2023届福建省莆田市高三下学期第二次教学质量检测物理试题（解析版）.pdf

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1、第 1页/共 16页莆田市莆田市 2023 届高中毕业班第二次教学质量检测试卷物理届高中毕业班第二次教学质量检测试卷物理一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，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。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.某同学利用手机导航从城港大桥出发步行前往木兰陂进行研学活动，路线如图所示。已知该同学从起点步行到终点的路程为 3.2km，用时 40min，起点到终点的直线距离为 2.6km，则从起点步行到终点的过程中（）A.该同学的位移大小为 3.2kmB.该同学的平均速率约为

2、 1.3m/sC.该同学的平均速度大小约为 1.3m/sD.若以该同学为参考系，木兰陂是静止的【答案】B【解析】【详解】A该同学的位移大小为 2.6km，A 错误；B该同学的平均速率约为33.2 10m/s1.3m/s40 60vB 正确；C该同学的平均速度大小约为32.6 10m/s1.08m/s40 60vC 错误；D该同学为参考系，木兰陂是运动的，D 错误。故选 B。2.某家庭电路两端的电压 u 随时间 t 变化关系如图所示，下列说法正确的是（）第 2页/共 16页A.该交流电的频率为 100HzB.该交流电的电压有效值为 311VC.交流电压表测得该电压示数为 220VD.该交流电的电

3、压表达式为220sin100(V)ut【答案】C【解析】【详解】A该交流电的周期为22 10 sT则该交流电的频率为150HzfT故 A 错误；BC该交流电的电压最大值为311V，则该交流电的电压有效值为311V220V2U 即交流电压表测得该电压示数为220V，故 B 错误，C 正确；D该交流电的电压表达式为311sin100(V)ut故 D 错误。故选 C。3.如图，“人字梯”是日常生活中常见的一种登高工具，使用时四根梯杆与地面间的夹角总保持相等。现有一个人站在“人字梯”的最高处，当梯杆与地面间的夹角变大时，则（）第 3页/共 16页A.“人字梯”对地面的压力增大B.“人字梯”对地面的压力

4、减小C.地面对每根梯杆的作用力增大D.地面对每根梯杆的作用力减小【答案】D【解析】【详解】AB以人和“人字梯”为整体，整体的重力保持不变，可知“人字梯”对地面的压力保持不变，故 AB 错误；CD设地面对每根梯杆的支持力为NF，摩擦力为f，梯杆与地面间的夹角为，则有NtanFf可得NtanFf当梯杆与地面间的夹角变大时，由于地面对每根梯杆的支持力NF保持不变，可知摩擦力f减小，根据22NFFf可知地面对每根梯杆的作用力减小，故 C 错误，D 正确。故选 D。4.风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的

5、风轮叶片长度之比为 2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（）A.3：2B.2：3C.4：9D.8：27第 4页/共 16页【答案】C【解析】【详解】设空气密度为，风速为v，风轮叶片长度为r，则t时间内流向风轮机的风能为2k12Emv又2mVSvtr vt联立可得23k12Er v t设转化效率为，则风力发电机的输出电功率为232k12EPr vrt可知这两台风力发电机的输出电功率之比为221122222439PrPr故选 C。二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。在每

6、小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分5.根据玻尔理论，氢原子从激发态跃迁到基态（）A.电子的动能变小B.电子的电势能变小C.氢原子总能量变小D.氢原子吸收能量【答案】BC【解析】【详解】根据玻尔理论，氢原子从激发态跃迁到基态，氢原子总能量变小，氢原子释放能量；电子从高轨道跃迁到低轨道，可知电子的电势能变小，电子的动能变大。故选 BC。6.2022 年 6 月 22 日，中国“天行一号”试验卫星在酒泉发射成功，该卫星主要用于开展空间

7、环境探测等试验。该卫星运行轨道可视为离地面高度约为 285km 的圆形轨道，则该卫星在轨道上正常运行时（）A.卫星中的仪器处于超重状态B.卫星的线速度比第一宇宙速度小C.卫星的周期比地球同步卫星的周期大D.卫星的加速度比地球同步卫星的加速度大【答案】BD第 5页/共 16页【解析】【详解】A卫星中的仪器处于失重状态，故 A 错误；B地球第一宇宙速度是卫星在地球表面轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，根据万有引力提供向心力可得22GMmvmrr解得1GMvrr可知卫星的线速度比第一宇宙速度小，故 B 正确；C卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得2224GMmmrrT解得2334rT

8、rGM卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则卫星的周期比地球同步卫星的周期小，故 C 错误；D卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得2GMmmar解得221GMarr卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则卫星的加速度比地球同步卫星的加速度大，故 D 正确。故选 BD。7.电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具。某型号电动自行车使用磁铁和霍尔元件来实现改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强度 B 大小发生变化，霍尔元件产生的电压（霍尔电压）U 大小就随之变化，从而改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为 h，宽度为 d 的矩形截面半导体，元件内的导电粒子是自

9、由电子。霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀强磁场中，通入方向向右的恒定电流 I。下列说法正确的是（）A.霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势第 6页/共 16页B.增大磁感应强度 B 时，霍尔电压 U 减小C.霍尔电压 U 与磁感应强度 B 成正比D.霍尔电压 U 与厚度 h 无关【答案】ACD【解析】公众号：高中试卷君【详解】A电子运动方向向左，根据左手定则，电子受向上的洛伦兹力，则上表面带负电，霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势，A 正确；BC根据UevB eh=得UvhB增大磁感应强度 B 时，霍尔电压 U 增大，霍尔电压 U 与磁感应强度 B 成正比，BC 错误；D由Inehdv

10、联立得IBUned则霍尔电压 U 与厚度 h 无关，D 正确。故选 ACD。8.如图甲所示，四个电荷量均为q 的点电荷分别放置于边长为2l的正方形 abcd 的四个顶点上，在 x 轴上的 Oc 之间电势的变化曲线如图乙所示。下列判断正确的是（）A.正方形内部可能存在两个电场强度为零的点B.在 x 轴上从 a 到 c 电场强度先减小后增大C.将一带正电的试探电荷由点,2 2ll移至点,2 2ll，静电力做正功D.将一带正电的试探电荷由点,02l静止释放，经过 O 点时其动能最大第 7页/共 16页【答案】BD【解析】【详解】A由图甲可知，只有 O 点电场强度为 0，A 错误；BO 点电场强度为

11、0，则从 a 到 c 电场强度先减小后增大，B 正确；C若从点,2 2ll沿直线移至点,2 2ll，电势先升高后降低，则正电荷电势能先增大后先减小，静电力先做负功后做正功，C 错误；D带正电的试探电荷由点,02l静止释放，向 x 轴负方向运动，经过 O 点时电场力为零，电场力做正功最大，由动能定理可知，正电荷在 O 点时动能最大，D 正确。故选 BD。三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 7 小题，共小题，共 60 分。其中分。其中 9、10 题为填空题，题为填空题，11、12 题为实验题，题为实验题，1315 题为计算题。考生根据要求作答。题为计算题。考生根据要求作答。9.医用光纤内窥镜

12、是光纤在医学上的成功应用。如图，光纤由折射率不同的内芯和包层构成。当光以某一角度从光纤的端面入射时，内芯的折射率需_（填“大于”或“小于”）包层的折射率，光才能在光纤内不断发生全反射，实现在内芯中传播。光从空气进入内芯时传播速度_（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】.大于.变小【解析】【详解】1为了使光线在光纤中会发生全反射，内芯的折射率需大于包层的折射率；2根据cvn可知光从空气进入内芯时传播速度变小。10.气泡从湖底缓慢上升到湖面的过程中体积增大。假设湖水温度保持不变，气泡内气体可视为理想气体，则气泡上升过程中气泡内气体的内能_（填“增加”“减少”或“保持不变”），气体_（填“吸收”

13、或“放出”）热量。【答案】.保持不变.吸收【解析】第 8页/共 16页【详解】1气泡内气体可视为理想气体，气泡上升过程中，气体温度保持不变，则气泡内气体的内能保持不变；2气泡上升过程中，气泡内气体体积增大，可知外界对气体做负功，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量。11.某探究小组利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中 E 为电源（内阻不计），R 为定值电阻，C 为电容器，A 为电流表，V 为电压表。（1）给电容器充电后，为了观察放电现象，单刀双掷开关 S 应拨至_（填“1”或“2”）位置。放电过程中，R 中电流方向_（填“自左向右”或“自右向左”）；观察到电压表的示数逐

14、渐变小，说明电容器的带电量逐渐_（填“增加”或“减少”）。（2）关于充电过程，下列说法正确的是_。A电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B电压表的示数逐渐增大后趋于稳定C充电完毕，电流表的示数为零D充电完毕，电压表的示数为零【答案】.2.自右向左.减少.BC#CB【解析】【详解】（1）123单刀双掷开关 S 应拨至 2 位置，会使电容器放电。电容器下极板带正电，则放电过程中，电流自右向左通过 R。电压表的示数逐渐变小，由QCU可知，电容器电量减少。（2）4AC充电电流应逐渐减小，充电完毕后，电流表示数为零，A 错误，C 正确；BD根据QCU电容器电量逐渐增大，则电压表示数逐渐增大后趋于稳定，B 正确

15、，D 错误。故选 BC。12.某实验小组利用如图甲装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。在铁架台上端用摆线悬挂一摆球，铁架台下端固定一个激光源，发出的激光方向与水平面平行，在摆球的右边与摆球中心等高的位置固定一智能手机，使得激光的中心与摆球的中心以及智能手机的光线接收口在同一水平直线上。利用手机光线传感器接收到的光照强度随时间变化情况，测出摆球的周期。第 9页/共 16页（1）实验主要过程如下：按图甲安装实验装置，下列有关器材的选择和安装最合理的是_；ABCD如图乙，用游标卡尺测出摆球的直径 d=_cm；用刻度尺测出摆线长度 l，算出摆长 L；打开激光光源和手机传感器，运行软件；让单摆做简谐运

16、动，采集数据；改变摆线长度 l，重复步骤；导出数据获得单摆振动周期 T，从而得到对应的2T与 L 的数据如下表：第 10页/共 16页次数数据123456L/cm38.0048.0058.0068.0078.0088.00T/s1.241.391.531.661.781.892T/2s1.541.932.342.763.173.57根据表中数据在坐标纸上描点，如图丙：请在图丙中绘出2TL图线_，并根据图像求出当地的重力加速度 g_2m/s。（2取 9.87，结果保留三位有效数字）（2）下列关于本实验的误差中，属于系统误差的有_。A测量摆长引起的误差B描绘图线引起的误差C摆线具有伸缩性引起的误差

17、D利用手机测量周期引起的误差【答案】.B.1.14.9.72.CD#DC【解析】【详解】（1）1摆线悬点应固定，摆线应选择质量小、不易伸长的细丝线，摆球应选择体积小、质量大的铁球。第 11页/共 16页故选 B。2摆球直径为11mm0.1mm411.4mm1.14cmd 34根据数据绘出2TL图线由2LTg得224TLg图线斜率为244.000.985kg得29.72m/sg（2）5AB测量摆长引起的误差和描绘图线引起的误差是由于不稳定随机因素造成，属于偶然误差，AB错误；CD摆线具有伸缩性和手机测量周期引起的误差是由于仪器不完善、测量方法不准确等因素造成，属于系统误差，CD 正确。故选 CD

18、。13.神舟十五号与神舟十四号载人飞船六名宇航员成功实现“太空会师”后，神舟十四号载人飞船返回舱于2022 年 12 月 4 日顺利返回。返回舱返回过程经过一系列减速后，在离地面高度 1.25m 时，位于返回舱底部的着陆反推发动机点火，使返回舱继续快速减速，经过 0.25s 以 2m/s 的速度着地，该过程可视为竖直向下的匀减速直线运动。当地重力加速度 g 取210m/s，求（1）返向舱离地面高度 1.25m 时的速度大小；（2）该过程返回舱的加速度大小；第 12页/共 16页（3）该过程中宇航员受到座椅的作用力与其重力的比值。【答案】（1）8 m/s；（2）224m/s；（3）3.4【解析】

19、【详解】（1）设返回舱离地面高度1.25mh 时的速度大小为0v，着地速度2 m/stv；由运动学公式有012thvv t代入数据解得08 m/sv（2）由运动学公式有0tvvat代入数据解得224 m/sa 即该过程返回舱的加速度大小为224m/s。（3）设宇航员的质量为m，受到座椅的作用力大小为F，由牛顿第二定律有mgFma联立解得3.4Fmg即宇航员受到座椅的作用力与重力的比值为3.4Fmg14.如图所示，两足够长平行光滑金属导轨 MN、PQ 间距1.0mL，竖直固定在均匀分布的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度1.0TB。M、P 间接有一阻值0.5R 的电阻，质量0.2kg

20、m 的金属杆垂直于导轨水平放置。0t时刻将金属杆由距导轨顶端00.5mh=处静止释放，运动中金属始终水平且与导轨接触良好。不计导轨和金属杆的电阻，重力加速度 g 取210m/s。（1）求金属杆沿导轨下滑的最大速度mv大小：（2）从静止释放到金属杆达到最大速度mv的过程中，电阻 R 产生的热量0.5JQ，求该过程中通过金属杆横截面的电荷量 q；（3）若让磁场的磁感应强度随时间按某规律变化，可使金属杆在0t时刻由静止释放后做自由落体运动。已知0t时磁感应强度01.0TB。请推导出磁感应强度tB随时间 t 变化的关系式。第 13页/共 16页【答案】（1）m1m/sv；（2）0.6Cq；（3）21T

21、101tBt【解析】公众号：高中试卷君【详解】（1）金属杆沿导轨下滑达到最大速度mv时，设金属杆受到的安培力大小为 F，由力的平衡条件有mgF此时金属杆产生的感应电动势为1mEBLv由闭合电路欧姆定律可知，感应电流11EIR由安培力公式有1FBI L联立代入数据解得m1m/sv（2）金属杆从开始运动到最大速度mv的过程中，设金属杆下落高度为 h，由能量守恒定律有2m12mghQmv由法拉第电磁感应定律有BhLEtt由闭合电路欧姆定律有EIR由电流的定义式有qI t 联立代入数据解得0.6Cq 第 14页/共 16页（3）金属杆在0t由静止释放后做自由落体运动，设经过时间 t 下落高度为 H，则

22、212Hgt由于金属杆做自由落体运动，故不受安培力作用，回路中没有感应电流，磁通量变化量为 0。设 t 时刻磁场的磁感应强度为tB，则000tB h LBhH L联立代入数据解得21T101tBt15.如图甲，一倾角30光滑斜面与水平轨道 AB 通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平传送带左端紧挨轨道 AB 且与其等高，水平地而上的 D 点在传送带右端点 C 的正下方。将物块 P 从斜面上不同位置静止释放，释放位置离斜面底端的距离为 s，在水平地面的落点离 D 点的距离为 x，2xs关系如图乙所示。已知水平轨道 AB 的长度11.0mL；传送带的长度27.0mL，以5.0m/sv 的速度逆时针匀速转

23、动；物块 P质量为 m 且可视为质点与水平轨道、传送带之间的动摩擦因数相同。重力加速度 g 取210m/s。（1）求动摩擦因数；（2）求传送带上表面与水平地而的高度差 h；（3）现将一质量也为 m 可视为质点的物块 Q 置于轨道上 B 处，物块 Q 与传送带之间的动摩擦因数也是。让物块 P 从离斜面底端的距离03.1ms 处由静止释放，P、Q 之间的碰撞时间极短且无能量损失，求最终P、Q 之间的距离 d。【答案】（1）0.2；（2）1.0mh；（3）0.25 md【解析】【详解】（1）由乙图可知，物块 P 从离斜面底端的距离13.2ms 处由静止释放后恰能滑到传送带最右端。由动能定理有112s

24、in0mgsmg LL代入数据解得0.2第 15页/共 16页（2）物块 P 从离斜面底端的距离 s 大于 3.2m 处由静止释放，设到达传送带最右端的速度为1v，由动能定理有21211sin2mgsamg LLmv物块 P 离开传送带后做平抛运动，设水平位移为 x，竖直位移为 h，运动时间为 t，由平抛运动规律有1xv t，212hgt联立解得226.4xhsh由图乙可知图像斜率2mk 联立得1.0mh（3）物块 P 从离斜面底端的距离03.1ms 处由静止释放，设到达 B 处速度为2v，由动能定理有20121sin2mgsmgLmvP 到达 B 处时与 Q 第一次发生弹性碰撞，设碰后 P

25、速度为Pv，Q 速度为Qv，由动量守恒定律和机械能守恒定律有2PQmvmvmv，2222111222PQmvmvmv联立解得0Pv，27 m/sQv 碰撞后 P 停在 B 处，Q 在传送带上先向右匀减速运动再向左匀加速运动，因为27 m/s5 m/sQv，所以 Q 向左加速至5.0m/sv 后与传送带一起匀速运动，到达 B 处时速度大小5m/sQv Q 与 P 在 B 处第二次发生弹性碰撞，两者再次交换速度，碰后 P 速度5 m/sPv P 向左运动滑上斜面后又返回到 B 处。之后 P、Q 在 B 处多次发生弹性碰撞，最终 P 停在 AB 上某处，Q 停在 B 处。设第二次碰撞后 P 在 AB 上运动的总路程为s总。由能量守恒定律有212Pmvmgs 总代入数据解得第 16页/共 16页6.25 ms总最终 P、Q 之间的距离0.25 md