福建省宁德市2023届高三下学期5月质量检测物理试卷(含答案)

这是一份福建省宁德市2023届高三下学期5月质量检测物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．衢宁铁路北起浙江省衢州市终至福建省宁德市，途经13个客运车站。线路全长379公里，设计时速160公里，最快运行时间为5小时17分钟。则( )
A.“5小时17分钟”指时刻
B.“全长379公里”指位移大小
C.“时速160公里”指运行的平均速度
D.在研究运行时间时，可以把火车看成质点
2．如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜。在石块滑落前( )
A.石块的合力不变B.车对石块的作用力增大
C.石块受到的摩擦力不变D.地面对车的支持力逐渐增大
3．某同学设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时，机器人可以实时追踪并准确获取冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速运动，之后释放冰壶，二者均做匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次投掷过程( )
A.机器人加速阶段的位移大小为18m
B.机器人减速阶段的加速度大小为
C.时，冰壶的速度大小为5.25m/s
D.时，机器人可以准确获取冰壶的运动信息
4．如图所示为输电能耗演示电路。左侧变压器原、副线圈匝数比为，输入电压为6V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为8Ω，开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为，R消耗的功率为8W；接2时，原、副线圈匝数比为，则( )
A.接1时，原线圈两端电压为
B.接1时，原线圈中的电流为
C.接2时，R消耗的功率
D.接2时，R消耗的功率
二、多选题
5．彩虹的形成可以简化为如图所示的模型。O点是空中球形雨滴的球心，太阳光（复色光）从M点射入，因光的折射率不同，从而形成彩虹，其中光束a和光束b是彩虹最外侧的两束光。则( )
A.光束a的折射率比光束b的折射率小
B.光束a为紫光，光束b为红光
C.光束a的波长比光束b的波长长
D.经过相同的单缝衍射装置，光束b比光束a的衍射现象更明显
6．利用引力常量G和表中选择的一些信息可以完成的估算是( )
A.地球的密度B.太阳的密度
C.近地卫星的质量D.火星公转的线速度
7．在某静电场中，x轴上场强E随x的变化关系如图所示，规定x轴正向为场强正方向。一电子仅在电场力的作用下以某一初速度从沿x轴运动到的过程中，则( )
A.电势先增大后减小B.和处的电场强度相同
C.电子的速度先增大后减小D.电子的电势能先增大后减小
8．如图所示，电阻不计的光滑矩形金属框ABCD固定于水平地面上，其中AD、BC两边足够长，AB、CD两边长1.0m，都接有的电阻，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量、阻值、长的导体棒ab放置在金属框上。时刻，在水平外力F作用下从位置由静止开始做简谐运动，简谐运动的回复力系数，平衡位置在坐标原点O处。导体棒ab的速度随时间变化的图像是如图乙所示的正弦曲线。则( )
A.导体棒在位置的水平外力
B.导体棒在位置的动能
C.0至0.05πs时间内通过导体棒ab的电量
D.0至0.05πs时间内导体棒ab产生的焦耳热
三、填空题
9．如图甲所示为探究光电效应规律的实验电路，图乙为测得的关系图。已知入射光子能量，电子电荷量的绝对值为e，则光电管阴极材料的逸出功___________eV；光电效应现象说明了光具有___________（选填“波动性”或“粒子性”）。
10．一定质量的理想气体，从初始状态a经状态b、c、d再回到a，它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示，其中ba和cd的延长线过坐标原点，状态a、d的温度相等。气体在状态a的体积_______（选填“大于”“等于”或“小于”）在状态d的体积，从状态b到c，气体吸收的热量_______（选填“大于”“等于”或“小于”）它对外界做的功。
四、实验题
11．为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻R，小明设计了如图所示的电路.
（1）实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接________（选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）R的真实值.
（2）根据实验测得的6组数据，在图2中描点，作出了2条图线.你认为正确的是_____（选填“”或“”），并由图线求出电阻________Ω.（保留两位有效数字）
12．某智能手机中的“磁传感器”功能可实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，磁感应强度越大。宁德某中学的小宁在家里用手机、磁化的小球、支架、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度，实验步骤如下；
①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。
②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。
③运行手机“磁传感器”功能，手机记录磁感应强度的变化。
④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。
（1）如图乙所示，图中记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为___________。
（2）实验中用游标卡尺测量摆球直径如图丙所示，则摆球直径为___________cm。
（3）得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了图形，如图丁所示，根据图中数据可得当地重力加速度___________。（结果保留三位有效数字）
（4）查表可知宁德地区的重力加速度为，则本实验的相对误差为___________%。（结果保留2位有效数字）
五、计算题
13．如图所示，单人双桨赛艇比赛中，运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段，假设划水和空中运桨用时均为0.8s，赛艇（含运动员和双桨）质量为70kg，受到的阻力恒定，划水加速阶段和空中运桨减速阶段均看成匀变速直线运动且加速度大小相等。某时刻双桨刚入水时赛艇的速度大小为3m/s，运动员紧接着完成1次动作，此过程赛艇在加速阶段前进3.2m，求：
（1）赛艇的最大速度大小；
（2）赛艇所受阻力大小；
（3）运动员在完成1次划水动作的过程对赛艇做的功。
14．如图所示为一种打弹珠的游戏装置，高度的竖直细管AB连接半径的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度，管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆，将一质量的小球弹出，小球弹出后从管口C水平向右飞出，最终落至D点，BD在同一水平线上，落点距管口C的水平距离。小球可视为质点，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g取。求：
（1）小球从管口C飞出时的速度大小；
（2）拉杆做的功：
（3）若固定不变，圆弧轨道半径可调，拉杆做功最小时，圆弧轨道半径的大小。
15．如图所示，光滑的绝缘水平轨道MN连接圆心为O，半径为R的光滑绝缘圆弧轨道。区域内有水平向右的匀强电场，以P点为坐标原点建立坐标系，在第一、二、四象限中有垂直纸面向外的匀强磁场。两个质量均为m的绝缘小球，依次静置在MN轨道上，小球A不带电，小球C电荷量为。现对小球A施加水平向右的瞬时冲量I，小球A与小球C发生弹性正碰。已知匀强电场场强大小，匀强磁场磁感应强度大小。小球均可视为质点，全过程小球C电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）碰后小球C的速度大小；
（2）小球C对圆弧轨道压力的最大值：
（3）小球C到达最高点的纵坐标。
参考答案
1．答案：D
解析：A.“5小时17分钟”指时间间隔，A错误；
B.“全长379公里”指路程，B错误；
C.“时速160公里”指运行的平均速率，C错误；
D.在研究运行时间时，可以把火车看成质点，D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：A.在石块滑落前，石块处于静止状态，合力一直为0，故A正确；
B.车对石块的作用力与石块的重力等大反向，大小不变，故B错误；
C.石块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为
车厢缓慢倾斜的过程中，静摩擦力逐渐增大，故C错误；
D.对车和石块整体分析可知，地面对车的支持力等于整体的重力，大小不变，故D错误。
故选A。
3．答案：C
解析：A.由图像与时间轴所围面积表示位移，则有机器人加速阶段的位移大小为
A错误；
B.由图像的斜率表示加速度，可得机器人减速阶段的加速度大小为
B错误；
C.冰壶的加速度为
时，冰壶的速度大小为
C正确；
D.机器人与冰壶减速阶段所围三角形面积表示冰壶与机器人的相对位移，则有在冰壶与机器人的距离为
可知此时二者的距离大于8m，机器人不可以准确获取冰壶的运动信息，D错误。
故选C。
4．答案：D
解析：A.接1时，R消耗的功率为8W，由，可得
由
解得
故A错误；
B.接1时，由，解得原线圈中的电流为
故B错误；
CD.接1时，由
解得
则
连接两理想变压器的导线总电阻为
接2时，设右侧变压器副线圈两端电压为，则
由
则
由
解得
则连接两理想变压器的导线总电阻的电压降为
由，解得
则R消耗的功率
故C错误，D正确。
故选D。
5．答案：BD
解析：AB.由图可知，光束a和光束b的入射角相同，a的折射角小，由折射定律可知，光束a的折射率比光束b的折射率大，可知光束a是紫光，光束b是红光，A错误，B正确；
C.在同一介质中，波长越长的光折射率越小，因此光束a的波长比光束b的波长小，C错误；
D.由当单缝的尺寸与光的波长相差不多，或比波长更小时会产生明显的衍射现象可知，因光束b的波长比光束a的波长长，因此可知经过相同的单缝衍射装置，光束b比光束a的衍射现象更明显，D正确。
故选BD。
6．答案：AD
解析：对地球近地卫星有，又，解得，可估算出地球的密度，近地卫星作为环绕天体，根据题中条件无法求出其质量，A正确，C错误；地球绕太阳做匀速圆周运动，有，可得，利用地球公转周期、日地距离r只能求出太阳的质量，由于不知道太阳的半径，不能求出太阳的密度，B错误；根据开普勒第三定律有，可以估算出火星到太阳的距离，根据，可以估算出火星的线速度，D正确。
7．答案：AC
解析：A.从处到处，场强为负值，电势升高；从处到处，场强为正值，则场强方向沿x轴正向，则电势逐渐降低，故A正确；
B.根据场强E随x的变化关系图，和处的电场强度大小相等，方向相反，故B错误；
C.电子从处到处，电势升高，电场力做正功，根据动能定理，速度增大；电子从处沿直线运动到处，电场力一直做负功，根据动能定理，则速度一直减小，故C正确；
D.从处到处，电势升高；从处到处，电势降低，根据公式，则一电子从处沿直线运动到处，电势能先减小后增大，故D错误。
故选AC。
8．答案：AB
解析：A.由题意可知，平衡位置在坐标原点O处，由图乙可知，金属棒在平衡位置速度最大，为2.0m/s，由电磁感应定律可得，导体棒产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流
由安培力公式可得，导体棒受到的安培力大小为
由平衡条件可知
A正确；
B.由题图乙可知，导体棒的速度为
由题意可知，导体棒的振幅为0.2m，时刻，导体棒从位置由静止开始做简谐运动，可知导体棒ab的位移x随时间变化的关系式应为
则有导体棒在位置时，可得
则有
解得
则有时，导体棒的速度为
则有导体棒的动能为
B正确；
C.导体棒产生的平均感应电动势
由闭合电路欧姆定律可得，导体棒中的平均电流
通过导体棒ab的电量
在0至0.05πs时间内，导体棒的位移为0.2m，联立解得
C错误；
D.导体棒切割磁感线产生的感应电动势
通过导体棒的感应电流
感应电流的有效值
由焦耳定律可得，0至0.05πs时间内导体棒ab产生的焦耳热
D错误。
故选AB。
9．答案：5.2；粒子性
解析：由图乙可知，逸出的电子具有5.5eV的能量，由光电效应方程，可得光电管阴极材料的逸出功
光电效应现象说明了光具有粒子性。
10．答案：小于；大于
解析：由理想气体的状态方程，由于ba和cd的延长线过坐标原点，即图像的斜率是，可知斜率越大，体积越小，状态的温度相等。因此气体在状态a的体积小于在状态d的体积。
由题图可知，气体从状态b到c，气体温度升高，气体的内能增加，压强减小，气体的体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于它对外界做的功。
11．答案：（1）a点；小于（2）②；7.5
解析：（1）电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，而电流表示数基本不变，说明电压表分流较小，可以忽略，故采用电流表外接法，即c接a点；电压表测量的电压为准确值，但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和，即电流测量值偏大，根据可得电阻测量值偏小；
（2）因为电压表测量的是被测电阻两端电压，所以当其两端电压为零时，电流也为零，故图线②正确；图像的斜率表示电阻，故；
12．答案：（1）（2）2.00（3）9.96（4）1.7
解析：（1）测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为
（2）实验中用游标卡尺测量摆球直径如图丙所示，则摆球直径为
（3）据单摆周期公式可得
整理可得
其中
对比图丁可得
解得
（4）查表可知宁德地区的重力加速度为，则本实验的相对误差为
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由运动学公式
解得
（2）由运动学公式，解得
由牛顿第二定律得减速阶段阻力
解得
（3）由牛顿第二定律得加速阶段
运动员对赛艇做的功
解得
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球做平抛运动：
解得
（2）取系统为研究对象，根据动能定理：
解得
（3）由（1）（2）可得：
联立可得
解得当时拉杆做功最小。
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）A获得冲量
A与C弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律，可得
联立解得
（2）C在电场中，受到重力和电场力，则有在圆弧轨道D处，切线方向加速度是0，C速度最大，C对轨道压力最大，如图所示，由图可得
小球C在D点，由动能定理，则有
轨道对C的支持力
解得
根据牛顿第三定律，C对轨道的压力
（3）在最高点由动能定理，可得
设最高点速度为
则有
解得
信息内容
地球公转周期约365天
地表重力加速度约为
火星的公转周期为687天
日地距离大约是1.5亿千米
地球半径6400 km
地球近地卫星的周期90 min