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    福建省部分地市2024届高三下学期4月三模物理试卷(Word版附解析)

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    这是一份福建省部分地市2024届高三下学期4月三模物理试卷(Word版附解析),共13页。

    2023~2024学年福州市高三年级第三次质量检测
    物理试题
    2024.4
    本试卷共6页,考试时间75分钟,总分100分。
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
    2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
    3.考试结束后,将答题卡交回。
    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,只有一项符合题目要求。
    1.福厦高铁是中国首条设计速度达350km/h的跨海高铁,自福州向南经莆田、泉州、厦门,终至漳州,其线路如图所示。一高速列车从福州南站出发行驶230km抵达厦门北站,历时1小时,已知列车使用电能进行供能且平均功率约为5600kW,则列车从福州南站行驶到厦门北站的过程中( )
    A.最大速度“350km/h”约为1260m/s
    B.位移大小为230km
    C.平均速率约为230m/s
    D.消耗的电能约为
    2.某小组在实验室进行平行板电容器特性研究时,不小心转动其中一极板而使其发生倾斜,已知两板带有等量异种电荷,则两极板之间的电场线分布情况可能正确的是( )
    A.B.
    C.D.
    3.如图所示为某手机防窥膜的原理简化图,在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障,屏障的高度与防窥膜厚度相等、方向与屏幕垂直。从手机屏幕上相邻两吸光屏障中点O发出的光线经透明介质由吸光屏障边缘射入空气,在空气中的出射角称为可视角度,可视角度越小防窥效果越好,则下列做法中能提高防窥效果的是( )
    A.增大手机屏幕亮度B.增大相邻两吸光屏障间距
    C.减小防窥膜的厚度D.减小透明介质的折射率
    4.某博物馆发起了一项“单手拿金砖”的挑战。如图所示,静置在桌面上金砖的纵截面为上窄下宽的梯形,挑战者用单手捏住金砖a、b两侧面,竖直拿起金砖并保持25秒以上即挑战成功。已知金砖质量为25kg,截面底角为,手与金砖间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,,,若要缓慢竖直拿起金砖,挑战者对a侧面的压力至少约为( )
    A.2500NB.2000NC.1500ND.300N
    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.汽油发动机内经过压缩的汽油与空气混合物需要火花塞来点燃。某汽油发动机火花塞需要高达10kV的电压才能点火,如图所示为其工作原理图。闭合点火开关,凸轮不断旋转,使断电器触点不断开闭,当断电器触点闭合时,电压为12V的电源、断电器和变压器原线圈构成闭合回路,当断电器触点被凸轮顶开时,原线圈中电流急剧减小,变压器铁芯中的磁通量急剧变化,副线圈感应产生高压,使火花塞产生电火花,则( )
    A.该变压器为升压变压器B.该变压器为降压变压器
    C.原线圈回路中的电源可为直流电源D.原线圈回路中的电源必须使用交流电源
    6.如图所示,水平放置的轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端连接一放置在光滑绝缘水平面上的带正电小球,水平面上方存在水平向右的匀强电场。初始时弹簧处于压缩状态,将小球由静止释放,小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内,则在小球向右运动的过程中( )
    A.弹簧恢复原长时,小球的速度最大
    B.小球速度为零时,小球的加速度最大
    C.小球运动到最右端时,弹簧的弹性势能与初始时相等
    D.小球运动到最右端时,弹簧的弹性势能比初始时的大
    7.科学家最近发现了一个双星系统,由质量约为(为太阳质量)的致密白矮星与质量约为的热亚矮星两颗恒星组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合,用望远镜观测,发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮,这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化情况如图所示,亮度可用“星等”进行描述,图中实线为实验数据经最佳拟合得到的正弦曲线。已知太阳质量,引力常量,则( )
    A.该双星系统的运转周期约为615sB.该双星系统的运转周期约为1230s
    C.两星体之间的距离约为D.两星体之间的距离约为
    8.如图甲所示,M、N是两根固定在水平面内的平行金属长导轨,导轨间距为L,电阻不计。两虚线PQ、ST与导轨垂直,PQ左侧存在竖直向上的匀强磁场,ST右侧存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。质量为m的金属棒ab与导轨垂直,静置在左侧磁场中。位于两虚线之间的金属棒cd与导轨夹角为,在外力作用下以速度v向右始终做匀速直线运动,从c端进入右侧磁场时开始计时,回路中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示,图中部分为直线,,、为已知量,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
    A.cd棒全部进入磁场时,cd棒产生的电动势大小为BLv
    B.时刻cd棒所受的安培力大小为
    C.时刻ab棒的速度大小为
    D.时间内,通过回路某截面电荷量为
    三、非选择题:本题共8题,共60分。
    9.(3分)
    在均匀介质中,位于坐标原点的波源从时刻开始沿y轴做简谐运动,形成沿x轴正方向传播的简谐横波,时的波形如图所示,此刻平衡位置在处的质点刚开始振动,则波源的起振方向沿y轴________(选填“正”或“负”)方向,这列波的周期为________s。
    10.(3分)
    用不同频率的光照射锌板的表面,可得光电子最大初动能随入射光频率v的变化图像如图所示,图线与横轴、纵轴的截距分别为a、,则锌的逸出功为________,普朗克常量h可表示为________。(结果均用a、b表示)
    11.(3分)
    如图所示,一定质量的理想气体从状态a沿a→b→c到达状态c的过程中,气体吸热200J,对外做功80J,从状态c沿曲线c→a到状态a的过程中,外界对气体做功50J,则c→a过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量数值为________J。
    12.(6分)
    如图甲所示为一“梯子形”的金属框架,其中各横杆完全相同、间距均匀且与边框垂直。某同学使用该框架结合光电门的多组计时功能,利用如图乙所示的实验装置来验证机械能守恒定律,已知当地重力加速度为g。
    (1)实验步骤如下:
    ①用游标卡尺测量横杆的挡光长度d,其读数如图丙所示,则________mm;
    ②用刻度尺测出相邻横杆间的间距L,L远大于d;
    ③如图乙所示,将光电门固定在铁架台上并伸出桌面,将金属框架竖直放在光电门正上方,横杆保持水平;
    ④静止释放金属框架,下落过程中横杆始终保持水平,依次记录1~5号横杆经过光电门时的挡光时间。
    (2)利用步骤④所得各横杆的挡光时间t,作出与对应的横杆序号n之间的关系如图丁所示,由图像可知,在本次实验中金属框架由静止释放时,1号横杆距光电门中心的距离________L(选填“大于”“小于”或“等于”)。
    (3)若图丁中图像的斜率________(用g,d,L表示),则说明金属框架下落过程中机械能守恒。
    13.(6分)
    钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高等优点。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的路端电压U与电流I的关系。所用器材有:光强可调的光源、钙钛矿电池、电压表、电流表、滑动变阻器R、开关S以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变,电流表和电压表均可视为理想电表。
    (1)按如图甲所示电路连接器材,将滑动变阻器R的滑片调至最左端。闭合电键S,用一定强度的光照射电池,保持光照强度不变,调节滑动变阻器R,记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数U、I,并描绘出图线如图乙中曲线a所示,则此强度光照下钙钛矿电池的电动势________V(结果保留三位有效数字)。
    (2)对曲线a进行分析,当电流超过1.00mA时,内阻随电流的增大而________(选填“增大”或“减小”);当电流为0.50mA时,电池内阻约为________(结果保留三位有效数字)。
    (3)减小光照强度后,重复实验并描绘出图线如图乙中曲线b所示。
    (4)将滑动变阻器的滑片P滑动到某位置并保持不变,在曲线a对应的光照强度下,电路中的路端电压为0.90V,则在曲线b对应的光照强度下,外电路消耗的电功率约为________mW(结果保留两位有效数字)。
    14.(12分)
    太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征,是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时,运动员舞动球拍,球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动,小球始终与球拍保持相对静止,其运动过程如图乙所示,小球做圆周运动的半径为0.8m,A点为圆周最高点,B点与圆心O等高,C点为最低点。已知小球质量为0.1kg,在C点时球与球拍间的弹力大小为3.0N,重力加速度g取,不计空气阻力,求:
    (1)小球在C点的速度大小;
    (2)小球从C运动到A的过程中,球拍对小球做功的平均功率;
    (3)小球运动到B点时,球拍对小球的作用力大小。
    15.(12分)
    如图所示,在xOy平面直角坐标系中,虚线与x轴正方向的夹角为,与y轴之间存在垂直纸面向里的匀强磁场(边界存在磁场),第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、带电量为的粒子从x轴负半轴的P点以初速度进入电场,与x轴正方向的夹角为,经电场偏转后从点垂直y轴进入磁场,粒子恰好不从边界射出磁场。不计粒子重力,求:
    (1)电场强度E的大小;
    (2)磁感应强度B的大小;
    (3)粒子从P点进入电场到再次回到x轴的时间。
    16.(15分)
    如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,斜面上AB、BC段长度分别为L、2L,BC段粗糙,斜面其余部分均光滑,底端D处固定一垂直于斜面的挡板。两块质量分布均匀的木板P、Q紧挨着放在斜面上,P的下端位于A点。将P、Q从图示位置由静止释放,已知P、Q质量均为m,长度均为L,与BC段的动摩擦因数均为,重力加速度为g,求:
    (1)木板P刚到B点时速度的大小;
    (2)木板P刚好完全进入BC段时,P、Q之间弹力的大小;
    (3)若木板Q刚好完全离开BC段时木板P还未与挡板发生碰撞,求此时P速度的大小;
    (4)若木板Q刚好完全离开BC段时恰好与木板P发生碰撞,求此次碰撞后木板Q速度减为零时其下端到C点的距离。已知木板P与挡板及木板Q之间的碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间忽略不计。
    福建省部分地市2024届高中毕业班4月诊断性质量检测
    物理试题答案及评分参考
    2024.4
    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,只有一项符合题目要求。
    1-4:DCDA
    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。
    1.AC2.BD3.BD4.AC
    三、非选择题:本题共8题,共60分。
    9.【答案】负(2分):0.3(1分)
    【解析】根据沿x轴正方向传播的简谐横波中,平衡位置在处的质点刚开始振动,根据波形图可得该质点起振方向沿y轴负方向,则波源的起振方向沿y轴负方向。根据波形图可得波长,波速为,周期为,
    10.【答案】b(2分);(1分)
    【解析】根据光电效应方程有,结合图像可知纵截距,得逸出功,斜率,得普朗克常量。
    11.【答案】放出(1分);170(2分)
    【解析】气体从a沿回到状态a的过程中,由热力学第一定律可知:,则,解得,即放出热量的数值为170J
    12.【答案】2.5(2分);大于(2分);(2分)
    【解析】(1)由图丙可知,;
    (2)观察可知当第0号横杆通过光电门时,速度不为零,可知距离大于L。或设由静止释放时,1号横杆距光电门中心的距离为h,下落加速度为a,则,由图丁可知,当时,即;
    (3)如果机械能守恒则,故图像斜率
    13.【答案】(1)1.05(2分)(2)增大(1分)180(1分)(4)0.33(2分)
    【解析】
    (1)由图可知,时,。
    (2)由图可知,根据,对于图中的和图像上的两点,内阻.为该点与连线斜率倒数的绝对值。当电流超过1mA时,该连线斜率倒数的绝对值随电流的增大而增大,故内阻随电流的增大而增大。当电流为0.50mA时,由图知路端电压,根据可得此时内阻约为180Ω。
    (4)寻找a曲线0.9V时对应的坐标点,连接原点该点交曲线b于,。
    14.(12分)
    (1)在C点时,由牛顿第二定律
    (3分)
    解得:(1分)
    (2)小球从C运动到A的过程中,所用时间为t
    则(1分)
    由动能定理(2分)
    (1分)
    解得:(1分)
    (3)小球运动到B点时,设球拍对球的作用力为F,合力提供向心力,由力的合成规则
    (2分)
    其中
    解得:(1分)
    15.(12分)
    (1)粒子进入电场,y轴方向有:
    (1分)
    (1分)
    (1分)
    得:(1分)
    (2)粒子进入磁场速度
    (1分)
    (1分)
    几何关系
    ,得(1分)
    得:(1分)
    (3)第一次进入电场:(1分)
    磁场圆周时间:(1分)
    再次进入电场:(1分)
    总时间:
    得(1分)
    16.(15分)
    (1)从两木板由静止释放到木板P刚到B点,对两木板组成的整体
    (2分)
    得:(1分)
    (2)木板P刚好完全进入BC段时,对两木板组成的整体
    (2分)
    对木板Q:
    (1分)
    得:(1分)
    (3)木板P、Q进入BC段时仍相对静止,所受摩擦力大小随着进入BC的长度线性增加
    从两木板白静止释放到木板P刚到C点,对两木板组成的整体
    (1分)
    得:
    木板P开始冲出C点后,木板P加速,木板Q匀速,两者分离,木板P滑过C点过程
    (1分)
    得:(1分)
    (4)PQ碰撞时P、Q的速度大小各为
    ,(1分)
    PQ发生弹性碰撞时,以沿斜面向上为正方向,则有
    (1分)
    (1分)
    得:,
    设C点以上的粗糙部分长度足够,设Q减速为零时下端离C点距离为x,从碰后到Q静止
    (1分)
    得:(1分)
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