福建省龍巖市2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

福建省部分地市2024屆高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量檢測物理試題2024.1本試卷共8頁，考試時間75分鐘，總分100分。注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示，金鐃山主峰白石頂海拔為1858m，素有“東南秀起第一巔”之稱。一質(zhì)量為60kg的游客從海拔1200m處先乘纜車，后步行約3600m登上白石頂，共用時2小時。重力加速度g取10m/s2，則該游客從乘纜車到登頂?shù)倪^程中（）A.位移大小約為658mB.平均速度大小約為0.50m/sC.克服重力所做的功約為3.95×105JD.克服重力所做功的平均功率約為1.98×105W【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意無法確定游客的初末位置間的距離，所以位移不確定，而游客的豎直位移為658m，故A錯誤；B．由于位移不確定，不能計算平均速度，故B錯誤；C．克服重力所做的功為故C正確；D．克服重力所做功的平均功率約為故D錯誤。故選C。2.2023年10月30日，神舟十六號乘組返回地面前先在軌道①做勻速圓周運(yùn)動，在點變軌后進(jìn)入橢圓軌道②，忽略變軌前后飛船質(zhì)量的變化，則飛船在點變軌后與變軌前相比（）A.線速度變小 B.加速度變小 C.機(jī)械能變大 D.受地球的引力變大【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)變軌原理，飛船在軌道①點減速，做向心運(yùn)動進(jìn)入橢圓軌道②，則飛船在點變軌后與變軌前相比變小，故A正確；BD．根據(jù)萬有引力公式以及牛頓第二定律有飛船在點變軌后與變軌前相比加速度不變，受地球的引力不變，故BD錯誤；C．飛船運(yùn)動軌道越高，飛船的機(jī)械能越大，則飛船在點變軌后與變軌前相比，機(jī)械能變小，故C錯誤。故選A。3.春節(jié)貼“?！弊质敲耖g由來已久的風(fēng)俗，新春佳節(jié)臨近，某同學(xué)正寫“?！弊郑谒阶烂嫔掀戒佉粡埣t紙，并在紅紙左側(cè)靠近邊緣處用“鎮(zhèn)紙”壓住以防止打滑，整個書寫過程中紅紙始終保持靜止，則該同學(xué)在書寫過程中（）A.提筆靜止時，手對毛筆的摩擦力大小與握力成正比B.向下頓筆時，毛筆對紅紙的壓力大于紅紙對毛筆的支持力C.向右行筆時，紅紙對“鎮(zhèn)紙”的靜摩擦力方向向右D.向右行筆時，紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右【答案】D【解析】【詳解】A．提筆靜止時，手對毛筆的摩擦力為靜摩擦力，大小等于重力，故A錯誤；B．毛筆對紅紙的壓力與紅紙對毛筆的支持力是一對相互作用力，大小相等，故B錯誤；C．向右行筆時，鎮(zhèn)紙相對于紙既沒有相對運(yùn)動趨勢，也沒有發(fā)生相對運(yùn)動，紅紙對“鎮(zhèn)紙”沒有靜摩擦力，故C錯誤；D．向右行筆時，紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右，故D正確。故選D。4.如圖所示為餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖，三根完全相同的輕質(zhì)彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接質(zhì)量為的托盤，托盤上放著6個質(zhì)量均為的盤子并處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度大小為，則某顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤對6號盤子作用力的大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤和其他5個盤子的合力為mg，根據(jù)牛頓第二定律有對剩余5個盤子，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立可得托盤對6號盤子作用力的大小為故選A。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.如圖所示為一簡易的靜電除塵器，靜電高壓電源的負(fù)極與礦泉水瓶中的銅絲連接，正極連接鋁片，充入煙塵，通電后煙塵在電場中通過某種機(jī)制帶電，被吸附在了鋁片上，達(dá)到除塵效果，則煙塵（）A.在電場中帶上的是負(fù)電B.在電場中帶上的是正電C.帶電后，向鋁片運(yùn)動的過程中，電勢能減小D.帶電后，向鋁片運(yùn)動的過程中，電勢能增大【答案】AC【解析】【詳解】AB．由于帶電煙塵顆粒被吸附在了鋁片上，即高壓電源的正極，所以煙塵應(yīng)受到指向正極的電場力，說明煙塵顆粒帶負(fù)電，故A正確，B錯誤；CD．由于煙塵運(yùn)動過程中電場力做正功，所以電勢能減小，故C正確，D錯誤。故選AC。6.如圖甲所示，位于敦煌的“超級鏡子電站”是全球最高、聚光面積最大的熔鹽塔式光熱電站，吸收光能后利用熔鹽儲換熱系統(tǒng)實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電。發(fā)電站輸出正弦交流電的功率為，電壓為，利用圖乙所示電路進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，均為理想變壓器。已知輸電線總電阻為，輸電線上損失的功率為，次級變電站兩端的電壓為，則（）A.該發(fā)電站每天接收到的光能為B.輸電線上的電流C.變壓器原副線圈的匝數(shù)比為D.變壓器原副線圈的匝數(shù)比為【答案】BC【解析】【詳解】A．該發(fā)電站每天發(fā)出的電能為光能轉(zhuǎn)化成電能的效率等未知，無法求出接收的光能，故A錯誤；B．由可得輸電線上的電流故B正確；C．發(fā)電站輸出正弦交流電的電流為由可得故C正確；D．變壓器的輸出功率可得所以變壓器原副線圈的匝數(shù)比為故D錯誤。故選BC7.投石機(jī)是我國古代人民智慧的結(jié)晶，《范蕗兵法》中記載：“飛石重十二斤，為機(jī)發(fā)行三百步?！比鐖D所示為某小組自制的投石機(jī)，輕質(zhì)長桿可繞光滑轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，長為，BC長為。將一質(zhì)量的石塊放在A端網(wǎng)袋中，另一質(zhì)量的重物固定于端，初始時A端位于地面上，桿與水平面的夾角為。由靜止釋放后，桿轉(zhuǎn)到豎直位置時將石塊沿水平方向拋出。石塊與重物均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，已知，重力加速度取，則（）A.石塊被拋出瞬間的速度大小為 B.石塊被拋出瞬間的速度大小為C.石塊落地前瞬間重力功率為 D.石塊落地前瞬間重力的功率為【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)機(jī)械能守恒可知，B減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成A、B的動能與A的重力勢能之和，既A、B繞軸做同軸轉(zhuǎn)動，則速度關(guān)系為聯(lián)立可得石塊被拋出瞬間的速度大小為故A錯誤，B正確；CD．石塊拋出后做平拋運(yùn)動，由可得石塊落地前瞬間的豎直速度為則石塊落地前瞬間重力的功率為故C錯誤，D正確。故選BD。8.如圖所示，平面第一、第四象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和。平面內(nèi)有一關(guān)于軸對稱的“呂”形金屬框，尺寸如圖中標(biāo)注，導(dǎo)線彼此絕緣，其交叉點位于軸上。金屬框在外力作用下始終以速度沿軸向右做勻速直線運(yùn)動。已知金屬框的總電阻為時金屬框邊剛好進(jìn)入磁場，則（）A.時刻，金屬框中段電流的方向由到B.時刻，金屬框中電流的大小為C.時刻，金屬框在軸方向上所受安培力的大小為D.到時間內(nèi)，通過金屬框橫截面的電荷量為【答案】AD【解析】【詳解】A．時刻，根據(jù)右手定則，導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為由c到b，即金屬框中會產(chǎn)生方向的感應(yīng)電流；導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為由f到g，即金屬框中會產(chǎn)生方向的感應(yīng)電流，即兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，因為導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電流大，所以金屬框中的電流與導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向相同，故A正確；B．時刻，導(dǎo)線產(chǎn)生的電動勢為導(dǎo)線產(chǎn)生的電動勢為因為兩者方向相反，所以金屬框中產(chǎn)生的電動勢為根據(jù)歐姆定律，金屬框中的電流為故B錯誤；C．時刻，根據(jù)左手定則，各在y軸方向上有受力的導(dǎo)線受力分析如圖各邊受力大小為則金屬框在y軸方向上受到安培力為故C錯誤；D．到時間內(nèi)，根據(jù)解得所以，通過金屬框橫截面的電荷量為故D正確。故選AD三、非選擇題：本題共8題，共60分。9.光纖在通信、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。如圖所示，光纖由內(nèi)芯和包層構(gòu)成，為使入射光能在光纖內(nèi)發(fā)生全反射，實現(xiàn)在內(nèi)芯中傳播，要求內(nèi)芯折射率_____________（選填“大于”“等于”或“小于”）包層折射率。已知，光從空氣進(jìn)入內(nèi)芯時，折射角的正弦值，則入射角正弦值_____________?！敬鸢浮竣?大于②.【解析】【詳解】[1]為使入射光能在光纖內(nèi)發(fā)生全反射，實現(xiàn)在內(nèi)芯中傳播，要求內(nèi)芯折射率大于包層折射率，即[2]根據(jù)折射定律入射角正弦值10.一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿軸正方向傳播，如圖甲所示，為傳播方向上相距的兩質(zhì)點。當(dāng)波剛傳播到質(zhì)點A時開始計時，時質(zhì)點B第一次處于波谷。已知質(zhì)點A的振動圖像如圖乙所示，則該簡諧橫波在該介質(zhì)中傳播速度為_____________，波長為_____________?！敬鸢浮竣?20②.16【解析】【詳解】[1]由圖乙可知波的周期為，波源向上起振，則質(zhì)點B從起振到第一次處于波谷經(jīng)歷的時間為時質(zhì)點B第一次處于波谷，則簡諧橫波在該介質(zhì)中傳播速度為[2]波長為11.如圖所示，兩個質(zhì)量均為的小環(huán)（直徑略大于桿）套在一水平放置的粗糙長桿上，兩根長度均為l的輕繩一端系在小環(huán)上，另一端系在質(zhì)量也為的木塊上，兩個小環(huán)之間的距離為，此時小環(huán)恰好保持靜止。已知重力加速度為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則桿對每個小環(huán)的支持力大小為_____________，小環(huán)與桿之間的滑動摩擦因數(shù)為_____________。【答案】①.②.【解析】【詳解】[1][2]設(shè)輕繩與水平方向的夾角為，以木塊為對象，根據(jù)受力平衡可得由幾何關(guān)系可得可得則輕繩拉力為以小環(huán)為對象，根據(jù)受力平衡可得，則小環(huán)與桿之間的滑動摩擦因數(shù)為12.某小組探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”。（1）如圖甲所示，小組成員用試觸的方法確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。實驗表明，如果電流從正接線柱流入，指針將向右偏轉(zhuǎn)，反之向左偏轉(zhuǎn)。（2）如圖乙所示，小組成員研究了磁體N、S極沿不同方向運(yùn)動時所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向及感應(yīng)電流的磁場方向，實驗記錄如下：磁體磁場的方向向下向下向上向上通過線圈的磁通量的變化增大減小增大減小指針偏轉(zhuǎn)的方向左右右左感應(yīng)電流的磁場方向向上向下向下向上下列判斷中正確的是_____________；A．感應(yīng)電流的磁場方向和磁體的磁場方向一定相反B．感應(yīng)電流的磁場方向和磁體的磁場方向一定相同C．磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向和磁體的磁場方向一定相反D．磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向和磁體的磁場方向一定相反（3）根據(jù)以上實驗探究過程，可以得到結(jié)論：影響感應(yīng)電流方向的因素有_____________；A．原磁場的方向B．磁通量的變化情況C．線圈的匝數(shù)D．線圈的繞線情況（4）某螺線管線圈繞線標(biāo)識模糊，現(xiàn)通過如圖丙所示的實驗確認(rèn)其繞線方向。當(dāng)磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針向右偏，則該螺線管線圈的繞線方向是圖丁中的_____________（選填“a”或“b”）?！敬鸢浮竣?C②.AB##BA③.b【解析】【詳解】（2）[1]由表中實驗信息可知，在實驗中，當(dāng)穿過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同，由此可知：穿過閉合回路的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同；當(dāng)穿過線圈的磁通量增加，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反，由此可知：穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反。故選C。（3）[2]根據(jù)以上實驗探究過程，可以得到結(jié)論：影響感應(yīng)電流方向的因素有原磁場的方向、磁通量的變化情況。故選AB。（4）[3]已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入，當(dāng)磁鐵N極插入螺線管時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加，螺線管上端應(yīng)為N極，下端為S極，又電流表指針向右偏，可知電流方向是由負(fù)電流表接線柱流出至螺線管上端接線柱，由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如b圖所示。13.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來探究加速度與物體受力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）該同學(xué)的主要實驗步驟如下：A．將小車置于帶有定滑輪的木板上，將紙帶穿過打點計時器后掛在小車尾部；B．在細(xì)繩一端掛上重物，另一端通過定滑輪系在小車前端，用薄墊塊將木板一端墊高，調(diào)整其傾斜程度，直至小車運(yùn)動時打點計時器在紙帶上打出的點分布均勻為止，以平衡摩擦力；C．將小車靠近打點計時器，將小車由靜止釋放后開啟打點計時器，在紙帶上打出一系列點，據(jù)此計算出小車的加速度；D．保持小車質(zhì)量不變，增加重物的質(zhì)量（遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），重復(fù)實驗，將小車所受的不同拉力（重物重力）與相應(yīng)計算出的加速度記錄下來；E．保持重物質(zhì)量不變，增加或減少小車上的砝碼以改變小車的質(zhì)量，重復(fù)實驗，將小車的質(zhì)量與相應(yīng)的加速度記錄下來。該同學(xué)以上操作中有明顯錯誤的有_____________（用步驟前的字母表示）；（2）實驗中得到了一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示，已知打點計時器所接的交流電源的頻率為，圖中相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，由該紙帶可求得小車加速度的大小為_____________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）實驗中，保持重物質(zhì)量（遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量）不變，向小車上添加砝碼多次改變小車質(zhì)量，記錄下加速度與小車上所加砝碼質(zhì)量，通過電腦擬合得到圖像如圖丙所示，圖中和已知，則懸掛重物的重力為_____________?！敬鸢浮竣?BC##CB②.0.82③.【解析】【詳解】（1）[1]該同學(xué)以上操作中有明顯錯誤的有步驟BC；其中步驟B在平衡摩擦力時不掛重物；步驟C應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶；（2）[2]計數(shù)周期該紙帶可求得小車加速度的大小為（3）[3]重物重力為G，小車質(zhì)量為M，由可得當(dāng)，加速度無窮大，既可得當(dāng)時，，可得懸掛重物的重力為14.隨著科技的發(fā)展，汽車無人駕駛技術(shù)日益成熟。某自動配送小型無人駕駛貨車質(zhì)量為，額定功率為。某次試運(yùn)行測試時，進(jìn)行了如下操作：（1）貨車由靜止啟動做勻加速直線運(yùn)動，內(nèi)前進(jìn)了，求末速度的大??；（2）在進(jìn)行貨車避障能力測試時，該車以速度勻速行駛，正前方處突然出現(xiàn)障礙物，從探測到障礙物到作出有效操作的時間為，則該車至少應(yīng)以多大的加速度剎車才能避免碰撞？（3）該貨車在平直道路行駛，所受阻力為其重力的0.1倍，某時刻輸出功率為，速度大小為，重力加速度取，求此時貨車加速度的大小?！敬鸢浮浚?）3m/s；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由可得末速度的大小（2）設(shè)最小加速度大小為a2，由題意可得代值求得剎車的加速度最小為（3）由可得速度大小為時的牽引力為由牛頓第二定律可得此時貨車加速度的大小15.2023年12月11日，我國高能同步輻射光源（HEPS）加速器儲存環(huán)主體設(shè)備安裝閉環(huán)。扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動軌跡發(fā)生扭擺，其簡化模型如圖：寬度均為的條形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ邊界豎直，區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅲ內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。一電子從靠近平行板電容器板處由靜止釋放，經(jīng)電場加速后平行于紙面射入?yún)^(qū)域Ⅰ，射入時速度與水平方向夾角在范圍內(nèi)可調(diào)。已知極板間電壓為，電子的電荷量大小為，質(zhì)量為，重力不計。（1）若時電子恰好不能從區(qū)域Ⅰ右邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）若時電子恰好不能從區(qū)域Ⅰ右邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第（2）問中的，求電子從進(jìn)入?yún)^(qū)域到離開區(qū)域Ⅲ所用的最短時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】詳解】（1）電子射出電場時解得若時電子恰好不能從區(qū)域Ⅰ右邊界射出，則運(yùn)動半徑根據(jù)解得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（2）若時電子恰好不能從區(qū)域Ⅰ右邊界射出，則解得根據(jù)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第（2）問中的，則粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為當(dāng)時