2023-2024学年福建省高三上学期模拟试题（二）物理（含解析）

这是一份2023-2024学年福建省高三上学期模拟试题（二）物理（含解析），共15页。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. 和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )
A．B．
C．D．
2、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是（ ）
A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5
B．玩具车A的功率变为原来的4倍
C．两车克服阻力做功的比值为12∶11
D．两车牵引力做功的比值为3∶1
3、如图所示，质量相等的物块放在粗糙的水平面上，两物块用水平轻绳连接且刚好拉直，物块a、b与地面间动摩擦因数相同，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现给物块a施加一水平向右的拉力F，缓慢增大F到物块a要滑动的过程中，下列说法正确的是
A．地面对物块a的摩擦力一直增大
B．地面对物块a的摩擦力与轻绳对物块a的拉力同步增大
C．物块a刚好要滑动时，物块b也刚好要滑动
D．物块b刚好要滑动时，轻绳拉力等于此时外力F的一半
4、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ）
A．该带电粒子带正电
B．a点的电势高于b点的电势
C．带电粒子在c点的动能小于在d点的动能
D．带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度
5、高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为5m/s2，则该ETC通道的长度约为（ ）
A．4.2mB．6.0mC．7.8mD．9.6m
6、目前，我国的第五代移动通信技术（简称5G或5G技术）已经进入商用阶段，相应技术达到了世界先进水平。5G信号使用的是超高频无线电波，关于5G信号，下列说法正确的是（ ）
A．5G信号是由机械振动产生的
B．5G信号的传输和声波一样需要介质
C．5G信号与普通的无线电波相比粒子性更显著
D．5G信号不能产生衍射现象
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、根据现行有效国际民航组织《危险物品安全航空运输技术细则》和《中国民用航空危险品运输管理规定》，严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝；严禁携带未标明额定能量同时也未能通过标注的其他参数，计算得出额定能量的充电宝。如图为国产某品牌一款充电宝的铭牌。则（ ）
A．该充电宝的输入电压为交流5V
B．该充电宝的输出电压为直流5.1V
C．该充电宝可以给手机充电最短时间大约10h
D．乘客可以携带该充电宝登机
8、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（ ）
A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形
C．高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故
D．一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集
E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化
9、下列说法正确的是_______。
A．分子间距离减小时，分子势能一定增大
B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔
C．在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变
D．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E.当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小
10、如图，在地面上方水平向左的匀强电场中，两带电小球a、b以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示，b轨迹为直线。已知b球带电量大小为q，质量为m，其轨迹与电场夹角为θ，重力加速度大小为g，则（ ）
A．a球带负电
B．匀强电场的电场强度E=
C．b球经P点后做匀加速直线运动
D．a球经P点后的运动过程中电势能逐渐增大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
12．（12分）某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则，实验装置如图甲所示．在贴有白纸的竖直板上，有一水平细杆MN，细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B，传感器与计算机相连接．两条不可伸长的轻质细线AC、BC(AC>BC)的一端结于C点，另一端分别与传感器A、B相连。结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D。实验时，先将拉力传感器A、B靠在一起，然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d，传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理，得到如图乙所示张力F随距离d的变化图线。AB间的距离每增加0.2 m，就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置．则在本次实验中，所用钩码的重力G＝________ N；当AB间距离为1.00 m时，AC绳的张力大小FA＝________ N；实验中记录A、B、C点位置的目的是________________。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，质量的长方体钢板静止在粗糙的水平面上，质量的滑块静止在钢板右端。一质量的光滑小球沿水平面以初速度向右运动，与钢板发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后钢板向右滑行，滑块恰好不从钢板上掉下来。已知钢板与水平面间的动摩擦因数，与滑块间的动摩擦因数，取。求：
(1)碰后瞬间，小球的速度大小和钢板的速度大小；
(2)滑块在钢板上滑行的时间；
(3)钢板的长度以及钢板刚停下时滑块与小球间的距离。
14．（16分）由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：
(i)透明物体对该光的折射率；
(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。
15．（12分）假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度12m/s沿斜面向上运动，小物块运动2.0s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=0.125，该星球半径为．
试求：
（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；
（2）该星球的第一宇宙速度.
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．
【详解】
A．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故A错误；
B．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故B正确；
C．重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg（H0-h），即重力势能与高度是线性关系，故C错误；
D．机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故D错误；
故选B．
2、C
【解析】
B．设玩具车、货车质量都为m，动摩擦因数为μ，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2μmg，加速度为a=μg，电机输出功率
P=Fv0=2μmgv0
变为原来的2倍，则B错误；
A．玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移
功率
PA′=F•2v0=2PA
克服摩擦力做的功
牵引力做的功：
WFA=FsA=3mv02；
玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得：

所以位移
所以
sA：sB=12：11；
则A错误
CD．克服摩擦力做的功：
所以
WfA：WfB=12：11；
牵引力做的功：

所以
WFA：WFB=3：2
故C正确，D错误；
故选C。
3、D
【解析】
ABC.当摩擦力增大到最大静摩擦力之前，轻绳拉力为零，再增大F，摩擦力不再增大，此后a、b间的拉力从零开始增大，地面对b的摩擦力达到最大静摩擦力，此时物块b要开始滑动，故ABC错误；
D. 物块a、b的质量相同，与地面的动摩擦因数相同，因此b刚好要滑动时，对a由牛顿第二定律得：
对b由牛顿第二定律得：
联立解得：
故D正确。
4、C
【解析】
A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；
BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。
则
根据沿电场线方向电势逐渐降低知
所以
同理可得
由于带电粒子带负电，则粒子的电势能
根据能量守恒定律知，带电粒子的动能
B错误，C正确；
D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小
则带电粒子受到的电场力
由牛顿第二定律知带电粒子的加速度
D错误。
故选C。
5、D
【解析】
汽车的速度21.6km/h＝6m/s，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，随后汽车做减速运动，位移为：3.6m，所以该ETC通道的长度为：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC错误，D正确
【点睛】
本题的关键是明确汽车的两段运动的特点，然后合理选择公式．
6、C
【解析】
A．5G信号是无线电波，无线电波是由电磁振荡产生的，机械波是由机械振动产生的，故A错误；
B．无线电波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故B错误；
C．5G信号是超高频无线电波，比普通的无线电波频率高得多，故粒子性更显著，故C正确；
D．衍射现象是波特有现象，则无线电波可以产生衍射现象，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A．由图可知，该充电宝的输入电压为直流5V，故A错误；
B．由图可知，该充电宝的输出电压为直流5.1V，故B正确；
C．由图可知，该充电宝的输出电流为2.1A，则该充电宝可以给手机充电最短时间
故C错误；
D．由图可知，该充电宝额定能量为37.44Wh，则乘客可以携带该充电宝登机，故D正确。
故选BD。
8、ABE
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A正确；
BD．液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故B正确，D错误；
C．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C错误；
E．根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故E正确。
故选ABE。
9、BDE
【解析】
A．分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B．晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点，晶体有固定的熔点而非晶体没有，故B正确；
C．在绝热压缩过程中，外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加，故C错误；
D．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，符合热力学第二定律的表述，故D正确；
E．当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小，故E正确。
故选BDE。
10、BC
【解析】
A．a球最后做直线运动，电场力和重力的合力在这条直线上，可知，a球受到的电场力必定水平向左，与电场方向一致，则a球带正电，A错误；
BC．b球做直线运动，切受到的电场力水平向左，所以电场力和重力的合力与初速度方向相同，故做匀加速直线运动，轨迹与电场方向夹角为，则
解得
BC正确；
D．b球受到的电场力方向和位移方向夹角为锐角，则电场力做正功，所以电势能减小，D错误。
故选BC。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1000Ω 16， 不变
【解析】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式
(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2 示数均相等，则有，由图可得
电阻率
（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变．
12、30.0 18.0 BC绳张力的方向
【解析】
[1]根据题意，由于AC＞BC，所以刚开始分开的时候，AC绳拉力为零，BC绳拉力等于钩码的重力，可知G=30.0N；
[2]由题给图象分析可以知道图线Ⅱ为绳AC拉力的图象，则当AB间距离为1.00 m时，由图线可以知道此时AC绳的张力大小FA＝18 N；
[3]实验中记录A、B、C点位置的目的是记录AC、BC绳张力的方向，从而便于画出平行四边形。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)，；(2)；(3)1m，
【解析】
(1)碰后瞬间，设小球的速度为，钢板的速度为，小球与钢板发生弹性正碰，取水平向右为正，满足动量守恒和机械能守恒，则
解得
小球的速度大小为，钢板的速度大小为。
(2)碰后，滑块水平向右做匀加速直线运动，钢板水平向右做匀减速直线运动，直至与滑块的速度相同。设钢板、滑块运动的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律有
钢板与滑块速度相同时有
解得
钢板与滑块共速后，由于
滑块与钢板以相同的加速度一起水平向右做匀减速直线运动，则滑块在钢板上滑行的时间
(3)在内，钢板的位移大小
滑块的位移大小
钢板的长度
解得
设钢板与滑块共速后到刚停下所用的时间为，则
钢板刚停下时滑块与小球间的距离
解得
14、 (i)(2)
【解析】
(i)光在透明物体中的光路如图所示，有：
该光在AD面发生全反射的临界角为：，又：，解得：
=，
(ii)光从P点射入至传播到E点的时间为：
又：，解得：
15、 (1)(2)
【解析】
解：(1)对物体受力分析，由牛二律可得：
根据速度时间关系公式有：
代入数据解得：
(2)第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据重力等于万有引力有：

解得：