福建省2024年高考物理模拟试卷及答案3

福建省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、单选题得分1．据新闻报道，泉州某老师先后光脚参加了两百多场马拉松赛事。他在2022年11月27日比赛中，用了5小时16分钟跑完42.195公里的全马，在该次比赛中（）A．该老师不能看成质点 B．5小时16分钟指的是时刻C．该老师的位移是42.195公里 D．可以求出该老师的平均速率2．如图，被董黑的铁球表面有一层很薄的碳颗粒层，将其放入水中，碳粒层与水之间又形成了一空气层，看上去变得锃亮。这属于光的（）A．折射现象 B．全反射现象 C．干涉现象 D．衍射现象3．2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内（）A．气体内能保持不变 B．气体分子数密度不变C．气体分子的运动速率都增加了 D．气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大4．三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上，A、B所带的电荷量分别为+Q、+2Q，C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上，保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放，再次静止时，三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦，则前后两次静止时，细绳中张力大小之比为（）A．4：9 B．8：9 C．8：93 D．阅卷人二、多选题得分5．“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的a、b两点，如图所示，若风筝在a、b两点时，拉线的张力大小相等，风筝的重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在b点时（）A．小孩受到地面的支持力比在a点时的大 B．小孩受到地面的摩擦力比在a点时的小C．风筝受到的风力方向与在a点时的相同 D．风筝受到的风力比在a点时的大6．国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震㨔。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）A．地面基站可以建设在青藏高原上B．配重的线速度小于同步空间站的线速度C．箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动7．如图，峰鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g，则（）A．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv B．单位时间内翅膀拍动空气的质量为SρC．蜂鸟的质量为Sρv2g 8．如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速度v0运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为gA．线框进出磁场过程中感应电流方向相同B．线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变C．整个线框刚好离开磁场时的速度为vD．整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为−4μmgd阅卷人三、填空题得分9．2022年10月19日，我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新记录，标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为：21H+31H→42He+X+17.6MeV，其中X为10．如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路，灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5：3，矩形线圈的电阻为1.0Ω，则A的示数为A，矩形线圈的电动势有效值为V。阅卷人四、实验题得分11．某同学利用图甲实验装置测量当地的重力加速度。实验主要步骤如下：A．按图甲将沙漏悬挂在支架上，在沙漏正下方放置一块长木板，木板与电动机的牵引绳相连，在木板上固定一张白纸；B．测得悬挂沙漏的摆线长度为98．00cm；C．使沙漏在支架所在的竖直面内小幅度摆动，同时让细沙不断流出；D．启动电动机，使木板以2．5cm/s的速度水平匀速运动，运动方向与沙漏摆动平面垂直，细沙在白纸上形成一条曲线，并建立坐标如图乙所示，用该图线研究沙漏的振动规律；E．将摆线长度视为该单摆的摆长，结合其它所得的数据和图线，可求出当地的重力加速度。（1）该单摆的周期为s；（2）取π2=9.86，可求得当地的重力加速度大小为m/s（3）重力加速度的测量值与真实值相比（选填“偏大”或“偏小”）。12．实验小组选用以下器材测量电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。电压表V（量程0∼3V，内阻约为3kΩ）电流表A（量程0∼0．6A，内阻约为0．1Ω）滑动变阻器R0（阻值变化范围为0∼20Ω，额定电流为1A定值电阻R（阻值为5Ω）待测电池组E（电动势约为3V，内阻约为1Ω）开关、导线若干（1）该小组连接的实物电路如图甲所示，实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是。（2）为了解决这个问题，该小组将定值电阻R接入电路，请将不用的线用“×”去掉，再把需要的连线补上。（3）解决问题后重新做实验，得到了六组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U−I图像，如图乙所示。根据图像可得，电池组的电动势为V，内阻为Ω。阅卷人五、解答题得分13．如图，永春牛姆林的七彩滑道曾是福建省内最长的早雪滑道。其倾斜部分可近似为倾角24∘、长80m的斜面。一游客坐在滑垫上，从斜面顶端由静止开始沿直线匀加速下滑，经20s时间滑到斜面底端，然后滑到水平滑道上，做匀减速直线运动直至停下。游客从斜面底端滑到水平滑道速率不变，滑垫与滑道间的动摩擦因数处处相同，取sin24（1）滑垫与滑道间的动摩擦因数；（2）游客在水平滑道上滑行的距离。14．跑道式回旋加速器的工作原理如图所示，两个匀强磁场区域I、II的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向外。P、Q之间存在匀强电场，场强大小为E，方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为−q(q>0)的粒子从P端无初速进入电场，n次经过电场加速后，从位于边界上的出射口K射出。已知K、Q之间的距离为d，不计粒子重力。求：（1）粒子射出K时的速率；（2）磁场的磁感应强度大小；（3）粒子从P端进入电场到运动至出射口K的过程中，在电场和磁场内运动的总时间。15．如图甲，水平地面上放有A、B两块等长、等厚的匀质木板，A、B质量分别为m1、m2，B的左端栓接着一原长为x1的水平轻弹簧，它们中轴在同一水平线上。现让A以速度v0向静止的B运动，忽略一切摩擦。（1）求整个过程中，弹簧对A的冲量大小；（2）取一块与A相同的木板C叠放在A的正上方，A、C左右两端对齐，再让A、C起以速度v0向静止的B运动，以A接触弹簧时开始计时，弹簧的长度x随时间t的变化关系如图乙所示，t=t0时刻弹簧长度为x2。（i）求弹簧的劲度系数；（ii）若在t=2t0时刻，C的重心在B的上面，求木板长度的取值范围。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．相对于全场马拉松比赛，老师的形状大小可以忽略不计，可以看成质点，A不符合题意；B.5小时16分钟为指的是时间，B不符合题意；C.42.195公里为老师的运动轨迹的长度，是路程，C不符合题意；D．知道老师的运动路程和时间，可以求出该老师的平均速率，D符合题意。故答案为：D。

【分析】研究马拉松比赛成绩，老师可以作为质点；跑步成绩代表时间间隔；公里数代表路程的大小。2．【答案】B【解析】【解答】碳粒层与水之间又形成了一空气层，光由空气进入水会发生折射现象，但是光线由水内部射向空气时，由于角度问题大部分光线发生了全反射，一般要经过2次或者更多次全反射之后才折射出来，即光线在经过很多路径才传播出来，由于这些光路重叠交织在一起，所以看起来会比较亮。这是光的全反射现象所形成的。故答案为：B。

【分析】由于光线从水内部射向空气时，由于大部分光线发生全反射所以看起来比较亮。3．【答案】D【解析】【解答】A．根据热力学第一定律有ΔU=W+Q，矿洞可视为绝热容器，即有Q=0，在充气过程中，外界对气体做功，可知，气体内能增大，温度升高，A不符合题意；B．矿洞体积一定，充气后，气体分子数增多，即气体分子数密度增大，B不符合题意；C．根据上述，气体温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但具体到某一个分子，它的运动速率变化不确定，有可能增大，有可能减小，C不符合题意；D．根据上述，气体温度升高，体积不变，则气体压强增大，即气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大，D符合题意。故答案为：D。

【分析】由于外界对气体做正功，结合气体热传递等于0可以判别气体内能增大，则温度升高；利用气体体积不变，温度升高可以判别气体内部压强增大则气体分子密度增大；气体分子运动的平均速率增大；由于气体压强增大则气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变大。4．【答案】A【解析】【解答】令绳的全长为L，三个球一起接触之前，对A分析有kQ⋅2Q(L2)故答案为：A。

【分析】利用A的平衡方程结合库仑定律可以求出小球接触前绳子拉力的大小；接触后，利用A的平衡方程结合库仑定律可以求出绳子拉力的大小。5．【答案】B,D【解析】【解答】AB．根据题意，对小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和绳子的拉力，如图所示由几何关系有f=Fcosθ，FN+Fsinθ=G，风筝在b点时，拉力F的大小不变，与水平面夹角θ变大，可知，f变小，CD．根据题意，在a、b两点分别对风筝受力分析，由共点力平衡的特点可知，风筝受到风力与绳子拉力和风筝重力的合力等大反向，如图所示由平行四边形法则可知，风筝受到的风力方向与在a点时的不同，由于绳子的拉力和风筝的重力大小不变，在b时两个力间夹角小，则合力大，即风筝受到的风力比在a点时的大，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用小孩的平衡方程可以比较小孩受到的支持力及摩擦力的大小变化；利用重力和拉力的合成可以判别风力的大小及方向。6．【答案】C,D【解析】【解答】A．由题意可知缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。A不符合题意；B．根据“太空电梯”结构可知v=ωr，配重和同步空间站的角速度相同，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，所以配重的线速度大于同步空间站的线速度。B不符合题意；C．箱体在上升过程中受到地球的引力F=GMmD．根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力F=GMm故答案为：CD。

【分析】由于同步卫星只能在赤道平面上空所以地面基站不能在青藏高原；利用角速度相同结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用引力公式结合距离的变化可以判别引力的大小变化；利用引力的大小与配重向心力比较可以判别缆绳断开时配重做离心运动。7．【答案】A,C【解析】【解答】AB．设扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为m=Svtρ，单位时间内翅膀拍动空气的质量为mtCD．翅膀用速度v平推空气，使空气的速度变为0，根据动量定理Ft=mv，则翅膀对空气的作用力大小，即等于空气对翅膀的作用力大小为F'=F=Sρv2，由平衡关系得故答案为：AC。

【分析】利用拍动空气的质量及拍动的时间可以求出单位时间翅膀拍动空气的质量；利用动量定理结合平衡方程可以求出蜂鸟的质量。8．【答案】B,D【解析】【解答】A．由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视），出磁场过程中感应电流方向为顺时针（俯视），A不符合题意；B．滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，由v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度，所受滑动摩擦力方向水平向右，线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同，所以运动情况相同，即出磁场过程中速度由v0一直减小至vC．由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为v1，线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动，有v02D．线框穿过磁场的整个过程中初末速度为v0、v1，整个过程中摩檫力不变，所以由动能定理可得W安故答案为：BD。

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用线圈速度与传送带的速度比较可以判别摩擦力的方向；利用速度位移公式可以求出线圈离开磁场速度的的大小；利用动能定理可以求出安培力对线圈做功的大小。9．【答案】中子；小于【解析】【解答】由核反应中质量数和电荷数守恒可知，X为01n，为中子。核反应方程式中，生成物比反应物稳定，所以生成物的比结合能大于反应物的比结合能，可知31H的平均结合能小于10．【答案】0.5；10.3【解析】【解答】由于灯泡L正常发光，所以IA=IL=PLUL=3611．【答案】（1）2.0（2）9.66（3）偏小【解析】【解答】（1）根据题意，由图乙可知，单摆摆动一个周期，木板移动的距离为5cm，可得单摆周期为T=（2）根据题意，由单摆周期公式T=2πlg可得，当地的重力加速度为g=（3）由于计算时摆长用的摆线长，小于实际摆长，则重力加速度的测量值与真实值相比偏小。【分析】（1）利用木板运动的距离和速度可以求出单摆的周期大小；

（2）利用单摆的周期公式可以求出重力加速度的大小；

（3）当测量的摆长比较小时，则重力加速度的测量值比较小。12．【答案】（1）电池内阻太（2）（3）2.95(2.93~2.97)；0.90(0.86~0.94)【解析】【解答】（1）实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，主要原因是电池内阻太小，导致路端电压变化不明显。（2）如图，用电压表测量滑动变阻器两端电压（3）根据图示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知U=E-I（r+R），由图丙所示图象可知，电池组电动势E=2.95V，图象斜率的绝对值k=r+R=ΔUΔI【分析】（1）滑动滑动变阻器滑片时，由于电池内阻小所以导致路端电压变化不明显；

（2）利用电压表测量滑动变阻器两端的电压，为了增加电池内阻，所以应该电池与定值电阻串联；

（3）利用图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。13．【答案】（1）解：设游客在斜面上滑行的加速度大小为a1s1mgsin由①②得μ=0.4③（2）解：游客到达斜面底端时速度大小为v，则v=a设游客在水平面上滑行的加速度大小为a2μmg=mav2由③④⑤⑥得s2【解析】【分析】（1）游客在斜面上做匀加速直线运动，利用位移公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出动摩擦因数的大小；（2）游客下滑过程中，利用速度公式可以求出到达底端速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出水平面上滑行的加速度大小，结合速度位移公式可以求出在水平滑道滑行的距离。14．【答案】（1）解：设经过n次加速后粒子的速率为v，根据动能定理得nqEL=解得v=（2）解：粒子从K点离开前的轨道半径为R=粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得qvB=m解得B=（3）解：粒子在电场中做初速度为零的