2023-2024学年福建省福州市高三（第二次）模拟考试物理试卷(含详细答案解析)

2023-2024学年福建省福州市高三（第二次）模拟考试物理试卷

一、单选题：本大题共4小题，共16分。

1.福道梅峰山地公园因其美丽的红色“水杉林”，成为福州冬日新的“打卡点”。如图所示某游客根据导

航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中（）

A.瞬时加速度可能为零B.平均速度大小约为4.1/OTI"

C.位移大小为2.4kznD.做匀速直线运动

2.东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图

所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是（）

柢

A.司南可以由铜制材料制作

B.司南可以看做条形磁体，“柢”相当于磁体的N极

C.司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反

D.司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近

3.甲同学在水平匀速直线行驶的车上，利用实验装置竖直向上提起小球，观测小球的运动情况，并作出小

球的速度平方啰与提起高度y的关系图像（如图所示）o静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能

是（）

Oy

4.滑块以一定的初速度沿倾角为氏动摩擦因数为〃的粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端,

A点为途中的一点。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图分别如图甲、乙所示。

若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。对比甲、乙两图，下列说法正确的是（）

A.滑块上滑和返回过程的运动时间相等

B.滑块运动加速度大小之比为a用:a,乙-16:9

C.滑块过A点时的速度大小之比为。用:177=3:4

1tl乙

1

D.〃=-tan0

二、多选题：本大题共4小题，共16分。

5.某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框"cd处于磁感应强度大小为B的水平

匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴。。'以角速度3匀速转动,

并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为"，面积为S。则下列说法正确的是（）

A.若从图示位置开始计时,线框产生的感应电动势瞬时值为e=nBSa）cosa）t

B.图示位置穿过线框的磁通量最大

C.使用变压器的目的是提高输出功率

D.若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度

6.一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm,t=0时

刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐

波。当t=0.2s时质点5开始振动，下列说法正确的是（）

A.该绳波的波长为18CMB.绳波上每个质点的振动频率相同

C.质点1起振方向竖直向下D.t=1.0s时，质点2加速度方向竖直向下

7.牛顿著名的“月-地检验”证明思路如下：设月球在半径为r（r=60R,R为地球半径）的轨道上绕地球做匀

速圆周运动，运行周期为T,从运动学角度得到月球的向心加速度为。；假定物体在地面受到的重力与地

球吸引月球的力是相同性质的力，都遵从与距离的平方成反比的规律，从动力学角度得到物体在地面处的

重力加速度为g和物体在月球所在轨道处的加速度为根据牛顿的思路，下列关系正确的是（）

A，一-^―B/—岂Ca--Da-上

Ag-3600及9-60CT23600

8.地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电的小球自电场中。点水平向左射出。小球所

受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在。点。则射出后，小球水平方向分速度

三、填空题：本大题共3小题，共12分。

9.“玉兔二号”装有核电池，能将氏8pa衰变释放的核能一部分转换成电能。鼠8pu的衰变方程为

ll8PuU+iHe,其中X等于,装P式的平均结合能（选填“大于”、“等于”或“小

于”用〃的平均结合能，从地球到月球，装PU的半衰期（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

10.如图所示，一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜，出射光分成。、6两束单色光，则（选填或

“b”）光在玻璃中折射率更大；在真空中。光传播速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的

传播速度；将由6两束光分别经过相同的单缝衍射装置，（选填或"b”）光产生的中央亮条纹

11.某电场的等势面如图所示，一个电子仅在电场力作用下运动，A、8、C是某轨迹上的三个点，A处的

电场强度（选填“大于”或者“小于”）。处的电场强度；电子在A点的速度大小（选填“大

于”、“小于”或者“等于"）B点的速度大小；电子从A点移到C点，电场力做功eV。

四、实验题：本大题共2小题，共18分。

12.某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究：一定质量气体，在温度不变的情况下，压强和体积的关

（1）实验研究对象是。

（2）关于实验下列说法正确的是o

A快速调节空气柱长度后立刻读数

A实验中不需要测量空气柱的横截面积

C实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验

（3）某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据，画出p-：图（如图乙所示），图线不过原点的

乙

A计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积

及在实验过程中，封闭的气体质量减少

C.在实验过程中，封闭的气体温度发生变化

13.某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻（圆柱体的电阻约为60）。

（1）如图甲所示，用螺旋测微器测圆柱体直径，读数为mm.

（2）除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调，电压

表应选,电流表应选，滑动变阻器应选。（填写器材前对应的序号字母）

A电压表明（量程3V,内阻约为15k0）

5电压表彩（量程15匕内阻约为75M2）

C电流表4式量程0.64内阻约为10）

。电流表4（量程3A，内阻约为0.2。）

E滑动变阻器％（0〜5。,24）

E滑动变阻器7?2（。-20000,0.L4）

G电源E(电动势为4匕内阻不计)

H.开关S,导线若干

(3)请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。()

图乙

五、计算题：本大题共3小题，共30分。

14.1897年汤姆孙设计了如图甲所示的装置，测定了电子的比荷。真空玻璃管内，阴极K发出的电子被电

场加速后，形成一细束电子流，以一定速度平行于「、P'两极板进入板间区域，板长为L两极板间距为

d。若P、P'两极板间无电压，电子将沿直线打在荧光屏上的中点。；若在两极板间加电压为U,则离开极

板区域的电子将打在荧光屏上的点0';保持P、P'两极板间电压不变，再在极板间施加一个方向垂直于纸

面向内、磁感应强度为2的匀强磁场，电子打在荧光屏上的光点又回到。点；不计电子的重力和电子间的

相互作用。求：

(1)电子刚进入尸、P'两极板时的速度大小V；

(2)若使两极板P、P'间的电压为零，并调节匀强磁场的磁感应强度大小为当时，电子恰好从下极板P'边缘

射出(如图乙所示)，求电子的比荷2

15.如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与8的左端上表面相切，右侧的竖直墙面

固定一劲度系数k=3N/M的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离工。=1小。可视为质点的物

块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上8的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B

的质量分别为犯i=2kg,znB=Mg，物块A、8间的动摩擦因数〃=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

木板足够长。忽略A滑上8时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关

1

系为Ep=-kx2o取重力加速度g=10m/s2,求：

(1)物块在木板上滑动时，物块A和木板2的加速度大小；

(2)物块A在弧形轨道下滑的高度h；

(3)木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。

16.如图甲所示，两平行长直金属导轨水平放置，间距乙=0.8m。尸。右侧区域有匀强磁场，磁感应强度大

小B=0.5T,方向竖直向上。t=0时，磁场外的细金属杆M以为=12m/s的速度向右运动，t=1s时，

细金属杆M恰好到达尸。处，同时，对磁场内处于静止状态的细金属杆N施加一与轨道平行的水平向右的

恒力，其大小F=0.8N。N杆运动2s后两杆速度相等，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨

垂直，细金属杆〃速度随时间变化的u-t图像如图乙所示，两杆质量均为机=0.2kg,与导轨间的动摩擦

因数相同，在导轨间的电阻均为R=0.2。，感应电流产生的磁场忽略不计，取重力加速度g=10爪/$2。

求：

(1)金属杆与导轨间的动摩擦因数出

(2)为保证两杆不发生碰撞，初始时金属杆N到边界PQ的最小距离/%；

(3)金属杆N最终运动的速度大小加，并在乙图中作出金属杆N速度随时间变化的u-t图像(无需过程说明

)；

(4)若从金属杆N开始运动达到稳定运动状态经历戊时间(加己知)，求整个过程两根金属杆产生的总焦耳

热。。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】A游客根据导航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中某段时间内可能做匀速

直线运动，瞬时加速度可能为零，故A正确；

BC.2.4公里是路程的大小，平均速度是位移与时间的比值，由于位移大小未知，所以平均速度大小不可求

解，故8C错误；

D由图可知，游客运动轨迹是曲线，游客做曲线运动，故。错误。

故选A。

2.【答案】D

【解析】A.司南不可以用铜为材料制作，因为无法磁化，故A错误；

A司南之杓，投之于地，其柢指南，地磁场北极在地理南极，所以“柢”相当于磁体的S极，故2错误；

C.地磁场的方向由南方（地磁N极）指向北方（地磁S极），与南北半球无关，故司南的“柢”在南、北半球

指示的方向相同，故C错误；

D司南能“指南”是因为地球存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故。正确。

故选。。

3.【答案】C

【解析】小球的速度平方哆与提起高度y的关系图像是坐在实验车上的甲观察的图像，即小球相对于车

的速度关系图像，小球相对于车竖直提起，则图像中的速度为小球竖直方向的速度图像，由速度与位移关

2

系公式uy-VQ=2ay

结合图像可得Vy2=2ay

小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度竖直向上，结合小球在水平方向一直做匀速直

线运动可知，地面上静止的观察者乙看到的运动轨迹可能是C选项。

故选Co

4.【答案】B

【解析】A根据牛顿第二定律可知，上滑过程和下滑过程分别满足agsine+f=爪的，mgsmd-f=

ma2,设频闪时间间隔为T,上滑过程加速度较大，相同位移大小时运动时间较短，故A错误；

3.甲图表示上滑过程，时间间隔为3T,乙图表示下滑过程，时间间隔为47,把上滑过程逆向看成初速度

为零的匀加速直线运动，由s=^at2,可知，加速度大小之比为16:9,故8正确；

C.利用逆向思维，滑块在A、8两点间运动，根据位移公式有=2的号Bl=：a2aB2,结合上述解得

瞥=',即图甲与图乙中滑块在A、8两点间运动时间之比为3:4,故由u=at

知u用:〃Z=4:3,故C错误；

7

D根据加速度比有(gsin。+4gcosO):(gsinO-“geos。)=16:9,解得〃=云tan。,故。错误。

故选人

5.【答案】AD

【解析】A.若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为e=EmCOS3t=71BS3cos3t,A正

确；

及图示位置穿过线框的磁通量为零，最小，选项8错误；

C.使用变压器的目的是改变输出电压，但不能提高输出功率，选项C错误；

D若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P从而增加次级线圈匝数，提高次级电压来提高灯泡亮度，选项。

正确。

故选AZX

6.【答案】BC

【解析】A.当t=0.2s时质点5开始振动，此时质点1第一次回到平衡位置，贝用聂=2cmX4,则该绳

波的波长为16。小故A错误；

A绳子上每一个质点的起振方向都相同、振动频率都相同，都与波源的相同，故8正确；

。.该波向右传播，由图可知，质点5起振方向竖直向下，则质点1起振方向竖直向下，故C正确；

D当t=0,2s时质点5开始振动，则0.2s传播了半个波长，即半个周期27=0.2s

所以周期T为0.4s,则波速为V=，=40cni/s

则该波传到质点2的时间为匕=3=僦^=0.05s

则质点2在t=1.0s内振动的时间为I2=t—h=0.95s=2T+J

o

则t=1,0s时，质点2加速度方向竖直向上，故。错误。

故选BC。

7.【答案】AC

【解析】4B.根据竿=ag,^=mg',又r=60R,可得。'=嘉，故A正确，8错误；

CD.根据万有引力提供向心力可得^=mg'=小仔）2「=根内可得a=g'=号'故C正确，。错误。

故选AC。

8.【答案】BD

【解析】根据题意，由于小球所受的重力和电场力的大小相等，则有qE=mg,小球所受合力为尸=

yjE2q2+m2g2=y[2mg,方向与水平方向成45。，指向右下

A根据题意可知，小球在水平方向上，由于电场力的作用，向左做匀减速直线运动，则有a="=g,则

md

一gt,则以-t图像为向下倾斜的’次函数，故A错误；

8.小球水平向左射出，则小球在垂直合力方向上做匀速，沿合力方向上做匀减速，则沿合力方向上的位移

为％=%sin45*X，2自产，由动能定理有取一旦0=-4天加自％,解得a=zng2t2-7ng十与e可

知，a-七图像为开口向上的抛物线，故3正确；

C结合A分析可得，小球在水平方向上的位移为=—2跳2,由功能关系有E—&,=-解得

22

E=^mgt-mgvot+Eo,可知，E-t图像为开口向上的抛物线，故C错误；

。.电场力瞬时功率为=Eq•以=nigi;o-可知，P电—t图像为向下倾斜的一次函数，故。正

确。

故选8D。

9.【答案】234；小于；不变

【解析】根据核反应的质量数守恒可得比-238-4=234；

比结合能越大越稳定，由于品'Pa衰变成为了&U，故海0比品8「比稳定，即的平均结合能小

于第U的平均结合能。

半衰期由原子核本身决定的，与温度、位置等外部因素无关。所以从地球到月球，舒8pa的半衰期不变。

10.【答案】。；等于；b

【解析】从图中可看出a的偏折程度大，所以。的折射率大；

在真空中所有光的传播速度相等；

根据题意可知a的频率大，波长小，在经过相同的单缝衍射装置，6光产生的中央亮条纹更宽。

11.【答案】大于；等于；—4

【解析】由图可见A处点等势线比C处的更密，则A处的电场强度大于C处的电场强度。A、B两处电势

相等，电子在A、3处的电势能相等，根据能能量守恒知动能也相等，所以电子在A点的速度大小等于8

点的速度大小。电子从A点移到C点，由公式切°=一U.e=-(04—"c)e=-4eV。

12.【答案】(1)被封闭气体(或空气柱)(2)B(3)力

【解析】(1)实验研究对象是被封闭气体(或空气柱)；

(2)4为保证气体温度不变，则应缓慢调节空气柱长度，等示数稳定后读数，选项A错误；

A实验中不需要测量空气柱的横截面积，可用空气柱长度代替体积，选项B正确；

C.实验中若密封橡胶套脱落，则气体的质量会发生变化，堵住后不能继续实验，选项C错误。

故选人

(3)由图像可知，相同的压强值时，:偏大，即V偏小，则可能的原因是计算密封气体体积时，无法加上

注射器下面橡胶套内气体体积。

故选A。

13.【答案】(1)5.020

【解析】(1)螺旋测微器的读数为：固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为

5mm+2.0x0.01mm=5.020mm

(2)电源电动势为4匕则电压表应选A；

电路可能出现的最大电流为/=〜则电流表应选；

O0.674C

待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则滑动变阻器应接成分压电路，则应该选择阻值较小的E。

(3)因即》%,则应该采用电流表外接电路，滑动变阻器应接成分压电路，实物图连接如图：

14.【答案】(1)根据题意可知，在两极板间加电压为U和垂直于纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场

时，电子在PP'间做匀速直线运动，则有evB=eE

又有E=：

a

解得"=K

CLD

(2)根据题意，电子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律有eV%=机4

K

由图乙，根据几何关系有R2=/+(R—§2

联立解得，电子的比荷为且=厂不与一o

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

15.【答案】(1)物块A在木板5上滑动时，设物块和木板的加速度分别为期和与

对物块〃叫4g=mAaA,则以=

2

对木板〃叫4g=mBaB,则为=2m/s

(2)设物块刚滑上木板时，物块的速度为几,两者共速的速度为打

木板向右匀加速说=2他％0

解得力=2mls

对物块和木板，由动量守恒风1Vo=(jnA+

解得见=37nls

物块A从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理=^mAvl

解得h=0.45m

(3)4与5以相同速度压缩弹簧，对A、8整体受力分析，由牛顿第二定律々•4%=+租8)@共

对物块A由牛顿第二定律〃叫4g=mAaA

当满足aA