2023-2024学年福建省福州市平潭县高三上学期10月月考 物理（等级性）试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年福建省福州市平潭县高三上学期10月月考 物理（等级性）试卷（含答案），共6页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，热量等内容，欢迎下载使用。
满分：100分；考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单项选择题：（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，有选错或不答的得0分。请把答案填在答题卡中。）
1．“自热米饭”加热时既不用火也不插电，利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热，其结构如图所示。加热过程中（ ）
A. 食材层内气体分子的速率均增大
B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变
C. 若不慎堵住透气孔，则食材层内气体压强增大
D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动
2．一简谐机械波沿轴正方向传播，周期为，时刻的波形如图甲所示，、是波上的两个质点，图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法不正确的是（ ）
A. 图乙可以表示质点的振动
B. 图乙可以表示质点的振动
C. 时，质点的速度比质点的小
D. 时，质点加速度比质点的大
3．如图所示，在研究光电效应实验中，用频率相同、强度不同的光分别照射光电管的阴极形成光电流，则下列光电流与电压的关系I-UAK图像中正确的是（ ）

A. B.
C. D.
4．贯彻新发展理念，福建省风力发电发展迅猛。某种风力发电机的发电、输电简易模型如图甲所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机的输出电压u随时间t的变化关系如图乙所示，输出功率为1500kW。降压变压器的匝数比为n3∶n4=130∶1，输电线总电阻为R，其余线路电阻不计，用户端的电压为U4=220V，功率1430kW，所有变压器均为理想变压器，则（ ）

A. 每个周期内电流方向改变1次B. 发电机线圈转动频率为100Hz
C. 发电机的输出电流为D. 输电线总电阻R为28Ω
二、多项选择题：（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。全部选对得 6 分，选对但不全的得3分，有选错的得 0 分。）
5．如图所示，一束复色光沿半圆柱形玻璃砖的半径方向从A点射入，在O点经折射后分为a、b两束单色光照在光屏上，则（ ）
A. 在真空中a光的波长小于b光的波长
B. 玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率
C. 在玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度
D. 若入射光线绕O点逆时针缓慢旋转，光束b先在光屏上消失
6. 中国的钍核反应堆技术在多个方面实现突破，目前处于世界领先水平。反应堆工作原理如图所示，钍232（）吸收一个中子后会变成钍233（），这种同位素并不是很稳定，它会经历β衰变成为镤233（），将再次经历β衰变成为铀233（），则（ ）
A. 比多1个中子 B. 发生β衰变时产生的电子来源于核外电子
C. 变成的反应方程式是
D. 的半衰期约为22分钟，若降低环境温度，可增大的半衰期
7. 星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”，我国“北斗三号”采用的是星载氢原子钟，其精度比“北斗二号”的星载铷原子钟提高了一个数量级。如图所示为氢原子的部分能级图，则（ ）
A. 氢原子可以自发地从低能级向高能级跃迁
B. 处于n=1能级的氢原子可以吸收能量为14eV的光子
C. 氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级，电子的电势能增加
D. 一个氢原子处于n=3能级，自发跃迁时最多能辐射2种不同频率的光子
8．（多选）如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B、电场强度为E，质量为m的带电小球在场中恰好处于静止状态。现将匀强磁场方向顺时针旋转90°，同时给小球一个垂直磁场方向向下的速度v，关于小球之后的运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球做匀变速直线运动 B．小球做匀速圆周运动
C．小球第一次运动到最低点的时间
D．小球在运动过程中最高点与最低点的高度差为
三、填空题：（共 8分，第9题每空2分，共4分，第10题每空2分，共4分，考生根据要求作答。）
9．（4分）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大的线圈，直流电阻可忽略不计。开关S闭合后，灯泡L1会___________（选填“逐渐”或“立刻”）变亮；开关S断开瞬间，流经灯泡L2的电流方向是从___________（选填“a到b”或“b到a”）。
10．（4分）1834年，克拉伯龙发表了《论热的驱动能力》一文，指出效率最高的热机循环只能由绝热过程和等温过程构成。如图所示，一定量的理想气体从状态A经等温过程AB、绝热过程BC、等温过程CD、绝热过程DA后，又回到状态A。其中，过程AB中气体的温度为T1、过程CD中气体的温度为T2，则T1___________T2（选填“大于”或“小于”），过程AB中气体会___________（选填“释放”或“吸收”）热量。
四、实验题（共 14分，第11题每空2分，共6分，第12题每空2分，共8分，考生根据要求作答）。
11．（6分）某物理兴趣小组研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系，装置如图所示。安装好实验装置，记录重锤线所指的位置O。经测定两个直径相同的小球1、2质量分别为、，实验时，不放小球2，让小球1从固定的斜槽上C点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将小球2放置在斜槽末端，让小球1再次从斜槽上C点自由滚下，与小球2发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置，三个落点位置标记为M、P、N，用刻度尺测出、和。
（1）如果实验操作正确，小球1碰后在水平面上的落点位置为______（选填“M”、“P”或“N”）；
（2）要验证碰撞前后动量守恒，需验证关系式______（用、、、和表示）；
（3）同学们做了多组测量，取，，横纵坐标取相同标度，作出图像，该图像接近于图______。
A. B. C.
12．（8分）某同学在家里进行小实验，他先点燃蜡烛将无色玻璃片熏黑，再用刀片在玻璃片上笔直划过，这样便得到了单缝和不同间距双缝的缝屏。将所得到的缝屏以及激光笔、光屏等利用铁架台组装成图甲所示的装置，用于研究光的衍射和干涉。

（1）某次实验时，在光屏上观察到如图乙所示的明暗相间的条纹，则该同学所安装的缝屏是___________（选填“单缝”或“双缝”）；
（2）该同学利用装置进行双缝干涉实验时，在光屏上观察到的条纹如图丙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=___________cm；测得缝屏上双缝间的宽度d=0.150mm，双缝到光屏间的距离L=1.50m，则该激光的波长λ=___________m（结果保留3位有效数字）；
（3）为使光屏上观察到的条纹更密集，可采取的操作是___________。
A.换用双缝间距更大的缝屏 B.增大缝屏与光屏之间的距离
C.增大激光源与缝屏之间距离
五、计算题 (共3小题，13题8分、14题14分，15题16分，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分,有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)
13.（8分） 2023年6月9日在杭州举行中国质谱学术大会。某种带有速度选择器的质谱仪如图所示，一个带正电的粒子从狭缝进入速度选择器做直线运动，经狭缝后垂直MN进入偏转磁场，最后打在荧光屏上的H点。已知速度选择器、两板间的电压为U，间距为d，板间磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外；偏转磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。已知、H两点间的距离为x，粒子重力忽略不计，求：（1）带电粒子离开速度选择器时的速度大小v；
（2）带电粒子的比荷。

14.（14分）如图甲所示，一质量为的物块B与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块A向右运动。已知时A刚与弹簧接触，时弹簧压缩至最短，此过程A、B的图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，求：（1）物块A的质量；（2）此过程中，弹簧弹性势能的最大值；（3）当弹簧恢复至原长的瞬间，物块A的速度。

15.（16分）如图所示，MN和PQ是倾斜放置足够长的光滑平行金属导轨，倾角为θ，导轨间距为L，其顶端和底端分别接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。一根长为L，质量为m，电阻，的导体棒ab由静止开始释放，当下滑位移为x时，速度达到最大，下滑过程中导体棒与两导轨保持接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：（1）当导体棒ab的速度为v时，导体棒ab两端的电压U；（2）导体棒ab的最大速度vm；（3）导体棒ab由静止达到最大速度的过程中，整个回路上产生的热量Q。
参考答案
1-4 CABD 5CD 6AC 7BD 8BD
9．（4分）①. 逐渐 ②.b到a
10．（4分） ①. 大于 ②. 吸收
11．（6分） ①. M ②. ③. A
12．（8分）①. 单缝 ②. 6.50 6.50×10-7 ③. A
13.（8分）（1）带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有
3分
解得
1分
（2）带电粒子进入偏转电场做圆周运动，有
3分
解得
1分
14.（14分）（1）物块A、B及弹簧组成的系统动量守恒，根据动量守恒定理可知
3分
其中，，则解得
1分
（2）当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，则
3分
代入数据解得
1分
（3）从A刚与弹簧接触到弹簧恢复至原长的过程动量守恒，则
2分
3分
代入数据解得
1分
15.（16分）（1）导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小
2分
R1、R2并联电阻为
1分
由闭合电路欧姆定律有
1分
导体棒ab两端的电压为
1分
解得
1分
（2）当导体棒加速度为零时，速度最大，ab棒所受的安培力为
F=I'LB 1分
由平衡条件得
F=mgsinθ 3分
解得最大速度
2分
（3）导体棒整个加速过程，由能量守恒定律可得
3分
解得
1分