2024屆福建省莆田市高三下學期二模物理試題（解析版）-試卷下載-教習網(wǎng)

試卷滿分100分，考試用時75分鐘
注意事項：
1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 2023年5月28日上午10時32分，國產(chǎn)大飛機C919迎來商業(yè)首飛，標志著中國具備了自主研制大型客機的能力。某次該大飛機在機場直跑道由靜止開始加速，用時30s經(jīng)過2100m起飛，又經(jīng)過20s達到離地高度400m處。下列說法正確的是（）
A. 10時32分和30s都是指時刻
B. 大飛機在直跑道上的平均速度為70m/s
C. 大飛機離地起飛時的瞬時速度為70m/s
D. 大飛機開始運動50s內(nèi)的位移是2500m
【答案】B
【解析】
【詳解】A．10時32分指的是時刻，30s指的是時間，故A錯誤；
B．大飛機在直跑道上的平均速度
故B正確；
C．根據(jù)題意無法求出大飛機離地起飛時的瞬時速度，故C錯誤；
D．大飛機開始運動50s內(nèi)的運行軌跡不是單方向的直線運動，故位移
故D錯誤。
故選B。
2. 汽油發(fā)動機的火花塞工作時需要一萬伏左右的高壓才能產(chǎn)生火花。一同學用12V直流電源、變壓器、開關(guān)及導線若干設(shè)計點火電路，以下原理圖可行的是（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)變壓器原副線圈電壓表等于匝數(shù)比
可知副線圈匝數(shù)應遠大于原線圈匝數(shù)，因為是直流電源，為了使副線圈產(chǎn)生感應電動勢，需要把開關(guān)接在原線圈。
故選A。
3. 如圖為氫原子的能級示意圖。一群處于能級的氫原子自發(fā)躍遷時向外輻射出不同頻率的光子，已知藍光光子的能量范圍為2.53~2.76eV。則這群氫原子：
A. 輻射光子后能量增大
B. 從向躍遷可輻射藍光
C. 從向躍遷可輻射藍光
D. 最多能輻射出3種不同頻率的光子
【答案】B
【解析】
【詳解】A．高能級向低能級躍遷向外放出能量，以光子形式釋放出去，輻射光子后能量減小，故A錯誤；
D．最多能放不同頻率光子的種數(shù)為
故D錯誤；
B．從向躍遷輻射出的光子的能量為
在藍光光子的能量范圍，可知從向躍遷可輻射藍光，故B正確；
C．從向躍遷射出的光子的能量為
不在藍光光子的能量范圍，所以從向躍遷不可以輻射藍光，故C錯誤。
故選B。
4. 物理老師舉行技巧挑戰(zhàn)賽，要求用一根能承受最大拉力為50N的細繩，盡可能拉動更重的物體，如圖所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物體可視為質(zhì)點，則理論上利用這根細繩能拉動物體的最大重量是（）
A. 50NB. NC. 100ND. 100.3N
【答案】C
【解析】
【詳解】設(shè)繩子與水平方向的夾角為時能拉動物體的最大重量為，根據(jù)平衡條件
又
聯(lián)立可得
可知當時，重物的重量最大為100N。
故選C。
二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
5. 圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點。下列說法正確的是（）
A. M點的電勢大于N點的電勢
B. 粒子在M點的電勢能小于N點的電勢能
C. 粒子在M點的動能大于在N點的動能
D. 粒子在M點的加速度小于在N點的加速度
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．沿電場線方向電勢降低，M點的電勢大于N點的電勢，故A正確；
BC．由M到N電場力做正功，電勢能減小，動能增加，則粒子在M點的電勢能大于N點的電勢能，粒子在M點的動能小于在N點的動能，故BC錯誤；
D．電場線越密的地方電場強度越大，同一粒子所受電場力越大，由
得
故電場線越密的地方加速度越大，則粒子在M點的加速度小于在N點的加速度,故D正確。
故選AD。
6. 今年是中國人民解放軍航天員大隊正式成立26周年，從神舟五號到神舟十七號，從載人飛船到中國空間站，已有20名中國航天員飛上太空。空間站繞地球飛行的軌道可簡化為離地面高為h的圓軌道，其運行周期為T。已知地球半徑為R，則（）
A. 空間站的運行速度大于第一宇宙速度
B. 空間站的運行速度為
C. 空間站運行的加速度為
D 后續(xù)補充物資后，由于質(zhì)量增大，空間站運行周期將變小
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大線速度，則空間站的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；
BC．空間站的運行速度為
空間站運行的加速度為
故BC正確；
D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得
可得
可知后續(xù)補充物資后，雖然質(zhì)量增大，但空間站運行周期不變，故D錯誤。
故選BC。
7. 如圖，等邊三角形△ABC位于豎直平面內(nèi)，BC邊水平，三個點電荷分別固定在三角形的頂點上。已知L、M、N點分別為三條邊的中點，L點的電場強度方向水平向右，M點的電場強度方向豎直向下，C處點電荷的電荷量絕對值為q，則（）
A 三個點電荷均帶負電
B. N點電場強度方向水平向左
C. A處點電荷的電荷量絕對值為q
D. B處點電荷的電荷量絕對值為q
【答案】BD
【解析】
【詳解】AD．A點的電荷在M點的場強沿AM所在直線，C點處點電荷和B點處點電荷在M點的場強沿CB所在直線，已知M點合電場強度方向豎直向下，則CB兩點處的點電荷在M點的合場強為零，即C和 B點處的點電荷為等量同種電荷，則B點處點電荷的電荷量的絕對值為q；A點處的點電荷在M點的場強方向沿AM向下，則A點處點電荷為正電荷，故A錯誤，D正確；
B．根據(jù)對稱性可知N點的電場強度方向水平向左，故B正確；
C．設(shè)三角形的邊長為，由幾何關(guān)系得
設(shè)A點電荷的電荷量為Q，A點電荷在L點的場強豎直分量的大小為
方向豎直向下，B點電荷在L點的場強豎直分量的大小
C點電荷在L點的場強豎直分量大小為
要使得點豎直方向場強為零，則需要C點電荷在L點的場強豎直分量方向向上，B點電荷在L點的場強豎直分量方向向上，則有
解得
故C錯誤。
故選BD。
8. 如圖，勁度系數(shù)為200N/m的輕彈簧甲左端固定在墻壁上，右端剛好與靜止在光滑水平面上的物塊A接觸；勁度系數(shù)未知的輕彈簧乙右端固定在靜止的物塊B上。現(xiàn)對A施加一水平向左、大小為3N的恒力F，使A向左運動，當速度為零時立即撤去F，之后A離開彈簧甲向右運動，從接觸到彈簧乙開始，經(jīng)0.2s時將彈簧乙壓縮到最短，此過程物塊B運動的距離為0.02m。已知A、B的質(zhì)量分別為2kg和0.4kg。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（）
A. 物塊A向左移動的最大距離為0.015m
B. 物塊A與彈簧甲分離時的動能為0.09J
C. 彈簧乙的最大彈性勢能為0.018J
D. 彈簧乙的最大壓縮量為0.036m
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．A速度為零時，根據(jù)動能定理有
解得物塊A向左移動的最大距離為
故A錯誤；
B．物塊A與彈簧甲分離時的動能為
故B正確；
C．根據(jù)
物塊A與彈簧甲分離時的速度為
物塊A、B共速時，彈簧乙的彈性勢能最大，根據(jù)動量守恒有
根據(jù)能量守恒有
解得彈簧乙的最大彈性勢能為
故C錯誤；
D．將彈簧乙壓縮到最短的過程中，根據(jù)動量守恒有
則
可得
解得
彈簧乙的最大壓縮量為
故D正確。
故選BD。
三、非選擇題：本題共8題，共600分。其中9、10、11題為填空題，12、13題為實驗題，14~16題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。
9. 湄洲島旅游度假區(qū)是我國著名5A景區(qū)，眾多游客在島上觀日出。游客看到的太陽位置比實際位置______（填“高”或“低”），這是太陽光經(jīng)過大氣層發(fā)生______（填“折射”或“干涉”）現(xiàn)象；若沒有大氣層，游客將更______（填“早”或“遲”）看到日出。
【答案】 ①. 高 ②. 折射 ③. 遲
【解析】
【詳解】[1][2][3]因為太陽光經(jīng)過大氣層發(fā)生折射的原因，所以游客看到的太陽位置比實際位置高，若沒有大氣層，游客將更遲看到日出。
10. 如圖，甲、乙分別是一列簡諧橫波在傳播方向上相距1m的兩個質(zhì)點P、Q的振動圖像。則這列波的周期是______s；s時，質(zhì)點P、Q的振動方向______（填“相同”或“相反”）；若該波的波長大于1m，則波長為______m。
【答案】 ①. 4 ②. 相反 ③. 2
【解析】
【詳解】[1]由圖可知波的周期是
T=4s
[2]由圖可知s時，質(zhì)點P向軸負方向振動，質(zhì)點Q向軸正方向振動，振動方向相反；
[3] P、Q的振動方向相反，則P、Q的間距為
可得
該波的波長大于1m，則取時
11. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷C→A→B→C狀態(tài)變化過程，如圖所示，其中C→A過程為______（填“等溫”“等壓”或“等容”）變化過程，A→B過程中氣體體積______（填“增大”“減小”或“不變”），B→C過程中氣體______（填“吸收”或“放出”）熱量。
【答案】 ①. 等容 ②. 增大 ③. 放出
【解析】
【詳解】[1]由于AC的延長線過坐標原點，壓強與熱力學溫度的比值保持不變，因此體積不變，發(fā)生等容變化；
[2] A→B過程中，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，壓強減小，因此體積增大；
[3] B→C過程中，壓強不變，溫度降低，根據(jù)蓋呂薩克定理，體積減小，外界對氣體做功，又由于溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定理，氣體放出熱量。
12. 用如圖甲所示的裝置探究影響向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進行組合，每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1.
（1）在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時，為了控制角速度相同需要將傳動皮帶調(diào)至第______（填“一”“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個質(zhì)量相等的鋼球分別放在______（填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置，勻速轉(zhuǎn)動手柄，左側(cè)標尺露出4格，右側(cè)標尺露出2格，則左右兩球所受向心力大小之比為______；
（2）在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時，若將傳動皮帶調(diào)至圖乙中的第三層，轉(zhuǎn)動手柄，則左右兩小球的角速度之比為______。為了更精確探究向心力大小F與角速度的關(guān)系，采用接有傳感器的自制向心力實驗儀進行實驗，測得多組數(shù)據(jù)經(jīng)擬合后得到圖像如圖丙所示，由此可得的實驗結(jié)論是__________________。
【答案】（1） ①. 一 ②. B和C ③.
（2） ①. ②. 小球的質(zhì)量、運動半徑相同時，小球受到的向心力與角速度的平方成正比
【解析】
【小問1詳解】
[1][2]變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)
在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時，需控制小球質(zhì)量、角速度相同，運動半徑不同，故需要將傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個質(zhì)量相等的鋼球分別放在B和C位置。
[3]左右兩球所受向心力大小之比為
【小問2詳解】
[1]變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)
左右兩小球的角速度之比為
[2]可得的實驗結(jié)論是：小球的質(zhì)量、運動半徑相同時，小球受到的向心力與角速度的平方成正比。
13. 圖甲是測量某合金絲電阻率的原理圖。
（1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑如圖乙，其讀數(shù)d=______mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等；
（2）圖丙中滑動變阻器上少了一根連線，請用筆畫線代替導線在圖中將電路連接完整，使得滑片向右移動時滑動變阻器接入電路的阻值變大______；
（3）多次改變合金絲接入電路的長度l，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電流表的示數(shù)都為0.20A時記錄電壓表相應示數(shù)U，作出U-l圖像，如圖丁所示。從圖中可得圖線的斜率為______V/m，由此可算出該合金絲的電阻率為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；若考慮電表內(nèi)阻的影響，上述電阻率的測量值會______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】13. 1.200
14. 15. ①. 4.00 ②. ③. 不變
【解析】
【小問1詳解】
合金絲的直徑為
【小問2詳解】
滑片向右移動時滑動變阻器接入電路的阻值變大，需將開關(guān)左端與滑動變阻器端相連，實物電路如圖所示。
【小問3詳解】
[1]圖線的斜率為
[2]根據(jù)歐姆定律可得
根據(jù)電阻定律可得
整理得
圖線的斜率為
該合金絲的電阻率為
[3]若考慮電流表內(nèi)阻的影響，則
整理得
可知圖像的斜率不變，若考慮電表內(nèi)阻的影響，上述電阻率的測量值不變。
14. 人工智能已應用到生活的方方面面。有一款智能行李箱可以跟隨主人自行運動，如圖甲所示。某次行李箱在水平面上跟隨主人做直線運動，因主人突然停住，行李箱立即減速直到停下來，整個過程的圖像如圖乙所示。已知行李箱的質(zhì)量，減速過程受到的合力大小是重力的K倍，減速過程的位移，重力加速度大小取10m/s2。求
（1）行李箱前5s內(nèi)的位移大小；
（2）比例系數(shù)K。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）由圖像可知行李箱前5s內(nèi)的位移為
代入數(shù)據(jù)可得
（2）行李箱減速過程，由運動學公式
由牛頓第二定律有
解得
15. 如圖，xOy平面內(nèi)有區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中區(qū)域Ⅰ存在以原點O為圓心的圓形勻強磁場，區(qū)域Ⅱ存在范圍足夠大的勻強磁場和勻強電場：電場強度大小為E，方向沿y軸負方向；兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小均為B，方向均垂直坐標中面向里。某帶電粒子以速度v0從M點沿y軸負方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，從N點離開區(qū)域Ⅰ并立即進入?yún)^(qū)域Ⅱ，之后沿x軸運動。已知，M點坐標為（0，0.1），粒子的比荷，不計粒子的重力。
（1）求粒子的速度v0；
（2）求電場強度E；
（3）某時刻開始電場強度大小突然變?yōu)?E（不考慮電場變化產(chǎn)生的影響），其他條件保持不變，一段時間后，粒子經(jīng)過P點，P點的縱坐標，求粒子經(jīng)過P點的速度大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）帶電粒子在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有
又有
且
聯(lián)立解得
（2）帶電粒子區(qū)域Ⅱ中做勻速直線運動，由平衡條件有
解得
（3）電場強度突然變?yōu)?，粒子運動到點過程，由動能定理有
解得
16. 福建艦成功實現(xiàn)電磁彈射試驗后，某興趣小組設(shè)計了一個模擬電磁彈射系統(tǒng)，如圖甲所示，系統(tǒng)左側(cè)接有直流電源、單刀雙擲開關(guān)S和電容為C電容器，右側(cè)是離水平地面高為h的水平光滑平行金屬導軌，導軌上放置一絕緣的助推模型，其外層固定一組金屬線圈，線圈兩端通過電刷與導軌連接形成回路，線圈處于導軌間的輻射狀磁場中，側(cè)視圖如圖乙所示。首先將開關(guān)S接至1，使電容器完全充電；然后將S接至2，模型從靜止開始加速，達到最大速度后脫離導軌落在水平地面上，落地點離導軌右端點的水平距離為s。已知助推模型（含線圈、電刷）的質(zhì)量為m，重力加速度為g；線圈的半徑為r，匝數(shù)為n，總電阻為R，其所在處的磁感應強度大小均為B。不計空氣阻力、導軌電阻、線圈中電流產(chǎn)生磁場和線圈自感的影響。求模型
（1）在軌道上的最大速度vm；
（2）離開軌道后電容器所帶的電荷量q；
（3）在軌道上的最大加速度am。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）助推模型達到最大速度后脫離導軌后，做平拋運動，則
解得在軌道上的最大速度為
（2）離開軌道后電容器兩端的電勢差為
離開軌道后電容器兩端所帶的電荷量為
（3）助推模型剛在軌道上運動時，加速度最大，設(shè)助推模型剛在軌道上運動時，電容器兩端的電勢差為，根據(jù)動量定理有
其中
解得
根據(jù)牛頓第二定律有
電流為
聯(lián)立解得在軌道上的最大加速度為

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