2024届福建厦门高三第三次质检物理试题含答案

厦门市2024届高中毕业班第三次质量检测

物理试题

准考证号姓名

本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分。

注意事项：

L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/sB.位移大小为230km

C,平均速率约为230m/sD.消耗的电能约为2xl0"j

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（）

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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。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

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。、6两侧面，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71°，手与金砖间的动摩擦因数为04,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取

10m/s2,sin71°«0.95,cos71°=0.33,若要缓慢竖直拿起金砖，挑战者对。侧面的压力至少约为（）

D.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

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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()

E

■AOOOOOOQOWQ

z/7z/z/z//Zzzz/zz?zz

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0.74〃、(M,为太阳质量)的致密白矮星与质量约为

0.33Ms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r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％=2xl()3°kg,引力常量G=6.67x10-"N-m2/kg2,则()

275002800028500290002950030000

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1.8xl()6mD.两星体之间的距离约为1.8xl()8m

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、

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ST与导轨垂直，尸。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

为人质量为m的金属棒M与导轨垂直，静置在左侧磁场中。位于两虚线之间的金属棒）与导轨夹角为

0,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f的变化关系如图乙所示，图中0~%部分为直线，0=cL/右为已知量，最大静摩擦力等于

12vtan6

滑动摩擦力，则（）

甲乙

A.cd棒全部进入磁场时，cd棒产生的电动势大小为BLv

B.彳时刻〃棒所受的安培力大小为善

（/）

C.时亥!J次?棒的速度大小为1——v

IYV\）

D.时间内，通过回路某截面电荷量为-------1-

BL

三、非选择题：本题共8题，共60分。

9.在均匀介质中，位于坐标原点的波源从f=0时刻开始沿了轴做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐

横波，/=0.2s时的波形如图所示，此刻平衡位置在x=0.8m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„

*v'cm

\

10.用不同频率的光照射锌板的表面，可得光电子最大初动能纥随入射光频率丫的变化图像如图所示，图

线与横轴、纵轴的截距分别为纵-b,则锌的逸出功为,普朗克常量〃可表示为.

（结果均用〃、b表示）

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11.如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿。一匕一。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。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Jo

12.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。

甲乙内T

（1）实验步骤如下：

①用游标卡尺测量横杆的挡光长度”，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3作出:与对应的横杆序号〃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,-〃图像的斜率左=（用g,d,乙表示），则说明金属框架下落过程中机械能

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守恒。

13.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/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，调节滑动变阻器已记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数。、I,并描

绘出/-。图线如图乙中曲线。所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势石=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C（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6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6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.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，2点与圆心。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lOm/s: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2点时，球拍对小球的作用力大小。

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甲乙

15.如图所示，在xOy平面直角坐标系中，虚线00'与X轴正方向的夹角为6=60。，00'与〉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。一质量为加、带电

量为-4(q>0)的粒子从x轴负半轴的P点以初速度%进入电场，%与工轴正方向的夹角为。=60。，

经电场偏转后从点M(0,L)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2的大小；

(3)粒子从P点进入电场到再次回到x轴的时间。

16.如图所示，倾角为。的斜面固定在水平地面上，斜面上A3、8c段长度分别为乙、2L,3c段粗糙，斜面

其余部分均光滑，底端。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质量均为相，长度均为L与段的动摩

擦因数均为〃=tan6,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2C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。

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Q

P

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厦门市2024届高中毕业班第三次质量检测

物理试题

准考证号姓名

本试卷共6页，考试时间75分钟，总分100分。

注意事项：

L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/sB.位移大小为230km

C,平均速率约为230m/sD.消耗的电能约为2xl0i°J

【答案】D

【解析】

【详解】A.最大速度“350km/h”约为97m/s,故A错误;

B.路程大小为230km,故B错误;

C.平均速率约为

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230X1Q3

m/sx64m/s

3600

故C错误；

D.消耗的电能约为

E=Pt=5600xIO,x3600J»2xIO10J

故选D。

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（）

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，两板间电势差相等，从左到右板间距离增大，根据

可知，场强越来越小，电场线越来越稀疏，平行板电容器中，极板分别是等势体，根据电场线始终垂直等势

面可知，C正确；

故选C。

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。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

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

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【答案】D

【解析】

【详解】A.增大手机屏幕亮度，不能减小可视角度，不能提高防窥效果，故A错误;

BCD.设屏障的高度与防窥膜厚度均为无，相邻屏障的间距为L、如图所示

透明介M

根据几何关系可得，入射角有

L

sini=,=-

根据折射定律

sini1

sin0n

联立整理得

•sin6=n

可知当增大相邻两吸光屏障间距工时，因为折射率不变，则可视角度增大；当减小防窥膜的厚度x时，因为

折射率不变，则可视角度增大；当减小透明介质的折射率，因为相邻两吸光屏障间距z和防窥膜的厚度x不

变，则可视角度减小，能提高防窥效果，故B、C错误，D正确。

故选D。

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6两侧面，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71°,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

10m/s2,sin71°«0.95,cos71°=0.33,若要缓慢竖直拿起金砖，挑战者对〃侧面的压力至少约为（）

A.2500NB.2000NC.1500ND.300N

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【答案】A

【解析】

【详解】对金砖受力分析，如图所示

由平衡条件可得

f="F

Ifsin0=2Feos0+mg

解得挑战者对a侧面的压力至少约为

F=2500N

故选Ao

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

()

塞

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

【答案】AC

【解析】

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【详解】AB.该变压器初级电压为12V,次级电压要达到10kV,则该变压器为升压变压器，选项A正

确，B错误；

CD.因原线圈中断电器触点不断开合使得变压器磁通量不断变化，从而在次级产生高压，可知原线圈回路

中的电源可为直流电源，选项C正确，D错误。

故选AC。

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（）

2^

^77777777777777T^7T777777777

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

【答案】BD

【解析】

【详解】A.当小球受到电场力和弹簧弹力平衡时，加速度为零，小球速度有最大值，此时弹簧处于伸长

状态，故A错误；

B.小球做简谐运动，电场力和弹簧弹力提供回复力，则小球速度为零时，小球的加速度最大，故B正

确；

CD.在小球向右运动到最右端的过程，电场力做正功，根据动能定理

%+%=o-0

可知弹簧弹力做负功，小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能比初始时的大，故C错误，D正确。

故选BD。

7.科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74M,（M,为太阳质量）的致密白矮星与质量约为

0.33M,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f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

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正弦曲线。已知太阳质量叫=2xl()3°kg,引力常量G=6.67x10-N-m2/kg2,则()

275002SOOO28500290002950030000

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1.8xl()6mD.两星体之间的距离约为1.8xl()8m

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.由题图可知观测记录该双星系统的亮度变化的周期约为

T'=615s

则该双星系统的运转周期约为

T=2T'=1230s

故A错误，B正确；

CD.设两星体之间的距离为L,由万有引力提供向心力可得

G-0.74M-0.33M4万

=0"/

£2

G-0.74M.0.33M4/

=033%亍^

£2

又

n+r2=L

联立可得

G(0.74M；+0.33%)"

47r之

代入数据解得

L«1.8xl08m

故C错误，D正确。

故选BD。

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、

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ST与导轨垂直，P。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

为以质量为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

0,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0~彳部分为直线，0=—-—,/］、A为已知量，最大静摩擦力等于

2vtan6>

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

B.0时刻加棒所受的安培力大小为丝心

2

(/)

C.2%时刻就棒的速度大小为1-疗v

D.4~2%时间内，通过回路某截面电荷量为——+/必

BL

【答案】AC

【解析】

【详解】A.cd棒全部进入磁场时，cd棒产生的电动势大小为

E=B•L.vsin。=BLv

sin。

故A正确；

B.%时刻cd棒所受的安培力大小为

F=I.BL'=I.B^-BI、L

1cos92sin。

故B错误;

C.设电路总电阻为R,。时刻，回路中感应电动势为

E、=B(ytxtan0)v=I1R

2%时刻，回路中感应电动势为

E2=5(2%tan0)v-BLvab=I2R

第7页/共18页

解得2tA时刻ab棒的速度大小为

(i\

故C正确；

D.由图可知「时刻湖棒开始运动，则

于=I,BL

彳~2tl时间内，对浦棒，根据动量定理

IBLAt-/(2(-%)=mvab-0

通过回路某截面电荷量为

q=/A/

解得

；I2)mv

(2/jJBL11

故D错误。

故选AC。

三、非选择题：本题共8题，共60分。

9.在均匀介质中，位于坐标原点的波源从f=0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，/=0.2s时的波形如图所示，此刻平衡位置在x=0.8m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So

«।

【答案】①.负②.0.3

【解析】

【详解】［1］根据沿x轴正方向传播的简谐横波中，平衡位置在x=0.8m处的质点刚开始振动，根据波形平

移法可知该质点起振方向沿y轴负方向，则波源的起振方向沿y轴负方向。

⑵根据波形图可得波长为

2=1.2m

第8页/共18页

而波速为

x0.8...

v=—=——m/s=4m/s

t0.2

则周期为

T=-=0.3S

V

10.用不同频率的光照射锌板的表面，可得光电子最大初动能线随入射光频率U的变化图像如图所示，图

线与横轴、纵轴的截距分别为〃、-b,则锌的逸出功为，普朗克常量。可表示为o

（结果均用〃、b表示）

b

【答案】①.6②.一

a

【解析】

【详解】⑴⑵根据光电效应方程有

Ek=hv-W0

结合图像可知纵截距

-W0=-b

可得锌的逸出功为

叱）=6

图像斜率为

b

k=h=—

a

可得普朗克常量为

,b

h=—

a

11.如图所示，一定质量的理想气体从状态。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Jo

第9页/共18页

【答案】①.放出②.170

【解析】

【详解】口］⑵气体从。沿a—人f回到状态。的过程中，由热力学第一定律可知

公。=叱+。+%+。2

则

0=—80+200+50+02

解得

0=—170J

即放出热量的数值为170J。

12.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。

甲乙内T

（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1=mm；

②用刻度尺测出相邻横杆间的间距L,乙远大于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作出，与对应的横杆序号”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”）。

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(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。

【答案】(1)2.5(2)大于

⑶当

d-

【解析】

【小问1详解】

横杆的挡光长度为

d=2mm+5x0.1mm=2.5mm

【小问2详解】

根据极短时间的平均速度等于瞬时速度

d

;

由静止释放时，设1号横杆距光电门中心的距离为〃，下落加速度为m则

v；=(―)2=2a[h+(〃-1)£]=2aLn+2a(h—L)

由图丁可知，当〃=0时，有

小。

即

h>L

【小问3详解】

如果机械能守恒则

12

mv=

~n~1)^]=mgLn+mg(h-L)

整理得

rd'd-

故图像斜率为

4邛

13.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/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。

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/'mA

（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5/,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石=V（结果保留

三位有效数字）。

（2）对曲线。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Q（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6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6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）。

【答案】①.1.05②.增大③.180④.0.33

【解析】

【详解】（1）口"=。时，路端电压等于电池的电动势，为

E=1.05V

（2）⑵根据闭合电路的欧姆定律

E=U+Ir

对于图中的（E,o）和图像上的（a,4）两点，内阻为

E-U.

r=-------L

A-o

故内阻为该点与（及0）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。

⑶当电流为0.50mA时，由图知路端电压

U=0.96V

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根据闭合电路的欧姆定律

U=E-Ir

可得此时内阻约为

r=180Q

(4)寻找。曲线0.9V时对应的坐标点，连接原点该点交曲线b于(0.61V,0.54mA),外电路消耗的电功率

约为

14.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，2点与圆心。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lOm/s: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2点时，球拍对小球的作用力大小。

【答案】(1)4m/s；(2)2.55W；(3)逐N

【解析】

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【详解】（1）在C点时，由牛顿第二定律

V2

N—mg=m—

r

解得

v=4m/s

（2）小球从C运动到A的过程中，所用时间为则

7ir

v

由动能定理

W—mg-2r=0

小球从C运动到A的过程中，球拍对小球做功的平均功率

pJt

解得

Q

p=-W»2.55W

（3）小球运动到8点时，设球拍对球的作用力为忆合力提供向心力，由力的合成规则

产=瑁+（加g）2

其中

V2

F^=m~

解得

F=V5N

15.如图所示，在xOy平面直角坐标系中，虚线00'与x轴正方向的夹角为6=60。，00'与〉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，〃、带电

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量为-q(q>0)的粒子从X轴负半轴的P点以初速度%进入电场，%与工轴正方向的夹角为。=60。,

经电场偏转后从点M(0,L)垂直y轴进入磁场，粒子恰好不从00'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8的大小；

(3)粒子从P点进入电场到再次回到x轴的时间。

【答案】⑴石=出；⑵B=誓;(3)1="+2…

8qL2qL3v0

【解析】

【详解】(1)粒子进入电场，y轴方向有

vy=%sin0,Eq=ma,vj=2aL

联立解得

3mv1

SqL

粒子进入磁场速度为

vx=v0cosO

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由几何关系可得

+r=L

COS0

解得

L

r=—

3

由洛伦兹力提供向心力可得

qvB=m—

xr

解得

B=^

2qL

(3)第一次进入电场有

L=—at；

粒子在磁场中的运动时间为

再次进入电场有

L—2r=-at；

23

粒子从P点进入电场到再次回到x