( 在此卷上答题无效)
2023 ~ 2024 学年福州市高三年级 2 月份质量检测 物 理 试 题
( 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. 1 km/h
C. 位移大小为 2. 4 km
D. 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 vy (2) 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
高三物理 — 1 — ( 共 6 页)
4. 滑块以一定的初速度沿倾角为 θ , 动摩擦因
数为 μ 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 a 甲 ∶ a乙 = 16 ∶ 9
C. 滑块过 A 点时的速度大小之比为 v 甲 ∶ v乙 = 3 ∶ 4
D. μ = tanθ
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 OO ′ 以角速度 ω 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 e = nBSωcosωt 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 2 cm , t = 0 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 t = 0. 2 s 时质点5 开始振动 , 下列说法正确的是 A. 该绳波的波长为 18 cm
B. 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. t = 1. 0 s 时 , 质点2 加速度方向竖直向下
高三物理 — 2 — ( 共 6 页)
7. 牛顿著名的“ 月—地检验 ”证明思路如下 : 设月球在半径为 r ( r= 60 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 g ′ 。根据牛顿的 思路 , 下列关系正确的是 :
g g 4π2 r g ′
(
.
3600
.
60
.
T
2
.
360
0
)A g ′ = B g ′ = C a = D a =
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 vx 、动能 Ek 、机械能 E 及 电场力瞬时功率 P电 随时间 t 变化图像可能正确的是
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94 (23)8 Pu 衰变释放的核能一部分转换成电 能。9 (2)4 (3)8 Pu 的衰变方程为9 (2)4 (3)8 Pu→92 (X)U+2 (4)He , 其中 X 等于 ,94 (23)8 Pu 的平均结合 能 ( 选填“ 大于”、“ 等于 ” 或“ 小于 ” ) 92 (X)U 的平均结合能 , 从地球 到月球 ,9 (2)4 (3)8 Pu 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。
高三物理 — 3 — ( 共 6 页)
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 p - 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
图甲
图乙
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
6 Ω) 。
(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 V1 ( 量程 3 V , 内阻约为 15 kΩ)
B. 电压表 V2 ( 量程 15 V , 内阻约为 75 kΩ)
C. 电流表 A1 ( 量程 0. 6 A , 内阻约为 1 Ω)
D. 电流表 A2 ( 量程 3 A , 内阻约为 0. 2 Ω)
E. 滑动变阻器 R1 (0 ~ 5 Ω , 2 A)
F. 滑动变阻器 R2 (0 ~ 2000 Ω , 0. 1 A)
G. 电源 E ( 电动势为 4 V , 内阻不计)
H. 开关 S , 导线若干
高三物理 — 4 — (共 6 页)
(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 、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 O ′ ; 保持 P 、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 、P ′两极板时的速度大小 v;
(2) 若使两极板 P 、P ′ 间的电压为零 , 并调节匀强磁场的磁感应强度大小为
B1 时 , 电子恰好从下极板 P ′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 k = 3N/m 的轻弹簧 , 弹簧 处于自然状态 , 左端与木板右端距离 x0 = 1 m 。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 mA = 2 kg , mB = 1 kg , 物块 A 、B 间的动摩擦因 数 μ = 0. 1 , 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 Ep 与形变量 x 的关系
高三物理 — 5 — (共 6 页)
为 Ep = kx2 。取重力加速度 g = 10m/s2 , 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 L = 0. 8 m 。PQ 右 侧区域有匀强磁场 , 磁感应强度大小 B = 0. 5 T , 方向竖直向上 。t = 0 时 , 磁 场外的细金属杆 M 以 v0 = 12 m/s 的速度向右运动 , t = 1 s 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 F = 0. 8 N 。N 杆运动 2 s 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 v-t 图像如图乙所示 , 两杆质量均为 m = 0. 2 kg , 与导轨间的动摩擦因 数相同 , 在导轨间的电阻均为 R = 0. 2 Ω , 感应电流产生的磁场忽略不计 , 取
重力加速度 g = 10m/s2 。求 :
(1) 金属杆与导轨间的动摩擦因数 μ;
(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 Δx;
(3) 金属杆 N 最终运动的速度大小 vN , 并在乙图中作出金属杆 N 速度随时间 变化的 v-t 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 Δt 时间 ( Δt 已知) , 求整 个过程两根金属杆产生的总焦耳热 Q。
高三物理 — 6 — (共 6 页)
图甲
图乙
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；-4
（每小题 3 分，每空 1 分）
12. （1）被封闭气体（或空气柱）（2 分）（2）B；（2 分）（3）A（1 分）
13. （1）5.020（2 分）（2）A ，C ，E（3 分，每空 1 分）
（3）如下图所示（2 分，画对一条给 1 分）
14.（11 分）
解：（1） 电子在 PP 间做匀速直线运动
：E = ··············①（2 分）
又：Ee = evB ········②（3 分）
根据①②得v = ······③（1 分）
（2）根据evB1 = m ·····④（3 分）
R 2 = L2 +（R — ）2 ······⑤（1 分）
根据③④⑤得 e = 4U （1 分）
m (4L2 + d 2 )BB1
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 aA 和 aB
1
对物块： μmAg = mAaA （1 分）
aA = 1m/s2 （1 分）
对木板： μmAg = mBaB （1 分）
aB = 2m/s2 （1 分）
（2）设物块刚滑上木板时，物块的速度为 v0 ，两者共速的速度为v1
木板向右匀加速： v1 (2) = 2aBx0
解得： v1 = 2m/s （1 分）
对物块和木板，由动量守恒 mA v0 = (mA + mB )v1
解得： v0 = 3m/s （1 分）
物块 A 从开始下滑到弧形轨道最低点过程中，由动能定理 mAgh = mAv0 (2) （1 分）
解得 h = 0.45m （1 分）
（3）A 与 B 以相同速度压缩弹簧，对 A 、B 整体受力分析，由牛顿第二定律 k. Δx = (mA + mB )a共 （1 分）
对物块 A 由牛顿第二定律 μmAg = mAaA
当满足 aA = a共 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
2
Δx = 1m
由能量守恒定律(mA + mB )v1 (2) = (mA + mB )v2 (2) + k(Δx)2
联立解得，此时木板的速度大小为v2 = m/s
16.（16 分）
（1） 由 v-t 图像得： a = = 2m/s2
对 M 棒： μmg = ma
解得： μ = 0.2
（2）对 M、N 棒组成的系统： F = 2μmg ，系统动量守恒
设 M 棒刚进入磁场的速度为 v1 ，共速的速度为 v共
mv1 = 2mv共
解得： v共 = 5m/s
对 N 棒： Ft +BILt 一 μmgt = mv共 一 0
（或对 M 棒： 一BILt 一 μmgt = mv共 一 mv1 ）
BILt = B2L2 (2 (v)R (M) 一 vN ) t = B2L2 (2R (x M) 一 xN )
Δx = xM 一 xN = 0.5m
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（3）M、N 棒运动全过程，得
mv1 = mvM + mvN
M、N 棒最终在水平面做匀速直线运动，得
B2L2（vN 一 vM )
= μmg
2R
解得： vM = 4.5m/s ， vN = 5.5m/s
（4）对 N 棒： FΔt +BILΔt 一 μmgΔt = mvN 一 0
（或对 M 棒： 一BILΔt 一 μmgΔt = mvM 一 mv1 ）
BILΔt = B2L2 (2 (v)R (M) 一 vN ) Δt = B2L2 (2 (x) 一 xN (,))
Δx, = xM (,) 一 xN (,) = (2.75 一 Δt)m
由能量守恒定律有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
3
FxN (,) 一 μmgxN (,) 一 μmgxM (,) 一 Q = mvM (2) + mvN (2) 一 mv1 (2) （1 分）
联立解得： Q = (3.85 + 0.4Δt)J （1 分）
