福建省百校联考高三下学期三模考试物理试题

2023～2024学年高三5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城内作答，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．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，微安表示数随电压表示数变化的图像如图丙所示．下列说法正确的是（）A．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光B．光电子的最大初动能为7.5eVC．光电管阴极K金属材料的逸出功为12.75eVD．若调节滑动变阻器的滑片能使电流达到饱和光电流，则图乙中电源右侧为正极2．如图所示，水平桌面内固定一金属导线做成的心形摆件﹐该摆件由两个直径为d的半圆形导线和一个V形导线组成，M、N为两部分导线连接点，空间存在磁感应强度大小为B、竖直向下的勾强磁场、从M、N点引出导线，向摆件中通以恒定电流I，摆件受到的安培力大小为（）A．2BId B．BId C． D．3．如图所示为我国某平原地区从P市到Q市之间的高铁线路，线路上，，位置处的曲率半径分别为r，r、2r．若列车在P市到Q市之间匀速率运行，列车在经过，，位置处与铁轨都没有发生侧向挤压，三处铁轨平面与水平面间的夹角分别为、，．下列说法正确的是（）A．列车依次通过3个位置的角速度之比为1：1：2B．列车依次通过3个位置的向心加速度之比为1：1：2C．3个位置的D．3个位置的内外轨道的高度差之比为1：1：24．用单摆可以测量某一行星的自转角速度，若测得在相同时间t内，摆长为L的单摆在该行星两极处完成了次全振动，在该行星赤道处完成了次全振动，设该行星为质量分布均匀的球体．半径为R．则该行星自转角速度是（）A． B．C． D．二、双项选择题：本题共4小趣，每小题6分，共4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．某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中R为输电线的总电阻．在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是（）A．电流表eq\o\ac(○,A)示数不变 B．电压表eq\o\ac(○,V1)示数增大C．电压表eq\o\ac(○,V2)示数减小 D．发电机的输出功率增大6．如图所示是探究电源电动势和电源内；外电压关系的实验装置，下部是可调节内阻电池，升高或降低挡板，可改变A，B两电极间电解液通道的横截面积，从而改变电池内阻，电池的两极A，B与电压传感器2相连﹐位于两个电极内侧的探针a，b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器．下列说法正确的是（）A．断开开关S，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势B．闭合开关S，在将教板向上提升的过程中，传感器2的读数将变小C．闭合开关S，无论R的滑片如何移动，传感器1和传感器2的示数之和总不变D．闭合开关S，当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时，传感器1的示数为零，传感器2的示数等于电源电动势7．如图所示，消防员正在进行消防灭火演练，消防员用高压水枪喷出的强力水柱冲击着火物，设水柱直径为D，以水平速度v垂直射向着火物，水柱冲击着火物后速度变为零．高压水枪的质量为M，消防员手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度忽略不计，水的密度为，下列说法正确的是（）A．水枪的流量为B．水枪的功率为奇C．水柱对着火物的冲击力为D．向前水平喷水时，消防员对水枪的作用力方向向前且斜向上方8．我国第三艘航空母舰“福建号”采用的是电磁弹射装置，其原理可简化为如图所示，直流电源电动势为E，储能电容器的电容为C，固定于水平面内的两根间距为L的光滑平行金属导轨电阻不计，导轨间存在垂直于导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）．飞行器可视为金属棒MN，质量为m，长为L，阻值为R，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电；然后将S接至2，MN开始向右运动，达到最大速度之后离开导轨．根据上述信息可知（）A．匀强磁场的方向应该垂直于导轨平面向下B．MN向右做匀加速直线运动C．开关S接至2瞬间，MN的加速度大小：D．MN的最大速度为三、非选择题：共60分．考生根据要求作答．9．（3分）一根由同种材料制成的粗细均匀的弹性绳，右端固定在墙上，抓着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示．可知波的波长逐渐______（填“增大”或“减小”）；波源振动的频率逐渐______（填“增大”或“减小”）；此时刻质点P在做______（填“加速”或“减速”）运动．10．（3分）“回热式热机”的热循环过程可等效为一定质量的理想气体经a→b→c→d→a的过程，其pV图像如图所示，其中a→b、c→d为等温过程，b→c，d→a为等容过程，可知a状态气体内能比c状态______（填“大”或“小”）；a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态______（填“多”或“少”）；整个循环过程，气体对外界______（填“吸收”或“放出”）热量．11．（3分）某电容式电子秤的部分结构如图所示．将该电子秤水平放置，两金属板M、N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；现放置物品，M板受到压力F而微微向下弯曲，A，B是板间两点，可知M、N两板构成的电容器的电容______（填“变大”“变小”或“不变”）；M、N两板间电势差（填“变大”“变小”或“不变”）；A处场强______（填“大于”“小于”或“等于”）B处场强．12．（6分）某实验小组用插针法测量玻璃砖的折射率，主要实验操作如下：A．在眼睛这一侧再插第三个大头针c，使c恰好把a、b的像都挡住；B．将玻璃砖拿走，在白纸上作光路图，进行测量计算，得出折射率；C．在木板上铺一张白纸，把玻璃砖放在纸土，描出玻璃砖的四个边，然后在玻璃砖的一侧插两个大头针ab，用一只眼睛透过玻璃砖看这两个大头针，调整眼睛的位置，使b把a恰好挡住﹔D．继续插第四个大头针d，使d恰好把a、b的像和c都挡住；请回答下列问题：（1）请将上述实验操作按照正确步骤排序：______（2）实验中玻璃砖及所插大头针的位置如图甲所示，请在图甲虚线框中规范作出测量所需要的光路图，并标明入射面的入射角与折射角，该玻璃砖的折射率为______．（3）该实验小组同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，如图乙所示，两块棱镜放在空气中，两者的AC面是平行放置的，插针、的连线垂直于AB面，若操作无误，则在右边的插针应该是______（填选项字母）．A．、 B．、 C．、 D．、13．（9分）北京市一兴趣小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．装置中M为斜槽，N为水平放置可上下调节的挡板，白纸和复写纸固定在竖直背板上．钢球在斜槽中从某一位置由静止释放，从末端飞出后，落到N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹．上下调节挡板N，通过多次实验，利用描迹法描绘出钢球的运动轨迹．在描出的轨迹上安装光电门1和光电门2．改变光电门2的位置，使钢球多次释放（钢球均可以无阻碍地通过两光电门）．记录光电门1的挡光时间t，光电门2的挡光时间t（多组数据），测量钢球直径d作为挡光时间里钢球的位移．（1）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）．A．必须测量钢球的质量 B．斜槽M必须光滑C．必须将斜槽M末端调至水平 D．钢球必须从斜槽M上同一位置由静止释放（2）用螺旋测微器测量钢球的直径d，其读数如图乙所示，则______mm．（3）钢球通过光电门1的速度______（用题中给出字母表示）．（4）测量两光电门间的高度差h，查得当地重力加速度为g．该兴趣小组根据多组实验数据，作出的关系图像如图丙所示，发现图像是倾斜直线并求得图像斜率k，若______（用已知物理量的字母表示）；则可验证机械能守恒定律．（5）兴趣小组作出图像后，发现图像的斜率略小于理论值﹐原因可能是______（填字母）．A．钢球要克服阻力做功B．钢球通过光电门的平均速度略小于球心经过光电门的速度C．误将北极重力加速度记为当地重力加速度D．误将赤道重力加速度记为当地重力加速度14．（7分）某课外兴趣小组用薄壁轻质玻璃管制作温度计，把上端A封闭、下端B开口的玻璃管插入水中，让玻璃管竖直地浮在水中，室温为，玻璃管内空气柱长度为，此时玻璃管内外水面高度一致，如图所示．缓慢升高室温，空气柱长度发生变化，玻璃管内、外水面高度始终保持一致．已知空气柱横截面积为S，大气压强为，玻璃管总长为L且始终保持竖直．（1）求该温度计能测最的最高温度﹔（2）已知升至最高温度过程中气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化量．15．（12分）利用电磁场可控制电子的运动轨迹，如图所示，一电子枪将无初速度的电子经电压U加速后在纸面内垂直于SO的方向从S点射出，半径为R的半圆形粒子接收屏P直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为2R，M点为半圆形接收屏的三等分点，已知电子电荷量为e，质量为m．设电子击中接收屏即被吸收，不计电子间的相互作用．（1）若空间中仅存在平行OS方向的匀强电场，为使电子能打到接收屏P上的M点，求场强E的大小；（2）若空间中仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，为使电子能打到接收屏P上，求磁感应强度B的大小调节范围；（3）在（2）的条件下；求打到接收屏P上M点的电子从S点到击中接收屏的时间．16．（17分）如图所示﹐倾斜传送带AB以大小为的速度顺时针转动，与斜面BC连接成V字形，连接点B处可以视作一段极短的光滑圆弧，传送带AB与斜面BC长度均为，倾角均为，物块甲从AB顶端由静止释放，同时完全相同的物块乙以的速度从B点冲上传送带，物块甲、乙间发生弹性碰撞，已知物块甲、乙质量均为，物块甲、乙与AB、BC段间的动摩擦因数均为，重力加速度，，．求：（1）物块甲、乙碰撞后的速度大小；（2）物块乙在BC上运动的总路程；（3）物块乙在AB上运动的总路程．2023～2024学年高三5月测评（福建）·物理参考答案．提示及评分细则题号12345678答案DACBCDACBDAC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】D【解析】氢原子跃迁时共发出种频率的光．A错误；山图丙可知遏止电压为7V，所以光电子的最大初动能为，B错误；由图甲可知光子的能量为，所以金属材料的逸出功为，C错误；光电子山阴极K向对面的极板运动，要达到饱和电流，需要施加正向电压，即电源右侧应该为正极，D正确．2．【答案】A【解析】电流从M点流到N点，有效长度为2d，根据安培力公式可知，，A正确．3．【答案】C【解析】根据可知，列车依次通过3个位置的角速度之比为2：2：1，A错误；根据可知，列车依次通过3个位置的向心加速度之比为2：2：1，B错误；根据火车在转弯处的受力分析，由牛顿第二定律可知，，故，C正确，D错误．4．【答案】B【解析】在两极处，设重力加速度为，单摆的周期为，根据单摆周期公式，联立可得，在赤道处，设重力加速度为，单摆的周期为，根据单摆周期公式，联立，设自转角速度为，根据，联立解得，故选B．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】变压器原线圈的输入电压U不变﹐根据可知，变压器副线圈的输出电压不变；当住户使用的用电器增加时，即用户的总电阻变小，由可知，副线圈的电流变大，而由可知减小；由理想变压器的原理可知原线圈的电流变大，发电机输出功率，变大；故A、B错误，C、D正确．6．【答案】AC【解析】当S断开时，电路中电流为0﹐故内阻分压为0，外电压等于电源电动势，A正确；将挡板上提，横截面积变大，由可知，电源内阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，即外电路分压变大，故电压传感器2的示数变大，B错误；闭合S，传感器1和传感器2的示数之和等于电源电动势，故其示数之和保持不变，C正确；闭合S，当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时，外电路电阻为0，电压传感器2的示数为0，电压传感器1的示数等于电源电动势，D错误．7．【答案】BD【解析】设时间内，从水枪喷出的水的体积为，质量为，则，，流量．A错误；时间内水枪喷出的水的动能为，知高压水枪在此期间对水做功为，高压水枪的功率为，B正确；考虑一个极短时间，在此时间内喷到着火物上水的质量为m，设着火物对水柱的作用力为F，由动量定理得，时间内冲到着火物上水的质量为，解得，由牛顿第三定律可知，水柱对着火物的平均冲力为，C错误；当高压水枪水平向前喷出高压水流时，水流对高压水枪的作用力水平向后，由于高压水枪有重力，根据平衡条件，手对高压水枪的作用力方向斜向前上方，D正确．8．【答案】AC【解析】S接至2，MN中电流方向从M指向N，MN开始向右运动，受到安培力向右，由左手定则可知，匀强磁场的方向应该垂直于导轨平面向下，A正确；MN向右傲加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动，B错误；当开关接2时，，，，解得．C正确；设加速过程中的平均电流为，时间为t，根据动量定理有，其中，，有，D错误．三、非选择题：共60分．考生根据要求作答．9．【答案】（3分）减小增大减速（每空1分，其他结果均不得分）【解析】由图可知该波的波长逐渐减小，波的传播速度山介质决定，同一介质波速不变，根据，波源振动的频率逐渐增大；根据上下坡法则，此时刻质点P在下坡阶段﹐则质点P向上振动，远离平衡位置﹐则做减速运动．10．【答案】3分）大多吸收（每空1分，其他结果均不得分）【解析】由于，而从b到c的过程中，发生等容变化，因此，可得，因此a状态气休温度比c状态高，a状态气体内能比c状态大；由图可知，而，根据压强的微观解释，可知a状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态多；在pV图像中，图像与横轴围成的面积等于气体做的功，可知整个循环过程，气体对外做功，而内能没变，因此吸收热量．11．【答案】3分）变大变小大于（每空1分，其他结果均不得分）【解析】山电容器的决定式可知．M板受到压力F而发生微小形变，板间距离d减小，则电容器电容变大；根据题意，由电容器的定义式可知，由于极板上电荷量不变，电容增大，则M、N两板间电势差变小；A处电场线较密，B处电场线较疏，A处场强大于B处场强．12．【答案及评分细则】（6分）（1）CADB（2分，其他结果均不得分）（2）如图甲所示（1分）（1分，其他结果均不得分）（3）D（2分，其他结果均不得分）【解析】（2）连接ab，确定入射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接cd确定最终的折射光线并延长，与玻璃砖界面相交，连接两交点，确定第一次折射的折射光线，作出光路图．如图甲所示，；（3）光路图如图乙所示，可知经过，的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在右边的插针应该是，，故选D．13．【答案及评分细则】（9分）（1）D（2分，其他结果均不得分）（2）2.332（2分，2.331~2.334均可得分，其他结果均不得分）（3）（1分，结果正确，形式不同可以同样得分，其他结果均不得分）（4）（2分，结果正确，形式不同可以同样得分，其他结果均不得分）（5）ABC（2分，选对得2分，漏选得1分，错选或不选不得分）【解析】（1）根据机械能守恒定律，则钢球从光电门1到光电门2满足，即只需满足，不需要测量质量，A错误；该实验验证机械能守恒定律，不需要保证钢球做平抛运动，所以M末端不一定要水平，C错误；要保证每次运动轨迹都相同，所以钢球必须从M上同一位置由静止释放，斜槽无须光滑，B错误、D正确．（2）由图可知．（3）钢球通过光电门1的速度·（4）若机械能守恒，则，其中，，整理得，和h的关系图像的斜率·（5）钢球要克服阻力做功，使图像的斜率偏小，A正确；钢球通过光电门的挡光时间内的平均速度略小于球心经过光电门的速度，使图像的斜率偏小，B正确；将北极重力加速度记为当地