2024年福建省高三3月省质检测评物理试卷及答案

2023〜2024学年高三3月测评（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="筮为

常量且已知）.回路中的电流1两导轨内侧间距为石，金属棒被推进的距离为s=2m,金

R

属棒的质量为m=lkg,不计任何摩擦与阻力，下列说法正确的是金属棒

A.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1N

D.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）】24470C

3.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.m

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/s"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

C.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质量均为加一A球、F球质量均为机2,A球以速度”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.若加=在，最终将有1个小球运动.（yAV）

B.若m\＜根？，相邻两小球之间只发生1次碰撞

C.若加＞如，最终将有3个小球运动，且运动方向一致

D.若加＞加2，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）】24470C

/•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仇配重

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

艮若增大转速，腰受到腰带的弹力变大

Q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6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，沿两金属口

■1B

杆方向分别建立工轴和，轴.另有两光滑金属杆1、2"=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.分别沿工轴正向和'轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、I.：

2,已知四根金属杆完全相同且足够长，回路中的电流为1（以逆时针为

电流正方向），通过金属杆截面的电荷量为＜?,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£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（玲C）是由宇宙射线撞击所产生的具有碳14的衰变周期

放射性的粒子，可衰变为氮143N）.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_______

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10.（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-

%的空气柱，如图所示，此时外界的温度为心.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z2.实验过程中认为大气压没有变化，则容器内空Jy-

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3

（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"=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，。处的质点开始振动，犷=6s时，D处的质点与

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，6很小.钢球的半径为

广，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“X10”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“XI”或“X100”）

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

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（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。〜10111人，内阻厂1=20。；

C.电流表A2：量程为。〜10。mA,内阻々=10。；

D.滑动变阻器R：最大阻值为5Q；

E.电阻箱R。：最大阻值为999.9。；

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R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5应选用.（均填“AJ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凡=

________n.

（4）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A1的示数人和电流表A2的示数八，根

据测得的多组数据描绘出h-h图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值&=

（结果保留3位有效数字）.

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厂，电压大小为U=8X104V,板间存在与圆环内相同的匀

强磁场.比荷为1X10,C/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B°=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.

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15.（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abed的面积为S=100cmz,共有N=lo匝，线圈总电阻

为r=20,线圈处于磁感应强度大小为B=T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固

7T

定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为R=8。电阻连

接，不计交流电流表的内阻•在外力作用下线圈以n=3r/s的转速绕轴。0'匀速转动，求：

（D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，质量汨=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

数々=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，两者共速时速度为功=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“=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Ep与形变量工的关系为Ep=L〃.重力加速度g=10m/s。，结果可用根式表

示.

（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N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S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.

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2023〜2024学年高三3月测评（福建）-物理

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.

L【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

t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=建，金属棒受到安培力的大小为F=BJd=lN,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=/m7—0,解得v=2m/s,D错误.

3.【答案】D

【解析】由动能定理可知，若膜电位不变时，即电压U不变时，钠离子进入细胞内的速度不变；电

压U增加时，速度增大，故A、B错误；初速度可视为零的钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到

B点，可知钠离子运动中电场力做正功，所以钠离子的电势能减小，故C错误；电场线从A到B,沿电场线电

势降低，所以A点电势高于B点电势，故D正确.夕

4.【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（，喈）2+（，〃。）2=（5尸）2,解得F=10N,故/

1'/

选C.Mg

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6丝券=，〃32「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，故人错误；根据

r

G华=相仁可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出木星质量，故B错误；卫星围绕木星做匀速圆

rr

周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径「=3，根据3号=〃W5即可求解木

3厂

星质垃M,故C正确；根据G^-=m专工可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解木星质量M,故

D正确.

【高三物理参考答案第1页（共4页）】24470C

6.【答案】AD

【解析】碰撞时由动量守恒和能量守恒可知7%2a=7n2P2+m1幼，）~加2嫌=-ym2vj+可得S=

乙乙乙

社2二㈣%，功=2/%.若如=2,则碰后两球交换速度，则最终只有F小球运动，选项A正确；若»7,<

7〃］十7〃27小十7??2

2,则碰后s>s>0,然后B和C交换，直到D和E交换，E再与F碰撞，F向右运动，E被弹回再与D交

换…，则不只发生1次碰撞，选项B错误；若如〉人，则A、B碰后A反弹,B向右运动与C碰撞交换速度，最

后D、E交换速度，最后E与F碰撞，E、F都向右运动，B、C、D停止，则最终将有3个小球A、E、F都运动，且

运动方向相反，选项C错误、D正确.

7.【答案】BC

【解析】因对配重而言，〃81@1^=7〃/（扇110+”），若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径4

变大,绳与竖直方向的夹角。将增大，竖宜方向mg=Tcos心水平方向Tsin^=F„，可知配

重在竖直方向平衡，拉力丁变大，向心力F„变大，对腰带受力分析如图所示，可得竖直方向1__»N

f=Mg+Tcos9=Mg+»?g,水平方向N=Tsin（9=Fn,故腰受到腰带的摩擦力不变，腰受到

腰带的弹力增大，故A错误,B正确；若减小转速，根据AB选项的分析，腰受到腰带的摩擦/|

力仍是保持不变，故C正确；若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向夹角为。将不Mg

变，故D错误.

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分别沿无轴正向和y轴负向以相同大小的速度。

匀速移动金属杆1、2,1杆产生的感应电动势为Ei=B（L—或）叫方向为顺时针，2杆产生的感应电动势为

Ez=B（L+”）0方向为逆时针E2>E,，回路中总电阻段.=2。+”+上一“）”=4r1不变，故回路中总电

流为1=里产=绪迨，随时间均匀增加，当2杆运动至'轴负半轴时，电流方向反向，故A、B正确；根据q

=〃可得，C、D错误.

三、非选择题：共60分.考生根据要求作答.

9.【答案】11460p8：7（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

VC—>i$N+&e,发生的是R衰变；可知碳14中子数为8,氮14中子数为7.

10.1答案】变小变大第二（每空1分）

，2一八

【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

定律得勺炉=勺茨，解得V=弟三铝S.

11.【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=*=lm/s；由图甲可知，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，c="=3s；由几何关系

V

An

可知AD=BD=5m,波源A、B产生的横波传播到D处所需的时间为加,="=5s"=6s时，波源C处的

v

横波传播到D处后振动时间为力=»—h=3s,由振动图像可知此时D处为波源C处传播横波的波谷.£=

6s时，波源A、B处的横波传播到D处后振动时间为£3=»—以“=15,由振动图像可知此时。处为波源人、8

处传播横波的波峰，根据波的叠加原理可知此时。处质点的位移为、=2A—A=2cm,故t=6s时，。处的

质点与平衡位置的距离是2cm.

【高三物理参考答案第2页（共4页）】24470C

12.1答案】⑴言（2分）

盛）竺2莘二上（2分）

（3）偏大（2分）

【解析】（1）根据题意可得，=10T,解得钢球往复运动的周期为丁=焉；

（2）单摆的摆长L=R-r,根据7。=2n］^,结合上述解得8=幽半二2；

（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】分）欧姆（1分）28（2分）

（2）A］（1分）A?（l分）

（3）280.0（2分，280得1分）

（4）30.0（2分，30不得分）

【解析】（D由题可知，应把选择开关调至欧姆的“XI”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=28X1n=28Q；

（2）通过电流表a的电流小于通过电流表。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Ai"应选用量程大的A2.

（3）根据10mAX（20C+R>）=3V,可得R°=280.0Q.

（4）根据串、并联电路特点和欧姆定律可得11（兄+八）=（12-1|）凡，整理得l2=Rr+^n+r-Ix,l2-h图

像的斜率为M则一―十吃一工解得金属电阻的阻值为Rr=30.0Q.

14.【答案】（1）4X10,m/s2m（2）B）孥T

【解析】（1）设离子射入匀强磁场时的速率为。，根据题意得

g=qoB。（2分）

解得v=9=4X10"m/s（1分）

Bor

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g3。=富，口=9（2分）

RBor

联立解得R=^g=2m（1分）

qB°r

（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R。，此时轨迹如0；一—一尸?--、、、

图所示yx\

在△OPO'中，由几何关系得R+（2r）2=（K0+r）2（］分）¥。；

尸嗦「芯一丁1丁-

解得凡=5广（1分）\2r乂匕」8；

\、/<X/'

耍使离子不进入小圆，需满足的条件为R&R,（1分）''----

解得磁感应强度挈T（1分）

0

【高三物理参考答案