福建省2024届龙岩市高三（3月）一模物理试题（解析版）

龙岩市2024年高中毕业班三月教学质量检测物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。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.下列说法正确是（）A.作用力做正功，反作用力也一定做正功 B.作用力做负功，反作用力也一定做负功C.一对静摩擦力所做的功的代数和总为零 D.一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零【答案】C【解析】【详解】A．作用力做正功，反作用力也不一定做正功，例如撞到墙被反弹回去的球，弹力对球做正功，因为墙不动，反作用力对墙不做功，故A错误；B．作用力做负功，反作用力不一定做负功，如物体在水平面上滑行物体受到的摩擦力做了负功，但其摩擦力的反作用力不做功，故B错误；C．反作用力一对静摩擦力作用的物体间无相对滑动，故位移始终相等，而二力大小相等，方向相反，故一个做正功，则另一个就做负功，一对静摩擦力所做的功的代数和总为零，故C正确；D．一对滑动摩擦力，二力大小相等，方向相反，由于物体相对运动，位移为不相等，所以一对相互作用的滑动摩擦力做的功的代数和可以不为零，故D错误。故选C2.潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（）A.该超声波的波速为B.该超声波沿x轴负方向传播C内，质点P沿x轴运动了D.该超声波遇到的障碍物会产生明显的衍射现象【答案】A【解析】【详解】A．由图1可知，该波的波长由图2可知周期为该波的波速为故A正确；B．由图2可知，在时刻，P质点速度沿y轴正方向，根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播，故B错误；C．质点P在平衡位置上下附近振动，不会随波迁移，故C错误；D．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。障碍物的宽度有1m，远大于波的波长，故不会产生明显的衍射现象，D错误。故选A。3.如图所示，倾角为的光滑斜面固定在地面上，A、B球的质量分别为、，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间由一轻质细线连接，弹簧、细线均平行于斜面，系统处于静止状态。当细线被剪断的瞬间，下列说法正确的是（）A.B球处于平衡状态B.轻弹簧的弹力大小为C.B球的加速度大小为，方向沿斜面向下D.A球的加速度大小为，方向沿斜面向上【答案】C【解析】【详解】AC．当细线被剪断的瞬间，细线拉力为零，对B分析，由牛顿第二定律得解得B球的加速度大小为方向沿斜面向下，故A错误，C正确；B．细线被剪断前，A、B整体分析，由平衡条件得细线被剪断瞬间，弹簧来不及恢复形变，因此弹力不变,故B错误；D．细线被剪断瞬间，对A分析，由牛顿第二定律得解得方向沿斜面向上，故D错误。故选C。4.一种静电除尘空气净化器，工作原理如图所示。一重力不计的带电尘埃仅在电场力的作用下沿虚线由M点运动到N点，实线为电场线，以放电极中心为圆心的圆交于M、P两点。下列说法正确的是（）A.带电尘埃带正电B.M、P两点的电场强度及电势都相同C.该带电尘埃在M点的动能大于在N点的动能D.该带电尘埃在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，根据粒子的运动轨迹可知，带电粒子在M点处受力方向是向下的，所以带电尘埃是带负电的，故A错误；B．根据对称性可知M、P两点的电场强度大小及电势都相同，电场方向为该点沿电场线的切线方向，结合图中电场线方向可知M点的电场强度方向斜向右上方，P点的电场强度方向斜向左下方，故B错误；CD．分析可知N点处等势线与M点所在电场线相交处位于M点下方，沿着电场线电势降低，可知M点的电势小于N点的电势，尘埃带负电，故该带电尘埃在M点的电势能大于在N点的电势能；尘埃只受到电场力作用，电势能与动能之和保持不变，故在M点的动能小于在N点的动能，故C错误，D正确。故选D。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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.如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A.甲图中，物体在时间内的位移大于B.乙图中，物体的加速度为C.丙图中，阴影面积表示时间内物体的末速度D.丁图中，时物体的速度为【答案】AD【解析】【详解】A．根据v-t图像中，图线与横轴围成的面积表示位移，由图甲可知，物体在这段时间内的位移故A正确；B．根据运动学公式可得可知，v2-x图像中图线的斜率为2a，由图乙可得，物体的加速度为0.5m/s2。故B错误；C．根据a-t图像中图线与横轴所围面积表示速度的变化量可知，丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量，故C错误；D．根据运动学公式可得结合图丁可得由运动学公式可得，t=１s时物体的速度为故D正确。故选AD。6.2023年10月26日，“神舟十七号”载人飞船将十七乘组三名航天员送入空间站，图中轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点，C为轨道Ⅱ上一点，C、A、B三点在一条直线上，则下列说法正确的是（）A.载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度大于A点的速度B.载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度C.载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度D.载人飞船从A点运行到B点和空间站从C点运行到B点所用的时间相等【答案】BC【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知，载人飞船在轨道Ⅰ上B点的速度小于A点的速度，选项A错误；B．载人飞船在轨道Ⅰ上B点加速做离心运动才能进入轨道Ⅱ，则在轨道Ⅰ上B点的速度小于空间站在轨道Ⅱ上C点的速度，选项B正确；C．加速度可知载人飞船在轨道Ⅰ上B点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上B点的加速度，选项C正确；D．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时周期不同，则空间站从C点运行到B点和载人飞船从A点运行到B点所用的时间不相等，选项D错误。故选BC。7.下列关于四种仪器的说法正确的是（）A.甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关B.乙中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同C.丙中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低D.丁中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关【答案】CD【解析】【详解】A．根据，得粒子的最大动能与加速电压无关，A错误；B．在速度选择器中得通过速度选择器的粒子速度相同。根据得击中光屏同一位置的粒子比荷相同，B错误；C．负电荷运动运动方向与电流方向相反，根据左手定则，负电荷向N侧偏转，则N侧电势低，C正确；D．带电粒子在磁场做功下向M、N两侧偏转，当电场力与洛伦兹力相等时又得则前后两个金属侧面的电压与a、b无关，D正确。故选CD。8.如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒与质量为、电阻为的导体棒均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中（）A.两导体棒任意时刻加速度均相同 B.通过两导体棒的电荷量总是相等C.棒上所产生的热量为 D.最终稳定时两导体棒间的距离为【答案】BD【解析】【详解】AB．棒切割磁感线，产生感应电动势，整个回路中产生感应电流，所以两导体棒中电流大小相同，根据可知，通过两导体棒的电荷量总是相等。再根据左手定则及安培力公式可判断出两棒所受安培力大小相等，方向相反，根据可知，两导体棒质量不同，所以加速度大小方向均不同，A错误，B正确；C．经分析可知，棒受向后的安培力，减速，棒受向前的安培力，加速，直到两个导体棒共速，则不再产生感应电流，两棒匀速，根据动量守恒定律，有解得根据能量守恒定律，有解得，棒上所产生的热量为C错误；D．整个过程中通过的电荷量为对棒，根据动量定理，有即联立解得所以最终稳定时两导体棒间的距离为D正确。故选BD。三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。请考生按要求作答。9.自2023年8月以来，日本政府无视国际社会的强烈反对，单方面强行启动福岛核事故污染水排海，经检测福岛附近某鲈鱼体内的铯137含量严重超标，铯137衰变方程为，X的质量数和电荷数分别为______、______，已知铯137的半衰期为30年，则从现在开始算起，60年后此鲈鱼体内已衰变与未衰变的铯137的质量比为______。【答案】①.0②.-1③.【解析】【详解】[1][2]根据质量数和电荷数守恒可知X为，故质量数为0，电荷数为-1；[3]设对于质量为的铯137，60年后未衰变的铯137的质量为故60年后此鲈鱼体内已衰变与未衰变的铯137的质量比为10.“强力吸盘挂钩”如图所示，安装时让吸盘紧压在平整、清洁的墙面上，扳下锁扣时细杆向外拉起吸盘，吸盘便紧紧吸在墙上。假设扳下锁扣前空腔内气体（视为理想气体且温度不变）压强为、体积为，扳下锁扣后气体的体积为，则扳下锁扣后气体压强______，此过程空腔内气体内能______（选填“增大”“不变”或“减小”），空腔内气体______（选填“吸热”或“放热”）。【答案】①.②.不变③.吸热【解析】【详解】[1]根据玻意耳定律可得解得[2]扳下锁扣后气体的温度不变，故气体的平均动能不变。理想气体，气体的内能等于气体的分子动能之和，气体的质量不变，所以气体的内能不变；[3]由于气体体积变大，外界对气体做负功，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热。11.小明做了一个如图所示的水流导光实验。在透明塑料瓶下方侧面开一个小孔，瓶中灌入适量清水，水从小孔中流出。将红光和绿光同时从瓶的另一侧水平射向小孔，观察到有一色光从水流侧方射出，而另一色光顺着水流中呈锯齿形路线传播。则呈锯齿形路线传播的是______（选填“红光”或“绿光”），其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次______（选填“折射”“折射及反射”或“全反射”）；随着瓶中水位下降过程中，单位长度的水柱内锯齿的数目将______（选填“增加”“减少”或“保持不变”）。【答案】①.绿光②.全反射③.增加【解析】【详解】[1][2]光呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出，其原因是该光在水与空气的界面上发生了多次全反射。由于红光的折射率较小，临界角较大，不容易发生全反射，若在同样的水流下分别用红光和绿光照射，只有一种色光呈锯齿形路线传播，则该光的颜色是绿光。[3]随着瓶中水位下降过程中，水流速度变慢，水流更弯曲，则对在水中的绿光而言，入射角减小，单位长度的水柱内，锯齿的数目将增加。12.某小组同学要探究加速度与力、质量的关系，利用如图甲所示的装置，轨道上安装两个光电门，小车上固定有挡光板，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。该小组同学把砝码盘及砝码的总重力作为小车所受的合力。（1）先用游标卡尺测出挡光板的宽度，测量示数如图乙所示，则挡光板的宽度______，为了完成该实验，砝码盘及砝码的总质量______（选填“远大于”或“远小于”）小车的质量。（2）实验前，要平衡小车所受的摩擦力，判断摩擦力已平衡的直观依据是______。（3）测量出以下数据：小车和挡光板的总质量M；挡光板的宽度d；当砝码盘及砝码（距地面足够高）的总质量为m时，挡光板从光电门1运动到光电门2所用的时间为t，挡光时间分别为、。已知当地重力加速度大小为g，则该实验要探究的关系式是______。【答案】（1）①.2.50②.远小于（2）挡光板经过两个光电门的时间相等（3）【解析】【小问1详解】[1]挡光板的宽度[2]为使绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量。【小问2详解】[1]实验前，要平衡小车所受的摩擦力，判断摩擦力已平衡的直观依据是挡光板经过两个光电门的时间相等。【小问3详解】[1]挡光板经过两个光电门的速度分别为又联立得则有13.某同学利用图（a）所示电路测量电压表V（量程0~3V，内阻大约2000Ω）的内阻Rv和电阻Rx（阻值大约1000Ω）的阻值。实验器材有：A.电源E（电动势约为4.5V，内阻可忽略不计）B.电流表A1（量程0~0.6A，内电阻约0.2Ω）C.电流表A2（量程0~6mA，内电阻约10Ω）D.定值电阻R（阻值为1000Ω）E.滑动变阻器R0（0~20Ω，额定电流2A）F.若干电键和导线实验步骤如下：（1）选实验器材：为了使测量结果尽量准确且两电表读数均不小于其量程的，电流表A应选用______。（填仪器前面的字母代号）（2）实物连线：根据原理图（a），完成图（b）中的实物连线；______（3）断开电键S2，闭合电键S1，移动R0的滑动片，读出多组对应的电压表和电流表的读数U和I；（4）断开电键S1，把R0的滑动片滑到最初的位置；（5）闭合电键S1和S2，移动R0的滑动片，读出多组对应的电压表和电流表的读数U'和I'；（6）根据步骤（3）和（5）的实验数据得到如图（c）所示的两条I-U图线。（7）已知图（c）两条图线的斜率（a、b图像的斜率分别为k1和k2）和定值电阻R，求出电压表的内阻Rv=______和待测电阻的阻值Rx=______。（用k1、k2和R表示）【答案】①.C②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]根据实验电路，闭合时，根据题意，和的总电阻约为，则电流表最大示数约为为了使测量结果尽量准确且两电表读数均不小于其量程的，电流表A应选用电流表A2，即选C。（2）[2]实物连线根据电路图连接实物图，如下图所示（7）[3][4]断开电键，闭合电键，有图线为b，得闭合电键、，有图线为a，得根据题意，14.如图所示，某滑板运动者在距地面高度的平台上滑行，从A点水平离开后落在水平地面上的B点，其水平位移。由于人与滑板着地时存在机械能损失，着地后速度大小变为、方向水平向右，在水平地面滑行一段距离后停止。已知人与滑板的总质量，人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小为，重力加速度，不计空气阻力。求：（1）人与滑板离开平台时的水平初速度；（2）人与滑板在水平地面滑行的距离；（3）人与滑板在着地过程中损失的机械能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据平抛运动的规律，有解得（2）人水平面上滑行，根据动能定理，有解得（3）设人与滑板着地时速度为，根据动能定理有解得人与滑板在着地过程中损失的机械能为15.如图所示，真空中两个电荷量均为的点电荷分别固定在同一水平线上的A、B两点，O为连线的中点，C、D为连线竖直中垂线上关于O点对称的两点，A、C两点的距离为r，与的夹角为。已知连线竖直中垂线上的点到A点的距离为x，则该点的电势为（以无穷远处为零电势点），静电力常量为k，重力加速度为g。（1）求C点的电场强度；（2）将一质量为M带负电的小球从D点以某一初速度向上抛出，恰能上升到C点，求抛出时的速度；（3）一个质量为m、电荷量为的试探电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初速度运动，若此电荷能够到达O点，求其在C点的速度最小值。【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）【解析】【详解】（1）两点电荷均为正电荷且带电量相等，则两点电荷在C点处的电场强度方向均背离各自电荷，电场强度如图所示根据电场强度的矢量合成法则可得C点的场强方向竖直向上。（2）带负电的小球从D点O静电力做正功，从O到C电场力做负功，根据对称性可知，小球从D到C的过程中，静电力对小球所做功的代数和为零，则根据动能定理有解得（3）根据题意，C点的电势为O点的电势为则可得若一个质量为m、电荷量为的试探电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初速度运动恰好能够到达O点，则由动能定理有解得可知能够到达O点的最小速度16.如图，在同一竖直平面内有由绝缘传送带、光滑圆弧轨道及水平轨道组成的装置。传送带与圆弧轨道平滑相接，水平轨道略低于P点，O为圆心，圆弧半径，水平，传送带长，与水平面夹角，滑块（视为质点）质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。（1）传送带静止时，滑块以速度从A点沿传送带