2024届福建省龙岩市高三下学期三模物理试题（原卷版+解析版）

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（考试时间：75分钟：满分：100分）
注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。
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. 如图是学校举行的田径运动会上一跳高运动员过杆的情景。当跳高运动员从地面起跳到落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员起跳时处于失重状态
B. 运动员过杆时处于超重状态
C. 起跳过程中地面对运动员向上平均作用力大于他对地面的压力
D. 落地过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他所受到的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A．运动员起跳时，加速度向上，处于超重状态，故A错误；
B．运动员过杆时，受重力作用，加速度向下，处于失重状态，故B错误；
C．由牛顿第三定律可知起跳过程中地面对运动员向上的平均作用力等于他对地面的压力，故C错误；
D．由动量定理可知
落地过程中地面对运动员向上的平均作用力大于他所受到的重力，故D正确。
故选D。
2. 甲车和乙车从同一位置出发，它们运动的速度v随时间t变化的图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，时，两图线刚好相切。有关两车在0~5s内的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B. 时两车之间的距离为3m
C. 时两车相遇
D. 两车之间的距离先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像描述的都是直线运动，甲车做匀加速直线运动，乙车做变加速直线运动，故A错误；
B．图像的斜率表示加速度
时甲车的位移
由于甲车和乙车从同一位置出发，所以时两车之间的距离为3m，故B正确；
C．图像下与坐标轴围成的面积表示位移，时甲车的位移大，甲车在乙车前面，故C错误；
D．乙车速度一直不大于甲车的速度，两车之间的距离一直增大，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（ ）
A. 机械能保持不变
B 感应电动势越来越大
C. a点电势比b点电势高
D. 所受重力的功率保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．金属棒做平抛运动中，只有重力做功，因此机械能保持不变，A正确；
B．金属棒做平抛运动中，水平方向的分速度不变，因而金属棒在垂直切割磁感线的速度不变，由电磁感应定律公式可得
可知，金属棒产生的感应电动势大小保持不变，B错误；
C．由右手定则可知，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，因此b点电势高，即a点电势比b点电势低，C错误；
D．金属棒做平抛运动中，速度逐渐增大，由功率公式可得
可知所受重力的功率逐渐增大，D错误。
故选A。
4. 如图所示，带电小球P固定在绝缘竖直墙面上，用绕过固定在竖直墙上O点的小定滑轮的细线拉着带电小球Q。小球Q静止时P、Q间的距离为r，O、P间的距离为h，。现用拉力F缓慢拉动绳端，使小球Q缓慢移动，在小球Q从图示位置缓慢移动到O点的过程中（ ）
A. 拉力F先增大后减小
B. 小球P、Q间的库仑力逐渐减小
C. 小球P、Q系统的电势能先不变后减小
D. 小球Q在P球位置产生的电场强度大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设小球Q的质量为m，O、Q间距离为L，在小球Q到达竖直墙之前，对小球Q受力分析，小球受重力、拉力、库仑力，如图
根据力的矢量三角形与几何三角形相似可得
在小球Q从图示位置到与墙壁接触的过程中，mg、h、qP、qQ均不变，L变小，r不变，因此这个过程小球Q绕小球P做圆周运动，当小球Q与墙壁接触后受重力、拉力、向上的库仑力，在拉力作用下沿墙壁直线上升，库仑力变小，小球在竖直方向受力平衡，所以F变大，所以拉力F先减小后增大；小球P、Q间的库仑力先不变，再逐渐减小故AB错误；
C．当小球Q与墙壁接触前，库仑力不做功，小球P、Q系统的电势能不变；当小球Q与墙壁接触后库仑力做正功，小球P、Q系统的电势能减小；所以小球P、Q系统的电势能先不变后减小，故C正确；
D．小球Q在P球位置产生的电场强度由可知先大小不变后减小，故D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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. 某一B超探头发送的简谐超声波沿x轴正方向传播，其波的图像如图所示，此刻（）处于平衡位置的质点M刚开始振动。已知波的频率为，下列说法正确的是（ ）
A. 质点M开始振动的方向沿y轴正方向
B. 时，N点第一次出现波峰
C. 时，质点M运动到N点处
D. 经过质点M运动的路程为2mm
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据同侧法，由图可知，质点M开始振动的方向沿y轴负方向，故A错误；
BD．由图可知，该波的波长为，波的周期为
经过质点M振动，运动的路程为
波的传播速度为
波传播到N点处的时间为
时，质点N振动的时间为
可知，N点第一次出现波峰，故BD正确；
C．质点不随波移动，则质点M不能运动到N点处，故C错误。
故选BD。
6. 如图所示，嫦娥五号、天问一号探测器分别在近月、近火星轨道运行。已知火星的质量为月球质量的9倍，火星的半径为月球半径的2倍。假设月球、火星可视为质量均匀分布的球体，忽略其自转影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 月球表面的重力加速度与火星表面的重力加速度之比为2：3
B. 月球的第一宇宙速度与火星的第一宇宙速度之比为
C. 嫦娥五号绕月球转动的周期与天间一号绕火星转动的周期之比为
D. 嫦娥五号绕月球转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值与天问一号绕火星转动轨道半径的三次方与周期的平方的比值相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A．在月球表面
解得
同理，可得
所以
A错误；
B．在星球表面，可以认为重力为其圆周运动提供向心力，故有
解得
同理可得
所以
B正确；
C．根据周期公式可知
C正确
D．开普勒第三定律是对于同一中心天体而言，嫦娥五号与天问一号圆周运动的中心天体不同，D错误。
故选BC。
7. 磁电式电流表内部结构如图甲所示，电流表外部结构如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A. 图甲中，磁电式电流表指针偏转角度与通过线圈的电流成正比
B. 图甲中，当线圈有电流通过时，处于匀强磁场中的线圈最终达到转动平衡
C. 在运输时把电流表的正、负接线柱用导线连在一起，如图乙所示，目的是应用电磁阻尼保护电流表指针
D. 在运输时把电流表的正、负接线柱用导线连在一起，如图乙所示，目的是应用电磁驱动保护电流表指针
【答案】AC
【解析】
【详解】A．极靴与圆柱形软铁之间的磁场是辐向分布的磁场，因此不管线圈转动什么角度，其平面都跟磁感线平行，磁力矩与线圈中的电流成正比，当线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故A正确；
B．极靴与圆柱形软铁之间的磁场是辐向分布的磁场，不是匀强磁场，故B错误；
CD．在运输时把电流表的正、负接线柱用导线连在一起，如图乙所示，目的是应用电磁阻尼保护电流表指针，故C正确，D错误。
故选AC。
8. 某理想自耦变压器构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入正弦交流电压为相同的灯泡，其电阻均为110Ω且恒定不变，定值电阻的阻值为灯泡阻值的。当滑动触头P处于如图所示位置时，AB端与PB端匝数比为4∶1，、闭合时，两灯泡消耗的电功率相同。下列说法正确的是（ ）

A. 灯泡的电流为0.4A
B. 灯泡消耗的电功率为27.5W
C. 均闭合时，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），、均变亮
D. 断开，闭合，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），定值电阻消耗的电功率先变大后变小
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．闭合时，副线圈电路的阻值
副线圈电路的等效电阻为
则此时流过灯泡的电流
根据左端输入正弦交流电压瞬时值表达式可得左端输入电压的有效值为
联立解得
故A正确；
B．灯泡消耗的电功率为等于的功率
故B错误；
C．均闭合时，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），增大，则变小，因此变小，则流过灯的电流增大，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，流过灯的电流也增大，故、均变亮，故C正确；
D．断开，闭合，则有
将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），增大，则变小，分析可知变小，由逐渐减小为，将灯泡的电阻看作电源的“等效内阻”， 定值电阻消耗的电功率为
当时，的电功率将有最大值，故将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），定值电阻消耗的电功率一定是先变大后变小，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。请考生按要求作答。
9. 如图甲，一定质量理想气体经历了两个等温和两个等容过程。气体经历C→D的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击的次数______（填“增加”“减少”或“不变”），状态B和状态C的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙中两条曲线，则状态C对应______（选填“①”或“②”）曲线，气体完成一次循环对外界做______（选填“正功”“负功”或“不做功”）。
【答案】 ①. 减小 ②. ② ③. 正功
【解析】
【详解】[1]根据影响密闭气体压强微观原因：单位时间内气体分子对器壁单位面积撞击的次数和每次撞击的平均作用力；由图像可知C→D的过程属于等温变化，温度不变，每次撞击的平均作用力不变，又因为该过程压强减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击的次数减小；
[2]B→C过程属于等容变化，根据查理定律
可得TB