2022~2023福建省泉州市高三（下）质量监测物理试卷（二）（含解析）考试试卷

2022~2023学年福建省泉州市高三（下）质量监测物理试卷（二）
1. 如图甲，德化石牛山索道全长7168米、高度差1088米，是亚洲第二长索道，乘坐索道缆车可饱览石牛山的美景。如图乙，缆车水平底板上放一个小行李，若缆车随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李( )
A. 受到底板的摩擦力方向水平向右 B. 受到底板的支持力大于小行李的重力
C. 受到底板作用力的方向竖直向上 D. 受到底板作用力的方向沿缆绳斜向上
2. 心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为的电容器，某次使用过程中，该电容器在10s内充电至5000V电压，之后在3ms时间内完成放电，则( )
A. 电容器充电后所带的电荷量为75C B. 电容器充电过程中电容一直增大
C. 电容器放电过程中放电电流一直增大 D. 电容器放电过程中平均电流为25A
3. 如图，水平桌面上有一薄板，薄板上摆放着小圆柱体A、B、C，圆柱体的质量分别为、、，且。用一水平外力将薄板沿垂直BC的方向抽出，圆柱体与薄板间的动摩擦因数均相同，圆柱体与桌面间的动摩擦因数也均相同。则抽出后，三个圆柱体留在桌面上的位置所组成的图形可能是图( )
A. B.
C. D.
4. 急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量，即，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律。下列说法正确的是( )
A. 时刻汽车的加速度为零
B. 时间内汽车的加速度逐渐减小
C. 时间内汽车的加速度均匀增大
D. 时间内汽车的平均加速度小于时间内汽车的平均加速度
5. 在中国首次太空授课活动中，神舟十号航天员展示了失重环境下的物理现象，其中有一实验是航天员挤出的水在空中形成水球。水球蕴涵着很多物理知识，下列说法正确的是( )
A. 水球中的水分子的直径数量级为
B. 水的内能比冰的内能大
C. 挤出的水呈球形是水的表面张力作用的结果
D. 悬浮在水中的小颗粒做无规则运动，说明水分子间存在相互作用力
6. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，时刻波的图像如图所示，质点P的平衡位置在处。已知该波的周期为2s。下列说法正确的是( )
A. 时质点P位于波峰 B. 在内波传播的距离为12m
C. 在内质点P通过的路程为30cm D. 质点P的振动方程为
7. 2022年11月1日，梦天实验舱成功对接天宫空间站，至此我国空间站一期建设基本完成。如图为梦天实验舱正在接近天宫空间站的对接情景，假设对接后组合体的轨道近似看成圆形，已知组合体运行周期为T，其轨道半径与地球半径的比值为n，引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 图示时刻天宫空间站的运行速度小于
B. 图示时刻天宫空间站的加速度大于
C. 组合体的运行速度为
D. 地球的平均密度为
8. 在水平向右的匀强电场中，带电小球A、B用一根绝缘轻绳连接，另一根绝缘轻绳将A悬挂在O点，A、B的质量均为m，电量分别为和。对B施加拉力F使系统平衡时A、B的位置如图所示，其中AB绳水平，OAB构成正三角形。已知重力加速度大小为g，匀强电场场强大小为。现撤去拉力F，由于空气阻力的作用，A、B最终会再次处于静止状态，则A、B再次静止后( )
A. OA绳的拉力大小为2mg
B. AB绳的拉力大小为
C. 与撤去F前相比，系统电势能和系统重力势能都减小
D. 与撤去F前相比，A球的总能量增加，B球的总能量减少
9. 如图为氢原子的能级图。一群处于能级的氢原子，自发跃迁到低能级的过程中最多能辐射出__________种频率不同的光子，其中从的能级直接跃迁到的能级，辐射出的光子能量为__________eV。
10. 如图，边长为L的正方形金属线框abcd内，有一个磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其区域半径为r，则穿过线框abcd的磁通量大小为__________；若该区域内的磁感应强度逐渐增大，则金属线框中的感应电流方向为__________填“顺时针”或“逆时针”。
11. 某实验小组采用如图甲的实验装置，探究小车的加速度a与合外力、质量的关系。
对于该实验，下列做法正确的是______。
A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.平衡小车受到的摩擦力时，将砂桶通过定滑轮拴在小车上
C.通过增减小车上的钩码改变小车总质量时，不需要重新平衡摩擦力
D.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
在平衡好小车受到的摩擦力后，实验过程中打出一条纸带，如图乙所示，相邻计数点间还有2个点未画出，实验中使用的交变电流频率为50Hz，则小车运动的加速度a=______2结果保留2位有效数字。
车和车上钩码的总质量为M，砂和砂桶的总质量为m，重力加速度为g。实验发现用纸带上的数据算出小车的加速度a总是小于，随着砂和砂桶总质量m的增加，与a之间的差值______填“越来越小”“保持不变”或“越来越大”。
12. 为测量某微安表的内阻，并将其改装成量程为的电流表，实验室提供以下器材：
待测微安表量程，内阻约
微安表量程，内阻约
定值电阻阻值为
滑动变阻器阻值范围
干电池电动势约，内阻很小
开关S及导线若干
在虚线框内画出测量微安表内阻的完整电路图，并在图中标明器材符号_______；
若实验过程中测得的示数为，的示数为，则的内阻______用、、表示；
给并联一个定值电阻改装成量程为的电流表，用标准电流表A与其串联进行校准。当标准电流表A的示数为时，微安表的示数如图，其读数为______，则改装之后的电流表实际量程是______mA。
13. 2022年9月29日，我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机——C919大型客机获得型号合格证，标志着我国航空事业水平达到新的高度。如图，质量为的C919飞机，在水平跑道上滑行2000m时可达到飞机起飞的速度。若飞机滑行过程可视为从静止开始的匀加速直线运动，受到的阻力为自身重力的倍，取重力加速度大小为，求：
飞机滑行过程中的加速度大小；
飞机起飞时刻推力的功率。
14. 如图，倾角为的固定光滑斜面上有一轻弹簧，弹簧下端固定在斜面的挡板上，上端连接小滑块a，当a静止在P处时弹簧的弹性势能为。小滑块b从斜面上与a相距L处由静止释放，b与a瞬间碰撞后粘在一起向下运动。从碰后起，经过时间t，弹簧恰好恢复原长且两滑块速度为零。已知b的质量为m，a的质量为2m，重力加速度大小为g，求：
b与a碰后瞬间两者的速度大小；
时间内a对b做的功；
时间内弹簧对挡板的冲量大小。
15. 如图甲的空间直角坐标系Oxyz中，有一边长为L的立方体区域，该区域内含边界分布有沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子不计重力，以初速度v0从a点沿x轴正方向进入电场区域，恰能从d'点离开。
求电场强度的大小E；
若在该区域再加一个沿y轴正方向的匀强磁场，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域后从Ob'之间某点离开，求磁感应强度的大小B和离开该区域时的速度大小v1；
撤去原来的电场，在该区域加方向沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，磁感应强度Bx、By的大小随时间t周期性变化的规律如图乙所示。t时刻，粒子仍从a点以初速度v0沿x轴正方向进入该区域，要使粒子从平面cdd'c'离开此区域，且速度方向与平面cdd'c'的夹角为，求磁感应强度B0的可能取值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】若缆车随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李也做匀速直线运动，所以行李受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，不受底板的摩擦力。
故选C。
2.【答案】D
【解析】A.电容器充电后所带的电荷量为，A错误；
B.电容器的电容由电容器本身的性质决定，与电容器是否带电无关，故电容器充电过程中电容保持不变，B错误；
C.电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，C错误；
D.电容器放电过程中的平均电流为，D正确。
故选D。
3.【答案】A
【解析】设圆柱体的质量为m，圆柱体与薄板间的动摩擦因数、圆柱体与桌面间的动摩擦因数均为 ，则在抽薄板的过程中，圆柱体在薄板摩擦力的作用下做加速运动，离开模板后在桌面摩擦力的作用下做减速运动，根据牛顿第二定律有
可得，加速运动与减速运动时的加速度都为
由于圆柱体A先离开薄板，B、C同时后离开薄板，则根据 可知，A离开薄板时的速度小于B、C离开薄板时的速度，同时A加速的位移小于B、C加速的位移。离开薄板后，根据 可知，B、C在桌面上滑动的距离相等，且大于A在桌面上滑动的距离。
故选A。
4.【答案】C
【解析】A.在 图像中，图线与 t 轴围成的面积表示加速度的变化量 ，面积不是0，则 时刻汽车的加速度不为零。故A错误；
B. 时间内图线与横轴围成的面积逐渐增大，则汽车的加速度逐渐增大。故B错误；
C. 时间内急动度不变，根据 ，可知单位时间内的加速度变化量恒定不变，即加速度均匀增大。故C正确；
D.由题意可知， 时刻汽车加速度一直在增加， 时刻处加速度取得最大值，故 时间内汽车的平均加速度大于 时间内汽车的平均加速度。故D错误。
故选C。
5.【答案】BC
【解析】A.分子直径的数量级为 ，故A错误；
B.质量相同时，水凝结成冰的过程要放出热量，内能减小，所以水的内能比冰的内能大，故B正确；
C.液体的表面张力使液体表面积有收缩的趋势，而同样体积的物体，球体的表面积最小，水呈球形是水的表面张力作用的结果，故C正确；
D.悬浮在水中的小颗粒做无规则运动，是由于小颗粒受到水分子碰撞导致受力不平衡，说明了水分子在做永不停息的无规则运动，故D错误。
故选BC。
6.【答案】CD
【解析】A.简谐波沿x轴负方向传播，时刻P点向下振动，时质点P位于波谷，故A错误；
B.波速，在内波传播的距离为，故B错误；
C.，P点运动的时间为 ，因此运动的路程为，故C正确；
D.根据，开始P点向下振动，因此P的振动方程为，故D正确。
故选CD。
7.【答案】AD
【解析】A.根据环绕模型中，整理得， 是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度。根据上述公式可知，天宫空间站的环绕半径比近地卫星的环绕半径大，天宫空间站的运行速度小于 ，故A正确；
B.根据公式，整理得，天宫空间站的环绕半径比地球半径大，则加速度小于地球表面加速度 ，故B错误；
C.设地球半径为 R ，根据圆周运动特征，故C错误；
D.根据，整理得，根据密度公式可知，故D正确。
故选AD。
8.【答案】BC
【解析】A.A、B再次静止后，A、B受到的电场力的合力为
方向水平向左。对A、B整体受力分析如图
由几何关系可得
且OA绳与竖直方向的夹角为
即，A错误；
B.A、B再次静止后，对B受力分析如图
由几何关系可得
且AB绳与竖直方向的夹角为
即，B正确；
C.由上述分析可知，A、B再次静止后，OA绳、AB绳与竖直方向的夹角均为 ，则此时两球的位置如图所示
设绳长为L，故A电势能的变化量为
B电势能的变化量为
A重力势能的变化量为
B重力势能的变化量为
与撤去 F 前相比，系统电势能和系统重力势能变化量分别为，，故与撤去 F 前相比，系统电势能和系统重力势能都减小，C正确；
D.与撤去 F 前相比，A、B两球的总能量变化量分别为，，故A球的总能量减少，B球的总能量减少，D错误。
故选BC。
9.【答案】6

【解析】这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为，即能辐射出6种不同频率的光子。
从 的能级直接跃迁到 的能级，辐射出的光子能量为。
10.【答案】
逆时针

【解析】穿过线框 abcd 的磁通量大小为
根据楞次定律，若该区域内的磁感应强度逐渐增大，则金属线框中的感应电流方向为逆时针。
11.【答案】越来越大

【解析】调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，才能使小车受到的合力保持不变，且为绳的拉力，故A正确；
B.平衡小车受到的摩擦力时，不应将砂桶通过定滑轮拴在小车上，故B错误；
C.平衡摩擦力时应使得小车与钩码的重力沿斜面方向的分力与小车受到的长木板的摩擦力平衡，即，由此可知，通过增减小车上的钩码改变小车总质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；
D.打点计时器使用时应先接通电源再释放小车，故D错误。
故选AC。
根据逐差法可得小车运动的加速度为。
当车做匀加速直线运动时，有，砂和砂桶做匀加速直线运动，有
联立可得，由此可知，随着m增大，二者差值越大。
12.【答案】
【解析】滑动变阻器 最大值比待测电阻 的阻值小，所以滑动变阻器应采用分压接法；由于，没有电压表，可以采用安阻法，将定值电阻 与待测表头 并联，由
可测得待测表头两端电压，便可通过欧姆定律测得待测表头电阻，电路图如图所示
由欧姆定律有。
由图知微安表 的读数为 。
标准电流表 A 所测的电流为干路电流，相当于微安表 改装后所测的总电流，设微安表 改装后的最大量程为 ，则有
解得改装之后的电流表实际量程最大值为。
13.【答案】设起飞过程中飞机的加速度大小为 a ，则有
将 ， 带入解得，飞机滑行过程中的加速度大小为；
根据牛顿第二定律有
解得，飞机起飞时刻的推力为
则飞机起飞时刻推力的功率为。

【解析】根据匀变速运动规律求解加速度。
根据牛顿第二定律求解推力F，根据功率公式求解功率。
14.【答案】设滑块b刚到达a处的速度大小为 ，由机械能守恒定律得
b与a碰撞后瞬间的速度大小为 ，由动量守恒定律得
解得；
设小滑块a静止时，弹簧的压缩量为 x ，两滑块从P处到弹簧恰好恢复原长过程中，
由系统机械能守恒定律可得
设 t 时间内a对b做的功为 W ，对b由动能定理可得
解得
另：设弹簧的劲度系数为 k ，当a静止时，弹簧压缩量为 x ，有
弹簧的弹性势能可由弹簧弹力做功推算得
由系统机械能守恒定律可得
联立解得
设 t 时间内a对b做的功为 W ，由动能定理可得
解得；
设 t 时间内弹簧对ab整体的冲量为 I ，以沿斜面向上为正方向，由动量定理可得
t 时间内弹簧对挡板的冲量大小
解得。

【解析】滑块b下滑过程机械能守恒，与滑块a碰撞过程动量守恒。
在碰撞起，经过时间t，系统机械能守恒，然后对b运动动能定理进行求解。
根据动量定理求解弹簧对ab整体的冲量大小，弹簧对挡板的冲量大小等于弹簧对ab整体的冲量大小。
15.【答案】设粒子在电场中运动的加速度大小为a，运动时间为t1，
则沿x轴方向
沿y轴负方向
解得；
粒子在复合场中的运动，可分解为沿y轴负方向的匀加速直线运动和沿平行于xOz平面的匀速圆周运动，由“粒子从Ob'之间某点离开”可知，粒子在平行xOz平面内的运动轨迹为二分之一圆周，由运动的等时性，其运动时间仍为
解得
根据动能定理可得
解得；
沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴负方向夹角，设粒子在平行于yOz平面内运动了 n 个 ，粒子在方向沿x轴负方向的磁场中运动时，沿x轴方向不产生位移，图甲为 的情况，设运动半径为r，则满足 n，1，2，3……
这一过程粒子沿y轴负方向运动距离
由于 ，所以粒子无法到达 平面，不合题意；
沿y轴负方向看，若粒子射出时与z轴正方向夹角为，图乙为 的情况，则满足 n，1，2，3……
由于 ，所以粒子能到达 平面，符合题意；
根据洛伦兹力提供向心力有
解得 n，1，2，3……。

【解析】带电粒子垂直进入电场时，做类平抛运动，根据类平抛运动规律进行求解。
带电粒子在电场和磁场的复合场中运动，电场力做功，洛伦兹力不做功。
带电粒子在周期性变化的磁场中运动根据洛伦兹力提供向心力结合周期性和几何关系进行求解。
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