年度“世界航天獎"。天問一號著陸器在著陸火星

的動力減速階段，從火星表面附近以%=96m/s的初速度豎直向下做勻減速運動，經(jīng)

f=80s速度減為0。已知著陸器質(zhì)量約為5=1200kg,火星表面重力加速度g火取4m/s2,

試卷第6頁，共8頁

忽略火星自轉(zhuǎn)，求：

(1)著陸器在動力減速階段下降的距離/?;

(2)著陸器在動力減速階段所受阻力大小人

(3)若火星的半徑是地球半徑的地球表面重力加速度g取lOm/s?,求火星與地球

的質(zhì)量之比。

14.(2023?福建福州?統(tǒng)考三模)如圖所示，間距為L=lm的水平導(dǎo)軌右端接有R=的

定值電阻。虛線OO'與導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)有方向豎直向上、大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場。

一質(zhì)量加=0.9kg的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置在距OO'右側(cè)d=2m處，一重物通過繞過輕

質(zhì)定滑輪的絕緣輕繩與金屬棒連接。，=0時，將金屬棒由靜止釋放，在4=2s時，金屬

棒恰好經(jīng)過。?！吔邕M(jìn)入磁場。已知導(dǎo)軌足夠長，不計導(dǎo)軌與金屬棒電阻，金屬棒始終

垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，重物始終未落地，重力加速度g取lOm/sZ,不計一切摩擦,

求：

(1)金屬棒進(jìn)入磁場前的加速度大小。及重物的質(zhì)量M;

(2)金屬棒剛進(jìn)入磁場時，電阻的熱功率P；

(3)「2=3s時金屬棒速度為u=1.37m/s,求此時金屬棒與OO'的距離x。

15.(2023?福建福州?統(tǒng)考三模)如圖甲所示，離子源持續(xù)逸出帶電量為+4、質(zhì)量為加

的離子，其初速度視為0,離子經(jīng)過加速電場后，以速度%沿兩平行極板尸。的中線飛

入交變電場。已知極板P、。水平放置，間距為d,長度為L極板上所加的交變電壓

如圖乙所示，變化周期下二^,所有離子均能從PQ極板右側(cè)射出，不計離子重力及離

子間相互作用，求：

(1)加速電場的電壓大小U。；

(2)尸。極板間所加電壓U的最大值Um；

(3)當(dāng)PQ極板間交變電壓為(2)問中所求的時，在極板右側(cè)建立。-型直

角坐標(biāo)系，其中Ox與極板。的中軸線在同一直線上，圖中的兩個正方體邊長均為4,

正方體OCCE-OCAE區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向、大小為用=翳的勻強(qiáng)磁場，正方

體區(qū)域內(nèi)存在沿X軸正方向、大小為區(qū)=沿的勻強(qiáng)磁場，求離子

lOqd

在正方體CDGH-區(qū)域內(nèi)運動的最長時間。

UpQ

U

O

2

-U

甲乙

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

1.A

【詳解】連接飛機(jī)初末位置，如圖

可得飛機(jī)位移為

x=J302+402m=50m

則平均速度為

X尸,

匕=—=5m/s

'總

路程為

5=30m+40m=70m

則平均速率為

Sr/

匕=—=7m/s

f總

故選Ao

2.D

【詳解】AB.瓜子處于平衡狀態(tài)，若僅減小A、B距離，A、B對瓜子的彈力方向不變，則

大小也不變，AB錯誤；

CD.若A、B距離不變，頂角。越大，則A、B對瓜子彈力的夾角減小，合力不變，則兩彈

力減小，C錯誤，D正確。

故選D。

3.B

【詳解】A.電壓表為理想交流電表，示數(shù)為電壓有效值，即電壓表的讀數(shù)為不0,故A錯

誤；

B.根據(jù)

Em=nBSco

若僅將圓形線圈匝數(shù)減少為原來的可知原線圈輸入電壓減少為原來的副線圈電壓減

答案第1頁，共10頁

少為原來的即R兩端電壓減小為原來的3,故B正確；

C.若僅將圓形線圈轉(zhuǎn)速減少為原來的可知原線圈輸入電壓減少為原來的副線圈電

壓減少為原來的根據(jù)

R

可知R消耗的電功率減小為原來的!，故C錯誤；

D.若僅將變壓器原線圈匝數(shù)減少為原來的g,根據(jù)

4.=%

5n}

可知副線圈電增大為原來的2倍，則通過R的電流增大為原來的2倍，故D錯誤。

故選Bo

4.C

【詳解】當(dāng)轎廂速度為lm/s時，電動機(jī)的牽引力為

以轎廂A為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

T-Mg=Ma

以對重B為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得

F+mg-T=ma

聯(lián)立解得A、B之間輕質(zhì)纜繩的拉力大小為

T=6600N

故選C。

5.AC

【詳解】AB.乘客上車造成氣體壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變，則空氣

彈簧內(nèi)氣體對外界放熱，A正確，B錯誤；

CD.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，氣體與外界來不及熱交換，外接對氣體做功，則，

空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，氣體分子的平均動能增大，C正確，D錯誤。

故選AC。

6.BC

【詳解】A.微型電機(jī)工作時有內(nèi)阻，則消耗的部分電能會轉(zhuǎn)化為焦耳熱，故A錯誤；

答案第2頁，共10頁

B.由題意可求加速階段加速度為

a.=—=28000m/s2

△t

故B正確；

CD.設(shè)上升過程中加速大小為42,則有

2a

解得

6/2-11.88m/s2>9.8m/s2

加速度大于重力加速度，則可知空氣存在阻力，上升過程中需要克服空氣阻力做功，則機(jī)械

能不守恒，故C正確，D錯誤。

故選BCo

7.BD

【詳解】CD.設(shè)電容器兩端電壓為U,則電路中電流為

根據(jù)/T圖像與橫軸圍成的面積表示電荷量。，可以得到曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后

所帶的電荷量較大，故C錯誤，D正確；

AB.根據(jù)充滿電后電容器滿足

C=2

4

曲線2對應(yīng)情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故曲線2對應(yīng)情況下的電容值較大，

已知有藥液時測量電路中的電容值更大，故曲線2為有藥液時的充電曲線，故A錯誤，B

正確。

故選BD。

8.AC

答案第3頁，共10頁

【詳解】A.碰撞時間極短，可認(rèn)為碰撞過程滿足動量守恒，則有

〃%匕=（WB+〃?）]

解得

D=tn

故A正確;

B.當(dāng)％為零時，彈簧壓縮量最短，彈簧的彈性勢能最大，故B錯誤;

C.B與A一起運動過程屬于簡諧振動，故圖乙中B物體的速度時間圖線為正余弦函數(shù)關(guān)系,

設(shè)振動周期為T，由數(shù)學(xué)知識可得

.2萬

v=v}sin—r

v..27

萬=匕"

解得

=—T

112

則有

312

t.-L=-T一一T=-T

214123

故B速度為零時刻為

T

t=t——

24

聯(lián)立解得

[-5—+34

8

故C正確;

D.根據(jù)

5,一八_:—八_T

414-6

可得

5…T3TT11

t=二-L=L+—=—+—=—T

4264612

可知此時B的速度為

.2111T.1Uv.

=V.sin——x-----=V.sin------=——L

B1T12162

可知此時A、B剛好回到碰撞時的位置，此時彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，A、B并未分離，故D

答案第4頁，共10頁

錯誤。

故選ACo

9.38.75

【詳解】［1］根據(jù)

C”3

可知大量處于〃=3能級的氫原子向低能級躍遷，最多能發(fā)出3種頻率的光子；

⑵用這些光照射逸出功為3.34eV的鋅板，其中從〃=3躍遷到，?=1發(fā)生的光子能量最大，則

有

磯=￡一片=12.09eV

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，鋅板表面逸出光電子的最大初動能為

Ekin=-叱）=12.09eV-3.34eV=8.75eV

10.4正

【詳解】［1］由圖可知波長為8m,則可求周期為

T=-=4s

V

⑵由于周期T=4s,則當(dāng)仁3s時，Q點振動了四分之三個周期，此時Q處于平衡位置，則Q

走過的路程為3A,又有/=3s時Q處于波谷，則可知仁0時。向上振動，由同側(cè)法可得，該

簡諧橫波沿x軸正方向傳播。

11.3.800（力一1）大于

2L

【詳解】（1）口］細(xì)桿直徑為

d=3.5inm+0.01mmx30.0=3.800mm

（2）［2］由

2T\2

二2gL

J2>

重力加速度為

圖一切

g

2L

（3）［3］矩形框傾斜時，兩次通過光電門的實際豎直距離增大，則g的測量值大于真實值。

答案第5頁，共10頁

12.316酒駕偏小

【詳解】(1)[1]將表頭G量程擴(kuò)大為90mA,則有

(2)[2]表頭G顯示電流為2mA,電路實際電流為

/,=15x2mA=30mA

由圖乙可知，當(dāng)酒精氣體濃度為零時，該氣體傳感器電阻R=80。，改裝后電流表等效電阻

為

R：=鄧=2.82

'4+N

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E

4+R+r+&

解得

&=16。

(3)[3]由圖乙可知，當(dāng)酒精氣體濃度達(dá)到醉駕標(biāo)準(zhǔn)時，該氣體傳感器電阻R=20C,此時

電路中的實際電流為

E

2=75mA

-R's+R'+r+R2

此時表頭G中的實際電流為5mA,則圖丁所示的酒精濃度未到達(dá)醉駕，屬于酒駕范圍。

(4)[4]使用較長時間后，干電池組電動勢降低，內(nèi)阻增大，根據(jù)

,E

R'i+R+r+R,

同一酒精濃度下，電路中的總電流將偏小，流經(jīng)表頭的電流也同比偏小，故所測得的酒精濃

度值偏小。

13.(1)3840m；(2)6240N；(3)1:10

【詳解】(1)根據(jù)運動學(xué)公式，有

〃=&普x80m=3840m

22

(2)動力減速階段下降過程中的加速度為

Av96—0.21.2

a=—=-----m/s~=1.2m/s

Ar80

答案第6頁，共10頁

根據(jù)牛頓第二定律，有

于一mg,火=ma

代入數(shù)據(jù)解得

/=6240N

(3)在地球表面，萬有引力等于重力，有

G1^—=mg

R地

在火星表面，萬有引力等于重力，有

監(jiān)”

G-^=嗎火

R火

聯(lián)立可得

也」

"地10

14.(1)lm/s2,0.1kg；(2)4W；(3)1.63m

【詳解】(1)0~?乙時間內(nèi)，根據(jù)運動學(xué)公式得

解得

a=Im/s2

對重物及金屬棒整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得

Mg=(M+m)a

解得

M=0.1kg

(2)乙時刻，金屬棒速度為

匕=叫=2m/s

金屬棒剛進(jìn)入磁場產(chǎn)生的電動勢為

￡,=BLv]=2V

感應(yīng)電流為

答案第7頁，共10頁

F

"芻=2A

1R

電阻的熱功率為

p=I：R=4W

（3）%=3s時金屬棒速度為v=1.37m/s,對重物及金屬棒整體分析，根據(jù)動量定理可得

Mg(t2-0-BILK=(M+m)v-(M+/%)/

又

△①

—EAtA①BLx

RRR~R~

聯(lián)立解得此時金屬棒與0。的距離為

x=1.63m

⑹⑴2q；⑵據(jù)’⑶4%

【詳解】（1）離子經(jīng)過加速電場后有

解得

3哈

（2）離子在平行極板PQ間運動時,水平方向為勻速直線運動

L=vot

解得

L

%

即離子在平行極板P。間運動的時間恰為電場變化的一個周期，f=〃T，〃=0,1，2,3

時刻進(jìn)入電場的離子恰從極板邊緣離開時，電壓最大

'ma

解得

答案第8頁，共10頁

2-%2d2

(3)離子飛過平行極板PQ過程中，沿豎直方向的速度增量為

TT

Av=ax----ax一