福建省福州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次質(zhì)量檢測物理試題（含答案）

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福州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次質(zhì)量檢測

物理試題

（完卷時(shí)間75分鐘；滿分100分）

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1．下列四個(gè)物理量中屬于矢量的是（）

A．動(dòng)量B．電流C．磁通量D．電勢

2．指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確的是（）

A．指南針可以僅具有一個(gè)磁極

B．指南針的指向不會(huì)受到附近磁鐵的干擾

C．可根據(jù)指南針的S極指向地理北極來辨別方向

D．在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針會(huì)偏轉(zhuǎn)

3．電子顯微鏡通過電場或磁場構(gòu)成的電子透鏡實(shí)現(xiàn)會(huì)聚或發(fā)散作用，其中一種電子透鏡的電場分布如圖所示，虛線為等勢面，相鄰等勢面間電勢差相等。一電子僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖中實(shí)線所示，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)

B．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢

C．電子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于b點(diǎn)的動(dòng)能

D．電子在a點(diǎn)所受電場力小于b點(diǎn)所受電場力

4．在生活中躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸傷眼睛的情況。如圖所示，假設(shè)手機(jī)和手機(jī)外殼總質(zhì)量約為200g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后手機(jī)未反彈，眼睛受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.15s，取重力加速度g＝10m/s2，下列分析正確的是（）

A．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量方向豎直向上

B．手機(jī)對(duì)眼睛的平均作用力大小約為2.7N

C．手機(jī)對(duì)眼睛的沖量大小約為0.7N·s

D．手機(jī)與眼睛作用過程中手機(jī)的動(dòng)量變化大小約為0.3kg·m/s

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5．有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是（）

A．適量的紫外線照射有利于人體健康

B．紅外線和X射線都有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體

C．電磁波是橫波，且可以在真空中傳播

D．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失

6．如圖，理想變壓器T的原線圈接在電壓為U的交流電源兩端，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，以下說法正確的是（）

A．P向右滑動(dòng)時(shí)，副線圈兩端電壓將變小

B．P向左滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率變小

C．RT溫度升高時(shí)，燈L變亮

D．RT溫度降低時(shí)，適當(dāng)向左滑動(dòng)P可保持燈L亮度不變

7．運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測量可以通過電容式加速度傳感器來實(shí)現(xiàn)。其工作原理如圖所示，R為定值電阻，極板M固定，當(dāng)傳感器加速度變化時(shí)，兩端與輕彈簧相連的極板N只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于傳感器描述正確的是（）

A．靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，電容器的電容為零

B．突然向前加速時(shí)，電容器兩板距離增大，電容減小

C．突然向前加速時(shí)，電流由a向b流過電流表

D．突然向前減速時(shí)，兩極板間的場強(qiáng)將變大

8．如圖所示，水平放置電阻不計(jì)的足夠長光滑平行導(dǎo)軌間距d＝0.2m，右端接電阻R＝0.1Ω，金屬桿MN質(zhì)量m＝0.1kg，有效電阻r＝0.1Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且保持良好接觸，整個(gè)裝置位于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)對(duì)靜止的金屬桿MN施加一水平向右的外力F，力F與速度v的關(guān)系為F＝0.2v＋0.1（N）。下列關(guān)于桿的速度v、桿中的電流i、通過桿的電荷量q和拉力F的功率P隨時(shí)間t變化的圖象，正確的是（）

A．B．C．D．

三、非選擇題：共60分，其中9、10、11為填空題，12、13為實(shí)驗(yàn)題，14、15、16為計(jì)算題

9．（3分）圖甲為某列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，P為介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，則該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿y軸______（選填“正方向”或“負(fù)方向”）；該橫波的傳播速度為______m/s。

甲乙

10．（3分）醫(yī)用光纖內(nèi)窺鏡是光纖在醫(yī)學(xué)上的成功應(yīng)用。如圖，光纖由折射率為n1的內(nèi)芯和折射率為n2的包層構(gòu)成。入射光以某一角度從光纖的端面入射，當(dāng)n1______n2（選填“＞”、“＜”或“＝”）時(shí)，光才能在光纖內(nèi)不斷發(fā)生全反射，實(shí)現(xiàn)在內(nèi)芯中傳播；如果n1＝1.46，光從空氣進(jìn)入內(nèi)芯的入射角i＝30°，則折射角的正弦值為______（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

11．（3分）電磁軌道炮示意圖如圖所示，直流電源電動(dòng)勢為E，兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為d，電阻不計(jì)。炮彈可視為電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），先將單刀雙擲開關(guān)S接1，使電容器完全充電，再將S接2，MN開始向右加速，可判斷磁場方向?yàn)開_____（選填“豎直向上”或“豎直向下”）；MN剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力大小為______（用題中所給物理量符號(hào)表示）。

12．（6分）“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示

甲乙

（1）某次測量中，分劃板中心刻線對(duì)齊某一條亮紋的中心時(shí)，游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺位置如圖乙所示，該讀數(shù)為______mm；

（2）下列說法中正確的是______（填選項(xiàng)前的字母）；

A．去掉濾光片后，光屏上的干涉條紋消失

B．去掉單縫后，光屏上仍然呈現(xiàn)清晰的干涉條紋

C．實(shí)驗(yàn)中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上得到清晰的干涉條紋

（3）若雙縫間距為d，測出雙縫與光屏間的距離L及n條亮紋中心間的距離x，則計(jì)算該單色光波長的表達(dá)式為λ＝______（用題中所給字母表示）。

13．（6分）在“測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中

甲乙丙

（1）電路連線如圖甲所示，其中有一根導(dǎo)線______（選填“①”、“②”或“③”）連接有誤。正確連接后，某次測量中電流表指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為______A。

（2）測得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖丙所示的U—I坐標(biāo)系上，用作圖法求得干電池的電動(dòng)勢E＝______V和內(nèi)阻r＝______Ω。（結(jié)果均保留兩位數(shù)）

14．（11分）無線充電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活中，如圖甲為電動(dòng)汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n、橫截面積為S，勻強(qiáng)磁場平行于線圈M軸線向上。若在Δt時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由0均勻增加到B，則該段時(shí)間內(nèi)，

（1）判斷線圈兩端a和b哪端電勢高；

（2）求通過線圈的磁通量變化量Δφ；

（3）求a和b兩端的電勢差Uab。

甲乙

15．（12分）2023年6月27日全國殘疾人冰壺錦標(biāo)賽和殘奧冰球錦標(biāo)賽拉開序幕。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員將冰壺A以初速度v0＝2m/s從M點(diǎn)水平擲出，沿直線運(yùn)動(dòng)一段距離后與靜止在N點(diǎn)的冰壺B發(fā)生正碰，碰后冰壺A、B的速度大小分別為vA＝0.3m/s、vB＝0.7m/s，碰撞前后A的速度方向不變，運(yùn)動(dòng)中冰壺可視為質(zhì)點(diǎn)且碰撞時(shí)間極短。若冰壺A、B的質(zhì)量均為20kg，與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.015，重力加速度g＝10m/s2。求：

（1）兩冰壺碰撞前冰壺A的速度大小v1；

（2）M、N兩點(diǎn)間的距離s；

（3）通過計(jì)算判斷兩冰壺碰撞是否為彈性碰撞。

16．（16分）跑道式回旋加速器的工作原理如圖所示。兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的邊界平行，相距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向垂直紙面向里。下方P、Q及兩條橫向虛線之間的區(qū)域存在水平向右、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場（兩條橫向虛線之間的區(qū)域?qū)挾群雎圆挥?jì)），方向與磁場邊界垂直。質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P端飄入電場（初速度忽略不計(jì)），多次經(jīng)過電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后，從位于邊界上的出射口C射出時(shí)動(dòng)能為Ek。已知C、Q的距離為d，帶電粒子的重力不計(jì)，求：

（1）粒子從P端第一次加速至Q端的速度v1；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）粒子從P端第一次加速至回到P端所用時(shí)間t；

（4）若有不同帶正電的粒子從P端飄入電場，能從出射口C射出的粒子中比荷的最小值k。

福州市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次質(zhì)量檢測

物理試題答案及評(píng)分參考

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。

1．A2．D3．D4．C

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。

5．AC6．BD7．BD8．AC

三、非選擇題：共60分。

9．正方向（1分）1m/s（2分）10．＞（1分）0.34（2分）

11．豎直向下（1分）（2分）

12．（1）13.50（2分）（2）C（2分）（3）（2分）

13．（1）①（1分）0.40（2分）（2）1.50（2分）1.04（1分）

14．（11分）

解：（1）穿過線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電動(dòng)勢順時(shí)針（從上往下看），則a端電勢高于b端電勢（3分）

（2）穿過線圈的磁通量變化量（3分）

根據(jù)題意得：（1分）

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有（3分）

故（1分）

15．（12分）

（1）兩冰壺碰撞過程中，滿足動(dòng)量守恒，則有mv1＝mvA＋mvB（3分）

代入數(shù)據(jù)解得v1＝1m/s（1分）

（2）冰壺A從開始運(yùn)動(dòng)到與冰壺B碰撞過程中，根據(jù)動(dòng)能定理

得：（3分）

代入數(shù)據(jù)解得s＝10m（1分）

（3）碰撞前兩冰壺的總動(dòng)能為②（1分）

碰撞后兩冰壺的總動(dòng)能為③（1分）

由于Ek1＞Ek2（1分），可知兩冰壺碰撞為非彈性碰撞。（1分）

16．（16分）

（1）第一次加速，由動(dòng)能定理得：（3分）

解得：（1分）

（2）設(shè)粒子從出射口C射出時(shí)的速度大小為vm，此時(shí)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最大，為（1分）

洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律

得：（2分）

粒子從出射口C射出時(shí)的動(dòng)能

解得：（1分）

（3）電場加速