2024届福建省部分地市高三下学期4月诊断检测（三模）物理试题含答案.pdf

保密启用前准考证号_姓名_（在此卷上答题无效）（在此卷上答题无效）20232024 学年福州市高三年级第三次质量检测学年福州市高三年级第三次质量检测物理试题物理试题2024.4本试卷共本试卷共 6 页，考试时间页，考试时间 75 分钟，总分分钟，总分 100 分。分。注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改如需改动，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。本试卷上无效。3考试结束后，将答题卡交回。考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。一项符合题目要求。1福厦高铁是中国首条设计速度达 350km/h 的跨海高铁，自福州向南经莆田、泉州、厦门，终至漳州，其线路如图所示。一高速列车从福州南站出发行驶 230km 抵达厦门北站，历时 1 小时，已知列车使用电能进行供能且平均功率约为 5600kW，则列车从福州南站行驶到厦门北站的过程中（）A最大速度“350km/h”约为 1260m/sB位移大小为 230kmC平均速率约为 230m/sD消耗的电能约为102 10 J2某小组在实验室进行平行板电容器特性研究时，不小心转动其中一极板而使其发生倾斜，已知两板带有等量异种电荷，则两极板之间的电场线分布情况可能正确的是（）ABCD3如图所示为某手机防窥膜的原理简化图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度相等、方向与屏幕垂直。从手机屏幕上相邻两吸光屏障中点 O 发出的光线经透明介质由吸光屏障边缘射入空气，在空气中的出射角称为可视角度，可视角度越小防窥效果越好，则下列做法中能提高防窥效果的是（）A增大手机屏幕亮度B增大相邻两吸光屏障间距C减小防窥膜的厚度D减小透明介质的折射率4某博物馆发起了一项“单手拿金砖”的挑战。如图所示，静置在桌面上金砖的纵截面为上窄下宽的梯形，挑战者用单手捏住金砖 a、b 两侧面，竖直拿起金砖并保持 25 秒以上即挑战成功。已知金砖质量为 25kg，截面底角为71，手与金砖间的动摩擦因数为 0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取210m/s，sin710.95，cos710.33，若要缓慢竖直拿起金砖，挑战者对 a 侧面的压力至少约为（）A2500NB2000NC1500ND300N二、双项选择题：本题共二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。5汽油发动机内经过压缩的汽油与空气混合物需要火花塞来点燃。某汽油发动机火花塞需要高达 10kV 的电压才能点火，如图所示为其工作原理图。闭合点火开关，凸轮不断旋转，使断电器触点不断开闭，当断电器触点闭合时，电压为 12V 的电源、断电器和变压器原线圈构成闭合回路，当断电器触点被凸轮顶开时，原线圈中电流急剧减小，变压器铁芯中的磁通量急剧变化，副线圈感应产生高压，使火花塞产生电火花，则（）A该变压器为升压变压器B该变压器为降压变压器C原线圈回路中的电源可为直流电源D原线圈回路中的电源必须使用交流电源6如图所示，水平放置的轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一放置在光滑绝缘水平面上的带正电小球，水平面上方存在水平向右的匀强电场。初始时弹簧处于压缩状态，将小球由静止释放，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则在小球向右运动的过程中（）A弹簧恢复原长时，小球的速度最大B小球速度为零时，小球的加速度最大C小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能与初始时相等D小球运动到最右端时，弹簧的弹性势能比初始时的大7科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74sM（sM为太阳质量）的致密白矮星与质量约为0.33sM的热亚矮星两颗恒星组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间 t 的变化情况如图所示，亮度可用“星等”进行描述，图中实线为实验数据经最佳拟合得到的正弦曲线。已知太阳质量302 10 kgsM，引力常量11226.67 10N m/kgG，则（）A该双星系统的运转周期约为 615sB该双星系统的运转周期约为 1230sC两星体之间的距离约为61.8 10 mD两星体之间的距离约为81.8 10 m8如图甲所示，M、N 是两根固定在水平面内的平行金属长导轨，导轨间距为 L，电阻不计。两虚线 PQ、ST 与导轨垂直，PQ 左侧存在竖直向上的匀强磁场，ST 右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B。质量为 m 的金属棒 ab 与导轨垂直，静置在左侧磁场中。位于两虚线之间的金属棒 cd 与导轨夹角为，在外力作用下以速度 v 向右始终做匀速直线运动，从 c 端进入右侧磁场时开始计时，回路中的电流 i 随时间t 的变化关系如图乙所示，图中10 t部分为直线，12 tanLtv，1I、2I为已知量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）Acd 棒全部进入磁场时，cd 棒产生的电动势大小为 BLvB1t时刻 cd 棒所受的安培力大小为12BI LC12t时刻 ab 棒的速度大小为2112IvID11 2tt时间内，通过回路某截面电荷量为1 1mvI tBL三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 8 题，共题，共 60 分。分。9（3 分）在均匀介质中，位于坐标原点的波源从0t 时刻开始沿 y 轴做简谐运动，形成沿 x 轴正方向传播的简谐横波，0.2st 时的波形如图所示，此刻平衡位置在0.8mx 处的质点刚开始振动，则波源的起振方向沿 y轴_（选填“正”或“负”）方向，这列波的周期为_s。10（3 分）用不同频率的光照射锌板的表面，可得光电子最大初动能kE随入射光频率 v 的变化图像如图所示，图线与横轴、纵轴的截距分别为 a、b，则锌的逸出功为_，普朗克常量 h 可表示为_。（结果均用a、b 表示）11（3 分）如图所示，一定质量的理想气体从状态 a 沿 abc 到达状态 c 的过程中，气体吸热 200J，对外做功 80J，从状态 c 沿曲线 ca 到状态 a 的过程中，外界对气体做功 50J，则 ca 过程中气体_（选填“吸收”或“放出”）的热量数值为_J。12（6 分）如图甲所示为一“梯子形”的金属框架，其中各横杆完全相同、间距均匀且与边框垂直。某同学使用该框架结合光电门的多组计时功能，利用如图乙所示的实验装置来验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为 g。（1）实验步骤如下：用游标卡尺测量横杆的挡光长度 d，其读数如图丙所示，则d _mm；用刻度尺测出相邻横杆间的间距 L，L 远大于 d；如图乙所示，将光电门固定在铁架台上并伸出桌面，将金属框架竖直放在光电门正上方，横杆保持水平；静止释放金属框架，下落过程中横杆始终保持水平，依次记录 15 号横杆经过光电门时的挡光时间。（2）利用步骤所得各横杆的挡光时间 t，作出21t与对应的横杆序号 n 之间的关系如图丁所示，由图像可知，在本次实验中金属框架由静止释放时，1 号横杆距光电门中心的距离_L（选填“大于”“小于”或“等于”）。（3）若图丁中21nt图像的斜率k _（用 g，d，L 表示），则说明金属框架下落过程中机械能守恒。13（6 分）钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高等优点。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的路端电压 U 与电流 I 的关系。所用器材有：光强可调的光源、钙钛矿电池、电压表、电流表、滑动变阻器 R、开关 S 以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变，电流表和电压表均可视为理想电表。（1）按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器 R 的滑片调至最左端。闭合电键 S，用一定强度的光照射电池，保持光照强度不变，调节滑动变阻器 R，记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数 U、I，并描绘出IU图线如图乙中曲线 a 所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势E _V（结果保留三位有效数字）。（2）对曲线 a 进行分析，当电流超过 1.00mA 时，内阻随电流的增大而_（选填“增大”或“减小”）；当电流为 0.50mA 时，电池内阻约为_（结果保留三位有效数字）。（3）减小光照强度后，重复实验并描绘出IU图线如图乙中曲线 b 所示。（4）将滑动变阻器的滑片 P 滑动到某位置并保持不变，在曲线 a 对应的光照强度下，电路中的路端电压为0.90V，则在曲线 b 对应的光照强度下，外电路消耗的电功率约为_mW（结果保留两位有效数字）。14（12 分）太极柔力球运动融合了太极拳和现代竞技体育特征，是一项具有民族特色的体育运动项目。某次训练时，运动员舞动球拍，球拍带动小球在竖直平面内做匀速圆周运动，小球始终与球拍保持相对静止，其运动过程如图乙所示，小球做圆周运动的半径为 0.8m，A 点为圆周最高点，B 点与圆心 O 等高，C 点为最低点。已知小球质量为 0.1kg，在 C 点时球与球拍间的弹力大小为 3.0N，重力加速度 g 取210m/s，不计空气阻力，求：（1）小球在 C 点的速度大小；（2）小球从 C 运动到 A 的过程中，球拍对小球做功的平均功率；（3）小球运动到 B 点时，球拍对小球的作用力大小。15（12 分）如图所示，在 xOy 平面直角坐标系中，虚线OO与 x 轴正方向的夹角为60，OO与 y 轴之间存在垂直纸面向里的匀强磁场（边界存在磁场），第二象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场。一质量为 m、带电量为0q q的粒子从 x 轴负半轴的 P 点以初速度0v进入电场，0v与 x 轴正方向的夹角为60，经电场偏转后从点()0,ML垂直 y 轴进入磁场，粒子恰好不从OO边界射出磁场。不计粒子重力，求：（1）电场强度 E 的大小；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）粒子从 P 点进入电场到再次回到 x 轴的时间。16（15 分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上 AB、BC 段长度分别为 L、2L，BC 段粗糙，斜面其余部分均光滑，底端 D 处固定一垂直于斜面的挡板。两块质量分布均匀的木板 P、Q 紧挨着放在斜面上，P的下端位于 A 点。将 P、Q 从图示位置由静止释放，已知 P、Q 质量均为 m，长度均为 L，与 BC 段的动摩擦因数均为tan，重力加速度为 g，求：（1）木板 P 刚到 B 点时速度的大小；（2）木板 P 刚好完全进入 BC 段时，P、Q 之间弹力的大小；（3）若木板 Q 刚好完全离开 BC 段时木板 P 还未与挡板发生碰撞，求此时 P 速度的大小；（4）若木板 Q 刚好完全离开 BC 段时恰好与木板 P 发生碰撞，求此次碰撞后木板 Q 速度减为零时其下端到C 点的距离。已知木板 P 与挡板及木板 Q 之间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。福建省部分地市福建省部分地市 2024 届高中毕业班届高中毕业班 4 月诊断性质量检测月诊断性质量检测物理试题答案及评分参考物理试题答案及评分参考2024.4一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。一项符合题目要求。1-4：DCDA二、双项选择题：本题共二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1AC2BD3BD4AC三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 8 题，共题，共 60 分。分。9【答案】负（2 分）：0.3（1 分）【解析】根据沿 x 轴正方向传播的简谐横波中，平衡位置在0.8mx 处的质点刚开始振动，根据波形图可得该质点起振方向沿 y 轴负方向，则波源的起振方向沿 y 轴负方向。根据波形图可得波长1.2m，波速为4m/sxvt，周期为0.3sTv，10【答案】b（2 分）；ba（1 分）【解析】根据光电效应方程有mkEhvW，结合图像可知纵截距Wb，得逸出功Wb，斜率bha，得普朗克常量bha。11【答案】放出（1 分）；170（2 分）【解析】气体从a沿abca回到状态a的过程中，由热力学第一定律可知：1122UWQWQ，则208020050Q，解得2170JQ ，即放出热量的数值为 170J12【答案】2.5（2 分）；大于（2 分）；22gLd（2 分）【解析】（1）由图丙可知，2.5mmd；（2）观察可知当第 0 号横杆通过光电门时，速度不为零，可知距离大于 L。或设由静止释放时，1 号横杆距光电门中心的距离为 h，下落加速度为 a，则22212(1)2()2nvda hnLa hLaL nt，由图丁可知，当0n 时，210t即hL；（3）如果机械能守恒则221(1)()2dmmg hnLmg hLmgL nt，故图像斜率22gLkd13【答案】（1）1.05（2 分）（2）增大（1 分）180（1 分）（4）0.33（2 分）【解析】（1）由图可知，0l 时，1.05VE。（2）由图可知，根据UEIr，对于图中的,0E和图像上的11,U I两点，内阻110EUrI为该点与(),0E连线斜率倒数的绝对值。当电流超过 1mA 时，该连线斜率倒数的绝对值随电流的增大而增大，故内阻随电流的增大而增大。当电流为 0.50mA 时，由图知路端电压0.96VU，根据UEIr可得此时内阻约为 180。（4）寻找 a 曲线 0.9V 时对应的坐标点，连接原点该点交曲线 b 于(0.61V,0.54mA)，0.33mWPUI 。14（12 分）（1）在 C 点时，由牛顿第二定律2vNmgmr（3 分）解得：4m/sv（1 分）（2）小球从 C 运动到 A 的过程中，所用时间为 t则rtv（1 分）由动能定理20Wmg r（2 分）WPt（1 分）解得：82.55WP（1 分）（3）小球运动到 B 点时，设球拍对球的作用力为 F，合力提供向心力，由力的合成规则222()FFmg向（2 分）其中2vFmr向解得：5NF（1 分）15（12 分）（1）粒子进入电场，y 轴方向有：0sinvvv（1 分）Eqma（1 分）22yvaL（1 分）得：2038mvEqL（1 分）（2）粒子进入磁场速度0cosxvv（1 分）2xxvqv Bmr（1 分）几何关系cosrrL，得3Lr（1 分）得：032mvBqL（1 分）（3）第一次进入电场：2112Lat（1 分）磁场圆周时间：2xrtv（1 分）再次进入电场：23122Lrat（1 分）总时间：123tttt得0(4 324)3Ltv（1 分）16（15 分）（1）从两木板由静止释放到木板 P 刚到 B 点，对两木板组成的整体212sin202BmgLmv（2 分）得：2sinBvgL（1 分）（2）木板 P 刚好完全进入 BC 段时，对两木板组成的整体2sincos2mgmgma（2 分）对木板 Q：sinmgNma（1 分）得：1sin2Nmg（1 分）（3）木板 P、Q 进入 BC 段时仍相对静止，所受摩擦力大小随着进入 BC 的长度线性增加从两木板白静止释放到木板 P 刚到 C 点，对两木板组成的整体202cos123 sin22022cmgmgLLmv（1 分）得：2sinCvgL木板 P 开始冲出 C 点后，木板 P 加速，木板 Q 匀速，两者分离，木板 P 滑过 C 点过程220cos11sin222ccmgmgLLmvmv（1 分）得：5sinCvgL（1 分）（4）PQ 碰撞时 P、Q 的速度大小各为222 sinPCvvgL，7sinPvgL（1 分）5sinQCvvgLPQ 发生弹性碰撞时，以沿斜面向上为正方向，则有PQPQmvmvmvmv（1 分）222211112222PQPQmvmvmvmv（1 分）得：5sinPvgL，7sinQvgL设 C 点以上的粗糙部分长度足够，设 Q 减速为零时下端离 C 点距离为 x，从碰后到 Q 静止20cos1()sin(cos)022Qmgmg xLLmgxmv （1 分）得：xL（1 分）