2024-2025學(xué)年福建省連城一中高三下期末聯(lián)考物理試題含解析

2024-2025學(xué)年福建省連城一中高三下期末聯(lián)考物理試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、如圖所示，一沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在豎直高度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)（寬度足夠大），該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的．有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場(chǎng)上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場(chǎng)區(qū)域．已知當(dāng)線框的ab邊到達(dá)MN時(shí)線框剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)（以此時(shí)開始計(jì)時(shí)），以MN處為坐標(biāo)原點(diǎn)，取如圖坐標(biāo)軸x，并規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，則關(guān)于線框中的感應(yīng)電流與ab邊的位置坐標(biāo)x間的以下圖線中，可能正確的是A． B．C． D．2、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()A． B． C． D．3、某靜電場(chǎng)中有電場(chǎng)線與x軸重合，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)φ分布如圖所示，圖線關(guān)于縱軸對(duì)稱,則()A．x1處和－x1處場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．x1處和－x2處場(chǎng)強(qiáng)大小相等C．某帶電粒子在x2處和－x2處電勢(shì)能相等 D．某帶電粒子在x2處的電勢(shì)能大于在－x2處的電勢(shì)能4、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示，則（）A．t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B．t=0.01s時(shí)線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為300VD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz5、如圖，某同學(xué)將一足球靜止擺放在收納架上。他估測(cè)得足球的直徑約為20cm，質(zhì)量約為0.48kg，收納架兩根平行等高的橫桿之間的距離d約為12cm。忽略足球的形變以及球與橫桿之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，則可估算出一根橫桿對(duì)足球的彈力約為（）A．2.4N B．3.0N C．4.0N D．4.8N6、某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量金屬鋁的逸出功，經(jīng)討論設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)方法是：把鋁板平放在桌面上，刻度尺緊挨著鋁板垂直桌面放置，靈敏度足夠高的熒光板與鋁板平行，并使整個(gè)裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；讓波長(zhǎng)為λ的單色光持續(xù)照射鋁板表面，將熒光板向下移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)熒光板與鋁板距離為d時(shí)，熒光板上剛好出現(xiàn)輝光。已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為c，電子電量為e，質(zhì)量為m。下列說法正確的是（）A．金屬鋁的逸出功為B．從鋁板逸出的光電子最大初動(dòng)能為C．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)過程中熒光板上的輝光強(qiáng)度可能保持不變D．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)到某一位置，并增大入射光波長(zhǎng)，板上的輝光強(qiáng)度一定增強(qiáng)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、最近幾十年，人們對(duì)探測(cè)火星十分感興趣，先后發(fā)射過許多探測(cè)器。稱為“火星探路者”的火星探測(cè)器曾于1997年登上火星。在探測(cè)器“奔向”火星的過程中，用h表示探測(cè)器與火星表面的距離，a表示探測(cè)器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度，a隨h變化的圖像如圖所示，圖像中a1、a2、h0以及萬有引力常量G己知。下列判斷正確的是（）A．火星的半徑為B．火星表面的重力加速度大小為C．火星的第一宇宙速度大小為D．火星的質(zhì)量大小為8、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)其圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的倍，則以下說法正確的是A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為B．汽車速度為時(shí)的加速度為C．汽車的額定功率為100

kWD．汽車的最大速度為80

9、如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)突然加速到v3后沿曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡與軌道2交于B點(diǎn)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點(diǎn)時(shí)加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時(shí)，系統(tǒng)的引力勢(shì)能為（取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），物體沿AB曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能為零。則下列說法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?0、為了測(cè)定一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小，小明所在的物理興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn)：用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，上端固定于O點(diǎn)，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），如圖所示，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，擺到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后又從B點(diǎn)向A點(diǎn)擺動(dòng)，如此往復(fù)．小明用測(cè)量工具測(cè)量與水平方向所成的角度θ，剛好為60°．不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．在B點(diǎn)時(shí)小球受到的合力為0B．電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為C．小球從A運(yùn)動(dòng)到B，重力勢(shì)能減小D．小球在下擺的過程中，小球的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先減小后增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示是測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的一種裝置．把一個(gè)體積很小的電阻為R、匝數(shù)為N、面積為S的測(cè)量線圈L放在通電螺線管內(nèi)待測(cè)處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測(cè)量線圈跟測(cè)量電量的儀器G表串聯(lián)．當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，G表可測(cè)得瞬間流過測(cè)量線圈的電量ΔQ，則：（1）（多選題）測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B所依據(jù)的物理規(guī)律是_______．A．法拉第電磁感應(yīng)定律和焦耳定律B．閉合電路歐姆定律和焦耳定律C．法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律D．法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（2）用此方法測(cè)量通電螺線管內(nèi)軸線處磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為B=______________．12．（12分）測(cè)量電壓表內(nèi)阻(量程為3V)的實(shí)驗(yàn)如下：(1)用多用電表粗略測(cè)量，把選擇開關(guān)撥到“×10”的歐姆擋上，歐姆調(diào)零后，把紅表筆與待測(cè)電壓表________(選填“正”或“負(fù)”)接線柱相接，黑表筆與另一接線柱相接；(2)正確連接后，多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應(yīng)該換用________(選填“×1”或“×100”)擋，重新歐姆調(diào)零后測(cè)量，指針位置如圖甲所示，則電壓表內(nèi)阻約為________Ω；(3)現(xiàn)用如圖乙所示的電路測(cè)量，測(cè)得多組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，作出—R圖象如圖丙所示．若圖線縱截距為b，斜率為k，忽略電源內(nèi)阻，可得RV＝_______；(4)實(shí)驗(yàn)中電源內(nèi)阻可以忽略，你認(rèn)為原因是______。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）將輕質(zhì)彈簧豎立在水平地面上在其頂端將一質(zhì)量為3m的物體由靜止釋放當(dāng)彈簧被壓到最短時(shí)，彈簧壓縮量為l。QN是一水平光滑軌道，N端與半徑為l的光滑半圓管道相切，管道的直徑MN豎直，如圖所示。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在Q點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的小球P接觸但不連接。用外力緩緩?fù)苿?dòng)小球P，將彈簧壓縮后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，半圓管道的管口略大于小球直徑。求：（1）小球P到達(dá)M點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力；（2）小球P離開管道后落回到NQ上的位置與N點(diǎn)間的距離。14．（16分）角反射器是由三個(gè)互相垂直的反射平面所組成，入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車尾燈也用到了這一裝置。如圖所示，自行車尾燈左側(cè)面切割成角反射器陣列，為簡(jiǎn)化起見，假設(shè)角反射器的一個(gè)平面平行于紙面，另兩個(gè)平面均與尾燈右側(cè)面夾角，且只考慮紙面內(nèi)的入射光線。(1)為使垂直于尾燈右側(cè)面入射的光線在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿足什么條件？(2)若尾燈材料的折射率，光線從右側(cè)面以角入射，且能在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射，求滿足的條件。15．（12分）如圖所示，在一個(gè)傾角為的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，由靜止釋放一個(gè)長(zhǎng)度為的木板，木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。當(dāng)長(zhǎng)木板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí)，在木板的下端輕輕放上一個(gè)質(zhì)量與木板相同的小煤塊，小煤塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度的大小，，，結(jié)果可用根號(hào)表示。求：（1）剛放上小煤塊時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度的大小和煤塊的加速度的大??；（2）小煤塊從木板哪一端離開？煤塊從放上到離開木板所需時(shí)間是多少？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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、D【解析】

A.由于ab邊向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則可以判斷出，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd，沿逆時(shí)針方向，故在圖像中，的這段距離內(nèi)，電流是正的；線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，穿過線框的磁通量沒有變化，故其感應(yīng)電流為0；當(dāng)線框的ab邊從磁場(chǎng)的下邊出來時(shí)，由于其速度要比ab邊剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)的速度大，故其感應(yīng)電流要比大，感應(yīng)電流的方向與ab邊剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)相反；由于ab邊穿出磁場(chǎng)時(shí)其速度較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大，且其電流與線框的速度成正比，即線框受到的安培力與線框的速度也成正比，與剛?cè)氪艌?chǎng)時(shí)線框受到的平衡力做對(duì)比，發(fā)現(xiàn)線框受到的合外力方向是向上的，即阻礙線框的下落，且合外力是變化的，故線框做的是變減速直線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電流也是非均勻變化的，故AB錯(cuò)誤；C.再就整體而言，線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能要大于穿入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能，故穿出時(shí)的電流要大于，所以C錯(cuò)誤，D正確．2、B【解析】

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場(chǎng)Ⅰ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場(chǎng)寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場(chǎng)Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場(chǎng)寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ；然后粒子在磁場(chǎng)Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ；最后，粒子在磁場(chǎng)Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故選B。3、C【解析】

AB．φ—x圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度，x1處和-x1處場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，x1處和-x2處場(chǎng)強(qiáng)大小不相等，故AB錯(cuò)誤；CD．在x2處和-x2處電勢(shì)相等，根據(jù)Ep=qφ知某帶電粒子在x2處和-x2處電勢(shì)能相等，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。4、B【解析】

由圖乙可知特殊時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)，可判處于那個(gè)面上；由圖像還可知電動(dòng)勢(shì)的峰值和周期。根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動(dòng)勢(shì)的有效值；根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可求頻率?！驹斀狻緼．由圖乙知t=0.005s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，磁通量的變化率最大，但線圈與磁場(chǎng)平行磁通量為零，故A錯(cuò)誤。B．由圖乙可知t=0.01時(shí)刻，e=0，說明此時(shí)線圈正經(jīng)過中性面，故B正確。CD．由圖乙可知，該交變電流的周期為T=0.02s，電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=311V。根據(jù)正弦式交變電流有效值和峰值的關(guān)系可得，該交變電流的有效值為據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得，該交變電流的頻率為故CD錯(cuò)誤。故選B。本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識(shí)，注意會(huì)由圖像得出線圈從何處開始計(jì)時(shí)，并掌握正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系。5、B【解析】

設(shè)每根橫桿對(duì)足球的彈力方向與豎直方向夾角為α，由幾何關(guān)系可知對(duì)足球豎直方向有解得FN=3N故選B。6、A【解析】

AB．從鋁板中逸出的光電子具有最大初動(dòng)能的電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的直徑為d，則由解得最大初動(dòng)能金屬鋁的逸出功為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．將熒光板繼續(xù)向下移動(dòng)，則達(dá)到熒光板的光電子會(huì)增加，則移動(dòng)過程中熒光板上的輝光強(qiáng)度要增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．增大入射光波長(zhǎng)，則光電子最大初動(dòng)能減小，則光子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大半徑減小，則達(dá)到板上的電子數(shù)減小，則板上的輝光強(qiáng)度不一定增強(qiáng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

AD．分析圖象可知，萬有引力提供向心力當(dāng)時(shí)聯(lián)立解得，火星的半徑火星的質(zhì)量A錯(cuò)誤D正確；B．當(dāng)h=0時(shí)，探測(cè)器繞火星表面運(yùn)行，火星表面的重力加速度大小為a1，B正確；C．在火星表面，根據(jù)重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C錯(cuò)誤。故選BD。8、AC【解析】由速度時(shí)間圖線知，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=m/s2＝4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，解得牽引力F=f+ma=1000+4000N=5000N，故A正確．汽車的額定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW，汽車在25m/s時(shí)的牽引力F′＝N＝4000N，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度，故B錯(cuò)誤，C正確．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則最大速度，故D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：本題考查了汽車恒定加速度啟動(dòng)的問題，理清整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解，知道牽引力等于阻力時(shí)，汽車的速度最大．9、AD【解析】

AB．在軌道1運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在軌道2運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在B點(diǎn)時(shí)由可得則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項(xiàng)D正確。故選AD。10、BC【解析】試題分析：小球在B點(diǎn)受重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，故合力一定不為零，故A錯(cuò)誤；小球由A到B的過程中，由動(dòng)能定理可得：mgLsinθ-EqL（1-cos60°）=0，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，選項(xiàng)B正確；小球從A運(yùn)動(dòng)到B，重力做正功，W=mgh=mgLsinθ，故重力勢(shì)能減小mgLsinθ=，故C正確；小球在下擺過程中，除重力做功外，還有電場(chǎng)力做功，故機(jī)械能不守恒，但機(jī)械能和電勢(shì)能總能力之和不變，故D錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：動(dòng)能定理；能量守恒定律三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、CDRΔQ/NS【解析】

當(dāng)閉合開關(guān)L的瞬間，穿過線圈L的磁通量發(fā)生變化，電表中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過閉合回路歐姆定律可解的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，根據(jù)楞次定律可解得磁場(chǎng)方向，所以選CD，（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)電流定義式可得，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得,三式聯(lián)立可得12、負(fù)×1004000電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻【解析】

(1)[1]歐姆表內(nèi)阻電源負(fù)極與紅表筆相連，根據(jù)電壓表的使用原則“電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出”可知把紅表筆與待測(cè)電壓表負(fù)接線柱相接。(2)[2][3]選擇開關(guān)撥到“×10”的歐姆擋，指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則表盤刻度很大，說明是個(gè)大電阻，所選擋位太小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)換用×100歐姆擋重新調(diào)零后測(cè)量；歐姆表示數(shù)為40×100Ω=4000Ω。(3)[4]由圖乙結(jié)合歐姆定律得E=（RV+R）變形得：?R結(jié)合圖丙