2023届福建省福州市福州一中高三下学期第二次模拟考试物理试题

2023届福建省福州市福州一中高三下学期第二次模拟考试物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
如图所示，点和点称为地月连线上的拉格朗日点。

在拉格朗日点处的物体在地球与月球的共同作用下，可与月球同步绕地球转动。

在点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力及飞行器自身共同作用下围绕点绕行。

我国中继星鹊桥就是绕点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为、，月球、地球的半径分别为、，信号传播速度为c。

则（ ）
A
．嫦娥四号发出信号到传回地面的时间小于
B．鹊桥卫星在地球上发射时的速度大于第二宇宙速度
C．处于点的绕地球运转的卫星周期比月球绕地球运转的周期小
D．若将鹊桥中继星放在点，仍可将嫦娥四号发出的信号传回地面
第(2)题
如图所示，倾角为θ= 30°的斜面体c固定在水平地面上，质量为M= 2m的物体b置于光滑的斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，用手托住物体b使物体a和b保持静止不动，此时细绳伸直且拉力为零，弹簧的压缩量为x0。

现在松开手，在物体b下滑2x0距离时，则下列说法中正确的是（）
A．物体a与弹簧组成的系统机械能守恒B．物体b的重力势能减少mgx0
C．细绳对物体a做的功为2mgx0D．物体b的速度大小为
第(3)题
彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。

如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的波长更长
B．在水滴中，a光的传播速度小
C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
第(4)题
2023年4月29日至5月3日，中国国际新能源、智能汽车博览会在石家庄举办，新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、风能和核聚变能等。

关于核聚变、衰变，下列说法正确的是（ ）
A．是核聚变反应，X粒子带负电
B．在核反应中会释放出核能，说明氘核和氚核的比结合能大于氦核
C．衰变为要经过4次衰变，4次衰变
D．若铀元素的半衰期为τ，则经过时间τ，8个铀核中有4个已经发生了衰变
第(5)题
如图1、2、3、4、5为某高架桥上五根竖直吊绳，间距相等。

两辆小汽车车头在时刻分别对齐1、3绳，在两条车道上从相同初速度做匀加速直线运动，在时刻两车头都对齐5绳，下列分析正确的是（ ）
A．车的加速度是车的两倍B．车的末速度是车的两倍
C．车的平均速度是车的两倍D．车在超车过程可把两车视为质点
第(6)题
汽车极大方便了人们的出行，小芳同学乘车时观察到了许多物理现象及其应用．对于这些现象，下列说法正确的是（ ）A．部分汽车的侧边安装有高清摄像头，部分镜头为了兼顾隐蔽性和清晰度，在其表面贴了增透膜．这是利用了光的干涉现象，增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的一半
B．在高温晴朗的夏天，可能会看到道路远处地面上仿佛是“湿漉漉”的．这是因为光在传播过程中发生了全反射，比起高空，地面附近的空气为光密介质
C．在高速公路的侧边会安装一些反光板，其结构为很多的小玻璃球，可以使光线沿平行于原来的方向反射回．这是因为光在折射入小玻璃球后发生了全反射，沿对称光路折射回空气
D．部分汽车前窗玻璃和前灯玻璃可能采用的是偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向可以都是斜向右上
第(7)题
2023年5月30日，神舟16号载人飞船进入太空并成功与天和核心舱对接。

若天和核心舱做匀速圆周运动的轨道半径是地球半径的倍，天和核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为，已知地球半径为，引力常量为。

下列说法正确的是（ ）
A．天和核心舱的环绕周期为
B．地球的质量为
C．天和核心舱处的重力加速度大小为
D．地球的密度为
第(8)题
风力发电是一种绿色环保、清洁无污染的发电方式，我省近几年在多地部署了风力发电装置。

发电装置呈现风车外形，由三个叶片构成，风垂直吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电。

已知叶片转动时可形成半径为60m的圆面，某日平均风速为6m/s，风能向电能转化的效率为30%。

发电机组输出电压为690V，经过变电站理想变压器将电压升为10kV远距离输送。

空气密度为，则下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器的原、副线圈匝数比约为
B．该风力发电机的输出功率约为
C．该风力发电机的日发电量约为
D．若远距离输电线上损耗的功率不能超过，则输电线的电阻不能超过
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，在正方体的顶点A和顶点处放置带电量分别为、的点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．顶点B、D处的电势相等
B．顶点、处的电场强度相同
C．质子从B点移动到C点电势能减少
D．电子从C点移动到D点电势能增加
第(2)题
如图1所示，将长为的轻绳一端固定在点的拉力传感器上，另一端与一质量为且可视为质点的小球相连，拉直轻绳使其与
竖直方向夹角为。

现让小球在同角下由静止开始在竖直面内做圆周运动，记录每个角下小球运动过程中传感器上的最大拉
力与最小拉力，并作出它们之间的部分关系图像如题图2所示。

忽略一切阻力及轻绳长度变化，重力加速度为，则图
2中（ ）
A．图线的斜率与小球质量无关B．的大小与绳长有关
C．的大小可能为D．当时对应的
第(3)题
在轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，有两列持续传播的简谐横波沿轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，时刻的波形如图所示，甲波恰好传至处，乙波恰好传至处，已知波在负半轴的波速大小为，在正半轴的波速大小为
，下列说法中正确的是（ ）
A．时刻处质点与处质点的振动方向相反
B．轴上第一个位移到的质点是横坐标为
C．较长时间后处的质点是振动减弱点
D．时刻处质点的位移为
第(4)题
如图所示，虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN下方存在竖直向下的匀强磁场，两处磁感应强度大小均为．足够长的不等间距金属导轨竖直放置，导轨电阻不计．两个金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，其中光滑金属
棒AB质量为m，长为L，电阻为R；金属棒CD质量为2m、长为2L、电阻为2R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．若AB棒在外
力F的作用下向上做匀速运动，CD棒向下做匀速运动，下列说法正确的是（）
A．AB棒中电流方向从A到B
B．AB棒匀速运动的速度
C
．AB杆所受拉力
D．时间t内CD棒上的焦耳热为
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来.如图所示，已知桶壁的倾角为，车和人的总质量为，做圆周运动的半径为，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，已知重力加速度为，则桶面对车的弹力大小为______，人和车的线速度大小为______
第(2)题
如图所示，在水平连线MN和PQ间有竖直向上的匀强电场，在MN上方有水平向里的匀强磁场。

两个质量和带电荷量均相等的带正电的粒子A、B，分别以水平初速度、从PQ连线上O点先后进入电场，带电粒子A、B第一次在磁场中的运动时间分别
为和，前两次穿越连线MN时两点间的距离分别为和，粒子受的重力不计，则____，____。

（均选填“大于”“等
于”或“小于”）
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角。

在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板、，两板间距为，板间有竖直向上的匀强磁场，两
板右端在y轴上，板与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。

在第Ⅳ象限垂直于x轴放置
一块平行于y轴的竖直平板，平板在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距。

现将一质量为m、带电量为的小球从
桌面上的P点以初速度垂直于电场方向射出，刚好垂直板穿过M孔进入磁场。

已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电
场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。

（1）求匀强电场的场强大小和到M点时小球的速度；
（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板上，求磁感应强度的取值范围；
（3）若时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁
场的变化周期，小孔M离坐标原点O的距离，求小球从M点打在平板上所用的时间。

第(2)题
如图所示，竖直分界线左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁
感应强度大小。

为电场中的一点，点到的距离，在其下方离点距离处有一垂直于的足够
大的挡板。

现将一重力不计、比荷的带正电的粒子从点由静止释放，电场和磁场的范围均足够大。

求：
（1）该带电粒子运动到位置的速度大小。

（2）该带电粒子打到挡板的位置到的距离。

（3）该带电粒子从点出发至运动到挡板所用的时间。

第(3)题
一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨，导轨间距为L，如图甲（俯视）所示。

虚线MN左侧区域I有竖直向下的匀强磁场B1，虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场B3，中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场B2，B1=B2=B，B3=2B。

中间区域处于一向上的风洞中，当棒经过此区域时会受到竖直向上的恒定风力F＝mg的作用。

长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好，两棒质量均为m，棒ab电阻为，棒cd电阻为R，其余电阻不计。

两棒最初静止，现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度v0，已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速。

当棒cd刚进入区域Ⅱ时，对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动，外力随时间变化的图像如图乙所示。

已知直线斜率为k，t0时刻棒cd恰好进入区域Ⅲ，棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力。

区域Ⅰ、Ⅲ导轨光滑，中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为μ，两棒在运动过程中始终与
导轨垂直且接触良好，棒ab始终在区域Ⅰ运动。

已知，，重力加速度为g。

求：
（1）棒ab刚开始运动时，棒两端的电势差U ab；
（2）图乙中t=0时刻外力F0多大，t0时刻棒ab的速度多大；
（3）棒cd进入区域Ⅲ后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大。