福州三中2024—2025学年第一学期高三第六次质量检查
物理试卷
考试时间：75分钟 满分： 100分
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.在光滑水平面上，一个小物块在水平恒力作用下做直线运动，0~t时间内小物块的v-t图象如图所示。则在0~t时间内，下列说法正确的是（ ）
A.小物块一直做减速运动 B.小物块的加速度与速度一直反向
C.小物块的加速度大小为 D.小物块的平均速度大小为
2.在如图所示的电路中，R 为定值电阻，R为光敏电阻（光照减弱时阻值增大），C为电容器，现减弱对光敏电阻R光照的强度，下列说法正确的是（ ）
A.电流表的示数增大
B.电容器C的电荷量增大
C.电源输出功率增大
D.电源内部消耗的功率变大
3.某星系中有一颗质量分布均匀的行星，其半径为R，将一质量为m的物块悬挂在弹簧测力计上，在该行星极地表面静止时，弹簧测力计的示数为F；在赤道表面静止时，弹簧测力计的示数为 F。已知引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A.该行星的自转周期为 B.该行星的质量为
C.该行星赤道处的重力加速度为 Fm D.该行星的密度为
4.如图，虚线a、b、c、d、e为某有界匀强电场区域的五个等势面，各等势面间的距离相等。质子（）、α粒子（）以相同的初动能，沿c射入该电场区域，其中一束粒子从d离开电场，另一束粒子从下边界e离开电场。则质子和α粒子从进入到离开电场的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.从e等势面离开电场的是质子
B.质子与α粒子的动能增量之比为
C.质子与α粒子的动量改变量之比为
D.质子与α粒子在电场中运动的时间之比为
二、双项选择题：本大题共4小题，共24分。
5.如图甲所示，在平静的水面上，有长方形的ABCD区域，其中 ，。在A、B处安装两个完全相同的振动器，时，同时打开开关，振源的振动图像如图乙所示，形成的水波以0.8m/s的速度传播。下列说法正确的是（ ）
A. t = 2.5s时， D点开始振动
B.水波波长为0.4m
C. C点是振动减弱点
D. CD线段上（包括C、D两点）振动加强点有5个
6.如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且 ，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B 。已知长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小 其中I为通电导线的电流强度，r为该点到通电导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（ ）
A. O点处的磁感应强度的大小为3B
B. O点处的磁感应强度的大小为5B
C.质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由C点指向O
D.因为 ， a、c两导线产生的磁感应强度不同，所以a、c两导线之间安培力大小不等
7.如图所示，质量为M的薄木板静止在粗糙水平桌面上，木板上放置一质量为m的小木块. 已知m与M之间的动摩擦因数为μ，m、M与桌面间的动摩擦因数均为2μ.现对M施一水平恒力F，将M从m下方拉出，而m恰好没滑出桌面，则在上述过程中（ ）
A.水平恒力F一定大于
B. m在M上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等
C. M对m的冲量大小与桌面对m的冲量大小相等
D.若增大水平恒力F，木块有可能滑出桌面
8.如图所示，水平线PQ上方某区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。O点在边界上且存在粒子源，可发出方向垂直PQ向上、初速度大小不同的粒子，初速度的最大值为v，粒子从O点发出即进入磁场区。最终所有粒子均从O点左侧与水平成3 °斜向左下方穿过水平线PQ，所有粒子质量均为m，带电量绝对值为q，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（ ）
A.粒子初速度越大，从O点到达水平线PQ的时间越长
B.初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为
C.速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为
D.匀强磁场区域的最小面积为
三、填空题：本大题共3小题，共8分。
9. （2分）如图所示，总面积为2S的线圈 abcd垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈一半在磁场外。若线圈以 ab边为轴转过30°，则此时穿过线圈的磁通量为_______；在转动过程线圈中_______感应电流产生（选填“有”或“无”）。
10. （2分） 如图所示是医用冋旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核（）和氦核（）。氘核（ ）和氦核（）的最大动能之比为_______，加速氘核（）和氦核（）时所加高频电源的频率之比为_______ 。
11. （4分） 如图所示，竖直平面MNRS的右侧存在竖直向上的足够大的匀强磁场，从平面MNRS上的O点处以初速度 垂直MNRS面向右抛出一带电量为q质量为m小球。若磁感应强度 ，g取。则小球离开磁场时的速度大小为_______m/s； 小球离开磁场时的位置与抛出点的距离为_______m。 （答案可用根号，带π的表达式）
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
12. （7分） 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。
（1）若小球A的质量为m ，小球B的质量为m ，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求 ______（填“>” “=”或“<”）；.
（2）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图乙中画的三个圆最合理的是圆 （填“a”“b”或“c”）；
（3）本实验中 （填“必须”或“没必要”）测量小球做平抛运动的高度；
（4）若测得 ，，，在误差允许的范围内，满足关系式 成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式 成立，则说明碰撞为弹性碰撞。（均选用、、、、表示）
13. （7分） 实验室有一电流表Ax ，只有量程一条刻度线，但数据未知（0.6A左右）。某同学用如图甲所示的电路测量电流表Ax的量程和内阻，可供使用的器材如下：
A.待测电流表Ax；
B.标准电流表：量程为0.6A，内阻未知；
C.标准电流表：量程为3A，内阻未知；
D.电阻箱R ： 阻值范围为0~999.9Ω；
E.滑动变阻器（最大阻值为20Ω）；
F.滑动变阻器（最大阻值为2kΩ）；
G.电源E：电动势约为4V，内阻不计；
H.开关S，导线若干。
（1）标准电流表A0应选用_______（填“B”或“C”）， 滑动变阻器R应选用_______（填“E”或“F”）。
（2）请在如图乙所示的实物图中，用笔画线将电路连接完整； 按照电路图，闭合开关S前应将滑动变阻器R的滑片移至_______（填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，接着调节R ，直至电流表Ax满偏，记录此时标准电流表A0的示数I和电阻箱的阻值R 。重复实验，得到多组数据，通过作图处理数据，一般需要作出直线，若纵坐标为I，则横坐标应为_______ ；选择合适的横坐标后正确作出如图丙所示的图像，如果图像的横截距为-a、纵截距为b，则电流表Ax的量程为 _______、内阻为_______。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
14. （10分） 如图为一电流表的原理示意图，质量为m的均匀细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域 abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的-绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于 ab、当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的 cd边重合； 当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小，求：
（1）若要电流表正常工作，请直接写出MN的N端应与电源的正极还是负极相接
（2）当电流表示数为零时，弹簧的伸长量；
（3）若 ，，，，电表的量程是多少
15. （12分） 如图，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为 ，质量为m的粒子（不计重力），粒子的速率都相同。ab为P点附近的一条水平直线，P到直线 ab的距离 Q为直线 ab上一点，它与P点相距 。当直线 ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子可到达Q点； 当ab以上区域只存在平行该平面，方向竖直向下的匀强电场时，水平向左射出的粒子也可到达Q点。（已知s ，）求：
（1）粒子的发射速率；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）仅有磁场时，能到达直线 ab的粒子所用最短时间。
16. （16分） 如图所示，是关于y轴对称的四分之一圆弧，在PQNM区域有均匀辐向电场，PQ与MN间的电压为U. PQ.上均匀分布带正电的粒子，可均匀持续地以初速度为零发射出来，任一位置上的粒子经电场加速后都会从O'进入半径为R、中心位于坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小为B，其中沿+y轴方向射入的粒子经磁场偏转后恰能沿 轴方向射出.在磁场区域右侧有一对平行于x轴且到x轴距离都为R的金属平行板A和K，金属板长均为4R，其中K板接地，A与K两板间加有电压 忽略极板电场的边缘效应.已知金属平行板左端连线与磁场圆相切，在y轴上 处.（不考虑粒子之间的相互作用力）
（1）求带电粒子的比荷 .
（2）求带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围。
（3）若电压 求，到达K板的粒子数与进入平行板的总粒子数的比值。
福州三中2024-2025学年第一学期高三第6次质量检查
物理答案
一、单选题，每题4分
二、多选题，每题6分，漏选得一半
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B D D BD AC AC BD
三、填空题
9.（2分，每空1分）
BS；无
10.（2分，每空1分）
1:2；1:1
11.（4分，每空2分）
；
四、实验题
12.（7分，前3空每空1分，后2两空每空2分）（1）>（2）c（3）没必要
（4）
13.（7分，每空包括画图1分）（1）C；E；（2）；右；（3）；b；
14.（10分）解（1）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从端流向端，因此端应接负极。
（2）电流为零时，设弹簧的伸长量为，则有
得
故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为。
（3）设满量程时通过的电流为，则有
解得
故该电流表的量程是。
答：（1）端应接负极；
（2）当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为；（3）量程是。15.（12分）解（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为，过作的垂线交于点，如图1所示由几何知识可得：
代入数据可得粒子轨迹半径：洛粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得粒子发射速度：
（2）水平向左射出的粒子做类平抛运动，由运动学关系可知：与平方向：
与垂直方向：，由牛顿第二定律得：
解得：
（3）圆弧经点，粒子转过的圆心角最小，如图2所示，
运动时间最短，则，故
则最小圆心角
粒子在磁场中运动的周期
则最短时间
答：（1）粒子的发射速率是；
（2）匀强电场的场强大小是；
（3）仅有磁场时，能到达直线的粒子所用最短时间是。
16.（16分）解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得：，
由已知条件可知，带电粒子在磁场中运动的半径：，
粒子早磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得：；
（2）沿方向入射的带电粒子，在磁场中做圆周运动的圆心为，
对应的圆心角为，离开磁场的出射点在轴上的投影与的距离为：
点的纵坐标：，
同理可得，沿方向入射的带电粒子离开磁场的出射点的纵坐标：
带电粒子进入电场时的坐标范围：
（3）只要沿方向入射的带电粒子打在板上，则从其它位置入射也一定打在板上，
粒子在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律得：，
水平方向：，竖直方向：，
解得：，
从纵坐标进入偏转电场的粒子恰能打到板右边缘，
其进入磁场时的速度与轴夹角为，所以比例：；
答：（1）带电粒子的比荷为；
（2）带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围是：
（3）若电压，到达板的粒子数与进入平行板总粒子数的比值为。
