2022届福建省莆田市高三下学期第二次质量检测物理试卷

福建省莆田市2022届高三下学期第二次质量检测

物理试卷

一、单选题

1．2021年5月15日，“天问一号”火星探测器平稳着陆火星；5月22日10：40，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，至12月31日，“祝融号”火星车累计行驶突破1400m。下列叙述正确的是（　　）

A．“5月22日10：40”指的是时间

B．“1400m”指的是“祝融号”火星车的位移大小

C．从地球到火星，“祝融号”火星车的惯性发生改变

D．研究“祝融号”火星车在火星表面的运行轨迹时，可将其视为质点

2．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，它的体积V随热力学温度T的变化关系如图所示。在这个过程中（　　）

A．气体压强不断变大 B．气体内能保持不变

C．气体对外界做负功 D．气体从外界吸收热量

3．带电粒子流的磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一、磁聚焦原理如图，真空中一半径为r的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一束宽度为2r、沿x轴正方向运动的带电粒子流射入该磁场后汇聚于坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。则磁感应强度的大小应为（　　）

A． B． C． D．

4．在我市创建全国文明城市期间，清洁工人经常使用高压水枪来清除墙壁上的小广告。其模型简化为圆形水枪管口贴近竖直墙壁，水以速度v垂直射到墙壁上，随后沿墙面散开，不反弹。设水枪管口的半径为R，水的密度为ρ。则水对墙壁的冲击力为（　　）

A． B． C． D．

二、多选题

5．2021年12月9日，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在天和核心舱进行太空授课。已知天和核心舱绕地球运行周期约90min，天和核心舱和地球同步卫星的轨道均可视为圆形。则（　　）

A．天和核心舱的轨道半径比地球同步卫星的大

B．天和核心舱的角速度比地球同步卫星的小

C．天和核心舱的线速度比地球同步卫星的大

D．天和核心舱的加速度比地球同步卫星的大

6．如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，A、B端加上的交流电压，通过移动滑动触头P来调节C、D端输出电压。当P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比，现想将一个“38V，19W”的灯泡接到输出端C、D，下列操作可使灯泡正常发光的是（　　）

A．仅将P顺时针旋转到合适位置

B．仅将P逆时针旋转到合适位置

C．仅将灯泡并联一个阻值为144Ω的电阻

D．仅将灯泡串联一个阻值为144Ω的电阻

7．“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春已成为中国人喜庆节日的习俗。如图所示，一轻质细绳上等距悬挂四个质量相等的灯笼，BC段的细绳是水平的，另外四段细绳与水平面所成的角分别为和，设绳子OA段、AB段的拉力分别为、。则（　　）

A． B．

C． D．

8．如图，两个固定的相同圆环a、b，均匀带有+Q和-Q的电荷，两环圆心O、O′在同一中心轴线上，P为OO′的中点。则（　　）

A．沿中心轴线从O点到O′点，电势逐渐降低

B．过P点垂直于OO′的平面为等势面

C．O点与O′点的电场强度相同

D．两环间距越小，P点的电场强度一定越大

三、填空题

9．一列机械波在某一均匀介质中传播。如果将波源的振动频率调为原来的一半，而其他条件保持不变，则这列波在该介质中的传播速度　     　（填“变大”“变小”或“不变”），波长变为原来的　     　倍。

10．氦原子被电离一个核外电子后形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量，氦离子能级结构如图所示。

现有大量类氢结构的氦离子从能级向低能级跃迁，最多能辐射出　     　种不同频率的光子，辐射的光子最大能量为　     　eV。

四、实验题

11．某同学用如图甲所示的实验装置来探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。在水平桌面上放有一端装有定滑轮的气垫导轨，气垫导轨上固定有甲、乙两个光电门，用来测量遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块经绕过定滑轮的轻质细绳与装有砂的砂桶连接。

（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度。

①测量时需要用图乙中的　     　（填“A”或“B”）测量爪；

②测量结果如图丙所示，则遮光片的宽度为　     　mm。

（2）气垫导轨没有定滑轮的一端　     　（填“需要”或“不需要”）垫高来平衡摩擦力。

（3）实验中将砂和砂桶的重力当作细绳的拉力，经多次实验发现拉力做功总是　     　（填“大于”“等于”或“小于”）小车动能的增量。

12．某小组要测量一个电池组的电动势E和内阻r。已知电池组的电动势约为6V，内阻约为几十欧。可选用的实验器材有

电流表A（量程0～100mA，内阻RA=5Ω）

电压表V（量程0～3V，内阻RV=1000Ω）

定值电阻R1（阻值为1000Ω）

定值电阻R2（阻值为2000Ω）

滑动变阻器R（阻值0～300Ω）

开关S一个，导线若干

（1）实验电路如图甲所示。因电压表V量程过小，要把它改装成量程为0～6V的电压表，应把它与定值电阻　     　（填“R1”或“R2”）串联。

（2）实验过程如下：

①正确连接电路，将变阻器R的滑片移到最　     　（填“左”或“右”）端，闭合开关S。

②改变变阻器R的阻值，测量并记录多组电压表V和电流表A的示数U、I。

③根据测量数据作出U-I图像如图乙所示，求得电源电动势E=　     　V，内阻r=　     　Ω。

五、解答题

13．图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙，助滑道AB的竖直高度，B、C间的距离，B、C连线与水平方向的夹角。某质量的运动员从出发点A沿助滑道无初速下滑，从起跳点B处沿水平方向飞出，在着地点C处着地，不计空气阻力，g取10m/s2.求

（1）运动员在起跳点B处的速度v0；

（2）运动员在助滑过程中阻力做的功。

14．如图甲所示，两平行且固定的金属导轨与水平面夹角θ=30°，间距为0.4m，上端连接一阻值R=0.3Ω的定值电阻；垂直导轨的虚线两侧各有一匀强磁场，磁感应强度的大小B1=B2=0.5T，方向与两导轨所在平面垂直。t=0时，长L=0.4m、质量m=0.05kg、电阻r=0.1Ω的金属导体棒在沿平行导轨向下的外力F作用下，由MN处以初速度v0开始向下运动，运动过程中始终与导轨接触良好，流过电阻R的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。已知0～1s内外力F=0.1N，两导轨和导线的电阻不计，g取10m/s2，求

（1）导体棒初速度v大小；

（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；

（3）1～2s内外力F与时间t的关系表达式。

15．如图甲所示，带电量q=+1.0×10-4C、质量M=0.25kg的物块放在足够大的绝缘粗糙水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2；长l=m的轻质细线上端固定，下端系着一质量m=0.5kg的绝缘小球，小球静止时位于O点。以O为原点，水平向右为x轴建立坐标。O点右侧空间有一水平电场，电场强度E随位置x的变化关系如图乙所示，规定水平向右为场强正方向。现将小球拉至与竖直方向夹角θ=37°的位置静止释放，运动至最低点O时与物块发生弹性正碰。设物块在碰撞和滑行过程中电荷量保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，小球与物块均视为质点。已知cos37°=0.8，g取10m/s2，求

（1）碰撞前瞬间细线对小球的拉力；

（2）碰撞后瞬间物块的速度大小；

（3）物块最终停止的位置坐标。

答案

1．【答案】D

2．【答案】D

3．【答案】C

4．【答案】B

5．【答案】C,D

6．【答案】A,D

7．【答案】B,C

8．【答案】A,B,C

9．【答案】不变；2

10．【答案】6；51.0

11．【答案】（1）B；5.2

（2）不需要

（3）大于

12．【答案】（1）R1

（2）左；5.8；45

13．【答案】（1）解：运动员从B点做平抛运动水平方向

竖直方向

解得

（2）解：由动能定理得

解得

14．【答案】（1）解：0～1s内导体棒做匀速直线运动产生的感应电动势①

由图乙可知I=0.5A   ②

由闭合电路欧姆定律有③

由①②③式得v0=1m/s

（2）解：依题意，0～1s内导体棒做匀速运动，其受力情况如图1，其中FA1为导体棒受到的安培力，f、FN分别为轨道对导体棒的滑动摩擦力和支持力。

④

⑤

由②④⑤式得⑥

（3）解：在1～2s内，由图乙可得，电流大小随时间变化情况i=t-0.5（1s<t≤2s）⑦

当导体棒的速度为v时，电动势大小E2=B2Lv   ⑧

感应电流⑨

由⑦⑧⑨式得v=2t-1（1s<t≤2s） ⑩

由⑩式可知导体棒做匀加速直线运动，其加速度大小a=2m/s2⑪

在1～2s内，其受力情况如图2，由牛顿第二定律得

⑫

⑬

由⑥⑦⑪⑫⑬式得F=0.2t（N）（1s<t≤2s）

15．【答案】（1）解：对小球释放后运动至0点的过程，由动能定理有①

解得v=1.5m/s   ②

碰前瞬间细线对小球的拉力为T，有③

由②③式得T=7N

（2）解：设碰撞后瞬间小球与物块的速度分别为v1、v2，取向右为正方向，由动量守恒定律有④

由机械能守恒定律有⑤

由②④⑤式得v2=2m/s

（3）解：碰后瞬间，物块的动能大小

此后运动过程中物块受到最大电场力Fm=qE=1N

摩擦力大小f=μMg=0.5N

0～0.4m内，电场力做功WF=0J

摩擦力f做功Wf=-μMgx=-0.2J

合外力对物块做功W=WF+Wf=-0.2J

此后按该规律可知物块到达x=0.9m处速度为0 ，此时Fm>f，物块将反向运动，令物块在速度再次为0处受到的电场力为F，反向运动的位移为s，则

解得F=0，可知物块速度再次为0时所在处电场强度为0，所以物块最终停止的位置坐标x=0.8m