2024年高考押题预测卷—物理（福建卷）（全解全析）

这是一份2024年高考押题预测卷—物理（福建卷）（全解全析），共12页。试卷主要包含了图是一台教学用手摇式交流发电机等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
1．如图所示为橙子简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，橙子沿两杆向下运动，大、中、小橙落入不同区域。橙子可视为球体，假设细杆光滑，不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中，则（ ）
A．橙子受到每根杆的弹力不变B．橙子在杆上运动时所受合力为零
C．离开杆后，大橙的速度变化与小橙的一样快 D．离开杆后，橙子在空中做匀变速直线运动
【答案】C
【解析】A．橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直，但由于两杆不平行，所以弹力的作用点在变化，杆对橙子的弹力大小、方向都在变化，故A错误；
B．两直杆倾斜放置，橙子垂直于杆方向上合力为零，沿两杆向下方向上合力不为零，橙子在杆上运动时所受合力不为零，故B错误；
C．加速度是表示速度变化快慢的物理量，离开杆后，橙子的加速度相同，大橙速度变化与小橙的一样快，故C正确。
D．离开杆后，不计阻力，仅受重力作用，加速度为重力加速度，橙子在空中做匀变速曲线运动，故D错误。
2．为研究某鞋的防滑性能，同学将鞋子置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当斜面倾角时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（ ）
A．鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8
B．增大斜面倾角θ，鞋子对斜面的压力减小
C．在鞋子滑动时，增大斜面倾角θ，鞋子的加速度减小
D．在鞋内放置重物，使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角θ将增大
【答案】B
【解析】A．由题意可知斜面倾角时鞋子刚好开始滑动，对鞋子受力分析有，解得球鞋与斜面间的动摩擦因数为，故A错误；
B．对鞋子受力分析有压力为，则增大斜面倾角时，球鞋对斜面的压力减小，故B正确；
C．在鞋子滑动时，对鞋子受力分析，由牛顿第二定律有，解得，当增大斜面倾角θ，可得鞋子的加速度增大，故C错误；
D．在鞋内放置重物，当球鞋刚好开始滑动时，满足，解得，得斜面倾角θ不变，故D错误。
3．如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路）连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．上极板上移，带电油滴向下运动B．上极板上移，P点电势升高
C．上极板下移，带电油滴向下运动D．上极板下移，P点电势升高
【答案】D
【解析】AB．将上极板向上移动，d变大，由可知C变小。又由知电容器与电源连接U不变，则Q要减小，电容器要放电。由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电。由可知电容器两极板间的电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴静止不动，故A错误。上极板电势为零，P点到上极板的距离增大，根据U=Ed可知P与上极板间的电势差的绝对值增大，而电场中的电势都为负，所以P点电势减小，故B错误；
CD．若上极板下移，则d变小，C变大，两极板间的电压U等于电源电动势不变，则Q要增大，电容器要充电，二极管导通。由电场强度变大，电场力变大，电场力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向上运动，故C错误。P点到下极板的距离不变，根据U=Ed可知P与下极板间的电势差的绝对值增大，总电压一定，则P与上极板的电势差减小，而电场中的电势都为负，所以P点电势增大，故D正确。
4．某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．模型车受到的阻力大小为1N
B．模型车匀加速运动的时间为2s
C．模型车牵引力的最大功率为6W
D．模型车运动的总位移为14m
【答案】D
【解析】A．根据可得，结合图线的斜率可得，即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知在时速度达到最大值，因此有，故A错误；
B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有，解得加速度，根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间，故B错误；
C．根据以上分析可知模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误；
D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理，式中，，解得，匀加速阶段位移，故总位移，故D正确。
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．大雁在迁徙时整个队伍大部分时间实际上都是匀速飞行这是为了进行 长途迁徙而采取的有效措施，下列说法正确的是（ ）
A．以地面作为参考系，头雁是静止的
B．摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片，应该以头雁做参考系
C．若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间，则可以将“雁阵”看做一个质点
D．研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，可以将头雁看做质点
【答案】BC
【解析】A．以地面作为参考系，大雁在匀速飞行，故A错误；
B．由于大雁在匀速飞行，摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片，应该以头雁做参考系，故B正确；
C．若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间，与两地的距离相比，大雁群则的形状与体积可以忽略，可以将“雁阵”看做一个质点，故C正确；
D．研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，不能忽略大雁的形状与体积，头雁不能看做质点，故D错误。
6．图是一台教学用手摇式交流发电机。已知大皮带轮半径为，小皮带轮半径为，若以频率匀速摇动大皮带轮上的手柄，且摇动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（ ）
A．大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为
B．该发电机产生的交流电频率为
C．若仅将变为，该发电机产生的交变电流的最大值不变
D．若仅将变为，该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍
【答案】AD
【解析】A．两皮带轮边缘的线速度大小相同，由可知，即大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为r∶R，A正确；
B．由可知该发电机产生的交流电频率，B错误；
C．该发电机产生的交变电压的最大值，仅将f变为2f时变大，变大，C错误；
D．若仅将f变为0.5f，，该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍，D正确。
7．发射载人飞船和空间站对接的简化示意图如图所示，先把飞船发射到近地圆轨道I，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两轨道很接近时再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。II是绕地球运行的椭圆轨道，III是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道II的近地点和远地点。已知万有引力常量为G，地球半径为R，飞船在轨道I、II、III上运动的周期分别为。下列说法正确的是（ ）
A．
B．地球的质量为
C．飞船在II轨道时，P点比Q点的速度小
D．飞船需要适当加速才能与空间站进行对接
【答案】BD
【解析】A．由开普勒第三定律，可知，故A错误；
B．飞船在轨道I上，万有引力提供向心力，则，解得地球的质量为，故B正确；
C．飞船在II轨道时从P到Q运行时万有引力做负功，速度变小，P点比Q点的速度大，故C错误；
D．飞船需要适当加速做离心运动，才能与空间站进行对接，故D正确。
8．如图所示，竖直虚线MN将真空空间分割成I、II两个区域，I、II区域内存在范围足够大、大小为、垂直纸面且方向相反的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现使圆环从杆的底部以初速度向上运动，经时间后圆环回到出发位置，杆的底部有个光滑的拐角，长度忽略不计，其能够使圆环无能量损失的水平向左脱离杆，并在一段时间后恰好能够进入II区域。已知重力加速度为g，圆环完成周期性运动的个数为n。下列说法正确的是（ ）
A．当圆环回到出发位置时速度v的大小为
B．第一次通过MN边界时的速度大小为
C．在圆环未离开I区域内达到最高点前的位移大小为
D．在圆环第二次通过MN边界前，从O点脱离杆后回到最高点的位移大小
【答案】BD
【解析】A．①上升阶段，对环受力分析，，规定向下为正，对竖直方向列动量定理可得：，，②下降阶段，对环受力分析，规定向下为正，对竖直方向列动量定理可得：，，联立以上两式可得，解得，A错误；
B．由受力分析知物体只受重力及洛伦兹力，又因为物体初速度往左，故分解一个向右的速度且满足即，则另一个速度，方向向左，所以物体在mg和产生的洛伦兹力作用下向右做匀速直线运动，在产生的洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，物体的实际运动为这两运动之和。由题意可知第一次通过MN边界时圆环的轨迹与其相切，速度竖直向上，则此时的速度方向如图所示：
由图可知当物体的速度竖直向上时，的速度方向与水平方向向左成θ角，且，所以，，B正确；
CD．易知圆环在I区域内做周期性运动，且此时的运动无法影响竖直方向，所以回到最高点的时间由决定
①在圆环还未出I区域内达到最高点，设圆环已经完成了n个周期运动，则有， ，，解得，②在圆环出I区域后达到最高点
II区域磁场大小相等，方向相反，且圆环进入II区域时速度竖直向上，所以圆环在II区域达到最高点的轨迹就是这个周期内剩下轨迹的对称图形，如图所示
则，， ，，C错误，D正确。
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。考生根据要求作答。
9．某型号光电管连接在如图的电路中，用一种单色光照射能够窗口产生光电效应，如果只增大入射光的强度，光电子最大初动能 （填“增大”“不变”或“减小”），经过测量发现此金属逸出功为6.5eV，现接通电源，用光子能量为11.5eV的光照射阴极电源K，灵敏电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的示数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为 V。
【答案】 不变 5.0
【解析】光电子的最大初动能仅与入射光频率有关，与光照强度无关，故光电子最大初动能不变；根据，结合，代入数据解得。
10．如图甲所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图像，质点A的振动图像如图乙所示。A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20m。此简谐波的传播速度为 ；此波由A点传播到B点的时间内质点A通过的路程为 。
【答案】 10m/s 2m
【解析】由图1可知此波的波长为，由图2可知此波的周期T=0.4s，所以，根据t=0时刻质点A的向上振动，此波沿x轴正向传播。此波由A传播到B点所需的时间，由图像可知此波的振幅A=0.1m，质点A每个周期运动的路程为0.4m，所以0~20s内质点A运动的路程为。
11．如图所示，自嗨锅是一种自热火锅，加热时既不用火也不插电，主要利用发热包内的物质与水接触，释放出热量。自嗨锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成爆炸，非常危险。请回答下列问题：
自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体的内能 ；（填“增大”“不变”或“减小”）
自嗨锅爆炸的短时间内，单位时间单位面积上撞击容器壁的次数 ；（填“增多”或“减少”）
能够闻到自嗨锅内食物的香味是 。（填“布朗运动”或“扩散现象”）
【答案】 减小 减少 扩散现象
【解析】在自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律可知盒内气体内能减小，温度降低。爆炸短时间内，温度迅速降低，分子平均速率减小，气体体积迅速膨胀，分子数密度减小，故单位时间单位面积上分子撞击容器壁的次数减少。能够闻到火锅的香味是因为分子热运动导致的扩散现象。
12．下图是“探究小车加速度与力的关系”的实验装置。
(1)关于实验，下列做法正确的是________填选项前的字母）。
A．本实验还需要秒表、刻度尺、交流电源等器材
B．本实验需保持小车质量不变，改变槽码质量
C．平衡摩擦时，需小车连接纸带，细绳末端连接槽码
D．实验时先接通电源，后释放小车
(2)当小车质量 （选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是 （填选项前的字母）。
A．用水平气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车
B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器
C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小
【答案】(1)BD (2) 远大于 系统误差 C
【解析】（1）A．本实验不需要秒表，还需要、刻度尺、交流电源等器材，故A错误；
B．本实验探究小车加速度与力的关系，利用控制变量法，需保持小车质量不变，通过改变槽码质量而改变小车受到的拉力，故B正确；
C．平衡摩擦时，需小车连接纸带，细绳末端不能连接槽码，故C错误；
D．实验时先接通电源，打点稳定后释放小车，故D正确。
（2）设小车质量为M，槽码质量为m。对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有，，联立解得。由上式可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差。该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力（实验中已经补偿了阻力）或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小。
13．为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。
(1)先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝的阻值为 。
为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。
所用实验器材有：
电源（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约）、电流表（量程0~200mA，内阻不计）、定值电阻、可变电阻（阻值）、探针（一端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关和、导线若干。
(2)实验步骤如下：
①首先将调至较小，闭合开关；
②将探针置于电阻丝中间位置附近，调至最大值。试触开关，观察灵敏电流计指针偏转情况。如果指针偏转，则改变大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时 ， 。（填“＞”、“＝”或“＜”）；
③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则要调 （填“大”或“小”），或者将探针向 （填“左”或“右”）滑动；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，则电阻丝的阻值为 （保留3位有效数字）。
【答案】(1)19.9 (2) = = 调小 左 19.2
【解析】（1）选用的欧姆档为“×1Ω”，则电阻为19.9Ω；
（2）②调节直到灵敏电流计的示数为0，则c、d两点电势差为0，可知此时=，=。③当灵敏电流计中通以d向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，说明有从c向d方向的电流，则c端电势较高，要调小，或者将探针向左滑动，从而减小c端电势；
④某次测量时，灵敏电流计的示数为0，电流表示数为100mA，此时测得探针到电阻丝a端的长度为53.0cm，电阻丝总长度为100.0cm，根据题意可知电阻丝的阻值为。
14．（11分）如图所示，水平桌面上方存在水平向右，电场强度大小的匀强电场。倾角的斜面固定在水平地面上，处于同一竖直线上。电荷量、质量的带电物块（可视为质点）从距离桌边缘B点左侧处由静止释放，在电场力作用下开始运动。已知物块和桌面之间的动摩擦因数，重力加速度g取，不计空气阻力，求：
（1）物块通过水平桌面B点时的速度大小；
（2）若物块垂直撞在斜面CD上某点，求该点与C点间的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）物块从静止释放到B点过程，根据动能定理可得
（3分）
代入数据解得物块通过水平桌面B点时的速度大小为（2分）
（2）物块从B点抛出后做平抛运动，物块垂直撞在斜面CD上，则（1分）
解得物块落地斜面时的竖直分速度为
则物块做平抛运动的时间为（2分）
物块做平抛运动的水平位移为（2分）
根据几何关系可得物块落到斜面上的点与C点间的距离为（1分）
15．（12分）如图所示，a、b、c均为质量为m的物块，其中b、c通过轻弹簧连接并静置在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，a物块从距离b高为h处由静止释放，与b碰撞后黏在一起，碰撞时间极短。重力加速度为g，则：
（1）求a、b碰撞后瞬间a、b整体的加速度大小；
（2）若a物块从距离b高为h0处由静止释放，弹簧恰好能恢复原长，求初始时弹簧的弹性势能（结果用含h0的式子表示）；
（3）若a物块从距离b高为hx处由静止释放，c恰好能离开地面，求hx为多少？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）a做自由落体运动，则（1分）
解得
a、b碰撞过程动量守恒，则（1分）
解得：
碰撞后瞬间，对a、b整体，根据牛顿第二定律有
（1分）
（1分）
解得加速度大小为（1分）
（2）若a物块从距离b高为h0处由静止释放，则（1分）
a、b碰撞过程动量守恒，则（1分）
弹簧恰好能恢复原长，根据能量守恒可得（1分）
联立可得（1分）
（3）若a物块从距离b高为hx处由静止释放，且c恰好能离开地面，则
（1分）
（1分）
联立可得（1分）
16．某公园的游乐场中引进了电磁弹射儿童车项目，可简化如图，宽度为L的水平轨道中两段为绝缘材料制成，其余部分均为导体，且轨道各部分都足够长。和区域均存在竖直向下的匀强磁场B（B未知），处接有电容大小为C的电容器，处接有阻值为的定值电阻。儿童车可简化为一根质量m，电阻为R的导体棒（与轨道始终保持垂直且接触良好），开始时导体棒静止于处（如图），电容器两端电压为，然后闭合开关S，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和阻力。求：
（1）开始时电容器所带的电荷量；
（2）若导体棒在轨道上获得的最终速度为v，求整个过程中定值电阻上产生的总热量Q；
（3）当B为多大时，导体棒在轨道上获得的最终速度最大？其最大值为多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】（1）由（2分）
解得（1分）
（2）对导体棒在轨道运动过程有
（2分）
（2分）
解得（1分）
（3）导体棒在轨道运动过程有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
当且仅当即（1分）
时，最终速度最大，其最大值为（1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
C
B
D
D
BC
AD
BD
BD