福建省厦门市普通高中2024届高三第四次联考物理试题试卷

福建省厦门市普通高中2024届高三第四次联考物理试题试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径。身高为1.80m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中投掷小石子，石子刚好落到池底的正中央，小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6s。不计空气阻力，重力加速度取10m/s2。可知水池的直径为（）A．3.6m B．11m C．12.8m D．22m2、如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶13、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当输入电压增加20V时，输出电压（）A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V4、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（）A．通过电阻R的电流方向向左B．棒受到的安培力方向向上C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功D．棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量5、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则A．R消耗的功率变为nPB．电压表V的读数为nUC．电流表A的读数仍为ID．通过R的交变电流频率不变6、如图所示，轻绳一端固定在O点，另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初速度，使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时，轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道，但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的（）A．T=a+3mgsinθ（a为常数） B．T=a+（a为常数）C．T=a+3mgcosθ（a为常数） D．T=a+（a为常数）二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下列说法中正确的是_______。A．著名的泊松亮斑是光的衍射现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些E.在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽8、如图甲所示，一个匝数为的多匝线圈，线圈面积为，电阻为。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端、连接一个电阻。在过程中（）A．线圈的点的电势高于点电势B．线圈的、两点间的电势差大小为C．流过的电荷量的大小为D．磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻、上的内能9、荷兰某研究所推出了2024届让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道上运动时，运行的周期B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能C．飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在点朝速度方向喷气D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度10、如图甲所示，a、b两个绝缘金属环套在同一个光滑的铁芯上。t＝0时刻a、b两环处于静止状态，a环中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（）A．t2时刻两环相互吸引B．t3时刻两环相互排斥C．t1时刻a环的加速度为零D．t4时刻b环中感应电流最大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为，当地的重力加速度为。（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为=________。（2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须____________。A．将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力B．砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C．使连接小车的细线与长木板平行D．减小遮光片的宽度（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间，要测量小车运动的加速度，还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称)，若该物理量用表示，则小车运动的加速度大小为_________.(用测得的物理量符号表示)。（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小，车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量，为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出__________(填或)图象，当图象为过原点的--条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12．（12分）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：a．电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300μA，内阻rA=1000Ω)；b．滑动变阻器R(0-20Ω)；c，两个定值电阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待测电阻Rx；e．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2Ω)f．开关和导线若干(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V；电源内阻r=___________Ω，(计算结果均保留两位有效数字)(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为2gt0（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；(2)金属棒的质量m；(3)在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。14．（16分）在光滑绝缘水平面上，存在着有界匀强磁场，边界为PO、MN，磁感应强度大小为B0，方向垂直水平南向下，磁场的宽度为，俯视图如图所示。在磁场的上方固定半径的四分之一光滑绝缘圆弧细杆，杆两端恰好落在磁场边缘的A、B两点。现有带孔的小球a、b（视为质点）被强力绝緣装置固定穿在杆上同一点A，球a质量为2m、电量为－q；球b质量为m、电量为q；某瞬时绝缘裝置解锁，a、b被弹开，装置释放出3E0的能量全部转为球a和球b的动能，a、b沿环的切线方向运动。求：（解锁前后小球质量、电量、电性均不变，不计带电小球间的相互作用）(1)解锁后两球速度的大小va、vb分别为多少；(2)球a在磁场中运动的时间；(3)若MN另一侧有平行于水平面的匀强电场，球a进人电场后做直线运动，球b进入电场后与a相遇；求电场强度E的大小和方向。15．（12分）1916年，Tolman和Stewart发表论文指出，一个绕在圆柱上的闭合金属线圈当该圆柱以一定的角速度绕轴旋转时，线圈中会有电流通过，这种效应称为Stewart-Tolman效应。设有许多匝线圈，每匝线圈的半径为r，每匝线圈均用电阻为R的细金属导线绕成，线圈均匀地绕在一个很长的玻璃圆柱上，圆柱的内部为真空每匝线圈的位置用黏胶固定在圆柱上，单位长度的线圈匝数为n，包含每匝线圈的平面与圆柱的轴垂直。从某一时刻开始，圆柱以角加速度β绕其轴旋转。经过足够长时间后：请计算每匝线圈中的电流强度。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解题分析】

设水池的半径为R，人身高为h，根据平抛运动的规律，在竖直方向，有代入数据解得R=11m，则直径为22m，故ABC错误，D正确。故选D。2、B【解题分析】试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B．法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率．【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量．3、B【解题分析】

根据得即解得即输出电压增加2V，故B正确，ACD错误。故选B。4、D【解题分析】

A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故选项A错误；B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项B错误；C.根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故选项C错误；D.金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量，故选项D正确。5、B【解题分析】

当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化，通过R的交变电流频率变化。【题目详解】B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据可得，发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据可得，副线圈两端电压变为原来n倍，电压表V的读数为nU。故B项正确。A：R消耗的功率，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为。故A项错误。C：流过R的电流，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据，原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为。故C项错误。D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。6、C【解题分析】

当θ=0°时（最低点），L为绳长，根据牛顿第二定律当θ=180°时（最高点）从最高点到最低点的过程，由动能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论，ABD错误，C正确。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】

A.泊松亮斑是光的衍射现象，选项A正确；B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹，选项B正确；C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；D.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些，选项D正确；E.做双缝干涉实验时，会在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，当波长越长时，条纹间距越宽，当改成紫光时，由于波长变小，则条纹间距变小，选项E错误。故选ABD。8、ABC【解题分析】

A．结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。由楞次定律知感应电流的方向由点经线圈到点，则点电势高，A正确；B．感应电动势为又有电势差大小解得B正确；C．流过电路的电荷量大小为解得C正确；D．电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻、上转化为内能，D错误。故选ABC。9、ACD【解题分析】

A、根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期，故选项A正确；BC、飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道Ⅰ，则飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能，故选项B错误，C正确；D、根据以及，解得，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度，故选项D正确。10、ACD【解题分析】

AB．相互吸引还是相互排斥，就要看电流是增大还是减小，t2时刻与t3时刻，均处于电流减小阶段，根据楞次定律，可知两环的电流方向相同，则两环相互吸引，A正确，B错误；C．t1时刻，a中电流产生磁场，磁场的变化使b中产生电流，才使两线圈相互作用，根据法拉第电磁感应定律可知磁场变化越快，电动势越大，根据闭合电路欧姆定律可知电流也越大，所以，作用力最大的时刻，也就是a中电流变化最快的时刻；在乙图中，“变化最快”也就是曲线的斜率最大。t1时刻斜率为0，因此两线圈没有作用力，则加速度为零，C正确；D．虽然t4时刻的电流为零，但是根据该点的斜率，电流是变化的，也就是磁通量变化率最大，那么b环中感应电动势最大，则感应电流最大，D正确。故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离【解题分析】

（1）[1]游标卡尺主尺读数为0.6cm，游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐，则游标读数为，所以最终读数为:。（2）[2]将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变，选项C错误;减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精度，选项D错误。（3）[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度（4）[5]由得为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出图象，当图象为过原点的一条倾斜直线时，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12、R23.02.1相等【解题分析】

（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻（3）由题意可知：，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成：，，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步