福建省泉州市南平市高三下学期省质检测评（一模）物理试题

2023~2024学年高三省质检测评(福建)物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。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.肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹.下列现象的原理与之相同的是A.杨氏双缝干涉实验B.影子的形成C.利用光导纤维传递信息，实现光纤通信D.泊松亮斑2.近年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录，其原理如图所示.两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回.已知平行导轨中的电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系式为B=kI(k为常量且已知).回路中的电流I=1kA.该“电磁撬”的原理为电磁感应B.金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向外C.金属棒受到安培力的大小为1ND.金属棒从静止开始经过推进后的速度大小为1m/s【高三物理第1页(共6页)】24470C3.人体的细胞膜模型图如图甲所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)，现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示，初速度可视为零的钠离子(带正电)仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是A.若膜电位增加，则钠离子离开细胞的速度更小B.若膜电位不变，膜的厚度越大，则钠离子离开细胞的速度越大C.钠离子的电势能增大D.A点电势高于B点电势4.趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，也考验班级的团队协作能力.某高中校运动会比赛中某班五位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间将“毛毛虫”提起并沿水平跑道加速出发，加速度大小约为7.5m/s².已知“毛毛虫”道具质量为4kg，重力加速度g=10m/s²,不计空气阻力.则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为A.6NB.8NC.10ND.30N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.通过观测木星的卫星，可以推算出木星的质量.假设卫星绕木星做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少还需要两个物理量才能计算出木星的质量.这两个物理量可以是A.卫星的半径和角速度B.卫星的质量和轨道半径C.卫星的线速度和角速度D.卫星的运行周期和轨道半径6.在某次台球游戏中，出现了如图所示的阵型，5个小球B、C、D、E、F并排放置在水平桌面上，其中4个球B、C、D、E质量均为m₁,A球、F球质量均为m₂,A球以速度v₀与B球发生碰撞，所有的碰撞均可认为是弹性碰撞，下列说法正确的是A.若m₁=m₂,最终将有1个小球运动B.若m₁<m₂,，相邻两小球之间只发生1次碰撞C.若m₁>m₂,最终将有3个小球运动，且运动方向一致D.若m₁>m₂,最终将有3个小球运动，且运动方向不一致【高三物理第2页(共6页)】24470C7.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈.如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示.将腰带水平套在腰上，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向夹角为6.配重运动过程中认为腰带没有变形，下列说法正确的是A.若增大转速，绳子的拉力变小B.若增大转速，腰受到腰带的弹力变大C.若减小转速，腰受到腰带的摩擦力不变D.若只增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角θ变小8.如图所示，绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆，沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴.另有两光滑金属杆1、2，t=0时刻与两固定杆围成正方形，金属杆间彼此接触良好，空间存在竖直向上的匀强磁场.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2，已知四根金属杆完全相同且足够长，回路中的电流为I(以逆时针为电流正方向)，通过金属杆截面的电荷量为q，用下列相关图像描述某段运动过程中电流I与电荷量q关于时间t变化的规律，可能正确的是三、非选择题：共60分.考生根据要求作答.9.(3分)碳14(¹⁶C)是由宇宙射线撞击所产生的具有放射性的粒子，可衰变为氮14(N).其各个半衰期所剩原子比例如图所示，某古木样品中碳14的比例正好是现代植物所制样品的四分之一.则该古木的年代距今约年；碳14发生的是衰变；碳14和氮14中含有的中子个数之比为.【高三物理第3页(共6页)】24470C10.(3分)一个容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封.玻璃管内部横截面积为S，管内一静止水银柱封闭着长度为l₁的空气柱，如图所示，此时外界的温度为T₁.现把容器浸在温度为T₂的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为l₂.实验过程中认为大气压没有变化，则容器内空气分子的数密度(填“变大”“变小”或“不变”)，容器内空气分子的平均动能(填“变大”“变小”或“不变”)，根据以上数据推导容器容积的表达式V=11.(3分)如图甲,在均匀介质中有A、B、C、D四点:其中A、B、C三点位于同一直线上,AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB.t=0时,位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图乙所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m.这三列波的波速均为m/s，t=s时，D处的质点开始振动，t=6s时，D处的质点与平衡位置的距离是cm.12.(6分)一同学利用如图所示装置来测定当地的重力加速度.已知光滑圆弧凹槽ABC的半径为R，B为圆弧轨道最低点，A、C等高，θ很小.钢球的半径为r，当钢球经过圆弧轨道最低点B时，钢球的球心恰好经过光电门(图中未画出).现将钢球从A点由静止释放，沿凹槽ABC自由往复运动，当光电门第一次被挡光时计数为“0”并开始计时，之后每挡光一次计数增加1，当计数为20时,计时为t.(1)钢球往复运动的周期为(2)钢球在圆弧轨道上的运动与单摆运动相似，根据“用单摆测量重力加速度”实验原理，可得当地的重力加速度的表达式为g=.(3)由于在计数时误将“19”计为“20”，由此测得重力加速度值与真实值相比是.(填“偏大”或者“偏小”)13.(10分)某同学想用一支新HB铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻来探索石墨的导电性.(1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“×10”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，此时应将选择开关调至欧姆(填“×1”或“×100”)挡，并重新进行调零，最终测量结果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为Ω.【高三物理第4页(共6页)】24470C(2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：A.电源E:电动势约为3.0V;B.电流表A₁:量程为0~10mA,内阻r₁=20Ω;C.电流表A₂:量程为0~100mA,内阻r₂=10Ω;D.滑动变阻器R₁:最大阻值为5Ω;E.电阻箱R₀:最大阻值为999.9Ω;F.开关S、导线若干.为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻Rₓ的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图乙所示的电路，图中电流表a应选用，电流表b应选用.(均填“A₁”或“A₂”)(3)要将电流表a与电阻箱R。改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至R₀=Ω.(4)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A₁的示数I₁和电流表A₂的示数I₂，根据测得的多组数据描绘出I₂−I₁图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值Rₓ=14.(10分)如图，内径为r=1m、外径为2r=2m的圆环内有垂直纸面向里的匀强磁场.圆环左侧的平行板电容器两板间距离为r，电压大小为U=8×10⁴V，板间存在与圆环内相同的匀强磁场.比荷为1×10⁴C/kg的正离子从电容器左侧水平飞入，在两板间恰好做匀速直线运动，并沿圆环直径方向射入环形磁场，求：(1)当两匀强磁场的磁感应强度大小均为.B₀=2T时，离子射入两板间的速率以及离子在环形磁场中做圆周运动的半径；(2)保持两磁场相同，仍使离子在两板间做匀速直线运动且不进入小圆区域，磁感应强度B的取值范围.【高三物理第5页(共6页)】24470C15.(10分)图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电.单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为S=100cm²，共有N=10匝，线圈总电阻为r=2Ω，线圈处于磁感应强度大小为B=5(1)从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式；(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量；(3)外力对线圈做功的功率.16.(15分)如图,质量m₁=2kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=25N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态.质量m₂=3kg的小物块以水平向右的初速度滑上木板左端，两者共速时速度为v₁=2m/s且木板未与弹簧接触.木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能E，与形变量x的关系为Ep=12(1)求小物块滑上木板时的初速度v₀的大小；(2)求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x及此时木板速度v₂的大小;(3)已知木板向右运动的速度从v₂减小到0所用时间为0.3s.求木板从速度为v₂时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦产生的热量Q.【高三物理第6页(共6页)】24470C参考答案、提示及评分细则题号12345678答案AcDCCDADBCAB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.【答案】A【解析】彩色肥皂膜和油膜是由于光在此薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹.杨氏双缝实验为光的干涉，A正确；影子的形成为光沿直线传播，B错误；光导纤维原理为光的全反射，C错误；泊松亮斑为光的衍射，D错误.2.【答案】C【解析】该“电磁撬”的原理为电流的磁效应、磁场对电流的作用力，A错误；金属棒所在区域的磁场方向为垂直纸面向里，B错误；由题意可知磁感应强度大小为B=kI，金属棒受到安培力的大小为F=BId=1N，C正确；金属棒从静止开始经过推进后，根据动能定理可得Fs=13.【答案】D【解析】由动能定理可知qU=14.【答案】C【解析】设平均每位同学对道具的作用力为F，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受到重力和五位同学的作用力，如图所示，由几何关系和牛顿第二定律得mg²+ma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.【答案】CD【解析】根据GMmr2=mω2r可知，卫星的星球半径无用，只知道角速度不能求出木星质量，故A错误；根据GMmr2【高三物理参考答案第1页(共4页)】24470C6.【答案】AD【解析】碰撞时由动量守恒和能量守恒可知m2v0=m2v2+m1v1,12m27.【答案】BC【解析】因对配重而言mgtanθ=mω²lsinθ+r₀,若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大，竖直方向mg=Tcosθ，水平方向Tsinθ=Fₙ,，可知配重在竖直方向平衡，拉力T变大，向心力Fₙ变大，对腰带受力分析如图所示，可得竖直方向f=Mg+Tcosθ=Mg+mg,水平方向N=Tsinθ=Fₙ,8.【答案】AB【解析】设初始正方形边长为L，金属杆单位长度电阻为r₀，分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度v匀速移动金属杆1、2，1杆产生的感应电动势为E₁=BL−vtv,，方向为顺时针，2杆产生的感应电动势为E₂=BL+vtv,方向为逆时针E₂>E₁,回路中总电阻R三、非选择题：共60分.考生根据要求作答.9.【答案】11460β8:7(每空1分)【解析】根据图像可知，剩余四分之一，时间约为11460年；根据质量数守恒和电荷数守恒，所以衰变方程为发生的是β衰变；可知碳14中子数为8，氮14中子数为7.10.【答案】变小变大l2【解析】由于空气体积增大，故分子的数密度变小；由于温度升高，空气分子的平均动能变大；根据气体实验定律得V+l1S11.【答案】132(每空1分)【解析】由图乙的振动图像可知，振动的周期为4s，故三列波的波速为v=λT=1m/s;山图甲可知，D处距离波源最近的距离为3m，故开始振动后波源C处的横波传播到D处所需的时间为tc=DCv=3s;由几何关系可知AD=BD=5m，波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为tAB=【高三物理参考答案第2页(共4页)】24470C12.【答案】(1)1102400(3)偏大(2分)【解析】(1)根据题意可得t=10T，解得钢球往复运动的周期为T=(2)单摆的摆长L=Rr,根据T0=2πL(3)由于计数失误使测量的周期偏小，根据上述可知，测得重力加速度值与真实值相比是偏大.13.【答案】(1)×1(1分)欧姆(1分)28(2分)(2)A₁(1分)A₂(1分)(3)280.0(2分,280得1分)(4)30.0(2分,30不得分)【解析】(1)由题可知，应把选择开关调至欧姆的“×1”挡，使红、黑表笔短接进行欧姆调零后，再进行笔芯电阻的测量,则图甲中的示数为R=28×1Ω=28Ω;(2)通过电流表α的电流小于通过电流表b的电流，为使金属电阻阻值的测量结果尽量准确，图中a应选用量程小的A₁，b应选用量程大的A₂.(3)根据:10mA×20Ω+Rₒ=3V,可得(4)根据串、并联电路特点和欧姆定律可得I₁R₀+r₁=I₂−I₁Rₓ,，整理得I2=14.【答案1【解析】(1)设离子射入匀强磁场时的速率为v，根据题意得qUr解得v=U设离子在磁场中做圆周运动的半径为R，离子所受洛伦兹力提供向心力由牛顿第二定律可得qvB联立解得R=mU(2)若离子恰好不进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为R₀，此时轨迹如图所示在△OPO'中，由几何关系得R0解得R0要使离子不进入小圆，需满足的条件为R≤R。(1分)解得磁感应强度B≥4【高三物理参考答案第3页(共4页)】