2024届福建省长汀县第一中学高三下学期仿真模拟考试物理试卷

这是一份2024届福建省长汀县第一中学高三下学期仿真模拟考试物理试卷，共15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。
满分：100分 考试时间：75分钟
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，只有一项符合题目要求。
1．酒店内的智能机器人可以把1楼大厅的外卖送至指定楼层的客房。如图为机器人送餐至9楼的场景。下列说法正确的是（ ）
A．在避开障碍物的过程中，可以把机器人看成质点
B．记录机器人从1楼至9楼的时间，可以把机器人看成质点
C．送餐的全过程，机器人的位移大小可能等于路程
D．若送餐用时625s，行程50m，机器人的平均速度大小为0.08m/s
2. 一列沿x 轴传播的简谐横波，某时刻波形如图1所示，以该时刻为计时零点， x=2m处质点的振动图像如图2所示。根据图中信息，下列说法正确的是( )

A.波的传播速度v=0.1m/s
B.波沿x轴负方向传播
C.t=0 时，x =3m处的质点加速度为零
D.t=0.2s 时，x=3m处的质点位于y=10cm处
3．有研究表明，在银河系中至少一半以上的恒星系统都是双星构成的。假设地球在A点，在地球上发现一个由恒星P和Q组成的双星系统，它们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动，双星运动的平面与AO垂直，如图所示。观测发现恒星P做圆周运动的周期为T，运动范围的最大张角为（单位是弧度），很小，可认为。设AO距离恒为L，忽略其他星体对双星系统的作用，则（ ）
A．恒星P的质量小于恒星Q的质量
B．恒星Q的线速度小于恒星P的线速度
C．恒星P和恒星Q的向心力大小不相等
D．恒星P的向心加速度大小
4．如图所示，边长为2L的正三角形abc区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一边长为L的菱形单匝金属线框ABCD的底边与bc在同一直线上，菱形线框的。使线框水平向右匀速穿过磁场区域，BC边与磁场边界bc始终共线，以B点刚进入磁场为计时起点，规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则下列图像正确的是（ ）
A． B． C． 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．下列说法正确的是（ ）
A．麦克风和电动机的工作原理是相同的
B．物体受合外力越大，则动量变化越快
C．利用脱水机甩干洗完衣服上的水滴时，随着脱水机结束工作转速缓慢减小时，机器的摆动反而变得剧烈了起来，这是共振现象
D．“彩超”的利用电磁波的反射检查病变
6．如图所示，将一锥形导体放入电荷量为Q的负点电荷电场中，导体内有A、B两点，A点到电荷的距离为d，下列说法正确的是（ ）
A．锥形导体右端带负电
B．A点电场强度比B点大
C．图中所示两条实线1和2来表示锥形导体周围的电场线是错误的
D．导体表面的感应电荷在A点产生的电场强度大小为 kQd2
7．某兴趣小组在校园内进行科学小实验，实验场地所处的磁场可视为方向竖直向下，大小的匀强磁场，兴趣小组使长为3m、宽为1m、匝数为100的金属线框以角速度匀速转动，再利用原、副线圈匝数比为1∶100的理想变压器使“12V，9W”电风扇正常工作，线框及电线电阻不计，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当线框平面与地面平行时产生的电动势为0
B．电风扇的内阻为16Ω
C．为了使电风扇能正常工作，需把电风扇与一个阻值的电阻串联
D．金属线框感应电动势的峰值为0.15V
8．如图所示，倾角为的足够长的光滑斜面体固定在水平地面上，底端附近垂直斜面固定一挡板，小物块甲、乙用轻弹簧拴接后置于斜面上，甲的质量为m。初始静止时，弹簧压缩量为d。某时刻在甲上施加一沿斜面向上的恒力，当弹簧第一次恢复原长时将恒力撤去，甲到最高点时乙刚要离开挡板。已知弹簧的弹性势能为，为劲度系数，x为形变量，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度以内。则（ ）
A．甲的最大速度为
B．甲运动到最低点时的加速大小为g
C．小物块乙的质量为2m
D．弹簧的最大弹性势能为
三、非选择题：共60分，其中9-11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．（2分）科学家用放射性材料—PuO2作为发电能源为火星车供电。Pu（钚）核 发生α衰变后生成的新核的中子数为 。的半衰期是88年，当87.5%的原子核发生衰变，大约要经过 年。
10．（3分）夜间行车时，高速公路上标志牌表面的“反光膜”能反射光线，使标志牌上的字特别醒目。如图所示“反光膜”内均匀分布着一层小玻璃珠，一束单色光平行于直径DB从A点射入玻璃球，在B点反射后从C点射出，出射光线恰好与入射光线平行。已知，该单色光从空气射入玻璃频率 （选填“增大”、“减小”或“不变”），玻璃珠的折射率为 。

11．（3分）一定质量的理想气体，从状态A到状态B，其密度的倒数与温度T的关系图像如图所示。气体从状态A到状态B，气体 （填“从外界吸热”或“对外放热”）；气体分子在单位时间内与相同面积容器壁的碰撞次数 （填“增加”、“减少”或“不变”）。
12．(6分)如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。
（1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。
（2）闭合开关S1，开关S2接 （填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接 （填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1＞U2，则电阻R0两端的电压为 。
（3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为 (用U1、U2、h、d、R0、π表示)。
13．（6分）某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。
（1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。
（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。
（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为，读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。
（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：
根据图3软件截图，上表中空白处的数据为 。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线 ，可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。
（5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。
（6）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是 。
A．使用质量更大的砝码组
B．将弹簧更换为不可伸长的细线
C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量
14．（10分）据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石车结构很简单，一根巨大的杠杆，长端是用皮套或是木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下达时，数十人同时拉动绳索，利用杠杆原理将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演示抛石过程。质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为时立即停止转动，石块以的速度被抛出后打在地面上，石块抛出点P离地面高度，不计空气阻力，取g = ，求：
（1）抛出后石块距离地面的最大高度；
（2）在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度的木板充当城墙挡住石块，木板离石块抛出点最近距离。
15．（12分）如图所示，在光滑水平面上静置一质量为的凹槽P，凹槽的内侧底面光滑。一质量不计的弹簧左端与凹槽左端栓接，右端用一质量为m的小滑块将弹簧压缩（不栓接）后用细线连接，弹簧处于原长状态时其右端刚好在A点位置。现将凹槽锁定在水平面上，烧断细线，小滑块被弹出后与凹槽右端碰撞且连接为一体，碰撞时间极短，碰撞瞬间小滑块受到凹槽的水平冲量大小为。求：
（1）烧断细线前，弹簧的弹性势能；
（2）若不锁定凹槽而烧断细线，小滑块被弹出后也与凹槽右端碰撞且连接为一体，碰撞瞬间小滑块受到凹槽的水平冲量大小。
16．（17分）如图所示，某粒子分析器由区域I、区域Ⅱ和检测器Q组成。两个区域以垂直z轴的平面P为界，其中区域I内有沿着z轴正方向的匀强磁场和匀强电场，区域Ⅱ内只有沿着z轴正方向的匀强磁场，电场强度大小为E，两个区域内的磁感应强度大小均为B。当粒子撞击检测器Q时，检测器被撞击的位置会发光。检测器中心在z轴上，在检测器所在平面上建立与xOy坐标系平行的坐标系。一质量为m、带电荷量为q的带正电粒子从A点沿x轴正方向以初速度v0射入，若区域I内只存在匀强磁场，粒子轨迹圆的圆心恰好是O点，平面P到O点的距离，运动过程中粒子所受重力可以忽略不计。
（1）求A点的位置，用坐标（x，y）表示：
（2）若区域I只有匀强电场E，当检测器Q置于平面P所在位置时，求检测器上发光点的位置，用坐标表示：
（3）当检测器距O点的距离为d时，求检测器上发光点的位置，用坐标表示。
长汀一中2024届高三仿真模拟考试参考答案
一、二、选择题。（40分）
三、非选择题（60分）
9． 142 （1分） 264（1分）
10． 不变 （1分） （2分）
11． 从外界吸热 （1分） 减少（2分）
12. 2（1分） 1 （1分） U1-U2（2分） （2分）
13.（4） 0.95~0.98均给分（2分） （2分） （6） A （2分）
14.(11分)【答案】（1）；（2）
【解析】（1）石块抛出时沿竖直方向分速度为（2分）
则石块从抛出到最高点的高度为（2分）
抛出后石块距离地面的最大高度为（1分）
（2）当石块刚好被木板上端挡住时，木板离石块抛出点距离最近；石块从最高点到木板上端过程做平抛运动，竖直方向有（2分）
解得
石块从抛出到最高点所用时间为（2分）
石块抛出时的水平分速度为（1分）
则木板离石块抛出点最近距离为（1分）
15、（12分）【答案】（1）；（2）
【详解】(1)对小滑块进行研究，在碰撞瞬间，可得
……2分
对小滑块和弹簧进行研究，从烧断细线至小滑块脱离弹簧，由能量守恒可得 ……2分
解得 ……1分
（2）对小滑块、弹簧和凹槽：从烧断细线至小滑块脱离弹簧，由能量守恒可得
……1分
由于系统动量守恒 ……1分
小滑块和凹槽碰撞过程中动量守恒 ……2分
对小滑块来说，在槽碰撞过程中 ……2分
解得 ……1分
16、【答案】（1）；（2）；（3）当时坐标为，当时，坐标为
【详解】（1）由洛伦兹力提供向心力有 ……1分
解得 ……1分
则A点坐标为； ……1分
（2）粒子做类平抛运动，有 ……1分
解得
则 ……1分
……1分
则发光点的位置为； ……1分
（3）依据d与L的大小关系分情况讨论
①当时，粒子在区域I的电磁场内的运动可以分解为：沿＋z轴方向做初速度为零的匀加速直线运动和在xOy平面内做线速度为的匀速圆周运动（也可看成粒子在平面内的投影绕点在做匀速圆周运动），则：
沿z轴方向有： ……1分
解得
在xOy平面内，设粒子的角速度为ω，有 ……1分
解得 ……1分
则粒子在xOy平面内偏转的角度为ωt2，由几何关系可得 打在检测器上发光点的位置坐标为：
……1分
……1分
发光点的位置坐标为； ……1分
②当时，在区域Ⅱ内粒子的运动可以分解为：沿轴方向的匀速直线运动和平面内速度为的匀速圆周运动。
由（2）小题可知粒子在区域Ⅰ内运动时间为，则粒子刚出区域Ⅰ时，沿轴的速度为
……1分
粒子在区域Ⅱ运动的时间 ……1分
则粒子在xOy平面内偏转的角度为
……1分
根据几何关系可知，打在检测器上的坐标为
发光点的位置为 ……1分
法二：②当时，在区域Ⅱ内粒子的运动可以分解为：沿轴方向的匀速直线运动和平面内速度为的匀速圆周运动。
由（2）小题可知粒子在区域Ⅰ内运动时间为，即粒子转了一圈，故粒子刚出区域Ⅰ时，粒子的坐标为，
则粒子刚出区域Ⅰ时，沿轴的速度为
粒子在区域Ⅱ运动的时间
则在t3时间内粒子在xOy平面内偏转的角度为
根据几何关系可知，打在检测器上的坐标为
发光点的位置为
其他详解：
1.【答案】B
【解析】A．在避开障碍物的过程中，机器人的大小和形状不可以忽略不计，则不可以把机器人看成质点，故A错误；
B．记录机器人从1楼至9楼的时间，机器人的大小和形状可以忽略不计，则可以把机器人看成质点，故B正确；
C．送餐的全过程，机器人不是沿着直线运动，则机器人的位移大小小于路程，故C错误；
D．若送餐用时625s，行程50m，机器人的平均速率为，故D错误。
2．C
【详解】A．从图乙中可看出质点的振动周期为4s，该波的周期也为4s，A错误；
B．从甲图可看出波长为4m，根据波长、波速与周期的关系，可求出波速为
B错误；
C．质点的振动频率为
C正确；
D．、两质点相差半个波长，振动情况总是相反，所以任意时刻、两质点偏离平衡位置的位移总是相反，D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解析】AC．设P和Q的轨道半径分别为R和r，由万有引力提供向心力有，，可知恒星P和恒星Q的向心力大小相等，由图知P的轨道半径小，故P的质量大于Q，故AC错误；
B．双星系统中两颗恒星的角速度相等，根据可知Q的线速度大于P的线速度，故B错误；
D．由几何关系知，由，可知，故D正确。
4.【答案】A
【详解】设线框匀速运动速度大小为；以B点刚进入磁场为计时起点，在内，边逐渐进入磁场切割磁感线，产生的电动势为
线圈中的电流大小为
根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；
在内，整条边在磁场中切割磁感线，边逐渐进入磁场切割磁感线，线圈产生的电动势为
线圈中的电流大小为
根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；
在内，整条边离开磁场区域，整条边在磁场中切割磁感线，产生的电动势恒为
线圈中的电流大小恒为
根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为顺时针方向，即电流为负；之后整个线框离开磁场区域，没有感应电流。
故选A。
5．BC
【详解】A．麦克风的工作原理是将声音信号转化为电信号的装置；电动机是将电能转化为机械能，两者工作原理不同，故A错误；
B．根据动量定理，有
可知物体受合外力越大，则动量变化越快，故B正确。
C．小红利用脱水机甩干洗完衣服上的水滴时，发现随着脱水机结束工作转速缓慢减小时，机器的摆动反而变得剧烈了起来，这是由于机器的固有频率与脱水机转动的频率越来越接近，从而产生了共振引起的，故C正确；
D．医用彩超可以用来检查心脏、大脑、眼底的病变是利用了多普勒效应，不是反射，故D错误。
故选BC。
6．BC
7.【答案】AC
【解析】A．当线框平面与地面平行时，此时穿过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，产生的电动势为0，故A正确；
B．电风扇正常工作，则，可得电风扇的内阻满足，故B错误；
CD．金属线框感应电动势的峰值为，则变压器原线圈的输入电压有效值为，变压器副线圈的输出电压有效值为，为了使电风扇能正常工作，副线圈电流为，根据欧姆定律可知与电风扇串联的电阻阻值为，故C正确，D错误。
8.【答案】BD
【详解】A．施加恒力前由平衡条件，解得
甲回到弹簧原长撤去恒力时速度最大，由动能定理得
其中，解得，故A错误；
C．设乙刚要离开挡板时弹簧的伸长量为，从撤走恒力到乙刚要离开挡板的过程，对甲和弹簧由能量守恒有，解得
此时乙刚好不离开挡板，则有，得乙的质量
故C错误；
B．到达最高点后小物块甲沿斜面向下滑动，设甲到最低点时弹簧的压缩量为，由能量守恒得
解得（另一解不合题意，舍去）
对甲由牛顿第二定律有，解得，故B正确；
D．因为，故最大弹性势能，故D正确。
故选BD。
9． 142 264
【详解】[1]根据质量数与电荷数守恒，新核的质量数与电荷数分别为
238-4=234，94-2=92
则新核的中子数为
234-92=142
[2]根据衰变规律有
解得
10． 不变
【详解】[1]光在折射时，频率不变；
[2] 由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出返回光线的光路如图
由几何关系得
，
根据，求得
11． 从外界吸热 减少
【详解】[1]根据
结合图像可知从状态A到状态B的过程中，是等压过程，根据
体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据
则气体从外界吸收热量。
[2] 从状态A到状态B的过程中，体积增大，单位时间内碰撞器壁单位面积上的气体分子个数减少。
12.【答案】2（1分） 1 （1分） U1-U2（2分） （2分）
【解析】（2）由于U1＞U2，所以闭合开关S1后，开关S2应该先接2端再接1端，先后两次电压表的读数为U1和U2之差U1-U2即等于电阻R0两端的电压；
（3）由于盐水和电阻R0串联，电流相等，则由欧姆定律和电阻定律得，，联立以上两式解得待测盐水的电阻率为。
13.【详解】（4）根据图3可读得手机的加速度大小大约为，因此上表中空白处的数据应为。
作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，且应尽可能多的让点迹落在图线上，不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧，明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示
（6）A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；
B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；
C．劲度系数越小，弹簧越容易发生形变，则扰动越大，因此该方法不可行，故C错误；
D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。
故选A。
实验次数
1
2
3
4
5
6
小桶和砝码的质量m（kg）
0.0245
0.0445
0.0645
0.0845
0.1045
0.1245
手机加速度a（）
1.76
2.58
3.39
4.20
4.98
1
2
3
4
5
6
7
8
B
D
D
A
BC
CD
AC
BD