2024届福建省漳州市高三下学期毕业班第三次质量检测物理试题（解析版）

这是一份2024届福建省漳州市高三下学期毕业班第三次质量检测物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，16题．全卷满分100分。考试用时75分钟。
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，只有一项是最符合题目要求的。
1. 图甲为某品牌扫地机器人，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。若有一次扫地机器人吸尘清扫时做直线运动，其位置x随时间t变化的图像如图乙所示，则扫地机器人（ ）
A. 在末速度最小
B. 在末的速度与在末的速度相同
C. 在内做单方向直线运动
D. 在内的平均速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像中图线上某点切线的斜率表示该点的速度，则由题图可知在末速度为零，速度最小，故A正确；
B．由图像可知在末的速度为正向，末的速度为负向，两个时刻的速度方向相反，故B错误；
C．内与内运动方向相反，故扫地机不是单向直线运动，故C错误；
D．因扫地机器人在内的位移为零，则平均速度为零，故D错误。
故选A。
2. 风力发电将成为福建沿海实现“双碳”目标的重要途径之一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则（ ）
A. 当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为
B. 当线圈转到竖直位置时电流表示数为零
C. 当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大
D. 穿过线圈的最大磁通量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．当线圈转到题图示位置时，根据右手定则判断知产生的感应电流方向为，A错误；
B．当线圈转到竖直位置时，感应电流的瞬时值为零，但电流表测量的是有效值，示数不为零，B错误；
C．当线圈转到题图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，C正确；
D．由得，穿过线圈的最大磁通量为
D错误。
故选D。
3. 齐娜星是太阳系中已知质量最大的矮行星，质量是地球质量的，半径为，绕太阳运行的椭圆轨道离心率为0.44，轨道长轴为（地球与太阳间的距离为）。已知地球的半径为，地球绕太阳公转视为圆周运动，则（ ）
A. 齐娜星受到太阳的万有引力比地球受到太阳的万有引力大
B. 齐娜星绕太阳公转的周期比地球绕太阳公转的周期大
C. 齐娜星的第一宇宙速度比地球的第一宇宙速度小
D. 齐娜星极地的重力加速度比地球极地的重力加速度小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由几何知识可知，齐娜星与太阳的最近距离约为
若取最近距离时齐娜星所受太阳的万有引力最大，，，由万有引力定律，可知
因齐娜星受到太阳的最大万有引力都比地球受到太阳的万有引力小，则齐娜星在椭圆轨道上所受的万有引力均小于地球所受万有引力，故A错误；
B．齐娜星绕太阳做椭圆轨道运动，其半长轴为
而，根据开普勒第三定律可知，齐娜星与地球绕太阳公转的周期之比
故B正确；
C．由，可得第一宇宙速度为
因，，则齐娜星与地球的第一宇宙速度之比
故C错误；
D．由可得
则齐娜星极地的重力加速度与地球极地的重力加速度大小比
故D错误。
故选B。
4. 篮球比赛中，运动员某次跳起投篮得分，篮球落入篮筐时的速度方向与水平面的夹角为，其运动轨迹可简化为如图所示，A点为篮球的投出点，B点为运动轨迹的最高点，C点为篮球的进球点。已知A点与C点在同一水平面上，A、B两点之间的高度差为，篮球视为质点，空气阻力不计。g取。则（ ）
A. 篮球从A点运动至C点的过程中先超重后失重
B. 篮球从A点运动至C点的过程中最小速度为
C. 篮球离开手时速度大小为
D. A、C两点之间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．篮球从A点运动至C点过程中只受重力，加速度方向始终竖直向下，大小为g，始终处于完全失重状态，故A错误；
C．设篮球从B点运动至C点用时为t，到达C点时的速度大小为v，由对称性知，离开手时的速度大小也是v，则
解得
，
故C错误；
B．篮球从A点运动至C点的过程中，当到达B点时的速度最小，最小速度为
故B错误；
D．A、C两点之间的距离
故D正确。
故选D。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，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. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刚传到质点时的波形如图所示，质点M的横坐标。时，质点N第一次到达波谷，则（ ）
A. 该波的波长为B. 该波的周期为
C. 在内质点M通过的路程为D. 时质点M恰好经过平衡位置
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由题图可知，波长
A正确：
B．离质点N最近的波谷与质点N的水平距离
该波的波速
因此该波的周期
B正确；
C．由于时质点M不在最大位移处或平衡位置，且波沿x轴正方向传播，可知在内质点M的路程大于振幅A，所以在内质点M的路程大于，C错误；
D．设题图示位置质点M的位移，从题图示位置开始质点M到达平衡位置的最短时间为
即时质点M到达x轴上方且位移为，D错误。
故选D。
6. 如图，A、B为平行板电容器的两极板。初始时，电容器不带电，静电计的指针不张开。则（ ）
A. S闭合时，静电计的指针张角立即增大到某一角度后保持不变
B. S闭合，稳定后将电阻箱R的阻值逐渐增大，静电计的指针张角不变
C. S闭合，稳定后再断开S，仅将A板向上平移一小段距离，静电计的指针张角增大
D. S闭合，稳定后再断开S，仅将A板向上平移一小段距离，A、B两板间场强变小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．静电计的指针张角随电容器两极板间的电压增大而增大，S闭合时，电源开始对电容器充电，电容器两极板间电压逐渐增大到某一值，静电计的指针张角逐渐增大到某一角度，A错误；
B．S闭合，电路稳定后，通过电阻箱R的电流为零，电阻箱R两端电压为零，电容器两极板间电压等于电源的电动势E，若将电阻箱R的阻值逐渐增大，电容器两极板间电压仍为电源电动势，静电计的指针张角不变，B正确；
C．S闭合，电路稳定后断开S，电容器所带的电荷量Q保持不变，由和，可得
若仅将A板向上平移一小段距离，即d增大，U增大，则静电计的指针张角增大，C正确；
D．由和得
可知改变电容器两极板间距离d不影响电容器两极板间场强E，D错误。
故选BC。
7. 如图，在倾角为α（小于）的光滑绝缘斜面上固定一挡板，一根与斜面平行的绝缘轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与均匀带电小球A连接，等大的均匀带电小球B置于图示位置。静止时A、B两球间的距离为L，弹簧长度为x。下列说法正确的是（ ）
A. A球共受到3个力的作用
B. 斜面对B球的支持力大于B球所受库仑力
C. 若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时弹簧长度仍为x
D. 若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时A、B两球间的距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．A球受到重力、弹簧的弹力、斜面的支持力和B球的库仑斥力的作用，故A错误；
B．B球受到重力、斜面支持力和A球的库仑斥力F的作用，如图所示
可得
故斜面对B球的支持力
故B正确；
C．以A、B两球整体为研究对象，由受力平衡知，弹簧对A球的弹力
与A、B两球所带电荷量均无关，若A球电荷量加倍，则平衡后弹簧长度仍为x，故C正确；
D．由库仑定律知
可得
若A球电荷量加倍，设平衡后A、B两球间距为d，则
解得
故D错误。
故选BC。
8. 如图为某跑步机测速原理示意图。绝缘橡胶带下面固定有间距、长度的两根水平平行金属导轨，导轨间矩形区域内存在竖直向下的匀强磁场。两导轨左侧间接有的电阻，橡胶带上嵌有长为L、间距为d的平行铜棒，每根铜棒的阻值均为，磁场区中始终仅有一根铜棒与导轨接触良好且垂直。健身者在橡胶带上跑步时带动橡胶带水平向右运动，当橡胶带以匀速运动时，理想电压表示数为，则（ ）
A. 铜棒切割磁感线产生的电动势为
B. 磁场的磁感应强度大小为
C. 每根铜棒每次通过磁场区域通过R的电荷量为
D. 每根铜棒每次通过磁场区域克服安培力做的功为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．橡胶带以匀速运动时，铜棒切割磁感线产生的电动势
其中
其中，解得铜棒切割磁感线产生的电动势为
磁场的磁感应强度大小为
故A正确，B错误；
C．每根铜棒每次通过磁场区所用时间
其中
则通过R的电荷量大小
故C错误；
D．铜棒通过磁场时受到的安培力的大小为
每根铜棒每次通过磁场区时克服安培力做的功
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：共60分。其中第9~11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14~16小题为计算题。考生根据要求作答。
9. 某广场上的喷泉池底部装有彩色光源，此光源会发出不同颜色的单色光。已知水对红光的全反射临界角为C，则水对红光的折射率为___________；水对蓝光的全反射临界角___________（填“大于”“等于”或“小于”）C；真空中光速为c，红光在水中传播的速度___________（用题中物理量符号表示）。
【答案】 ①. ②. 小于 ③.
【解析】
【详解】[1]水对红光的全反射临界角为C，则水对红光的折射率
故填；
[2]由于蓝光的波长小于红光，波长越短，折射率越大，则水对蓝光的折射率
由
得水对蓝光的临界角小于C，故填小于；
[3]由
而
联立解得红光在水中传播的速度大小
故填。
10. 氢原子的能级图如图所示。现有一群氢原子处在能级，向低能级跃迁的过程中最多能辐射出___________种频率的光子，其中波长最长的光子能量为___________；用能级直接跃迁到能级时辐射出的光子照射金属钾（逸出功为），发生光电效应时光电子的最大初动能为___________。
【答案】 ①. 10 ②. 0.31 ③. 0.61
【解析】
【详解】[1]根据
可得处在能级的氢原子向低能级跃迁最多能放出10种不同频率的光子，故填10；
[2]氢原子处于能级向低能级跃迁的过程中，当由能级跃迁至能级时，放出光子能量最小，波长最长，对应的光子能量为
故填；
[3]氢原子由能级跃迁到能级时，辐射的光子能量为
由
解得光电子的最大初动能为
故填。
11. 一定质量的理想气体经历了的循环过程后回到状态a，其图像如图所示，其中均与V轴平行。过程气体对外界_____（填“做正功”“做负功”或“不做功”）；过程气体内能_____（填“一直增加”“先不变后减少”或“先不变后增加”）；过程气体___（填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）。
【答案】 ①. 做负功 ②. 先不变后增加 ③. 吸热
【解析】
【详解】[1]由题图可知，过程气体体积减小，气体对外界做负功；
[2]过程气体温度先保持不变后升高，由于该气体为理想气体，故气体内能先不变后增加；
[3]过程气体温度不变，内能不变，即，由于气体的体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律
可得
即气体吸热。
12. 某同学在“用多用电表测量电学中的物理量”的实验中，多用电表的表盘刻度如图甲所示。请回答下列问题：
（1）要测量一阻值约为的定值电阻，下列操作正确的是___________。（填正确答案标号）
A. 将选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处
B. 欧姆调零时，应使指针与表盘左边“0”刻度线对齐
C. 测量电阻时，用双手抓紧表笔与电阻接触处
D. 测量完成后，将选择开关旋转到直流电压最高挡
（2）按正确步骤操作测量另一定值电阻的阻值时，选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处，表盘指针指在图甲所示的位置，则___________Ω；若欧姆挡“”倍率的电路原理图简化为图乙，电流表的量程为，已知欧姆挡表盘的中心刻度值为15，则所用的干电池的电动势为___________V。
【答案】（1）A （2） ①. 150 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
A．用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近，测量一个阻值大约为的定值电阻，要将开关旋转到欧姆挡“”倍率处，故A正确；
B．欧姆调零时，应使指针与表盘右边“0”刻度线对齐，故B错误；
C．测量电阻时，手指不能接触表笔与电阻接触处，故C错误；
D．测量完成后，将选择开关旋转到交流电压最高挡，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]选择开关旋转到欧姆挡“”倍率处，则
[2]由表盘刻度可知，“”倍率的欧姆挡的中值电阻；也是“”倍率的欧姆挡的内阻，则
13. 阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制一种著名力学实验装置。受此原理启发，某学习小组设计了图甲所示装置来探究物体质量一定时加速度与合力关系。主要实验步骤如下：
①将小桶释放，让质量为m的物块A上的挡光片从光电门1处由静止开始竖直向上运动，记录挡光片从光电门1运动到光电门2的时间t和此过程中拉力传感器的示数；
②往小桶里加适量的沙，多次重复步骤①，获得多组与t对应的F值。
请回答下列问题：
（1）为完成实验目的，还需要测量的物理量有___________。（填正确答案标号）
A. 定滑轮的质量
B. 拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M
C. 两光电门间的高度差h
（2）物块A的加速度大小___________（用t和还需要测量的物理量表示）。
（3）根据多组与a对应的F值的数据，作出图像。
①下列图像能正确反映a随F变化的规律的是___________；（填正确答案标号）
A. B. C.
②利用正确的图像，___________（填“能”或“不能”）测出当地重力加速度大小。
【答案】（1）C （2）
（3） ①. C ②. 能
【解析】
【小问1详解】
（1）AB．物块A受到的合外力大小
得不需要测量定滑轮的质量，也不需要测量拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M，故A、B错误；
C．研究对象为物块A，为了测量加速度大小，由
知还需要测量两光电门间的高度差h，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
（2）由
解得
故填。
【小问3详解】
（3）①[1]由牛顿第二定律
整理得
当时，解得
故选C；
②[2]由①的，可得
利用图像能测出当地重力加速度大小，故填能。
14. 截至2023年8月，中国已累计开放智能网联无人驾驶汽车测试道路2万千米。如图所示，某次测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动；当甲、乙两车并排时，甲车以的速度匀速运动，乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动，经两车恰好再次并排。求：
（1）乙车的加速度大小a；
（2）内，两车相距的最大距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意得
解得
（2）内，当两车速度相等时，两车的距离最大，设经时间两车速度相等，由运动学公式得
。
在时间内，甲车的位移
乙车的位移
而
联立解得
15. 2023年10月26日，“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”。为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电压为U，粒子经电场加速后从C点沿方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹。求：
（1）粒子通过C点时的速度大小v；
（2）磁感应强度的大小B；
（3）粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子从A点运动到C点，根据动能定理得
解得
（2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，如图所示
由几何关系得
解得
由牛顿第二定律得
解得
（3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为，由几何关系得
解得
粒子在磁场中运动的周期为
粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为
解得
由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间
16. 如图，足够长的水平传送带AB以的速率逆时针方向匀速运行。质量为m的木板CD置于光滑的水平面上，木板与传送带上表面等高，B与C之间的缝隙不计。现将质量为的小滑块a置于木板上，让质量也为m的小滑块b以的初速度从传送带的A端沿传送带向左滑动，从小滑块b滑上木板开始计时，经时间与小滑块a弹性正碰。已知小滑块a与木板间的动摩擦因数，小滑块b与木板间的动摩擦因数，小滑块b与传送带间的动摩擦因数为取。
（1）求小滑块b从A端滑上传送带开始到与传送带共速所需时间；
（2）求小滑块b刚滑上木板时，小滑块a的加速度大小；
（3）求小滑块b与小滑块a碰前瞬间，小滑块a的速度大小；
（4）若碰后小滑块a不会滑离木板，求小滑块a相对木板滑行的最大距离s。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）对小滑块b，由牛顿第二定律得
由运动学公式得
联立解得
（2）小滑块b滑上木板后，假设小滑块a与木板一起以相同的加速度向左做匀加速直线运动．对小滑块a，由牛顿第二定律得
解得
对小滑块a与木板整体，由牛顿第二定律得
解得
假设成立，因此小滑块a与木板一起以相同的加速度向左做匀加速直线运动，则
（3）设小滑块b与小滑块a碰前瞬间小滑块b的速度大小为，则
解得
（4）设碰后瞬间小滑块a、b的速度大小分别为，则
解得
小滑块b与小滑块a碰后，两者速度交换，小滑块b与木板速度相同，一起以相同的加速度向左做匀加速直线运动．
设三者相对静止后，共同速度为，由动量守恒定律和能量守恒定律得
联立解得