福建省长泰2024届高三第四次月考（4月）物理试题物理试题

福建省长泰名校2024届高三第四次月考（4月）物理试题物理试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、一定质量的理想气体，其状态变化的尸-r图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的

是

A.分子热运动的平均速率增大

B.分子热运动的平均速率减小

C.单位体积内分子数增多

D.单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多

2、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为。、力两种单色光。则下列说法正确的是（）

A.在真空中传播时，。光的速度大

B.从玻璃射向空气时，力光发生全发射的临界角小

C.经过同一双缝干涉实验装置时，观察到“光的相邻亮条纹间距大

D.若力光能使某金属发生光电效应，则〃光也一定能发生光电效应

3、如图，S是波源，振动频率为100Hz,产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、。两点,

已知产、。的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（）

S尸。

A.。点比尸点晚半个周期开始振动

B.当。点的位移最大时，P点的位移最小

C.。点的运动方向与尸点的运动方向可能相同

D.当。点通过平衡位置时，尸点也通过平衡位置

4、小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的!。以刚开始下落时为

4

计时起点，小球的了一，图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.图像中选取竖直向下为正方向

B.每个阶段的图线并不相互平行

C.每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半

D.每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半

5、“儿童蹦极”中，拴在腰问左右两侧的是弹性橡皮绳.质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小

均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时的

A.加速度为零

B.加速度a个，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下

C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上

D.加速度a=g,方向竖直向下

6、下列关于天然放射现象的叙述中正确的是（）

A.人类揭开原子核的秘密，是从发现质子开始的

B.P衰变的实质是原子核内一个质子转化成一个中子和一个电子

C.一种放射性元素，当对它施加压力、提高温度时，其半衰期不变

D.a、小丫三种射线中，a射线穿透能力最强，？射线电离作用最强

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、如图，光滑平行导轨MN和P0固定在同一水平面内，两导轨间距为LM尸间接有阻值为6的定值电阻。两导轨

2

间有一边长为人的正方形区域Hcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为丛ad平行MM一粗细均

2

匀、质量为，〃的金属杆与导轨接触良好并静止于2处，金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒力尸平行向

右拉杆，已知杆出磁场前已开始做匀速运动，不计导轨及其他电阻，忽略空气阻力，则（）

A.金属杆匀速运动时的速率为半

82

2FR

B.出磁场时，A间金属杆两端的电势差〃4=七-

BL

C.从5到。的过程中，金属杆产生的电热为2壁FL

D.从b到c的过程中，通过定值电阻的电荷量为义

6R

8、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为2m、3m,A叠放在B上，C、

B离圆心。距离分别为2人3「。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。己知C、B与圆盘间动摩

擦因数为4,A、B间摩擦因数为34,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,

B.当①=旧时，细线张力当翳

c.当＜0=杵时,C受到圆盘的摩擦力为0

D.当等时剪断细线，C将做离心运动

9、物流中心通过吊箱将物体从一处运送到另一处。简化后模型如图所示，直导轨ABC与圆弧形导轨CDE相连接，D

为圆弧最高点，整个装置在竖直平面内，吊箱先加速从A点运动到。点，再匀速通过CQE段。关于吊箱内物体M的

受力情况，下列描述正确的是（）

A.吊箱经过AC段时,物体M对吊箱底板的压力等干物体M的重力

B.吊箱经过8点时，物体M处于超重状态，且受到水平向右的摩擦力

C.吊箱经过。点时，物体M处于失意状态，对吊箱底板的压力小于其重力

D.吊箱经过。点时，物体用对吊箱底板的摩擦力水平向左

10、有一定质量的理想气体，其压强〃随热力学温度7的变化的图象如图所示，理想气体经历了AfCf。的

循环过程。下列分析正确的是（）

A.A76过程中气体吸收热量

B.四个状态中，只有状态4时理想气体分子的平均动能最大

C.8TC过程气体对外界做功，并从外界吸收热量

D.C7。过程中气体吸收热量并对外做功

E.四个状态中，A状态时气体的体积最小

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）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：

两个轻弹簧A和以白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。

实验步骤如下：

（1）用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00cm,弹簧8的原长为8.00cm；

（2）如图甲，分别将弹簧A、8悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为〃=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度

为6.98cm,弹簧〃长度为9.96cm。取重力加速度g=9.8mH,忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为

k\=N/m,kn=N/m；

（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹

簧A、吕一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧.4、把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅

笔描下结点位置记为仪测得此时弹簧4的长度为8.10cm,弹簧B的长度为11..80cm,并在每条细线的某一位置用铅

笔记下点P和尸2；

4

橡皮筋

O

九P*

；弹簧B

丙

（4）如图丙，取下弹簧A,只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm,

并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P,此时弹簧B的弹力大小为F=N（计算结果保留3位有效数字）;

L-lh-j丫

.0

P一・工

T

（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧A的拉力入、弹簧5的拉力FB,在图丁中按照给定的标度作出FA、见的图

示,根据平行四边形定则作出它们的合力户的图示，测出尸的大小为No（结果保留3位有效数字）

（6）再在图丁中按照给定的标度作出广的图示一，比较尸与尸的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围

之内，虹该实验验证了力的平行四边形定则。

12.（12分）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L,电阻R约为5Q,这种金属的电阻率

为〃，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径4

（1）用螺旋测微器测量金属管线外径。，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为

5.200mm,则所测金属管线外径D=mm.

（2）为测量金属管线的电阻R,取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：

A.电流表0〜0.6A,内阻约0.05。

B.电流表0〜3A,内阻约0.010

C.电压表0〜3V,内阻约10kQ

D.电压表0〜15V,内阻约50k。

E.滑动变阻器，。〜10。（额定电流为0.6A）

F.滑动变阻器，0〜100Q（额定电流为0.3A）

为准确测出金属管线阻值，电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______（填序号）

⑶如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______.

（4）根据已知的物理量（长度L电阻率〃）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数/、金属管线外径。）,

则金属管线内径表达式d=

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）如图所示为俯视图，两半径均为R=0.2m的光滑半圆轨道PM、QN处于同一光滑水平面内，两半圆轨道

刚好与直线PQ、MN相切于P、Q和M、N点。水平面上MF部分的虚线方框内涂有粗糙介质，滑块与MF段材料

间的动摩擦因数为4=0.1,该区城的宽度为质量均为"z=lkg的两相同的滑块A、B固定于直线MN

上，它们不在AF区域，且A滑块靠近F,AB之间夹有少量火药，点燃爆炸后产生沿MN方向的速度，重力加速度g

取I0m/s2。

（1）已知火药点燃爆炸A、B分离后两滑块获得的动能均为勺=（）.5J,求B在Q点所受半圆轨道的弹力大小；

（2）若A、B两滑块获得沿MN方向大小相等、方向相反的速度%,若要求二者只能在MN间相碰，求%的取值范

围。（结果可用根式表示）

14.（16分）质量为〃7的物块，以同一大小的初速度％沿不同倾角的斜面向上滑动，物块与斜面间的动摩擦因数恒定,

当斜面与水平面所夹倾角。不同时，物块沿斜面上滑至速度为。时的位移X也不同，其工-，关系如图所示。g取

l（）m/s2,求：

（1）物块运动初速度%的大小；

⑵物块与斜面间的动摩擦因数及最小上滑位移对应的斜面倾角外（可用反三角函数表示）。

15.（12分）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、间距为上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域曲cd

上方的矩形区域疝A幺内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度为随时间，变化的规律如图乙所

示（其中场、，。均为己知量），A、。两点间的高度差为2g〃（其中g为重力加速度），矩形区域“加d下方有磁感应强

度大小为与、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A的金属棒从好处在仁0时刻由静止释

放，金属棒在Eo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U4f。时刻到达CC处，且此时金属棒

的速度大小为Agfo（A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两点间的高度差生

（2）金属棒的质量/〃；

（3）在0—4%时间内，回路中产生的焦耳热。以及d、C两点的高度差〃。

R

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、A

【解题分析】

本题考查分子动理论。

【题目详解】

AB.温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确,

B错误；

C.由理想气体状态方程，

PV=nRT

V=^~

P

温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，c错误；

D.温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误;

故选A。

2、D

【解题分析】

A.真空中传播时，各种颜色光的光速为相同，A错误；

B.根据光路图可知〃光偏折程度小，所以光折射率小，根据全反射定律sinC=L可知〃光发生全反射的临界角大,

n

B错误:

c.根据光路图可知。光折射率大，所以频率大，波长短，根据入1=一义可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察

d

到“光的相邻亮条纹间距小，C错误；

D.。光的频率大于方光，根据£=尿可知。光的光子能量大于8光，所以若力光能使某金属发生光电效应，则〃光也

一定能发生光电效应，D正确。

故选D。

3、D

【解题分析】

A.根据u=%/可知，波长

.v40„.

x=—=-----m=0.4m

f100

又

Pe=0.6m=1.52

故。点比0点晚1・5个周期开始振动，A错误；

BC.P、。两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当。

点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；

D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当。通过平衡位置时，产点也通过平衡位置，但两者运动方向相反,

D正确。

故选D。

4、D

【解题分析】

A.由于小球从某一高度处自由下落，根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向，故A错误；

B.不计空气阻力，下落过程和上升过程中只受重力，根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力

加速度，速度时间图线的斜率表示加速度，所以每个阶段的图线相互平行，故B错误；

C.与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程，根据动能定理可得

Ek=rngh

与地面相碰后上升过程中，根据动能定理可得

E；=mghr

根据题意有

解得

h'=-h

4

故C错误；

D.根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间

与地面框碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的

解得

t=2f

故D正确；

故选D。

5、B

【解题分析】

小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图所示:

由于7；=7；=〃取，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为120。，当右侧橡皮条

拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、

反向、共线，故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于相g,故加速度为g,沿原

断裂绳的方向斜向下，故选B正确，ACD错误。

6、C

【解题分析】

A.天然放射现象是原子核内部变化产生的，人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从贝克勒尔发现天然放射现象

开始的，故A错误；

B.P衰变的实质方程为；n-[H+JJe,是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，故B错误；

C.原子核的半衰期是由自身的结构决定的，与物理条件（温度、压强）和化学状态（单质、化合物）均无关，则对原子核

施加压力、提高温度时，其半衰期不变，故C正确；

D.a、％丫三种射线中，y射线穿透能力最强（主要看射线具有的能量），a射线电离作用最强（从射线自身的带电情况

衡量），故D错误。

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。分。

7、BD

【解题分析】

A.设流过金属杆中的电流为/,由平衡条件得

F=F

安2

解得

1=竺~

BL

根据欧姆定律有

r-2,BLv

R»R-3R

KH---

2

所以金属杆匀速运动的速度为

6FR

V=------

故A错误；

B.由法拉第电磁感应定律得，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为

E=B」

2

所以金属杆在出磁场时，de间金属杆两端的电势差为

RR

+

222少2口L6FRL2FR

Un=------E=—E=—DV--=—B-­—

“RB-L~BL

Kd---33232

2

故B正确;

C.设整个过程电路中产生的总电热为。，根据能量守恒定律得

Q八=二r---心----1-mv

22

代入u可得

所以金属杆上产生的热量为

33夕Z;

故C错误;

D,根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为

A①畤IBI?

q=It=—=，>乙=—

R总%6R

2

故D正确。

故选RD。

8、BC

【解题分析】

A.当A开始滑动时有:

fA=3Nmg=m-3ra）；

解得:

当0二时，AB未发生相对滑动，选项A错误;

B.当口时，以AB为整体，根据4句可知

,9

%=3"3rs=-/W

B与转盘之间的最大静摩擦力为:

/小”=〃〔〃2+2加）g=3〃〃2g

所以有:

耳i]>fliz

此时细线有张力，设细线的拉力为T,

对AB有:

3*ng+T=3m-3r-ar

对C有：

2

fc+T=3m-2ra)

解得

T=3"mg=3〃ng

^―，A-

选项B正确；

c.当①二杵时,

AB需要的向心力为：

・f

匕8=3祖3广苏=9〃"?g=T+fBm

从

解得此时细线的拉力T'=9"mg-fBm=6mg

C需要的向心力为：

Fc=3m2广(J=6*ng

C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0,选项c正确;

D.当①=，争•时,对C有:

,12

fc+T=3m-27*•=—jumg

剪断细线，则

r12,)

fc=—pm^<fCin=3jLi/n^

所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。

故选BC.

9、BC

【解题分析】

A.由于吊箱在4C段做加速运动，吊箱和物体/的加速度方向沿导轨向上，底板对物体M的支持力大于物体的重

力，故物体M对底板的压力大于物体的重力，故A错误；

B.吊箱经过8点时，底板对物体M有向右的摩擦力，由于整体具有斜向右上方的加速度，故物体"处于超重状态

且底板对物体M有水平向右的静摩擦力，故B正确；

C.经过D点时吊箱和物体也做圆周运动，整体所受合力向下并提供向心力物体例处于失重状态，物体M对底板的

压力小于其重力，故C正确；

D.由于经过。点时的向心加速度竖直向下，物体M对底板没有摩擦力，故D错误。

故选：BCo

10、ACE

【解题分析】

A.由〃-7图象可知，Af8过程压强不变，温度升高，内能增加，由牛=C可知，气体体积增大，对外做功，由

AU=Q+W知，气体吸热，故A正确；

B.B—C恒温过程，气体分子平均动能不变，故B错误；

CBfC过程，△〃=（）,压强〃减小，由庄=C可知体积V增加，气体对外做功，因此气体一定吸热，故C正确;

T

D.C—D过程，压强〃恒定，7减小，U减小,由叱=。可知体积V减小，则外界对气体做功，由AU=Q+W

T

可知，气体放热，故D错误；

E.8。延长线通过原点，体积相等，即%=匕，A-3过程％＞匕，8fC过程匕，匕，综上分析可知

匕＞％二%＞匕，状态A气体体积最小，故E正确。

故选：ACEo

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、100502.95作尸A、凡的图示（户A=2.10N、FB=1.90N）2.80〜2.95

【解题分析】

（2）[1][2].根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为

0.1x9.8

kA=N/m=100N/m,

功(6.98-6.00)x10-

(4)[3].弹簧B的弹力大小为

F=的AxB=50x(0.1390-0.08)N=2.95N

(5)[41(51.由胡克定律可得：

,

FA=kA^\=100x(0.0810-0.06)N=2.1ON

&'=g8=50x(0.1180-0.08)N=1.90N

画出两个力的合力如图，由图可知合力A2.90N；

,IN,M

（6）[6],做出力图如图;

।】N।M

4plL

12、5.167

【解题分析】

螺旋测微器校零时的示数

3.3x0.01mni=0.033mm

螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径

7>=5.200-0.033mm=5.167mm.

(2)[2]两节新的干电池电动势为3V,因此电压表选择3V的量程，即为C；

[3]因为电量中最大电流大约为

E3

/=—=-A=0.6A

R5

为了测量的精确，电流表应选择A,

[4]滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻器选择E.

(3)[5]由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积，属于小电阻，所以电流表采用外接法，连接滑动变阻器的

滑片接头错误，应该在接线柱；

(4)[6]该实验需要测量空心金属管的内径，通过欧姆定律测出电阻的大小，结合电阻定律测出横截面积，从而根据外径

求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度心金属管的外径加在管两端的电压U、通过管的电流强

度1.

据欧姆定律得，

R=y,又R=，则S=*,因为

S=——7T(—)2

22

解得：

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、(1)5N(2)^m/s<v0^—m/s

55

【解题分析】

(1)设A、B分离后获得的速度大小分别为匕和彩，则由题意可得

口1，1，

线=5阳％=~^2

解得

V)=v2=Im/s

由下半轨道和水平面光滑，B在半圆轨道上做匀速圆周运动，则B在Q点，由牛顿第二定律得

N=m-^=5N

R

（2）由题意可知，A、B分开后，二者获得的初速度为%,设A能通过涂有粗糙材料的区域，则A通过涂有粗糙材

料区域的最长时间为

t-2-MF

lAm~

“

2兀R

B运动到M处需要的时间通过判断可得，.<%，所以若A、B只能在M、N间相碰，则A必须在相碰

%

前就停在M、F间;

A、R初速度大小相等.要满足在涂有粗糙材料的区域相碰.则A至少应运动到MF的中点（A、R相遇在中点）至多

运动到M点AB相遇在M点

若停在M点，则由动能定理有

一〃〃吆L.M尸=（）_/〃”；

解得

V10/

Vo=­m/s

J

若A停在MF的中点，则由动能定理有

17八12

—_1〃咫4"=o_5

解得

%*m/s

故%的取值范围为

夸m/s<%