福建省漳州市2024届高三上学期第二次质量检测物理试卷（解析版）

这是一份福建省漳州市2024届高三上学期第二次质量检测物理试卷（解析版），共14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。
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. ．如图为某国产品牌新能源汽车的宣传页上所标示的该车的部分性能参数，其中百公里加速时间为，指的是该车以最大输出功率从静止加速到100km/h的所用时间为，则（ ）
A. 该车在此运动过程的平均速度为100km/h
B. 该车在此运动过程的位移为390m
C. 该车在此运动过程的牵引力恒定
D. 研究此加速运动，可将该车视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】AB．平均速度应是位移与所用时间之比，但汽车的位移无法计算，AB错误；
C．根据
可知，汽车输出功率P一定，车速v增大，牵引力F应变小，C错误；
D．研究其加速运动，汽车的大小和形状可以忽略，可将其视为质点，D正确。
故选D。
2. 如图，某同学要把压在水杯下的纸张抽出来。第一次他迅速抽出纸张，水杯几乎不动；第二次他将纸张较慢抽出，水杯往纸张方向移动了一小段。对比两次抽纸张过程，下列说法正确的是（ ）
A. 第一次抽纸张过程中，纸张对水杯的摩擦力较大
B. 第二次抽纸张过程中，纸张对水杯的摩擦力较大
C. 第一次抽纸张过程中，纸张对水杯的冲量较大
D. 第二次抽纸张过程中，纸张对水杯的冲量较大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．两次抽出纸张，水杯与纸张间的正压力不变，所以水杯受到的滑动摩擦力大小也不变，故AB错误；
CD．第二次较缓慢抽出纸张意味着纸张对水杯的作用时间较长，根据可知，水杯受到的冲量较大，故C错误，D正确。
故选D。
3. 如图，斜面体M放置在水平地面上，一物块m恰好静止在斜面体上。现对物块施加一水平向右的恒力F，物块与斜面体相对地面仍处于静止状态，则（ ）
A. 斜面体对物块摩擦力一定增大B. 斜面体对物块的支持力可能不变
C. 地面对斜面体的支持力保持不变D. 地面对斜面体的摩擦力可能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．施加恒力前，物块恰好静止，则摩擦力沿斜面向上
施加恒力F后系统依然静止，物块所受合力为零，若F较小，物体相对斜面仍有下滑趋势，则静摩擦力仍向上，根据
此时斜面体对物块的静摩擦力小于施加F作用前的摩擦力，故A错误；
B．对物块受力分析，将恒力F沿斜面及垂直于斜面方向分解，可知
根据牛顿第三定律可知，斜面体对物块的支持力变大，故B错误；
C．对斜面体和物块整体分析可知，地面对斜面体的支持力始终为，故C正确；
D．斜面体最初静止，地面对斜面体的摩擦力为零，施加一个水平向右的恒力F后，地面对斜面体的摩擦力与F等大反向，则地面对斜面体的摩擦力增大，故D错误。
故选C。
4. 如图，绝缘粗糙的水平面附近存在一与x轴平行的电场，其在x轴上的电势与坐标x的关系如图中曲线所示，图中的倾斜虚线为该曲线过点的切线。质量为、电荷量为的带正电滑块P，从处由静止释放，滑块与水平面间的动摩擦因数为。滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。则滑块（ ）
A. 做匀减速直线运动
B. 经过处时，速度最大
C 从释放到经过处，电场力做功
D. 可以滑到处
【答案】B
【解析】
【详解】A．图像中，某点切线的斜率
表示该点的场强的大小，由此可知沿x轴正方向，电场强度逐渐减小，滑块在整个过程中先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，A错误；
B．处，场强
滑块受到的电场力
滑动摩擦力
此时加速度为零，滑块的速度最大，B正确；
C．从释放到经过处，电场力做功
C错误；
D．若滑块能在处停下，则电场力做功
摩擦力做功
说明滑块不能够滑到处，D错误
故选B。
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. 某小型电风扇的简化电路如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压有效值不变的正弦交流电，副线圈上指示灯L与电风扇M并联。闭合开关S后（ ）
A. 原、副线圈磁通量的变化率之比为
B. 原、副线圈电流的频率之比为
C. 若电风扇发生断路故障，原线圈中的电流增大
D. 若电风扇发生断路故障，指示灯两端电压不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据理想变压器原理可知，穿过原、副线圈磁通量变化率相同，原、副线圈中交流电的频率相同，A正确，B错误；
CD．若电风扇发生断路故障，根据电压比等于匝数比，副线圈电压保持不变，而负载总电阻增大，根据
可知原线圈输出功率减小，则原线圈的电流也减小，C错误，D正确。
故选AD。
6. 如图，圆环形导线竖直放置，O为圆环形导线中心；相互平行的长直导线垂直圆环形导线所在平面、关于O点左右对称放置；P、Q为a、b与圆环形导线所在平面交点的连线中垂线上关于O点对称的两点。圆环形导线及直导线内均通有大小相等、方向如图所示的电流。则（ ）
A. O点的磁感应强度为零B. O点的磁感应强度不为零
C. P、Q处的磁感应强度相同D. P、Q处的磁感应强度方向互相垂直
【答案】BC
【解析】
【详解】根据安培定则和磁场的叠加原理可知通电直导线a、b在直线PQ上产生的合磁场方向均由P指向Q，而通电圆环形导线在直线PQ上产生的磁场方向均垂直纸面向外，整体叠加后，可知O点磁感应强度不为零，P、Q两点的磁感应强度相同。
故选BC。
7. 如图，冰壶被大家喻为冰上的“国际象棋”，它考验参与者的体能与脑力，展现动静之美，取舍之智慧。质量相同的冰壶甲和乙相距30m，冰壶甲以速度被推出后做匀减速直线运动，经过10s与静止的冰壶乙发生对心弹性碰撞，则（ ）
A. 两冰壶碰撞后均向前运动
B. 两冰壶碰撞后，甲静止不动
C. 冰壶甲初速度大小可能为3m/s
D. 冰壶甲初速度大小可能为5m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据两质量相等的物体，弹性碰撞速度交换可知，两冰壶碰撞后，甲静止不动，乙向前运动，故A错误，B正确；
CD．冰壶做匀减速直线运动，则
由题意可知，代入数据得
但如果，则，与甲做匀减速运动矛盾，故C错误，D正确。
故选BD。
8. 如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为i，MN两端电势差记为u，则下列、图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．MN刚进磁场时的速度与PQ刚进磁场时相同，设时MN中电流为，若PQ刚出磁场时MN进入磁场，此时电流立即反向，MN进入磁场后仍匀速运动，因此电流大小不变，A正确，B错误；
C．PQ刚进磁场时，MN两端的电势差记为，若PQ还未离开磁场时MN已进入磁场，根据题设此时两导体棒速度相等，回路电流为零，MN两端的电势差（导体棒切割磁场产生的电动势）为，两导体棒均未离开磁场前做匀加速运动，电动势均匀增大，当PQ离开磁场时，MN的速度大于其刚进入磁场时的速度，其两端的电势差U发生突变，且略大于，此后MN做加速度减小的减速运动，MN两端的电势差逐渐减小，C正确；
D．只有两导体棒同时在磁场中运动时，MN两端的电势差才等于，但不会恒定不变，D错误。
故选AC。
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. 2023年4月，日本政府不顾国际社会强烈反对，启动福岛第一核电站核污水的排海行动，这一行为引发全球担忧。福岛核污水中含有60多种放射性核素，其中碳14的半衰期约为5730年，1g碳14衰变到剩余需要约________年。如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题，目前人们获取核能主要有两条途径；重核裂变和轻核聚变，请将下列核反应方程补充完整：________；________。
【答案】 ①. 11460 ②. ③.
【解析】
【详解】[1] 由半衰期公式
即
解得
[2][3] 根据质量数和电荷数守恒可得
10. 如图为甲、乙两个振源的图像。甲、乙两个振源形成的机械波在同种介质中传播时，波速分别为、，波长分别为、，则________，________（两空均填“”“”或“”）。这两列波空间相遇时________（填“可能”或“不可能”）形成稳定的干涉图样。
【答案】 ①. ②. ③. 不可能
【解析】
【详解】[1]机械波在同种介质中传播的波速相等；
[2]由题图可知振源乙形成的波周期较大，根据可知其波长较长；
[3]频率相等是形成稳定的干涉图样条件，甲、乙两振源周期不同，这两个振源形成的机械波不可能形成稳定的干涉图样。
11. 一定质量的理想气体从状态1变化到状态2，其过程如图像上从1到2的曲线所示。图中，，状态1，2对应的温度，的关系为________（填“”“”或“”）；该过程中气体内能________（填“增加”“减少”或“不变”），器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数________（填“减少”或“增加”）。
【答案】 ①. ②. 增加 ③. 减少
【解析】
【详解】[1][2]根据
可得
气体的温度升高，内能增加；
[3]由于气体的压强减小，而分子平均速率增加，则此过程中器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少。
12. 某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
（1）实验过程如下：
①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是________（填“滤光片”或“单缝”）；
③用米尺测量双缝到屏的距离L；
④将测量头（其读数方法同螺旋测微器）的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为________mm，再求得相邻亮条纹的间距；
⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。
（2）关于本实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号）
A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大
C．去掉器材A后，干涉现象消失 D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹
【答案】 ①. 滤光片 ②. ##13.869##13.871 ③. BD##DB
【解析】
【详解】（1）②[1]获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片；
④[2]测量头固定刻度读数为，可动刻度读数为，示数为
（2）[3]A.由可知，减小双缝间距d，干涉条纹间距将增大，A错误；
B.增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间距将增大，B正确；
C.去掉滤光片后，干涉现象不会消失，会出现彩色的干涉条纹，C错误；
D.发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，D正确。
故选BD。
13. 为测定一硅光电池的电动势和内电阻，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，图中R为滑动变阻器，电压表的量程为0~3V，内阻约为，电流表的量程为0~300mA，内阻为。在光照强度保持不变的条件下进行下述实验：
（1）根据所选实验电路图连接好电路，使滑动变阻器滑片位于适当位置，闭合开关，记录电流表和电压表对应的读数I和U；改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电表读数；
（2）根据数据作出图像，如图乙所示。可求得该硅光电池的电动势________V；
（3）当，此时硅光电池的内阻为________（结果保留2位有效数字）；根据图像可知，电池的内阻________（填“是”或“不是”）常数；
（4）若将阻值为的定值电阻接在该电池两端，则电阻的实际功率是________W。
【答案】 ①. ②. ③. 不是 ④.
【解析】
【详解】（2）[1]由题图乙可知电流为零时所对应的电压为电池电动势。
（3）[2]电压为时，由题图乙可知电流为210mA，由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
[3]根据题图乙可知电池的内阻不是常量。
（4）[4]在图像中做一条过原点的直线表示的定值电阻的伏安特性，如图所示，由图线可知该直线与该电源的伏安特性曲线的交点坐标为，其横、纵坐标的乘积表示电阻的实际功率
14. 2022年12月17日凌晨，“嫦娥五号”探测器圆满完成我国首次月球无人采样任务，携带样品返回地球。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径为。
（1）求地球表面重力加速度大小g；
（2）求月球的第一宇宙速度大小v。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设探测器质量为m，在地球表面，由万有引力定律得
解得
（2）在月球表面，由万有引力定律得
又
解得
15. 如图，物块A放在水平传送带上，左侧通过轻弹簧与固定竖直挡板相连，初始时，物块静止在沿逆时针方向运行的传送带上。某时刻在物块右侧通过不可伸长的轻绳绕过轻滑轮悬挂钩码B，弹簧与轻绳均水平，物块开始运动且始终处于传送带上。已知物块A和钩码B的质量均为，物块与传送带间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，且始终处在弹性限度内，g取。求：
（1）物块A静止在传送带上时，弹簧的形变量x；
（2）悬挂钩码B的瞬间，物块A的加速度大小a；
（3）悬挂钩码B后，物块A向右运动的最大速度v。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对物块A受力分析可得
代入数据解得
（2）悬挂钩码B的瞬间，设轻绳上的张力为，对钩码B受力分析可得
对物块A受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
（3）悬挂钩码B后，A、B整体做加速度减小的加速运动，当整体加速度为零时，物块A的速度最大，设此时弹簧伸长量为，则
代入数据可得
由于，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，可得弹簧弹力做功为零
对A、B整体由功能关系有
代入数据解得
16. 如图甲的空间中存在随时间变化的磁场和电场，规定磁感应强度B垂直xOy平面向内为正方向，电场强度E沿x轴正方向为正方向，B随时间t的变化规律如图乙，E随时间t的变化规律如图丙。时，一带正电的粒子从坐标原点O以初速度沿y轴负方向开始运动。已知、、，带电粒子的比荷为，粒子重力不计。
（1）求粒子在磁场中做圆周运动的周期T；
（2）求时，粒子的位置坐标；
（3）在内，若粒子的最大速度是，求与的比值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动的周期

（2）内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿运动定律有
解得
由（1）问可知粒子在磁场中做圆周运动的周期
则粒子在内运动了半周期恰好又回到x轴，速度方向沿y轴正方向

即此时粒子位置的坐标为
（3）内粒子的运动轨迹如图所示，在内，粒子受到沿x轴正方向电场力的作用，粒子做类平抛运动，粒子在x方向做匀加速运动
当时，粒子具有最大速度，粒子沿x轴方向的分速度为

沿y轴方向的分速度为
则

解得
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