福建省福州市2023-2024学年高三下学期2月份质量检测物理试卷

这是一份福建省福州市2023-2024学年高三下学期2月份质量检测物理试卷，共10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。
（完卷时间75分钟；满分100分）
友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！
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．福道梅峰山地公园因其美丽的红色“水杉林”，成为福州冬日新的“打卡点”。如图所示某游客根据导航从福道的“三号口”入“五号口”出，在游览公园过程中（ ）
A．瞬时加速度可能为零B．平均速度大小约为4.1km/h
C．位移大小为2.4kmD．做匀速直线运动
2．东汉时期思想家王充在《论衡》书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示，司南呈勺形，静止在一个刻着方位的光滑盘上。下列说法正确的是（ ）
A．司南可以由铜制材料制作
B．司南可以看做条形磁体，“柢”相当于磁体的N极
C．司南的“柢”在南、北半球指示的方向正好相反
D．司南能“指南”是因为地球存在地磁场，地磁北极在地理南极附近
3．甲同学在水平匀速直线行驶的车上，利用实验装置竖直向上提起小球，观测小球的运动情况，并作出小球的速度平方与提起高度y的关系图像（如图所示）。静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能是（ ）
A．B．C．D．
4．滑块以一定的初速度沿倾角为，动摩擦因数为的粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端，A点为途中的一点。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图分别如图甲、乙所示。若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同，不计空气阻力。对比甲、乙两图，下列说法正确的是（ ）
A．滑块上滑和返回过程的运动时间相等
B．滑块运动加速度大小之比为
C．滑块过A点时的速度大小之比为
D．
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。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．某兴趣小组利用如图所示的装置给小灯泡供电。矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框电阻不计。如图线框平面处于水平位置，并绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并通过变压器给小灯泡供电。已知线框匝数为n，面积为S。则下列说法正确的是（ ）
A．若从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为
B．图示位置穿过线框的磁通量最大
C．使用变压器的目的是提高输出功率
D．若灯泡偏暗，可通过逆时针转动滑片P来提高灯泡亮度
6．一绳波形成过程的示意图如图所示，软绳上选9个等间距的质点，相邻两个质点间距离为2cm，时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波。当时质点5开始振动，下列说法正确的是（ ）
A．该绳波的波长为18cmB．绳波上每个质点的振动频率相同
C．质点1起振方向竖直向下D．时，质点2加速度方向竖直向下
7．牛顿著名的“月一地检验”证明思路如下：设月球在半径为r（，R为地球半径）的轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T，从运动学角度得到月球的向心加速度为a；假定物体在地面受到的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力，都遵从与距离的平方成反比的规律，从动力学角度得到物体在地面处的重力加速度为g和物体在月球所在轨道处的加速度为。根据牛顿的思路，下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电的小球自电场中Q点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Q点。则射出后，小球水平方向分速度、动能、机械能E及电场力瞬时功率随时间t变化图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
三、非选择题：共60分，其中9、10、11为填空题，12、13为实验题，14、15、16为计算题
9．（3分）“玉兔二号”装有核电池，能将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为，其中X等于______，的平均结合能______（选填“大于”、“等于”或“小于”）的平均结合能，从地球到月球，的半衰期______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
10．（3分）如图所示，一束复色光从空气射入到玻璃三棱镜，出射光分成a、b两束单色光，则______（选填“a”或“b”）光在玻璃中折射率更大；在真空中a光传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的传播速度；将a，b两束光分别经过相同的单缝衍射装置，______（选填“a”或“b”）光产生的中央亮条纹更宽。
11．（3分）某电场的等势面如图所示，一个电子仅在电场力作用下运动，A、B、C是某轨迹上的三个点，A处的电场强度______（选填“大于”或者“小于”）C处的电场强度；电子在A点的速度大小______（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B点的速度大小；电子从A点移到C点，电场力做功______eV。
12．（5分）某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究：一定质量气体，在温度不变的情况下，压强和体积的关系。
（1）实验研究对象是______。
（2）关于实验下列说法正确的是______。
A．快速调节空气柱长度后立刻读数
B．实验中不需要测量空气柱的横截面积
C．实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验
（3）某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据，画出图（如图乙所示），图线不过原点的可能原因是______。
A．计算密封气体体积时，无法加上注射器下面橡胶套内气体体积
B．在实验过程中，封闭的气体质量减少
C．在实验过程中，封闭的气体温度发生变化
13．（7分）某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻（圆柱体的电阻约为）。
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测圆柱体直径，读数为______mm。
（2）除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填写器材前对应的序号字母）
A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
E．滑动变阻器（0~5Ω，2A）
F．滑动变阻器
G．电源E（电动势为4V，内阻不计）
H．开关S，导线若干
（3）请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。
14．（11分）1897年汤姆孙设计了如图甲所示的装置，测定了电子的比荷。真空玻璃管内，阴极K发出的电子被电场加速后，形成一细束电子流，以一定速度平行于P、P'两极板进入板间区域，板长为L，两极板间距为d。若P、两极板间无电压，电子将沿直线打在荧光屏上的中点O；若在两极板间加电压为U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的点；保持P、两极板间电压不变，再在极板间施加一个方向垂直于纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场，电子打在荧光屏上的光点又回到O点；不计电子的重力和电子间的相互作用。求：
（1）电子刚进入P、两极板时的速度大小v；
（2）若使两极板P、间的电压为零，并调节匀强磁场的磁感应强度大小为时，电子恰好从下极板边缘射出（如图乙所示），求电子的比荷。
15．（12分）如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为，物块A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系为。取重力加速度，求：
（1）物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小；
（2）物块A在弧形轨道下滑的高度h；
（3）木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。
16．（16分）如图甲所示，两平行长直金属导轨水平放置，间距。PQ右侧区域有匀强磁场，磁感应强度大小，方向竖直向上。时，磁场外的细金属杆M以的速度向右运动，时，细金属杆M恰好到达PQ处，同时，对磁场内处于静止状态的细金属杆N施加一与轨道平行的水平向右的恒力，其大小。N杆运动2s后两杆速度相等，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，细金属杆M速度随时间变化的图像如图乙所示，两杆质量均为，与导轨间的动摩擦因数相同，在导轨间的电阻均为，感应电流产生的磁场忽略不计，取重力加速度。求：
（1）金属杆与导轨间的动摩擦因数；
（2）为保证两杆不发生碰撞，初始时金属杆N到边界PQ的最小距离；
（3）金属杆N最终运动的速度大小，并在乙图中作出金属杆N速度随时间变化的图像（无需过程说明）；
（4）若从金属杆N开始运动达到稳定运动状态经历时间（已知），求整个过程两根金属杆产生的总焦耳热Q。
2023—2024学年福州市高三年级2月份质量检测
物理试题答案及评分参考
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
1．A 2．D 3．C 4．B
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。
5．AD 6．BC 7．AC 8．BD
三、非选择题：共60分。
9．234；小于；不变 10．a；等于；b 11．大于；等于；（每小题3分，每空1分）
12．（1）被封闭气体（或空气柱） （2）B； （3）A
13．（1）5.020 （2）A，C，E
（3）如下图所示（2分，画对一条给1分）
14．（11分）
解：（1）电子在间做匀速直线运动
①
又②
根据①②得③
（2）根据④
⑤
根据③④⑤得
15．（12分）
（1）物块A在木板B上滑动时，设物块和木板的加速度分别为和
对物块：
对木板：
（2）设物块刚滑上木板时，物块的速度为，两者共速的速度为
木板向右匀加速：
解得：
对物块和木板，由动量守恒
解得：
物块A从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理
解得
（3）与以相同速度压缩弹簧，对整体受力分析，由牛顿第二定律
对物块A由牛顿第二定律
当满足时，物块A与木板B之间即将发生相对滑动，解得此时弹簧压缩量为
由能量守恒定律
联立解得，此时木板的速度大小为
16．（16分）
（1）由图像得：
对棒：
解得：
（2）对棒组成的系统：，系统动量守恒
设棒刚进入磁场的速度为，共速的速度为
解得：
对棒：
（或对棒：）
（3）棒运动全过程，得
棒最终在水平面做匀速直线运动，得
解得：
（4）对棒：
（或对棒：）
由能量守恒定律有
联立解得：