福建省部分地市2023屆高三4月第三次質(zhì)量檢測物理試卷（含答案）

福建省部分地市2023屆高三4月第三次質(zhì)量檢測物理試卷

學校：姓名：班級：考號：

一、單選題

1、一架無人機在同一水平面內(nèi)運動，初始時懸停于空中，開始運動后在5s內(nèi)向西沿

直線飛行了40m,之后經(jīng)過5s向北沿直線飛行30m后再次懸停。無人機的運動軌跡俯

視圖如圖所示，則無人機在整個運動過程中()

北

與東

冰

30m

一彳1、

40m

A.平均速度大小為5m/sB.平均速度大小為7m/s

C.平均速率為5m/sD.平均速率為8m/s

2、有一種瓜子破殼器如圖甲所示，將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間，按壓瓜子即

可破開瓜子殼。破殼器截面如圖乙所示，瓜子的剖面可視作頂角為。的扇形，將其豎

直放入兩完全相同的水平等高圓柱體A、8之間，并用豎直向下的恒力/按壓瓜子且保

持靜止，若此時瓜子殼未破開，忽略瓜子自重，不計摩擦，貝1()

A.若僅減小4B距離，圓柱體A對瓜子的壓力變大

B.若僅減小48距離，圓柱體A對瓜子的壓力變小

C.若A、3距離不變，頂角。越大，圓柱體A對瓜子的壓力越大

D.若A、B距離不變，頂角。越大，圓柱體A對瓜子的壓力越小

3、如圖所示，一圓形線圈在水平方向的勻強磁場中繞豎直方向的軸勻速轉動，通過電

刷與理想變壓器原線圈相連，圖示時刻圓形線圈平面與磁感線平行，R為定值電阻，

不計圓形線圈電阻，電壓表為理想交流電表，則（）

A.圖示時刻，電壓表的讀數(shù)為0

B.若僅將圓形線圈匝數(shù)減少為原來的,R兩端電壓減小為原來的1

22

C.若僅將圓形線圈轉速減少為原來的L,R消耗的電功率減小為原來的L

22

D.若僅將變壓器原線圈匝數(shù)減少為原來的L,通過R的電流減小為原來的1

22

4、某工地小型升降電梯的原理圖如圖所示，轎廂A、對重8跨過輕質(zhì)定滑輪通過足夠

長輕質(zhì)纜繩連接，電機通過輕質(zhì)纜繩拉動對重，使轎廂由靜止開始向上運動，運動過

程中A未接觸滑輪、8未落地。已知A、B質(zhì)量分別為M=600kg、m=400kg,電機輸

出功率恒為尸=3kW，不考慮空氣阻力與摩擦阻力，重力加速度g取lOm/s?，則當轎

廂速度為lm/s時，A、B之間輕質(zhì)纜繩的拉力大小為（）

A.5400NB.6000NC.6600ND.7000N

二、多選題

5、中國制造的列車空氣彈簧實現(xiàn)了歐洲高端鐵路市場全覆蓋，空氣彈簧安裝在列車車

廂底部，可以起到有效減震、提升列車運行平穩(wěn)性的作用。空氣彈簧主要由活塞、氣

缸及密封在氣缸內(nèi)的一定質(zhì)量氣體構成。列車上下乘客及劇烈顛簸均會引起車廂震

動。上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸

時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若外界溫度恒定，氣缸內(nèi)

氣體視為理想氣體，則（）

空氣彈簧

A.乘客上車造成氣體壓縮的過程中,空氣彈簧內(nèi)氣體對外界放熱

B.乘客上車造成氣體壓縮的過程中,空氣彈簧內(nèi)氣體對外界做正功

C.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中,空氣彈簧內(nèi)氣體的內(nèi)能增加

D.劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中,空氣彈簧內(nèi)氣體分子的平均動能減小

6、某研究小組研發(fā)了一款彈跳機器人，總質(zhì)量僅為30g,其結構如圖所示，流線型頭

部內(nèi)的微型電機先將碳纖維細條制成的彈性結構壓縮，之后彈性勢能迅速釋放，在約

為10ms的時間內(nèi)將機器人由靜止加速到28m/s,此時機器人恰好離開地面，接著沿豎

直方向上升，離地最大高度為33m,當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，則（）

《3

A.微型電機工作時，消耗的電能全部轉化為彈性結構儲存的彈性勢能

B.機器人在10ms的加速時間內(nèi)平均加速度大小約為28O（）m/s2

C.彈跳機器人在空中上升時加速度大小大于9.8m/s2

D.彈跳機器人在空中上升的過程中機械能守恒

7、目前大多數(shù)醫(yī)院進行輸液治療時都采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)護方式，為減輕醫(yī)務人員負

擔，有不少輸液傳感器投入使用。某電容輸液傳感器測量裝置示意圖如圖甲所示，測

量電路如圖乙所示，A、8間接入恒定電壓U。，自動控制開關S置于1時電容器充

電、置于2時電容器放電。電容器在S的作用下周期性充放電，系統(tǒng)監(jiān)測每次充電過

程中電容器兩端電壓隨時間的變化曲線，可自動判定輸液管中是否有藥液。在輸液管

中有藥液和無藥液的兩次電容器充電過程中，電容器兩端電壓隨時間的變化曲線如圖

丙所示，已知有藥液時測量電路中的電容值更大，則（）

輸液瓶

輸液管

w--------電容器

A.曲線1為有藥液時的充電曲線

B.曲線2為有藥液時的充電曲線

C.曲線1對應的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大

D.曲線2對應的情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大

8、如圖甲所示，質(zhì)量為，”的物塊A與豎直放置的輕彈簧上端連接，彈簧下端固定在

地面上。/=0時，物塊A處于靜止狀態(tài)，物塊8從A正上方一定高度處自由落下，與

A發(fā)生碰撞后一起向下運動（碰撞時間極短，且未粘連），到達最低點后又向上運

動。已知8運動的UT圖像如圖乙所示，其中0~4的圖線為直線，不計空氣阻力，則

/()

A.物塊B的質(zhì)量為mB,=f2時，彈簧的彈性勢能最大

=54+3勺時,8速度為零3時，A、B開始分離

84

三、填空題

9、氫原子的能級示意圖如圖所示,現(xiàn)有大量處于〃=3能級的氫原子向低能級躍遷，

最多能發(fā)出____種頻率的光子；用這些光照射逸出功為3.34eV的鋅板，則鋅板表面

逸出光電子的最大初動能為eV0

nE/eV

1

8'----------%.85

4--------

3----------------------1.51

2----------------------3.40

1-----------------------13.60

10、一列沿x軸傳播的簡諧橫波在f=0時的波形圖如圖所示，傳播速度為y=2m/s，

則該簡諧橫波的周期T=s；f=3s時，位于x=4m處的質(zhì)點Q處于波谷位置，則

該簡諧橫波沿x軸(選填“正”或“負”)方向傳播。

四、實驗題

11、某同學利用粗細均勻的細桿做成一個矩形框，并結合光電門的多組計時功能，設

計了一個測量當?shù)刂亓铀俣萭的實驗。

(1)實驗步驟如下：

①用螺旋測微器測出細桿的直徑d如圖甲所示，則“=mm；

②用刻度尺測出矩形框的長度為L-,

③如圖乙所示，將光電門固定在鐵架臺上并伸出桌面，將矩形框豎直放在光電門正上

方，其中短桿1、2保持水平；

④靜止釋放矩形框，短桿1、2經(jīng)過光電門時，分別得到擋光時間小小

(2)求得當?shù)刂亓铀俣萭=(用d,L,4，弓表示)；

(3)如圖丙所示，若釋放的時候矩形框短桿部分未水平放置，與水平方向成一小角

度，則g的測量值____真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。

12、酒駕嚴重危害交通安全，喝酒不開車已經(jīng)成為準則。某款酒精檢測儀如圖甲所

示，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻E與酒精氣體濃度c的關系如圖乙所示。某

同學想利用該酒精氣體傳感器設計一款酒精測量儀，除酒精氣體傳感器外，在實驗室

中找到了如下器材：

A.干電池組（電動勢E=3.（）V，內(nèi)阻r=1.2Q）

B.表頭G（滿偏電流6.0mA,內(nèi)阻4=42Q）

C.電阻箱鳥（最大阻值9999.9C）

D.電阻箱&（最大阻值9999.9Q）

E.開關及導線若干

（1）該同學設計的測量電路如圖丙所示，他首先將表頭G量程擴大為90mA,則應將

電阻箱用的阻值調(diào)為一Q；

（2）如圖丁所示，該同學想將酒精氣體濃度為零的位置標注在表頭上2mA處，則應

將電阻箱R2的阻值調(diào)為一。；

（3）完成步驟（2）后，某次在實驗室中試測酒精濃度時，表頭指針如圖丁所示。已

知酒精濃度在0.2~0.8mg/mL之間屬于飲酒駕駛；酒精含量達到或超過0.8mg/mL屬于

醉酒駕駛，則該次測試的酒精濃度屬于范圍（選填“酒駕”或“醉駕”）；

（4）使用較長時間后，干電池組電動勢降低，內(nèi)阻增大，則此時所測的酒精氣體濃度

與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

五、計算題

13、在第73屆國際宇航大會上，我國“天問一號"火星探測任務團隊被國際宇航聯(lián)合

會授予2022年度“世界航天獎"。天問一號著陸器在著陸火星的動力減速階段，從火

星表面附近以%=96m/s的初速度豎直向下做勻減速運動，經(jīng)r=80s速度減為0。已知

著陸器質(zhì)量約為加=1200kg,火星表面重力加速度g火取4m/s2，忽略火星自轉，求：

（1）著陸器在動力減速階段下降的距離/?;

（2）著陸器在動力減速階段所受阻力大小/；

（3）若火星的半徑是地球半徑的，地球表面重力加速度g取lom/s?，求火星與地球的

質(zhì)量之比。

14、如圖所示，間距為L=im的水平導軌右端接有H=的定值電阻。虛線與導

軌垂直，其左側有方向豎直向上、大小為B=1T的勻強磁場。一質(zhì)量加=0.9kg的金屬

棒垂直于導軌放置在距0。右側d=2m處，一重物通過繞過輕質(zhì)定滑輪的絕緣輕繩與

金屬棒連接。t=0時，將金屬棒由靜止釋放，在乙=2s時，金屬棒恰好經(jīng)過。。邊界

進入磁場。已知導軌足夠長，不計導軌與金屬棒電阻，金屬棒始終垂直導軌且與導軌

接觸良好，重物始終未落地，重力加速度g取lOm/s?，不計一切摩擦，求：

（1）金屬棒進入磁場前的加速度大小。及重物的質(zhì)量M；

（2）金屬棒剛進入磁場時，電阻的熱功率P；

（3）J=3s時金屬棒速度為u=1.37m/s，求此時金屬棒與的距離x。

15、如圖甲所示，離子源持續(xù)逸出帶電量為+分質(zhì)量為m的離子，其初速度視為0,

離子經(jīng)過加速電場后，以速度％沿兩平行極板PQ的中線飛入交變電場。已知極板

P、Q水平放置，間距為止長度為3極板上所加的交變電壓如圖乙所示，變化周期

T=二，所有離子均能從尸。極板右側射出，不計離子重力及離子間相互作用，求：

%

（1）加速電場的電壓大小U。；

（2）PQ極板間所加電壓U的最大值Um；

（3）當P。極板間交變電壓為（2）問中所求的時，在P。極板右側建立。-孫z直

角坐標系，其中Ox與極板Q的中軸線在同一直線上，圖中的兩個正方體邊長均為比

正方體OCDE-GGA&區(qū)域內(nèi)存在沿丁軸正方向、大小為q=網(wǎng)也的勻強磁場，正

方體COG〃-GOGM區(qū)域內(nèi)存在沿X軸正方向、大小為與=鵠的勻強磁場，求離

子在正方體CDGH-GAQ區(qū)域內(nèi)運動的最長時間。

甲乙

參考答案

1、答案：A

解析：AB選項：無人機飛行的總時間/=10s，位移為s=7?逋=50m，平均速度大

小G=上=501/5，故A正確，B錯誤。

CD選項：無人機飛行的總時間.=10s，路程為L=70m，平均速率％=f=7m/s，故

CD選項錯誤。

2、答案：D

解析：對瓜子受力分析如圖所示，壓力5=二力，因此壓力大小與A、B間距離無

2sin—

2

關，A、B選項錯誤；增大仇心減小，故C錯誤，D正確。

解析：交流電最大電動勢Em=N3S0,變壓器輸入電壓有效值〃=阜。根據(jù)變壓器

知識4=七，得電壓表讀數(shù)。,=辿?=%券絲，由于交流電表的讀數(shù)為有效值，

%%嗎n\V2

故電壓表讀數(shù)為4一直不變，A錯誤；圓形線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?/2時，R電壓g也變

為原來1/2,B正確：圓形線圈轉速變?yōu)樵瓉?/2,A消耗的電功率p=￡,變?yōu)樵瓉?/p>

R

1/4,C錯誤；原線圈匝數(shù)々變?yōu)樵瓉?/2,則以變?yōu)樵瓉?倍，即電流變?yōu)樵瓉?

倍,D錯誤。

4、答案：C

解析：當轎廂速度即電機牽引纜繩速度為u=lm/s時，電機纜繩中拉力為尸=￡，設

A、8之間輕質(zhì)纜繩中拉力大小為T，轎廂此時加速度大小為小則有

F+mg-T=ma,對轎廂有T-Mg=A/a,解得：T=6600N,a=lm/s2°

5、答案：AC

解析：上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換，壓縮過

程中外界對氣體做功，根據(jù)△U=AW+AQ,氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體對外界放

熱，A正確，B錯誤；劇烈顛簸造成氣體壓縮的過程中，氣體與外界來不及熱交換，

△Q=0,壓縮過程中外界對氣體做功，根據(jù)AU=AW+AQ,氣體的內(nèi)能增加，氣體

分子的平均動能增加，C正確，D錯誤。

6、答案：BC

解析：A.電機工作時，消耗的電能一部分轉化為熱能，其余轉化為彈簧儲存的彈性勢

2

能；B.?=ri2=2L=2800m/s;C.上升過程中阻力向下（為何考慮阻力參考D選

t0.01

項解析），對彈跳機器人有：mg+f=ma,加速度大于當?shù)刂亓铀俣?.8m/s2。D.

若機械能守恒，則可上升的高度約為A=Ea45m，實際只上升了33m,說明上升過

2g

程需克服阻力做功，上升過程中彈跳機器人機械能不守恒。

7、答案：BD

解析：設電容兩端電壓為（4,根據(jù)電路中電流/=止4畫出兩條曲線對應情況下電

R

流隨時間變化圖象如圖所示，根據(jù)/T圖像面積為電荷量Q可以得到曲線2對應情況

下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故D正確，C錯誤。根據(jù)充滿電后電容器滿足

。=3，曲線2對應情況下電容器充滿電后所帶的電荷量較大，故曲線2對應情況下

電容值較大，已知有藥液時測量電路中的電容值更大，故曲線2為有藥液時的充電曲

線，B對。

8、答案：AC

解析：碰撞過程時間極短，動量守恒，有%%=（%+啊戶，得多=1%=m,A正

確；當8速度為零時，為壓縮最低點，此時彈簧彈性勢能最大，B錯誤；8與A一起

運動過程屬于簡諧振動，故B物體是速度時間圖線位正余弦函數(shù)關系。由數(shù)學知識可

得右一4=27，故B速度為零時刻為/=tj=%.+3%,C正確;

213248

572-4

f￡五=工，由三角函數(shù)知識得B的速度為―乜，此時A8有共同加速

t2

-T~~462

g/2,并未分離，D錯誤。

9、答案：3；8.75

解析：大量處于〃=3能級的氫原子向低能級躍遷，最多能發(fā)出光子頻率的數(shù)量為:

C；=3;氫原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級，所發(fā)出的光的能量最大，為

△E=穌-紇=-L5leV-(-13.6)eV=12.09eV,鋅板表面逸出光電子的最大初動能為

￡km=AE—%=8.75eV。

10、答案：4；右

解析：由圖可知該簡諧橫波波長％=8m，波速u=2m/s，則周期T=4=4s；z=3s即

v

之7時位于x=4m處的質(zhì)點。第一次到達波谷位置，說明［=0時刻質(zhì)點。正在向上振

4

動，故該簡諧橫波向右傳播。

11、答案：(1)3.800

、2

dd(或才(〕￡))

(2)

[2472帥；

(3)小于

解析：(1)螺旋測微器讀數(shù)d=3.5mm+30.0x0.01mm=3.8(X)mm；

(2)矩形框1、2桿經(jīng)過光電門的速度分別為匕=@,嶺=&，再根據(jù)勻變速運動知

4’2

、2

、2、2d

識，有色d

=2gL，得’2

7?)A78

(3)若短桿未水平放置，設短桿與水平夾角為仇由于短桿傾斜經(jīng)過光電門，則短桿

擋光寬度為兩次擋光距離￡=,

cos。cos0

2、22

(r\4Td、

有L=2gL，整理得邑=2gLeos。=2gL，故測得的

J%>377

g=gcos6<g。

12、答案：（1）3

（2）16

（3）酒駕

（4）偏小

解析：（1）要將表頭G量程擴大為90mA,電阻用=吐些-=3。

/一490mA-6mA

（2）表頭G顯示電流為2mA時，電路實際電流為人=30mA,由圖乙可知，當酒精

氣體濃度為零時，該氣體傳感器電阻R=80Q，改裝后電流表等效電阻為

R；=48=2.8Q,則/|=苒~~丁，得R,=16。。

"%+64+"+^

（3）由圖乙可知，當酒精氣體濃度達到醉駕標準時，該氣體傳感器電阻R=200,此

E

時電路中的實際電流為4------=75mA,此時表頭G中的實際電流為

R.+R+r+R2

5mA,則圖丁所示的酒精濃度未到達醉駕，屬于酒駕范圍。

F

（4）使用較長時間后，電池電動勢降低，內(nèi)阻增大，根據(jù)——同一酒

精濃度下，電路中的總電流將偏小，流經(jīng)表頭的電流也同比減小，故所測得的酒精濃

度值偏小。

13、答案：（1）3840m

（2）6240N

解析：（1）著陸器動力減速階段，由運動學規(guī)律

h=^t

2

解得h=3840m

（2）著陸器動力減速階段，由牛頓第二定律

f-mg火=ma

由運動學規(guī)律，加速度大小〃=%

t

解得：f=6240N

(3)將一質(zhì)量為外的物體分別放置在地球、火星表面，忽略自轉，有:

G*=m0g

"火相0_

G

~^2-=/g火

R火

M火火火r1

M地一g(R地J-10

2;

14、答案：(1)a-im/sA/=0.1kg

(2)4W

(3)1.63m

解析：(1)0~4時間內(nèi)，

d=-at^

21

得a=lm/s2

對重物及金屬棒整體分析得

Mg-[M+/n)a

得M=0.1kg

(2);時刻，金屬棒速度w=G1

感應電動勢g=8“

"2

熱功率P=-1-

R

得p=4W

(3)金屬棒在磁場中切割時，任一小段時間Vt內(nèi)，對重物及金屬棒整體分析有:

'D-'2、

---------MgAf=(M+m)