福建省福州市2023-2024学年高三下学期2月份质量检测物理试卷

2023~2024学年福州市高三年级2月份质量检测物理试题（完卷时间75分钟；满分100分）友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。1．福道梅峰山地公园因其美丽的红色“水杉林”，成为福州冬日新的“打卡点”。如图所示某游客根据导航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中（）A．瞬时加速度可能为零 B．平均速度大小约为4.1km/hC．位移大小为2.4km D．做匀速直线运动2．东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是（）A．司南可以由铜制材料制作B．司南可以看做条形磁体，“柢”相当于磁体的N极C．司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反D．司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近3．甲同学在水平匀速直线行驶的车上，利用实验装置竖直向上提起小球，观测小球的运动情况，并作出小球的速度平方与提起高度y的关系图像（如图所示）。静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能是（）A． B． C． D．4．滑块以一定的初速度沿倾角为，动摩擦因数为的粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端，A点为途中的一点。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图分别如图甲、乙所示。若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。对比甲、乙两图，下列说法正确的是（）A．滑块上滑和返回过程的运动时间相等B．滑块运动加速度大小之比为C．滑块过A点时的速度大小之比为D．二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5．某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为n，面积为S。则下列说法正确的是（）A．若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为B．图示位置穿过线框的磁通量最大C．使用变压器的目的是提高输出功率D．若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度6．一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm，时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。当时质点5开始振动，下列说法正确的是（）A．该绳波的波长为18cm B．绳波上每个质点的振动频率相同C．质点1起振方向竖直向下 D．时，质点2加速度方向竖直向下7．牛顿著名的“月一地检验”证明思路如下：设月球在半径为r（，R为地球半径）的轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T，从运动学角度得到月球的向心加速度为a；假定物体在地面受到的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力，都遵从与距离的平方成反比的规律，从动力学角度得到物体在地面处的重力加速度为g和物体在月球所在轨道处的加速度为。根据牛顿的思路，下列关系正确的是（）A． B． C． D．8．地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电的小球自电场中Q点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Q点。则射出后，小球水平方向分速度、动能、机械能E及电场力瞬时功率随时间t变化图像可能正确的是（）A． B． C． D．三、非选择题：共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题9．（3分）“玉兔二号”装有核电池，能将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，其中X等于______，的平均结合能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）的平均结合能，从地球到月球，的半衰期______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。10．（3分）如图所示，一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜，出射光分成a、b两束单色光，则______（选填“a”或“b”）光在玻璃中折射率更大；在真空中a光传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的传播速度；将a，b两束光分别经过相同的单缝衍射装置，______（选填“a”或“b”）光产生的中央亮条纹更宽。11．（3分）某电场的等势面如图所示，一个电子仅在电场力作用下运动，A、B、C是某轨迹上的三个点，A处的电场强度______（选填“大于”或者“小于”）C处的电场强度；电子在A点的速度大小______（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B点的速度大小；电子从A点移到C点，电场力做功______eV。12．（5分）某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究：一定质量气体，在温度不变的情况下，压强和体积的关系。（1）实验研究对象是______。（2）关于实验下列说法正确的是______。A．快速调节空气柱长度后立刻读数B．实验中不需要测量空气柱的横截面积C．实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验（3）某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据，画出图（如图乙所示），图线不过原点的可能原因是______。A．计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积B．在实验过程中，封闭的气体质量减少C．在实验过程中，封闭的气体温度发生变化13．（7分）某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻（圆柱体的电阻约为）。（1）如图甲所示，用螺旋测微器测圆柱体直径，读数为______mm。（2）除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前对应的序号字母）A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）E．滑动变阻器（0~5Ω，2A）F．滑动变阻器G．电源E（电动势为4V，内阻不计）H．开关S，导线若干（3）请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。14．（11分）1897年汤姆孙设计了如图甲所示的装置，测定了电子的比荷。真空玻璃管内，阴极K发出的电子被电场加速后，形成一细束电子流，以一定速度平行于P、P'两极板进入板间区域，板长为L，两极板间距为d。若P、两极板间无电压，电子将沿直线打在荧光屏上的中点O；若在两极板间加电压为U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的点；保持P、两极板间电压不变，再在极板间施加一个方向垂直于纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场，电子打在荧光屏上的光点又回到O点；不计电子的重力和电子间的相互作用。求：（1）电子刚进入P、两极板时的速度大小v；（2）若使两极板P、间的电压为零，并调节匀强磁场的磁感应强度大小为时，电子恰好从下极板边缘射出（如图乙所示），求电子的比荷。15．（12分）如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为。取重力加速度，求：（1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小；（2）物块A在弧形轨道下滑的高度h；（3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。16．（16分）如图甲所示，两平行长直金属导轨水平放置，间距。PQ右侧区域有匀强磁场，磁感应强度大小，方向竖直向上。时，磁场外的细金属杆M以的速度向右运动，时，细金属杆M恰好到达PQ处，同时，对磁场内处于静止状态的细金属杆N施加一与轨道平行的水平向右的恒力，其大小。N杆运动2s后两杆速度相等，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，细金属杆M速度随时间变化的图像如图乙所示，两杆质量均为，与导轨间的动摩擦因数相同，在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场忽略不计，取重力加速度。求：（1）金属杆与导轨间的动摩擦因数；（2）为保证两杆不发生碰撞，初始时金属杆N到边界PQ的最小距离；（3）金属杆N最终运动的速度大小，并在乙图中作出金属杆N速度随时间变化的图像（无需过程说明）；（4）若从金属杆N开始运动达到稳定运动状态经历时间（已知），求整个过程两根金属杆产生的总焦耳热Q。2023—2024学年福州市高三年级2月份质量检测物理试题答案及评分参考一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。1．A2．D3．C4．B二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。5．AD6．BC7．AC8．BD三、非选择题：共60分。9．234；小于；不变10．a；等于；b11．大于；等于；（每小题3分，每空1分）12．（1）被封闭气体（或空气柱）（2）B；（3）A13．（1）5.020（2）A，C，E（3）如下图所示（2分，画对一条给1分）14．（11分）解：（1）电子在间做匀速直线运动 ①又 ②根据①②得 ③（2）根据 ④ ⑤根据③④⑤得15．（12分）（1）物块A在木板B上滑动时，设物块和木板的加速度分别为和对物块：对木板：（2）设物块刚滑上木板时，物块的速度为，两者共速的速度为木板向右匀加速：解得：对物块和木板，由动量守恒解得：物块A从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理解得（3）与以相同速度压缩弹簧，对整体受力分析，由牛顿第二定律对物块A由牛顿第二定律当满足时，物块A与木板B之间即将发生相对滑动，解得此时弹簧压缩量为由能量守恒定律联立解得，此时木板的速度大小为16．（16分）（1）由图像得：对棒：解得：（2）对棒组成的系统：，系统动量守恒设棒刚进入磁场的速度为，共速的速度为解得：对棒：（或对棒：）（3）棒运动全过程，得棒最终在水平面做匀速直线运动，得解得：（4）对棒：（或对棒：）由能量守恒定律有联立解得：