2024届福建省龙岩市高三二模物理试题（解析版）

这是一份2024届福建省龙岩市高三二模物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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. 下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（ ）
A. 透镜上方看到牛顿环
B. 相机镜头涂有增透膜
C. 光经过大头针尖时产生条纹
D. 检查平面的平整程度
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿环是利用了光的干涉原理，增透膜是利用光的干涉原理，光经过大头针尖时产生条纹是衍射现象，用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象综上所述，与其余三种所涉及的光学原理不同的是C。
故选C。
2. 自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器，原线圈接12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A. 仅增加原线圈匝数B. 仅增加副线圈匝数
C. 将原、副线圈匝数都增为原来的两倍D. 将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
【答案】B
【解析】
【详解】A．由知，仅增加原线圈匝数，副线圈的输出电压U2减小，不能使小灯泡正常发光，故A错误；
B．由知，仅增加副线圈匝数，副线圈的输出电压U2增大，有可能使小灯泡正常发光，故B正确；
C．由知，将原、副线圈匝数都增为原来的两倍，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故C错误；
D．将两个3.8V小灯泡并联，但由于原线圈的电压不变，则副线圈的输出电压U2不变，不能使小灯泡正常发光，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何位置，落地速度与水平方向的夹角成为偏向角，下列说法正确的是（ ）
A. 初速度越大，落地时间越长
B. 初速度越大，落地时间越短
C. 初速度越大，偏向角越小
D. 初速度不同，偏向角可能相等
【答案】D
【解析】
详解】AB．落地时间长短与小石块竖直方向位移有关，由于落点不确定，落地时间长短无法确定，故AB错误；
CD．设速度偏转角为，位移偏转角为。根据平抛运动速度方向夹角和位移方向夹角关系规律
可知当小球落在抛出点所在斜面时，落地速度与水平方向的夹角相同，与水平初速度无关，故D正确，C错误。
故选D。
4. 玉米是我国重要的农作物。收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置。如图乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出，最后落在水平地面上，玉米被迅速装袋转运，提升了加工转运的效率。已知传送带与水平方向的夹角为θ、顶端的高度为h，玉米粒相对于传送带顶端的最大高度也是h，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相互作用力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 玉米粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变
B. 玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为
C. 传送带的速度大小为
D. 玉米粒飞出后到落地所用的时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A．玉米粒刚放在传送带上时，玉米粒受到沿传送带向上的滑动摩擦力，当玉米粒与传送带达到共速后，受到沿传送带向上的静摩擦力，所受摩擦力发生改变，故A错误；
C．设传送带速度为v，玉米粒脱离传送带后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，所以
到达最高点时
解得
故C错误；
D．玉米粒从飞出到落地过程，竖直方向上根据位移时间关系有
解得
故D错误；
B．从脱离到落地时水平位移为
所以落地点与传送带底端的水平距离为
故B正确。
故选B。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在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. 2022年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为，运行一圈所用时间约为100分钟。如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（ ）

A. “夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为
B. “夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于
C. “夸父一号”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
D. 由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离
【答案】A
【解析】
【详解】A．因为“夸父一号”轨道要始终保持要太阳光照射到，则在一年之内转动360°角，即轨道平面平均每天约转动1°，故A正确；
B．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，则“夸父一号”的速度小于7.9km/s，故B错误；
C．根据
可知“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；
D．“夸父一号”绕地球转动，地球绕太阳转动，中心天体不同，则根据题中信息不能求解地球与太阳的距离，故D错误。
故选A。
6. 如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘间、物块与桌面间的动摩擦因数均为。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）
A. 小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B. 物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
C. 餐桌面的半径为
D. 物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小物块从圆盘上滑落后，小物块沿切线方向滑出，合外力为与速度方向相反的滑动摩擦力，做匀减速直线运动，故A错误；
B．小物块滑下时
可知
由动能定理可得圆盘对小物块做的功为
故B正确；
C．小物块滑下后在桌面上滑动时，由动能定理得
解得小物块在桌面滑动距离
则餐桌面的半径为
故C错误；
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，根据动量定理可得所受摩擦力的冲量大小为
故D正确。
故选BD。
7. 如图所示为某弹跳玩具，底部是一个质量为m的底座，通过弹簧与顶部一质量的小球相连，同时用轻质无弹性的细绳将底座和小球连接，稳定时绳子伸直而无张力。用手将小球按下一段距离后释放，小球运动到初始位置处时，瞬间绷紧细绳，带动底座离开地面，一起向上运动，底座离开地面后能上升的最大高度为h，则（ ）
A. 用手将小球按下一段距离后，弹簧的弹性势能为
B. 绳子绷紧前的瞬间，小球的动能为
C. 绳子绷紧瞬间，系统损失的机械能为
D. 玩具离开地面上升到最高点的过程中，重力做功为
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．设细绳绷紧后瞬间，小球和底座一起向上运动的速度大小为v，底座离开地面后能上升h高，则有
设细绳绷紧前瞬间，小球的速度为，根据动量守恒可得
可得
则绳子绷紧前的瞬间，小球的动能为
则绳子绷紧瞬间，系统损失的机械能为
用手将小球按下一段距离后，在绳子绷紧前的瞬间，减小的弹性势能转化成小球的动能和重力势能，故弹性势能满足
故AB错误，C正确；
D．玩具离开地面上升到最高点的过程中，重力做功为
故D正确。
故选CD。
8. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中运动圆弧半径为
B. 粒子质量为
C. 管道内的等效电流为
D. 粒子束对管道的平均作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．带正电的粒子沿轴线射入，然后垂直打到管壁上，可知粒子运动的圆弧半径为
R=a
解得粒子质量为
A错误，B正确；
C．根据电流的定义式
解得
C错误；
D．粒子束对管道的平均作用力大小等于等效电流受的安培力
F=nqBl
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. 请将下列核反应方程补充完整。
A．____；
B．____；
C．____。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知，质量数
电荷数
由此可知产生的元素X是，该方程为
此核反应方程式是重核裂变方程；
B．同理，质量数
电荷数
由此可知产生的元素X是氦核，该方程为
此核反应方程式是衰变；
C．同理，质量数
电荷数
由此可知产生的元素X是，该方程为
此核反应方程式是人工转变方程。
10. 有一列振幅为的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻位于0点的波源开始振动。时的波形如图所示，此时波传播到处，波源的坐标为，则该简谐波传播的速度____；周期____；波长____。
【答案】 ①. 11m/s ②. ③. 4.8m
【解析】
【详解】[1]该简谐波传播的速度为
[2]由波形平移法可知，质点的起振方向沿轴负方向，设波源的振动方程为
由题意可知
可得
解得周期为
[3]波长为
11. 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降h高度到B位置时，活塞上细沙的总质量为m。在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g。
（1）整个过程，理想气体的分子平均动能____；
（2）整个过程，外力F做功等于____；
（3）左端活塞到达B位置时，外力_____。
【答案】 ①. 不变 ②. 0 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]汽缸导热，整个过程，理想气体温度不变，分子平均动能不变。
（2）[2]外力F作用在右端活塞上，活塞位置不变，可知在F作用下没有位移，可知外力F做功为0。
（3）[3]左端活塞到达B位置时，对左边活塞有
对于右边活塞有
联立两式得
12. 采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。

（1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。
（2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。

【答案】 ①. M ②. b ③. 移动滑片时，电压表和电流表的示数不变
【解析】
【详解】（1）[1]实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。
（2）[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。
13. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中为水平段，在水平段取一点。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。

测量硬币的质量，得到一元硬币和一角硬币的质量分别为和。将硬币放置在斜面上某一位置，标记此位置为。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a右侧到点的距离，如图甲所示；将硬币b放置在处，左侧与点重合，再将a从点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，a、b分别停在水平面上时，测量a右侧到点的距离、b左侧到点的距离，如图乙所示。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到的平均值分别为。
（1）在本实验中，b选用的是______（选填“一元”或“一角”）硬币。
（2）若a、b碰撞前后动量守恒，则应满足表达式为______（用、和表示）；若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则应满足的表达式为______（用和表示）。
（3）该同学规范完成了实验的每一步操作，最后代入实验测得的数据，发现碰撞前后动量并不守恒，原因可能是______（回答一条即可）。
【答案】 ①. 一角 ②. ③. ④. ①可能两个硬币厚度不同，两硬币重心连线与水平面不平行；②两硬币碰撞内力不远远大于外力，动量守恒只是近似满足，即如果摩擦力比较大，动量守恒只是近似满足
【解析】
【详解】（1）[1]为了保证两硬币碰后都向右运动，则需要入射硬币质量大于被碰硬币的质量即碰撞后甲向右运动，即b选用的一角的硬币；
（2）[2]不放置硬币乙时，甲从O点到P点做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得
-μm1g=m1a
由匀变速直线运动位移—速度公式得
0-v02=2as0
联立解得
同理碰后两硬币的速度分别为
以碰撞前瞬间a的速度方向为正方向，a、b碰撞过程，由动量守恒定律得
m1v0=m1v1+m2v2
[3]若碰撞前后动量守恒且机械能相等，则由机械能守恒定律得
联立解得
（4）[4]误差可能原因是：①可能两个硬币厚度不同，两硬币重心连线与水平面不平行；②两硬币碰撞内力不远远大于外力，动量守恒只是近似满足，即如果摩擦力比较大，动量守恒只是近似满足。
14. 如图所示， Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为在h和0.25h，将另一个可以看作点电荷的带正电的粒子从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零。该粒子在A点处的加速度大小为重力加速度的，已知重力加速度为g。求：
(1)该粒子的加速度为零时距离Q的高度；
(2)若取A点的电势为零，求该粒子在B点的电势能(用Q和h， g表示)。
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【详解】(1)设该粒子加速度为零时距离Q高度为x，由牛顿第二定律和平衡条件得
解得
(2)由能量守恒定律，该粒子在B点的电势能为
15. 如图所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角θ＝37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.5（重力加速度g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）
(1)如图甲所示，用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其沿斜面匀速上滑，求F1大小；
(2)如图乙所示，若斜面不固定，改用水平推力F2作用于物体上，使物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍保持静止，求F2大小和斜面受到地面的摩擦力f地。
【答案】(1)10N；(2) ；
【解析】
【详解】(1)以物体m为研究对象，受力如下图所示
根据题意有
联立解得
(2)分析物体m的受力如下图所示
根据题意有
解得
以整体为研究对象
方向水平向左。
16. 清华大学研究的新型SSMB- EUV光刻技术，用于提供高强度、可调波长的极紫外光源。方案中的同步轨道如图所示，密度分布非常均匀的稳流电子束被导入同步轨道。同步轨道上存在磁感应强度为B的匀强磁场，电子在磁场控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，每转一周，穿越一次加速腔，从中获得能量，如图所示。同步加速器中磁感应强度随电子速度的增加而增加。已知圆形轨道半径为R，电子的质量为m，电荷量为-e，加速腔ab的长度为L，L