福建省泉州市泉港区第二中学2024届高三下学期第一次模拟预测物理试卷(含答案)

这是一份福建省泉州市泉港区第二中学2024届高三下学期第一次模拟预测物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为( )
A.B.C.D.
2．如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线的中垂线上，且a、b到两电荷连线的中点O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线的中垂线上，且c、d到MN连线的中点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是( )
A.O点处的电场强度为零
B.点处的磁感应强度为零
C.a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D.c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
3．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图所示。其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，为距地面高度相等的两点，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.炮弹到达最高点b时的加速度等于g
B.炮弹经过a点和经过c点的机械能不相同
C.炮弹经过a点和经过c点时的加速度相同
D.炮弹由a点运动到b点的时间大于由b点运动到c点的时间
4．2023年7月23日，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射三周年，如图所示，已知地球表面重力加速度为g，地球的质量是火星质量的k倍，地球的半径是火星半径的n倍，假设探测器在火星的着陆点为水平面，探测器总质量为m，探测器有4条腿，每条腿与地面夹角为α，则每条腿对火星表面的正压力大小为( )
A.B.C.D.
二、多选题
5．如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素铱作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，通过β衰变放出γ射线，产生新核X，半衰期为74天，适合透照钢板厚度，已知钢板厚度标准为，下列说法正确的是( )
A.放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒
B.上述衰变方程为
C.若有2g铱，经过148天有1.0g没有衰变
D.若探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙
6．如图所示一束光通过三棱镜折射后分成三束单色光，下列判断正确的是( )
A.三束光在水中传播速度间的关系是
B.发生全反射时，c光的临界角最大
C.通过同一装置做双缝干涉实验，产生的干涉条纹的间距
D.若b光束照射到某金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上不一定发生光电效应
7．一质量为1 kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.在时，拉力的功率为6 W
B.在时，物体的动能为2 J
C.从运动到，物体克服摩擦力做的功为8 J
D.从运动到的过程中，物体的动量最大为
8．如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑。在垂直纸面向里的方向上加一宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，最后打在距磁场右侧距离为L的荧光屏上的P点。现在磁场区域再加一竖直方向、电场强度大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O点，不计粒子重力，则( )
A.粒子带正电B.粒子的初速度大小为
C.粒子的比荷为D.两点之间的距离为
三、填空题
9．如图（a）所示，水平面上四点构成一矩形，两波源分别位于两点；两波源振动规律如图（b）所示，已知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，两点的振动规律___________（填“相同”或“不同”），两点所在的直线共有_________个振动加强的点。
10．如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则电压表的示数为_______V，在天逐渐变黑的过程中，电压表V的示数____________（填“变大”“变小”或“不变”）；电流表的示数____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
11．从高空下落的雨滴所受空气阻力随下落速度的增大而增大，经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此雨滴下落的终极速度。模拟雨滴在无风时下落的实验中，将一质量为m、半径为r的小球从足够高的空中由静止释放。已知球形物体体积不大时所受的空气阻力f与速度v和球半径r成正比，即，k是比例系数，重力加速度为g，则该小球达到终极速度前的加速度逐渐____________（选填“增大”或“减小”），终极速度为____________（用表示），若有两个雨滴（一大一小）从同一大气层开始下落，接近地面时_________（填“大”或“小”）雨滴速度小。
四、实验题
12．某同学利用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度。
（1）测量中，该同学用游标卡尺测量摆球的直径如图乙所示，其读数为___________cm；
（2）若在实验过程中，该同学误将摆球59次全振动的时间记为60次，则重力加速度的测量值会__________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）改变摆长，测量出多组周期T、摆长L数值后，画出的关系如图丙所示，则当地的重力加速度_________（用图丙中的字母a、b及π表示）。
13．现代智能手机中大都配置有气压传感器，当传感器所处环境气压变化时，其电阻也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为几十欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值随气压P变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A.气压传感器，一个标准大气压下阻值约为300Ω
B.直流电源，电动势6V，内阻不计
C.电流表A，量程为0~60mA，内阻不计
D.电压表V，量程为0~3V，内阻为3kΩ
E.定值电阻
F.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω
G.开关S与导线若干
（1）小明同学设计了图（a）实验电路原理图，请在图（b）中将实物连线图补充完整。
（2）某次测量时，电压表示数如图所示，电压表示数为______V。
（3）当气压传感器所处环境气压为P时，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U和I，则气压传感器的阻值______。
（4）改变环境压强P的大小，测得不同的值，绘成图象如图所示，由图可得阻值和压强P的函数关系式为______Ω。
五、计算题
14．如图，长度为、粗细均匀的玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，中间有一段高度的水银柱封闭了一段理想气体，气柱长度为，气体温度为，大气压强，不计摩擦。求：
（1）竖直放置时气体对液柱的压强
（2）先将玻璃管缓慢转至水平（温度不变），稳定后封闭气体的长度为多少？
（3）在玻璃管水平状态下，对气体缓慢加热，当水银刚好不溢出时，此时气体的温度为多少（用表示）
15．空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电，B的电荷量为q（）.A从O点发射时的速度大小为，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g，求：
（1）O点到达P点的高度差；
（2）B小球的加速度大小和电场强度的大小；
（3）B运动到P点时的动能.
16．如图所示，质量为的木板C静止在光滑的水平地面上，质量分别为m和的物块（可视为质点）紧挨着放在木板C上。某时刻分别以和的初速度向相反方向运动，均刚好不从C上滑落，已知两物块与木板C之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，求：
（1）最初时刻三个物体各自的加速度大小；
（2）木板C的最大速度的大小；
（3）木板C的长度。
参考答案
1．答案：A
解析：由法拉第电磁感应定律可知，，A正确.
2．答案：D
解析：A.正、负电荷在O点处的电场强度方向均水平向右，根据场强叠加可知，O点电场强度不为零，故A错误。
C.根据等量异种电荷中垂线电场分布特点，结合对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD.根据安培定则以及磁场叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向均沿cd向下，点处的磁感应强度不为零，也沿cd向下，故B错误，D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：A.在最高点b时，炮弹具有水平向右的速度，所以炮弹在b点时，除了受重力外还受到向后的空气阻力，所以合力大于重力，即加速度大于g，A错误；
B.从a到c的过程中，空气阻力一直做负功，炮弹的机械能逐渐减小，则炮弹经过a点和经过c点的机械能不相同，B正确；
C.炮弹经过a点和经过c点时受空气阻力和重力作用，空气阻力方向不同，所受合力不同，则加速度不同，C错误；
D.设炮弹从a点运动到b点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，从b点运动到c点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，根据牛顿第二定律可知
a到b的平均加速度为
b到c的平均加速为
由此可知，，根据运动学规律可知，炮弹从a点运动到b点的时间小于b点运动到c点的时间，D错误。
故选B。
4．答案：B
解析：由黄金代换
解得
可得，
联立，解得
对探测器进行受力分析，可得每条腿对火星表面的正压力大小为
故选B。
5．答案：BD
解析：A.放射性同位素发生衰变时，由于能量守恒，从而出现质量亏损，因此遵循质量数守恒而非质量守恒，A错误；
B.上述衰变方程，根据电荷数守恒和质量数守恒可得
B正确；
C.经过148天恰好为两个半衰期，有发生了衰变，因此只剩0.5g没有衰变，C错误；
D.若探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，D正确。
故选BD。
6．答案：AB
解析：A.光的频率越大，波长越小，那么在介质中的衰减速率越大，在介质中的速率越小，折射率就越大；故由光线可得：a的折射率最大，b的其次，最小的是c，那么三束光在水中传播速度间的关系是，故A正确；
B.根据折射定律可知：折射率越大，全反射的临界角越小，故由A可得：c光的临界角最大，故B正确；
C.光的频率越大，波长越小，故a光的波长最小，b光其次，c光的波长最大；那么通过同一装置做双缝干涉实验，根据可知产生的干涉条纹的间距，故C错误；
D.由A可得：a光的频率最大，b光其次，c光的频率最小；光的频率越大，光子能量越大，那么a光光子能量比b光的大，故若b光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上一定发生光电效应，故D错误；
故选AB。
7．答案：BC
解析：物体所受的滑动摩擦力大小为的过程，由动能定理有，解得，又图象的斜率表示拉力F，则的过程，拉力，故时拉力的功率，A错误；的过程，由动能定理有，则在时，物体的动能，B正确；的过程，物体克服摩擦力做的功，C正确；由图象可知，的过程，拉力，则，所以物体在的过程做加速运动，的过程做减速运动，故的过程，物体在处速度最大，由动能定理有，解得，故物体的最大动量为，D错误。
8．答案：AC
解析：A.由题图可知，粒子在加上磁场后向上偏，磁场方向为垂直于平面向里，根据左手定则可知，粒子带正电，故A项正确；
B.由题意可知，粒子在电场和磁场的叠加场内做直线运动，有解得
故B项错误；
C.在只有磁场时，对粒子有
解得
故C项正确；
D.由几何关系，粒子在磁场中偏转的距离为
由几何关系有
粒子出磁场后竖直方向的位移为
所以两点之间的距离为
故D项错误。
故选AC。
9．答案：2；相同；5
解析：由题图（b）可知两列波的周期为
A、C两波源产生的两列简谐波传到B点的时间差是1s，则有
解得
则波长
A、C两波源振动情况相同，B、D两点到A、C两点的距离对称，则B、D两点的振动规律相同。
由几何关系可知
而波长
当A、C间的点与A、C的距离差等于波长的整数倍时，该点为振动加强点，设该点到A、点的距离为，有（）
解得，，，，
所以A、C两点所在的直线共有5个点为振动加强点。
10．答案：22；变小
解析：依题意，交变电流的电压有效值为
根据理想变压器原副线圈电压比与匝数比的关系，可得
解得
依题意，在天逐渐变黑的过程中光敏电阻的阻值将增大，由欧姆定律，可得
易知副线圈电流将减小，根据
可知原线圈电流随之减小，即电流表的示数变小。
11．答案：减小；
解析：对小球受力分析，由牛顿第二定律，可得
易知，当小球速度增加过程中，其加速度在减小。
当加速度为零时，小球速度最大，其终极速度为
12．答案：（1）1.35（2）偏大（3）
解析：（1）由图乙可知，摆球的直径为
（2）该同学误将摆球59次全振动的时间记为60次，周期的测量值偏小，则由公式
可得
则重力加速度的测量值会偏大。
（3）根据题意，由（2）分析可得
结合图丙可得
解得
13．答案：（1）
（2）2.30(2.28~2.32)
（3）
（4）
解析：（1）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（2）由表盘可知，其量程为3V，分度值是0.1V，读数为2.30V。
（3）定值电阻阻值与电压表内阻相等，定值电阻与电压表串联，由串联电路特点可知，定值电阻两端电压与电压表两端电压相等，电压表示数为U时，气压传感器两端电压为2U，气压传感器的阻值。
（4）根据图象所示，设阻值与压强的关系为，由图示图象可知：当时，当时，代入数据解得：，阻值与压强的关系是。
14．答案：（1）40cm（2）
解析：（1）设玻璃管横截面积为S，玻璃管由竖直缓慢转至水平，根据玻意耳定律有
其中
代入数据，解得玻璃管水平时封闭气体的长度
（2）在玻璃管水平状态下，对气体缓慢加热，当水银刚好不溢出时，此时气体的温度设为，气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律，有
其中
解得
15．答案：（1）（2）
解析：（1）设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a.根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有
①
②
解得③
（2）设B从O点发射时的速度为，到达P点时的动能为，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有④
且有⑤
⑥
联立③④⑤⑥式得
16．答案：（1）；；（2）（3）
解析：（1）最初时刻对A由牛顿第二定律可得
解得
最初时刻对B由牛顿第二定律可得
解得
最初时刻对B由牛顿第二定律可得
解得
（2）当三者共速，一起向右匀速运动时，C的速度最大，设向右为正，对组成的系统由动量守恒定律得
解得
所以木板C的最大速度的大小为。
（3）当三者共速时，刚好不从C上滑落，则A位于C的最左端，B位于C的最右端，设对B由动能定理可得
解得
设C的位移大小为，对C由动能定理可得
解得
相对于C滑动的位移大小分别为、，B的位移为，则B相对C滑动的距离为
对由能量守恒定律可得
解得
则木板C长