福建省莆田六中2024届高考物理一模试卷含解析

福建省莆田六中2024届高考物理一模试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进

展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8x106N,则它在1s时间内喷射的气

体质量约为

A.1.6x102kgB.1.6x10'kgC.1.6xl05kgD.1.6xl（）6kg

2、下列说法正确的是（）

A.某放射性物质的质量越大，其半衰期越大

B.“衰变所释放出的电子来自原子的核外电子

C.在以小/这三种射线中，。射线的穿透能力最强，7射线的电离能力最强

D.原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量

3、2019年1。月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”，计划于2020年发射，并实现火星的着

陆巡视。已知火星的直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s?

B.探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

4、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压〃的变化规律.已知滑动触头在图示位置时

原、副线圈的匝数比为〃1：%二10：1，电阻R=22Q.下列说法正确的是

R

______J

甲____________________________________________乙

A.通过K的交流电的频率为100Hz

B.电流表A2的示数为近A

C.此时变压器的输入功率为22W

D.将尸沿逆时针方向移动一些，电流表Ai的示数变小

5、如图所示，在屏的上方有磁感应强度为3的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。尸为屏上的一小孔，PC与

MN垂直。一群质量为机、带电荷量为一q（qXD的粒子（不计重力），以相同的速率外从严处沿垂直于磁场的方向

射入磁场区域.粕子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为。的范围内「则在屏MN卜被粒子打

中的区域的长度为（）

MPN

2/nv（l-UUS0}2/77VCOS6^2/77V2/77v（1-sin

A.-------------------B.-------------C.------D.-------------------

qBqBqBqB

6、如图，一小孩在河水清澈的河面上以Im/s的速度游泳，f=0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，f=3s时他

4

恰好看不到小石块了，河水的折射率〃=:7,下列说法正确的是（）

3

A.3s后，小孩会再次看到河底的石块

B.前3s内，小孩看到的石块越来越明亮

C.这条河的深度为"m

D.仁0时小孩看到的石块深度为占Em

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，真空中xOy平面内有一束宽度为d的带正电粒子束沿.r轴正方向运动，所有粒子为同种粒子，速度大

小相等，在第一象限内有一方向垂直上0），平面的有界匀强磁场区（图中未画出），磁感应强度为从所有带电粒子通

过磁场偏转后都会聚于x轴上的。点。下列说法中正确的是（）

A.磁场方向一定是垂直xOy平面向外

B.所有粒子通过磁场区的时间相同

C.如果粒子速率能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域面积为四丈

2m4

D.如果粒子速率v产幽，能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域面积为生土-42

m2

8、如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触

良好的两根相同金属杆1和2,两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行

于导轨的恒力尸拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间，变化关系的图像中,

可能正确的是（）

9、如图甲所示，abed是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下

方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的be边平行，磁场方向垂直纸面向里.现使

金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到be边刚好运动到匀强磁场PQ边界

的v-t图象，图中数据均为己知量，重力加速度为g,不计空气阻力，则在线框穿过磁场的过程中，下列说法正确的

是（）

1P乙

A.U到12过程中，线框中感应电流沿顺时针方向

B.线框的边长为VI（t2-ti）

2

C.线框中安培力的最大功率为啰上

匕

D.线框中安培力的最大功率为侬工

10、我国成功研制/世界最高水平的“3.0V12（XX）F”石墨烯超级电容器。超级电容器充电时，电极表面将吸引周围电

解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于O.5nm、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电

极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列有关说法正确的是（）

A.该电容器充满电后的带电荷量为36OOOC

B.该电容器最多能储存1O8OOOJ的电能

C.超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大、板间距离小

D.当该电容器放电至两端电压为1.5V时，其电容变为6000F

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。所用打点计时器为电火花打点计时器。

II甲

⑴实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择:

A.220V交流电源B.天平C.秒表D.导线E.墨粉纸盘。其中不必要的器材

是_______（填对应的字母），缺少的器材是

⑵对于实验要点，卜列说法正确的是

A.应选用体积较小且质量较小的重馋

B.安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦

C.重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直

D.根据打出的纸带，用求出重力加速度再验证机械能守恒

⑶该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6,计时点1、

3,2、5和4、6之间的距离分别为Xi,也，由。巳知当地的重力加速度为g,使用的交流电频率为/,则从打计时点2

到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为。

（4）由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。若重锤的质量为根据⑶中纸带

所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小产=（结果用加、g、M、X2、X3）表示）。

12.（12分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还

有：

双量程电流表A：（量程0~0.6A,0〜3A）；

双量程电压表V：（量程0~3V,（）~15V）；

滑动变阻器与：（阻值范围。〜20C,额定电流2A）；

滑动变阻器（阻值范围。〜1000C,额定电流1A）。

⑴为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为A,电压表量程为V,应选用的滑

动变阻器为（填写滑动变阻器符号）;

⑵依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑

片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；

⑶多次测量并记录电流表示数/和电压表示数U,应用这些数据画出了如图丙所示U-/图像。由图像可以得出电池

的电动势七=V,内阻r=Q；

⑷根据实验测得的/、U数据，令y=ui,x=it由计算机作出的y-x图线应是图丁中的（选填

或“C”）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑.质量M=lkg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离

为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=lkg的滑块（不计大小）以vo=6m/s的初速度

滑上小车左端，带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数

g取10m".

（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；

（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值.

14.（16分）在呼伦贝尔草原的夏季，滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分

组成，两部分在C点由极小的圆弧平滑连接，斜坡滑道与水平面成37、角，在水平滑道上距C点40米的。点放置一

个汽车轮胎，某游客从斜坡轨道上的4点推动滑车经过一段助跑到达笈点跳上滑车，跳上滑车时即获得速度w8点

距。点的距离为24.5米，滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为M=0.25,空气阻力忽略不计，人和滑车可看

做质点。g=10m/s2（sin37=0.6,cos37=0.8）求：

（1）人在斜坡滑道8C段下滑时的加速度为多大；

⑵为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度以）应取何值。

15.（12分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口。和瓦。、b间距为心。距缸底的高度为〃；活塞

只能在。、力间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为股，面积为S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁

均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为加，温度均为To。现用电热丝缓慢

加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达分处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速

度大小为go

1可

//

参考答案

一、单项选择题：木题共6小题，每小题4分，共24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、B

【解析】

设该发动机在fs时间内，喷射出的气体质量为〃L根据动量定理，Ft=mvf可知，在1s内喷射出的气体质量

依=1.6x10'依，故本题选B.

=—=—=4'Xi。6

/tv3000

2、D

【解析】

A.半衰期和物体的质量无关，故A错误；

B./?衰变的本质是原子核内的中子转变为一个质子和一个电子，所以夕衰变中释放出的电子来源于原子核，故B错误;

C.在“、瓜/这三种射线中，。射线的电离能力最强，/射线的穿透能力最强，故C错误；

D.根据波尔的原子跃迁理论，原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁，跃迁时以光子的形式放出能量，故D正

确。

故选D。

3、A

【解析】

设火星质量为何0,半径为「，设地球质量为M,半径为R,根据题意可知

%r^-R

°102

AB.根据黄金替代公式GM=g/?2可得地球和火星表面重力加速度为

GM

GMGM.102GM2

g=/，氏=丁=k=MT=/<g

4

故A正确B错误；

CD.地球的第一宇宙速度为

v==7.9km/s

火星的第一宇宙速度为

故CD错误。

故选A。

4、C

【解析】

由图乙可知，该交流电的周期为T=0.02s,其频率为50Hz,选项A错误；变压器初级输入电压的有效值

=2W2V=22OV，次级电压：力哼H=22V,则电流表A2的示数为/2=*=||A=1A,选项B错误;

变压器的次级功率为：P2=I2U2=22W,则此时变压器的输入功率为22W,选项C正确；将尸沿逆时针方向移动

一些，则次级匝数增加，次级电压变大，则电流表Ai的示数变大，选项D错误。

故选C.

5、A

【解析】

粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

v2

qvB=m——

r

解得

mv

粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图1

XGXX

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

/t=2，cos。

粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图2

图2

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

Z2=2rcos，

粒子垂直边界MN射入，轨迹如3图

图3

此时出射点最远，与边界交点与P间距为2r,故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，其长度为

2一2心s”2川-cos。）=2"cos。）

qB

故A正确，BCD错误。

故选A。

6、C

【解析】

A.f=3s时他恰好看不到小石块了，说明在此位置从小石块射到水面的光发生了全反射，则3s后的位置从小石块射到

水面的光仍发生全反射，则小孩仍不会看到河底的石块，选项A错误；

B.前3s内，从小石子上射向水面的光折射光线逐渐减弱，反射光逐渐增强，可知小孩看到的石块越来越暗，选项B

错误；

C.由于

.「13

sinC=—=—

n4

则

er3

tan37=~^

可知水深

h=——^-m=V7m

tanC

77

选项C正确;

D.Q0时小孩看到的石块深度为

前m

n4

选项D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ACD

【解析】

A.由题意可知，正粒子经磁场偏转，都集中于一点〃，根据左手定则可有，磁场的方向垂直工Oy平面向外，故A正

确；

B.由洛伦兹力提供向心力，可得

24川

1=-----

Bq

运动的时间

/=27=刎

2期Bq

运动的时间还与圆心角有关，粒子做圆周运动的圆心角不同，因此粒子的运动时间不等，故B错误;

C.当粒子速率％=缪时，粒子做圆周运动的半径为

2m

5

能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

故C正确;

D.当粒子速率%=幽时，粒子做圆周运动的半径为

m

「凡二d

qB

能保证所有粒子都打在。点的最小磁场区域如图

最小磁场区域面积为

i(»二哈『

故D正确;

故选ACDo

8、BD

【解析】

AB.当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的

加速度

2

CBI?V

F尸------4mg

FFF

a=-------n--------=-------R--总---------

mm

则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大

静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；

CD.由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速

运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加

速度恒定,则选项C错误.D正确.

故选BD.

9、BD

【解析】

A.金属线框刚进入磁场时，磁通量增加，磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿

逆时针方向，故A错误；

B.由图象可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为匀速运动的时间为，2・八，故金属框的边长：L

=V1(f271),故B正确；

CD.在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：又/二空正，又L=v.(/2-n),

R

联立解得：B=1—;线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力，进入时安培力等于重力，离开时

安培力大于重力，开始减速，故开始离开磁场时安培力最大，功率最大，为〃=〃安肉又£.=史三，联立得:

女R

匕二丝殳，故C错误，D正确.

10、AC

【解析】

A.根据超级电容器“3.0V12000F”，结合

c=2

u

可知该电容器充满电后的带电荷量

Q=CU=l2000x3.0C=36000C

故A正确;

B.电容器是一种储能元件，该电容器充满电最多能储存的电能为

W=-CU2=-x\2000X3.O2J=54000J

22

故B错误；

C.借助平行板电容器的决定式

C二3

Akjrd

分析可知，超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大，板间距离小，故C正确;

D.电容器的电容只与电容器本身结构有关，与电容器带电荷量和两极板间电压无关，故D错误。

故选AC,

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、BC亥ij度尺Bg/=q(/_引〃密-2~居一片)

O0^2

【解析】

(1)[1][21本实验的实验目的是验证

nigh,1=­2

的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。打点计时器应接220V的交流电源，打点计时器用来记录物

体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC,还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；

⑵[3]A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选项A错误；

B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，选项B正确；

C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选项C错误；

D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用△〃超72去求，选项D错误；

(3)(41打计时点2时的速度

—x]f

岭=%=：-

打计时点5时的速度

—af

^5=^46=-

则要验证的机械能量守恒的表达式为:

(4)[51根据动能定理有:

解得:

产="g一舞(考一片)

12、0-0.60〜341.451.3

【解析】

(1)[1J由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用0~0.6A；

[2]电源是一节旧的干电池(约1.5V),则电压表量程应选用。〜3V；

[3]滑动变阻器选用0~20。(飞)时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。

(2)[4]电路连线如图所示

(3)⑸读取电源图像。U轴截距为电动势，U轴最小有效刻度为0.05V,经估读后得E=1.45V；

[6]U-I图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有

1.45V-0.8V.会

r=-------------=1.3Q

0.5A

(4)[7]电源输出功率为

P=UI=(E-Ir)I=-ri2+EI

则纵坐标丁二。/应为输出功率，则y-x图像为输出功率的2-/图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大

后减小，图像应为以

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；

(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为RWO.l4m或RK).6m.

【解析】

解：(1)设滑块与小车的共同速度为w,滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有

代入数据解得

vi=4m/s

设滑块与小车的相对位移为L(,由系统能量守恒定律，有

pmgLi=^rovQ(m+M)vj

代入数据解得Lk3m

设与滑块相对静止时小车的位移为生,根据动能定理，有

19

gmgSi=-Mvi-0

代入数据