11.2024届福建省福州市高三下学期4月末质量检测物理试题 教师版

北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版物理届福建省福州市高三下学期4月末质量检测物理试题1．闽江河口龙舟竞渡历史可追溯到秦汉，那时河口居有一支闽越王无诸氏族，他们擅长划舟，喜赛龙舟，留下了龙舟竞渡传统。《福州地方志》记载：“福州龙舟竞渡，台江、西湖皆有之。”图为龙舟比赛的照片，下列说法正确的是（）A．龙舟的速度越大，惯性也越大B．获得冠军的龙舟，其平均速度一定最大C．龙舟齐头并进时，相对于河岸是静止的D．龙舟能前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力1.【答案】B【解析】物体的惯性只与质量有关，故龙舟的速度越大，惯性不变，故A错误；龙舟比赛位移相同，获得冠军的龙舟，所用时间最短，故获得冠军的龙舟，其平均速度一定最大，故B正确；龙舟齐头并进时，相对于河岸是运动的，故C错误；根据牛顿第三定律，水对船桨的作用力等于船桨对水的作用力，故D错误。2．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有记录笔，在竖直面内放置一张记录纸。当振子上下振动时，以恒定速率v水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。y1、y2、x0A．振子的振幅为yB．振子的振动周期为xC．图像记录了振子相对地面的运动轨迹D．若纸带速率减小为原来的一半，振子振动的周期变为原来的2倍2.【答案】A【解析】由题图可知，其y1为最高点坐标，y2为最低点坐标，所以振幅A=y1−y22，3．图甲是氢原子能级图，图乙中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ是氢原子从较高能级向n=2能级跃迁时产生的在可见光区域的四条谱线，其中谱线HδA．图乙中的氢原子光谱是连续光谱B．四条谱线中HαC．谱线HδD．谱线Hγ是氢原子从n=7能级向n=23.【答案】C【解析】图乙中的氢原子光谱是线状谱，故A错误；光子能量E=ℎν=ℎcλ，可知波长越长，光子能量越小，故四条谱线中Hα对应的光子能量最小，故B错误；谱线Hδ对应的光子能量ΔE=E6−E2=−0.38−(−3.4)4．图甲是某小车利用电磁感应实现制动缓冲的示意图：水平地面固定有闭合矩形线圈abcd，线圈总电阻为R，ab边长为L；小车底部安装有电磁铁，其磁场可视为磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，磁场边界MN与ab边平行。当小车沿水平方向通过线圈abcd上方时，线圈与磁场的作用使小车做减速运动，从而实现缓冲。以a点为坐标原点、水平向右为正方向建立x轴，小车速度v随x的变化图像如图乙所示，不计一切摩擦阻力，则缓冲过程（）A．小车向右做匀减速直线运动B．磁场边界MN刚抵达ab边时，线圈ab两端电势差为−BLC．前、后半程线圈中产生的热量之比为4:1D．若摩擦阻力不能忽略且恒定，小车在位移中点的速度将大于v4.【答案】D【解析】若物体做匀减速直线运功，则有v2−v02=−2ax，整理有v2=v02−2ax，所以其以v2为纵坐标，以x为横坐标，其图像为一条倾斜直线，与题图不符合，故小车向右做的不是匀减速直线运动，故A项错误；由于线圈ab切割磁感线相当于电源，电流方向逆时针，Uab=−2lad+l2lad+2lBLv0，故B项错误；线圈切割的电动势E=BLv，线圈的电流I=ER，线圈受到的安培力大小F=BIL，则由动量定理有−F⋅Δt=mv−mv0，整理有−B2L2Rv⋅Δ5．（多选）在科艺节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香，很快瓶里烟雾缭绕；摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图，其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点，且ab=bc。则起电机摇动时（）A．带负电的烟尘聚集在铝片上B．UC．a点的电场强度小于b点的电场强度D．带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能5.【答案】AC【解析】尖端附近的电场线密集，所以在锯条附近的电场强度大于铝片附近的电场；且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场，不是匀强电场，当静电除尘装置接通静电高压时，存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带负电烟尘在电场力的作用下，向正极移动，烟尘最终被吸附到铝片上，这样消除了烟尘中的尘粒，A正确；根据电场线的疏密分析可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，ab处的平均场强小于bc的平均场强，所以有Eab×dab<Ebc×dbc，即Uab<Ubc，两侧同加Ubc可得6．（多选）2024年1月1日太阳爆发了一个X5.0级耀斑，同时还伴随日冕物质抛射，这一刻被我国“夸父一号”卫星成功记录，再次刷新了第25太阳活动周最大耀斑的纪录。如图所示，“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720km，运行一圈所用时间约为100分钟。为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光都能照射到“夸父一号”。下列说法正确的是（）A．由题目所给信息可估算出太阳的质量B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/sC．“夸父一号”的运行轨道平面平均每星期转动的角度约为7°D．“夸父一号”和地球的连线与地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相同6.【答案】BC【解析】根据万有引力提供向心力GMmr2=m4π2T2r7．（多选）如图甲，某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况，将长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方、与导线距离为r的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后，小磁针N极向纸外偏转，测得小磁针静止时N极偏离南北方向的角度θ，其正切值tanθ与1r的关系图像如图乙所示。已知实验所在处地磁场水平分量大小恒为A．导线中的电流方向由北向南B．电流在P处产生的磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向C．电流在导线正下方r0处产生的磁场的磁感应强度大小为D．导线正下方r0处磁场的磁感应强度大小为7.【答案】AD【解析】小磁针N极向纸外偏转，表明电流产生的磁场在小磁针位置的方向向东，根据安培定则可知，导线中的电流方向由北向南，故A正确；电流在P处产生的磁场与地磁场水平分量的合磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向，故B错误；令通电导线在P处产生的磁场的磁感应强度为B1，根据磁场的叠加原理有B1=B0tanθ，根据图乙可知，当r=r0时有tanθ=38．（多选）如图所示，带电圆环P套在足够长的、粗糙绝缘水平细杆上，空间中存在与水平杆成θ角斜向左上方的匀强电场，现给圆环P一向右初速度，使其在杆上与杆无挤压地滑行。当圆环P滑至A点时，在空间加上水平方向且垂直细杆的匀强磁场，并从此刻开始计时，t1时刻圆环P再次返回A点。选取水平向右为正方向，则运动过程圆环P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、动能Ek随时间ABCD8.【答案】BD【解析】在匀强电场中，圆环在杆上与杆无挤压地滑行，则qEsinθ=mg，故加上磁场后，速度为v时，圆环与杆间的压力FN=qvB，圆环向右运动的过程中，根据牛顿第二定律qEcosθ+f=ma1，且f=μFN，加速度a1=qEcosθ+μqvBm，圆环向右运动的过程中，圆环速度减小，向左的加速度逐渐减小，圆环向左运动的过程中，根据牛顿第二定律qE−μFN=ma2，加速度a2=qEcosθ−μqvBm9．如图所示，柜子静置于水平地面，某人用大小为F的水平推力推柜子，但没有推动，则柜子和地面间摩擦力大小f=；在同一时间内，推力冲量大小摩擦力冲量大小（选填“大于”“小于”或“等于”）。9.【答案】F等于【解析】用大小为F的水平推力推柜子，但没有推动，说明柜子处于静止状态，处于平衡状态，则有f=F；冲量公式为I=Ft，由于推力和摩擦力大小相等，作用时间相同，所以两力的冲量大小相等。10．夜间行车时，高速公路上标志牌表面的“反光膜”能反射光线，使标志牌上的字特别醒目。如图所示“反光膜”内均匀分布着一层小玻璃珠，一束单色光平行于直径DB从A点射入玻璃球，在B点反射后从C点射出，出射光线恰好与入射光线平行。已知∠ABC=60°，该单色光从空气射入玻璃频率（选填“增大”“减小”或“不变”），玻璃珠的折射率为。10.【答案】不变3【解析】光在折射时，频率不变；由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出返回光线的光路如图由几何关系得∠ABD=30°，θ2=30°，θ1=∠AOD=2θ211．如图甲所示，某款自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的气体，通过压力传感器感知管中的气体压强，从而控制进水量。假设细管内气体温度不变，其压强与体积的关系如图乙所示，当气体从状态A变化到状态B时，洗衣缸内的水位（填“升高”“降低”或“不变”），该过程细管内气体（填“吸热”“放热”或“不吸热不放热”）。11.【答案】降低吸热【解析】当气体从状态A变化到状态B时，气体压强减小，洗衣缸内的水进入细管内，洗衣缸内的水位降低。当气体从状态A变化到状态B时，细管内气体温度不变，气体内能不变，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q=0，12．某物理兴趣小组利用传感器探究：向心力大小F与半径r、线速度v、质量m的关系，实验装置如图甲所示。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片的遮光时间。(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度d如图乙所示，则d=mm；(2)若某次实验中测得遮光片经过光电门的遮光时间为Δt，则滑块的线速度表达式为v=（用Δt、(3)以F为纵坐标、1Δt2为横坐标建立坐标系，描出多组数据点，作出如图丙所示图像，图线斜率为k，测得滑块的质量为m，则滑块转动半径为（用k、m12.【答案】(1)9.60(2)dΔt【解析】（1）由图乙读得d=9mm（2）根据光电门工作原理，有滑块的线速度v=d（3）对滑块，由牛顿第二定律有F=mv2r，把（2）中式子代入上式有F=md2r1Δt13．某同学要进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。实物图如图所示。(1)关于实验，下列说法正确的是__________。A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B．为了确保人身安全，只能使用低于12V的电源C．通电情况下不可以用手接触裸露的导线、接线柱(2)为了探究n1=400匝、(3)在实验中，两个电压表的读数记录如下电压次数12345U2.54.57.09.010.5U1.22.23.44.45.2该同学多次实验后发现原、副线圈的电压之比总是（选填“稍大于”“等于”或者“稍小于”）原、副线圈的匝数之比，试分析其原因：。13.【答案】(1)BC(2)见解析(3)稍大于变压器不是理想变压器或漏磁或涡流或电阻等【解析】（1）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；变压器的工作原理是电磁感应，原线圈两端应接交流电，为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压应不超过12V，故B正确；连接好电路后，要先检查电路是否正确，然后再接通电源，通电时，若用手接触裸露的导线、接线柱，这样无形之中，将人体并联在电路中，导致所测数据不准确，也不符合用电安全规范，故C正确。（2）连接实物图如下。（3）原副线圈的匝数比n1n14．随着科技的发展，无人机越来越多的走进人们的生活。如图所示，某同学在无风的天气做无人机飞行测试，让无人机从地面由静止开始匀加速竖直上升，经时间t=5s速度达到v=5m/s已知无人机总质量m=1kg，空气阻力恒为无人机总重力的0.1倍，重力加速度g（1）无人机竖直向上的动力F1（2）无人机上升5m时的动能Ek（3）若无人机以5m/s速度水平匀速飞行，求无人机的动力F214.【答案】（1）12N（2）5J（3）101【解析】（1）根据运动学公式v=at由牛顿第二定律有F解得F1（2）由运动学公式有v此时无人机动能E解得Ek（3）水平匀速飞行时，无人机动力在水平方向分力F在竖直方向分力F由力的合成有F215．质谱仪是分析研究同位素的重要仪器。如图甲为某质谱仪的截面图，速度很小的带电粒子从O点进入电压为U1的加速电场，加速后经狭缝O'进入磁感应强度为B1的速度选择器，沿直线运动从狭缝S垂直直线边界MN进入磁分析器，速度与磁感应强度为B2的匀强磁场垂直，经偏转最终打在照相底片上。粒子质量为m（1）速度选择器中匀强电场的场强大小E；（2）P1和P2是互为同位素的原子核，若保持U1、B1、B2不变，改变E，原子核P1、P2沿直线通过速度选择器，最终打到照相底片的位置到狭缝S的距离之比为k（3）某次实验，由于加速电场和速度选择器场强出现微小波动，并考虑狭缝S有一定的宽度且为d，使得粒子从S射出时速度大小在v0∼v0+Δv15.【答案】（1）B12qU1m【解析】（1）离子经过加速电场过程，根据动能定理有q离子在速度选择器中做匀速直线运动，则有q解得E=B（2）结合上述可知，离子进入偏转磁场时速度不变，离子在B2磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有粒子打到底片位置距离S间距x=2