2023年福建省莆田市高三二診模擬考試物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)，同一物體在不同的緯度重力不同，一質(zhì)量為m的物體在北極時(shí)的重力與其在赤道時(shí)的重力的差為F.將地球看做質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉(zhuǎn)周期是A． B．C． D．2、2019年2月15日，一群中國(guó)學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評(píng)價(jià)為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L(zhǎng)，周期為T，若有間距也為L(zhǎng)的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為 B．地、月運(yùn)動(dòng)的加速度之比為C．P運(yùn)動(dòng)的速率與地球的相等 D．P、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為3、氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質(zhì)對(duì)HαC．同一介質(zhì)中HδD．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則H4、用傳感器觀察電容器放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電源電動(dòng)勢(shì)為8V、內(nèi)阻忽略不計(jì)。先使開關(guān)S與1端相連，稍后擲向2端，電流傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示的電流隨時(shí)間變化的i—t圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖中畫出的靠近i軸的豎立狹長(zhǎng)矩形面積表示電容器所帶的總電荷量B．電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為20CC．電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為CD．電容器的電容約為5、沿同一直線運(yùn)動(dòng)的A、B兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，由圖象可知A．A、B兩物體運(yùn)動(dòng)方向始終相同B．A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等、方向相反C．A、B兩物體在前4s內(nèi)不可能相遇D．A、B兩物體若在6s時(shí)相遇，則時(shí)開始時(shí)二者相距30m6、分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動(dòng)能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說(shuō)法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對(duì)應(yīng)光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、氫原子的能級(jí)如圖所示，普朗克常量為h。處于第4能級(jí)的大量氫原子向第2能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法中正確的是（）A．可以釋放出3種不同頻率的光子 B．可以釋放出2種不同頻率的光子C．所釋放的光子的最小頻率為 D．所釋放的光子的最小頻率為與8、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中位于P處的粒子源可以沿垂直于磁場(chǎng)向紙面內(nèi)的各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、速率為v的帶正電粒子，P到熒光屏MN的距離為d。設(shè)熒光屏足夠大，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列判斷正確的是（）A．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，則同一時(shí)刻發(fā)射出的粒子到達(dá)熒光屏的最大時(shí)間差為B．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，則同一時(shí)刻發(fā)射出的粒子到達(dá)熒光屏的最大時(shí)間差為C．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，則熒光屏上形成的亮線長(zhǎng)度為D．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，則熒光屏上形成的亮線長(zhǎng)度為9、兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示。一個(gè)電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)E=1V/mB．由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸升高D．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)之差10、如圖所示。豎直光滑桿固定不動(dòng)，兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧套在桿上，彈簧下端固定。形狀相同的兩物塊A、B分別置于兩彈簧上端但不會(huì)拴接，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量?，F(xiàn)用外力作用在物體上，使兩端彈簧具有相同的壓縮量。撤去外力后，兩物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)并離開彈簧。從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程中。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，以地面為零勢(shì)能面。下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過(guò)程中兩物塊機(jī)械能均守恒B．A上升的最大高度小于B上升的最大高度C．A物體的最大速度大于B物體的最大速度D．A物體的最大加速度小于B物體的最大加速度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，在測(cè)量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)先把方格紙固定在木板上。再把玻璃磚放在方格紙上，并確定a和b為玻璃磚的上下界面的位置。在玻璃磚的一刻插上兩枚大頭針和，再?gòu)牟ＡТu的另一側(cè)插上大頭針和。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：(1)下列操作步驟正確的是__________；（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．插上大頭針，使擋住的像B．插上大頭針，使擋住、的像C．插上大頭針，使擋住的像D．插上大頭針，使擋住和、的像(2)正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針、的位置（圖中已標(biāo)出），在圖中作出完整的光路圖；（____）(3)利用光路圖計(jì)算此玻璃磚的折射率__________。12．（12分）小鵬用智能手機(jī)來(lái)研究物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度和角速度、半徑的關(guān)系。如圖甲，圓形水平桌面可通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)繞其圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié)，手機(jī)到圓心的距離也可以調(diào)節(jié)。小鵬先將手機(jī)固定在桌面某一位置M處，通電后，手機(jī)隨桌面轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)手機(jī)里的軟件可以測(cè)出加速度和角速度，調(diào)節(jié)桌面的轉(zhuǎn)速，可以記錄不同時(shí)刻的加速度和角速度的值，并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知，時(shí)，桌面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______________（填字母編號(hào)）；A．靜止B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)D．速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)(2)僅由圖乙可以得到的結(jié)論是：____________；(3)若要研究加速度與半徑的關(guān)系，應(yīng)該保持_________不變，改變______，通過(guò)軟件記錄加速度的大小，此外，還需要的測(cè)量?jī)x器是：__________________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖是兩個(gè)共軸圓筒M、N的橫截面，N筒的半徑為L(zhǎng)，M筒半徑遠(yuǎn)小于L，M、N以相同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在筒的右側(cè)有一邊長(zhǎng)為2L的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向平行圓筒的軸線。兩筒邊緣開有兩個(gè)正對(duì)著的小孔S1、S2，當(dāng)S1、S2的連線垂直ad時(shí)，M筒內(nèi)部便通過(guò)S1向ad中點(diǎn)o射出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后從b點(diǎn)射出。粒子重力不計(jì)，求：(1)該粒子的速度大小；(2)圓筒的角速度大小。14．（16分）如圖所示，一個(gè)高L=18cm、內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸，汽缸內(nèi)部橫截面積S=30cm2，缸口上部有卡環(huán)，一絕熱輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸底部距離L1=9cm。開始時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為27℃，現(xiàn)通過(guò)汽缸底部電阻絲給氣體緩慢加熱。已知大氣壓強(qiáng)p=1×105Pa，活塞厚度不計(jì)，活塞與汽缸壁封閉良好且無(wú)摩擦。①封閉氣體溫度從27℃升高到127℃的過(guò)程中，氣體吸收熱量18J，求此過(guò)程封閉氣體內(nèi)能的改變量；②當(dāng)封閉氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)，求此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)。15．（12分）如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌水平間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細(xì)桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)使細(xì)桿從彈簧處于原長(zhǎng)位置由靜止釋放，向下運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)達(dá)到最大速度vm，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，細(xì)桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）細(xì)桿達(dá)到最大速度m時(shí)，通過(guò)R的電流大小I；（2）細(xì)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)，彈簧的彈力大小F；（3）上述過(guò)程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

在北極時(shí)地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力等于物體的重力，在赤道時(shí)地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力與地面對(duì)物體的支持力的合力提供物體隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，依題意物體在赤道時(shí)有：所以地球自轉(zhuǎn)周期為：.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．描述與分析不符，故D錯(cuò)誤.2、D【解析】

雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對(duì)兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律列式，進(jìn)行求解即可?！驹斀狻緼．對(duì)于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬(wàn)有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯(cuò)誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬(wàn)有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運(yùn)行周期同理，對(duì)于地、月系統(tǒng)，運(yùn)行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運(yùn)動(dòng)速率同理可得P運(yùn)動(dòng)速率聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤。故選D。3、A【解析】試題分析：根據(jù)hν=Em-波長(zhǎng)越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E=hν可知Hα對(duì)應(yīng)的能量最小，根據(jù)hν=Em-En可知Hα對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對(duì)應(yīng)的折射率最小，根據(jù)v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】光的波長(zhǎng)越大，頻率越小，同一介質(zhì)對(duì)其的折射率越小，光子的能量越?。?、D【解析】

A．根據(jù)可知，圖像與橫軸圍成的面積代表電容器所帶的總電荷量，故A錯(cuò)誤；BC．確定每個(gè)小方格所對(duì)應(yīng)的電荷量值，縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.2mA，橫坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.4s，則每個(gè)小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C曲線下包含的小正方形的個(gè)數(shù)為40個(gè)，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷量Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C故BC錯(cuò)誤；D．電容器的電容約為故D正確。故選D。5、D【解析】A物體先向負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，然后在向正方向做加速運(yùn)動(dòng)；B物體一直向正方向加速，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；直線的斜率等于加速度，則A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；前4s內(nèi)兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反，因不知起始位置，則A、B兩物體在前4s內(nèi)可能相遇，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；A、B兩物體若在6s時(shí)相遇，則計(jì)時(shí)開始時(shí)二者相距12點(diǎn)睛：能從圖象中獲取盡量多的信息是解決圖象問(wèn)題的關(guān)鍵，在同一個(gè)坐標(biāo)系中要正確比較各個(gè)圖象表示的運(yùn)動(dòng)情況，明確圖象斜率的含義，最好能把圖象和實(shí)際運(yùn)動(dòng)想結(jié)合起來(lái)．6、B【解析】

A．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強(qiáng)度有關(guān)，由于光的強(qiáng)度關(guān)系未知，故A錯(cuò)誤；BD．光子能量分別為和根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能為，逸出光電子的最大初動(dòng)能之比為1：3，聯(lián)立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確，D錯(cuò)誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動(dòng)能不同，由動(dòng)能定理可知，題目對(duì)應(yīng)的遏止電壓是不同的，故C錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

AB．大量氫原子處在能級(jí)，向下面的能級(jí)躍遷，有三種情況、、由知光子的頻率有3種。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．其中躍遷放出的能量最小，相應(yīng)光子的頻率最小，為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、BD【解析】

AB．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，即粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為r==d如圖所示：到達(dá)熒光屏的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的是發(fā)射速度沿垂直且背離MN運(yùn)動(dòng)的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間（周期T=）為運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的是以d為弦長(zhǎng)的粒子，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為所以最大時(shí)間差為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．若磁感應(yīng)強(qiáng)度，即粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為R=2d，如圖所示：到達(dá)熒光屏最下端的粒子的軌跡是與MN相切的，設(shè)下半部分的亮線長(zhǎng)度為x1，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得；到達(dá)熒光屏最上端的粒子與屏的交點(diǎn)與P點(diǎn)連線為軌跡的直徑，設(shè)上半部分亮線的長(zhǎng)度為x2，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得，所以亮線的總長(zhǎng)度為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9、AD【解析】

兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)；電量為2C的小物塊僅在運(yùn)動(dòng)方向上受電場(chǎng)力作用從C點(diǎn)到B到A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)v-t圖可知在B點(diǎn)的加速度，可知物體先做加速度增大后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，判斷電荷所受電場(chǎng)力大小變化情況和加速度變化情況，由牛頓第二定律求出電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。根據(jù)電勢(shì)能的變化，分析電勢(shì)的變化。由動(dòng)能定理求AB間的電勢(shì)差。【詳解】A．由乙圖可知，物體在B點(diǎn)加速度最大，且加速度為根據(jù)可知B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，為E=1V/m，故A正確；B．從C到A的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小，故B錯(cuò)誤；C．從C到A一直沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)逐漸降低，故C錯(cuò)誤；D．從B到

A的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理，得代入數(shù)據(jù)得UBA=5V，則即故D正確。故選AD?！军c(diǎn)睛】明確等量同種電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵，據(jù)v-t圖獲取加速度、速度、動(dòng)能等物理量是解本題的突破口。10、BD【解析】

A．上升過(guò)程中在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，彈簧彈力一直對(duì)物塊做正功，物塊機(jī)械能增加，A錯(cuò)誤；B．物塊從撤去外力到第一次速度減為0，根據(jù)能量守恒定律解得彈簧壓縮量相同，所以對(duì)于兩物塊彈簧釋放的彈性勢(shì)能相同，因?yàn)?，所以兩小球上升的最大高度關(guān)系為B正確；C．物塊速度最大時(shí)，加速度為0，假設(shè)初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為，達(dá)到最大速度前，合力滿足為物塊向上運(yùn)動(dòng)的位移，因?yàn)?，所以圖像為圖線與位移軸圍成的面積為合外力做功，物塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力為0時(shí)，B物塊動(dòng)能大，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式可知A物體的最大速度小于B物體的最大速度，C錯(cuò)誤；D．撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可知解得因?yàn)?，所以D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、BD【解析】

(1)[1]．在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針和，確定入射光線，然后插上大頭針，使擋住，的像，再插上大頭針，使擋住和、的像，從而確定出射光線。則BD正確。(2)[2]．光路圖如圖所示。(3)[3]．在光路圖中構(gòu)造三角形，由圖得，所以由折射定律12、B半徑一定，角速度大小不變時(shí)，加速度大小也不變；角速度增大時(shí)，加速度也增大轉(zhuǎn)速（或角速度）手機(jī)到圓心的距離（或半徑）刻度尺【解析】