2024年高考物理考前信息必研卷02（福建专用）（Word版附解析）

这是一份2024年高考物理考前信息必研卷02（福建专用）（Word版附解析），文件包含2024年高考物理考前信息必刷卷福建卷02解析版docx、2024年高考物理考前信息必刷卷福建卷02考试版docx、2024年高考物理考前信息必刷卷福建卷02参考答案docx等3份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
物理（考试版）
（试卷满分：100分）
全国高考物理试卷的试题题型式是4（单选题）＋4（双选题）＋3（填空题）＋2（实验题）＋3（计算题），高考命题依然是“内容不超过范围，深度不超要求”，注重增强灵活性和创新性为支撑，把考查的重点放在学生思维品质和综合应用所学科知识解决问题能力上。
2023年福建卷物理试题依据高考课程标准，在具体情境中深化基础性，考查学生对规律本质的理解，预测2024年物理高考命题整体上稳中有进，在求进中回归基础，在基础中强化融合，在融合中注重应用，在应用中力求创新，如“力学中情景模型”有：第2智能手机、第3题遥感四十一号卫星、第10题智能寻迹小车、第14题094型战略核潜艇、第15题蹴鞠， “电学中情景模型”有：第4题宇宙射线、第6题测量电流的装置、第7题家用燃气灶点火，本试卷的最后两道解答题分别考查斜上抛运动、动能定理，导体棒在不等间距平行轨道上做切割磁感线运动为载体来综合考查学生用物理知识分析和解决综合问题的能力。
第Ⅰ卷
一、单项选择题（共4小题，每题4分，共16分。在每小题选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．“羲和号”太阳探测卫星首次在轨获取太阳，谱线精细结构，属于：氢原子巴耳末系中的谱线，其光子能量为1．89eV，巴耳末系能级图如图所示，则此谱线来源于太阳中氢原子的（ ）
A．和能级之间的跃迁B．和能级之间的跃迁
C．和能级之间的跃迁D．和能级之间的跃迁
2．随着智能手机的普及，年轻人长时间低头玩手机，对颈椎产生了很大的压力．近些年青少年颈椎病发病率呈明显上升趋势，患颈椎病常有颈部疼痛、四肢麻木与无力、头晕与视觉障碍甚至瘫痪等严重症状．现将人体头颈部简化为如图的模型，重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP（可视为轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当人低头时，颈椎与竖直方向的夹角为53°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的（取cs83°＝0.122，）（ ）
A．3.3倍B．4.5倍C．5.6倍D．7.1倍
3．2023年12月15日我国在文昌航天发射场使用长征五号遥六运载火箭，成功将遥感四十一号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该星是高轨光学遥感卫星．已知遥感四十一号卫星在距地面高度为h的轨道做圆周运动，地球的半径为R，自转周期为，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是（ ）
A．遥感四十一号卫星绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s
B．遥感四十一号卫星绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度
C．遥感四十一号卫星运行的周期为
D．地球的密度为
4．来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害．但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。为研究地磁场，某研究小组模拟了一个地磁场，如图所示，半径分别为R、2R的两个同心圆，圆心为O，大圆和小圆之间有垂直于纸面向外的匀强磁场、磁感应强度为B，一个不计重力比荷为k的带正电粒子从大圆边缘的A点沿与AO连线成某一θ角（）以速度v射入磁场，要使粒子不进入小圆，则v的最大值为（ ）
A．B．C．D．
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两个选项符合题目要求，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．为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（ ）
A．在水中a光波速小于b光
B．a光的频率小于b光
C．用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小
D．若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则a光也一定能发生明显衍射现象
6．如图所示是小齐同学设计的一个能够测量电流的装置，其上部是一根粗细均匀横截面积为S的竖直细管，下部是一截面为正方形（边长为L）的容器。该容器左右两壁为导体，其他各面是绝缘的，其底部与大气相通。容器内有一个正方形的金属活塞，其边长也为L，可在容器内无摩擦滑动。活塞下面有一轻质弹簧支撑着，已知弹簧的劲度系数为k，活塞上部充有密度为ρ的绝缘油（测量过程中细管内始终有绝缘油）。容器的左右两壁与一电路连接，整个装置放在水平向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。电键K闭合前，活塞处于静止状态，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，则（ ）
A．闭合电键K后，竖直细管中油柱的上表面会向上移动
B．闭合电键K后，竖直细管中油柱的上表面会向下移动
C．若油柱稳定后上表面变化的高度为x，则回路中的电流为
D．若油柱稳定后上表面变化的高度为x，则回路中的电流为
7．图甲为某品牌家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器左侧电路电源为一节新的干电池时，转换器把直流电压按比例转换为图乙所示的正弦交流电压并加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ）
A．当时，才能点燃燃气
B．在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V
C．电压表的示数为25V
D．当燃气灶中的干电池使用太久，输出电压变小，可能会使燃气灶打不着火
8．如图所示，水平地面上固定有一足够大的导体板，上表面绝缘，右端接地。板上放置着两滑块M、N，其中M带正电，N不带电且绝缘。滑块M、N的质量分别为m、2m。N的正上方P处固定一电荷量为Q的正点电荷。现给滑块M向右的初速度，经过一段时间与滑块N发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后滑块N向右运动距离l恰好静止。已知两滑块与导体板间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，两滑块均视为质点，整个过程滑块电荷量不变。则下列说法中正确的是（ ）
A．M在运动过程中的电势能不变
B．M在运动过程中的加速度不变
C．碰撞前M运动的时间为
D．碰撞前M克服摩擦力所做的功为
第Ⅱ卷
三、填空题（每空1分，共8分）
9．如图（a）所示，水平面上A、B、C、D四点构成一矩形，两波源分别位于A、C两点；两波源振动规律如图（b）所示，已知A、C两波源产生的两列简谐波传到B点的时间差是1s，，，则两列波的波长均为 m，B、D两点的振动规律 （填“相同”或“不同”），A、C两点所在的直线共有 个振动加强的点。
10．智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。如图，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动，经过圆弧上A、B两位置时的向心力由___________（选填“重力”“静摩擦力”或“支持力”）提供；其大小分别为、，则有FA______（选填“大于”“等于”或“小于”）FB；小车以恒定功率从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，在其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速度v，设小车受到的阻力恒定，牵引力大小的变化情况_______（选填“一直变大”“不变”或“一直减小”）。
11．A、B两物体在光滑水平地面上沿同一直线均向东运动，A在后，质量为5kg，速度大小为10m/s，B在前，质量为2kg，速度大小为5m/s，两者相碰后，B沿原方向运动，速度大小为10m/s，则A的速度大小为________m/s，方向为________。
四、实验题（共12分，第12题6分，第13题6分）
12．某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：
(1)用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则 mm。
(2)如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为，测量小球球心到转轴O点的距离记为。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为t，则小球此时的角速度等于 。（用字母d、t、、中的部分字母表示）
(3)验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离的长度，测出每一个的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出的关系图像应该为 。
(4)验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O点距离不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的时间不同，记录某次挡光时间t同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量应画 （选填“”“”“”或“”）关系图。
13．干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻、电阻箱R等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图甲所示。首先测量电池a的电动势和内阻，实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电流值I，在计算机上显示出如图乙所示的的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b。
(1)某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为 Ω。
(2)若定值电阻，令，，由图乙中实验图线a的拟合方程可得，电池a的电动势 V，内阻 Ω。
(3)根据图乙可以判断，图线 对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
(4)根据实验测得的电池a的R、I数据，若令，，则由计算机拟合得出的图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为 Ω， W（结果均保留2位有效数字）。
五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．（12分）中国作为一个海洋大国，拥有极为广阔的海域。核潜艇是核打击生存能力最强的一种，因其具备高度隐蔽性、机动性、长时间水下续航等特点，是国家核战略的重要基石。我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国核威慑力量更加有效，第二次核打击能力得到巨大的提高，被称为“镇国神器”。一个体积为V的简易潜水艇模型如图所示。当储水舱里的气体体积为，压强为时，潜水艇有浸没在海水中。当地大气压强为，海水的密度为ρ，假设各深度处海水温度相同，潜水艇在吸入或排出海水过程中，海水深度对潜水艇的压强变化忽略不计。
（1）当潜水艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，可以吸入一定量的海水，使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态。此时，储水舱上方气体的压强为，求储水舱剩余气体的质量与原有气体的质量之比；
（2）当潜水艇静止潜在深度h处时（潜水艇全部浸入海水后，储水舱内气体的变化忽略不计），用空气压缩泵向储水舱注入一定量的压强为的气体后，打开阀门排出部分海水使潜水艇向上浮。要使舱内的海水排出的体积为，求打开阀门前，储水舱内气体的压强。
15．（12分）临淄的蹴鞠是有史料记载的最早足球活动，图甲是某蹴鞠活动的场景。如图乙所示，某校举行蹴鞠比赛的场地为一长方形ABCD，长，宽，E、E′、F、F′分别为各边中点，O为EE′和FF′交点，EE′上竖直插有两根柱子，两柱之间挂一张大网，网的正中间有一圆形的球洞名为“风流眼”，两支球队分别在网的两侧，若蹴鞠穿过“风流眼”后落地，射门的球队得分。圆形“风流眼”的圆心Q在O点正上方，Q、O之间的高度。甲、乙两位运动员在某次配合训练中，甲将静止在地面F点的蹴鞠斜向上踢出，经时间恰好到达最高点P，P在场地上的投影为P′，P′到FF′的距离为，到AB的距离为2m。乙运动员紧接着从P点将蹴鞠斜向上踢出，恰好经过“风流眼”中的Q点且经过Q点时速度方向水平，穿过“风流眼”后蹴鞠落到EE′CD区域的K点（蹴鞠第一次着地的位置，图中未画出），蹴鞠的质量为，蹴鞠可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为。求：
（1）甲运动员对蹴鞠做的功W；
（2）K点到EE′的距离d。
16．（16分）如图，质量为m、电阻为的均匀金属棒ab垂直架在水平面甲内间距为3L的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成（即图中半径OM和（竖直），圆弧导轨半径为R、对应圆心角为60°、间距为3L，水平导轨间距分别为3L和L。质量也为m、电阻为的均匀金属棒cd垂直架在间距为L的导轨左端。导轨与，与均足够长，所有导轨的电阻都不计。电源电动势为E、内阻不计。所有导轨的水平部分均有竖直方向的、磁感应强度为B的匀强磁场，圆弧部分和其他部分无磁场。闭合开关S，金属棒ab迅即获得水平向右的速度（未知，记为）做平抛运动，并在高度降低3R时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。已知重力加速度为g，求：
（1）空间匀强磁场的方向；
（2）棒ab做平抛运动的初速度；
（3）通过电源E某截面的电荷量q；
（4）从金属棒ab刚落到圆弧轨道上端起至棒ab开始匀速运动止，这一过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能。