2024屆福建省廈門市高三下學期第四次質量檢測（三模）物理試題 含答案及解析版物理試卷

屆福建省廈門市高三下學期第四次質量檢測（三模）物理試題1．2024年4月25日20時59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射升空，飛船進入預定軌道，調整姿態(tài)后成功與空間站對接，歷時約6.5小時，空間站離地面高度約為400km，則（）A．與空間站對接過程中飛船可視為質點B．雷達跟蹤飛船的無線電波是縱波C．火箭點火升空瞬間處于超重狀態(tài)D．飛船從發(fā)射到對接過程的平均速率約為62m/s2．2024年4月20日我國首次實現(xiàn)核電商用堆批量生產碳14（614C）同位素。614A．該衰變需要吸收能量B．該衰變發(fā)生后原子核內的中子數(shù)減少C．升高溫度能減小614D．20個6143．如圖所示，小娟借助瑜伽球鍛煉腿部力量，屈膝靜蹲，背部保持豎直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球緊靠豎直墻面，則（）A．墻壁對瑜伽球的彈力為零B．地面對小娟的支持力一定等于小娟受到的重力C．若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，瑜伽球受到的摩擦力增大D．若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，地面對小娟的摩擦力增大4．兩顆中子星繞二者連線上的某點做圓周運動組成雙星系統(tǒng)，并以引力波的形式向外輻射能量。經過一段時間，兩顆中子星的間距減小為原來的p倍，運行周期變?yōu)樵瓉淼膓倍，若兩星可視為質量均勻分布的球體，則利用牛頓力學知識可得（）A．p2q3=1B．p2q5．（多選）將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。石子接觸水面時速度方向與水面的夾角越小，從水面跳起產生的“水漂”效果越明顯。將一石子水平拋出，不計石子在空中飛行時的空氣阻力，為了觀察到明顯的“水漂”效果，則應（）A．適當增加出手的高度B．適當減小出手的高度C．適當增加出手的速度D．適當減小出手的速度6．（多選）一帶正電的金屬板和一帶負電的放電極形成電場，電場線分布如圖所示。一電子從M沿直線運動到N，以放電極為原點，以MN方向為正方向建立x軸。該過程中，電場強度大小E、電子的加速度大小a、電勢φ、電勢能Ep隨xABCD7．（多選）為了市民換乘地鐵方便，廈門海滄區(qū)政府在地鐵口和主要干道上投放了大量共享電動車。騎行者通過擰動手把來改變車速，手把內部結構如圖甲所示，其截面如圖乙所示。稍微擰動手把，霍爾元件保持不動，磁鐵隨手把轉動，與霍爾元件間的相對位置發(fā)生改變，穿過霍爾元件的磁場強弱和霍爾電壓UH大小隨之變化。已知霍爾電壓越大，電動車能達到的最大速度vm越大，霍爾元件工作時通有如圖乙所示的電流I，載流子為電子，則（）A．霍爾元件下表面電勢高于上表面B．霍爾元件下表面電勢低于上表面C．從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，可以增大vmD．其他條件不變，調大電流I，可以增大vm8．（多選）如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的斜面固定在水平面上，物塊A、B中間用輕彈簧相連，當彈簧處于原長L時，A、B恰好靜止在斜面上。物塊C以速度v0沿斜面勻速下滑并與B發(fā)生彈性碰撞，從碰后瞬間開始計時，A和B的位置隨時間變化的圖像如圖乙中的曲線a、b所示，t1時刻a、b的縱坐標分別為x1、x2，此時兩條曲線的縱坐標差值最小。已知A、B和C可視為質點，質量均為A．C與B碰后瞬間，B的速度為vB．C與B碰后瞬間，A的加速度為gC．從開始計時到彈簧第一次恢復原長的過程中，因摩擦產生的熱量為2mg(D．從開始計時到彈簧第一次恢復原長的過程中，因摩擦產生的熱量為4mg(9．我國唐代對彩虹形成的原因已有記載，《禮記?月令?季春之月》中提到“日照雨滴則虹生”。一束太陽光射入球形雨滴形成彩虹的光路如圖所示，則光線a的頻率（選填“大于”“等于”或“小于”）光線b的頻率，已知太陽光射入雨滴時入射角θ=53°，光線b偏折角β=16°，光線b在雨滴中的折射率等于（結果保留兩位有效數(shù)字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。10．如圖所示，小云將癟了的乒乓球放在電吹風的上方，電吹風向上吹熱風，過一會兒乒乓球就鼓了起來。乒乓球導熱性能良好且無破損，球內氣體可視為理想氣體，則此過程中，球內氣體分子的平均動能（選填“增大”“減小”或“不變”），球內氣體內能的增加量（選填“大于”“等于”或“小于”）吸收的熱量。11．一簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成，如圖所示。在一次地震中，地震波中的橫波和縱波傳播速率分別為3.4km/s和6.8km/s，震源在地震儀下方，觀察到兩振子開始振動的時間相差5s，則（選填“P”或“H”）振子先開始振動，震源距地震儀距離為km。12．小強同學在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中使用的可拆式變壓器如圖甲所示，圖中各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)。(1)除圖甲中的器材外，下列器材中還需要的是（填儀器前的字母）；A．干電池B．磁鐵C．低壓交流電源D．多用電表E.直流電壓表F.直流電流表(2)變壓器鐵芯的結構和材料是；A．整塊不銹鋼鐵芯B．整塊硅鋼鐵芯C．絕緣的硅鋼片疊成(3)如圖乙所示，操作過程中橫鐵芯沒有與豎直鐵芯對齊，原線圈輸入電壓為U1=4V，匝數(shù)為n1=200匝，改變副線圈匝數(shù)n2，測量副線圈兩端的電壓U2，得到U2-n2圖像如圖丙所示，則可能正確的是圖線（選填“a”“b”或“c”）。13．利用手機內置加速度傳感器可實時顯示手機加速度的數(shù)值。小明通過智能手機探究加速度與合外力的關系，實驗裝置如圖甲所示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。（1）輕彈簧上端固定，下端與手機相連接，手機下端通過細繩懸掛小桶；（2）開始時，小桶裝有砝碼，整個實驗裝置處于靜止狀態(tài)；（3）突然剪斷細繩，通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙所示，剪斷細繩瞬間手機的加速度對應圖中的（選填“A”“B”或“C”）點；（4）剪斷細繩瞬間手機受到的合力大小F等于；A．砝碼的重力大小B．小桶和砝碼的重力大小C．手機的重力大小D．彈簧對手機的拉力大小（5）改變小桶中砝碼質量，重復步驟（3），獲得多組實驗數(shù)據(jù)并繪制a—F圖像如圖丙所示，由圖可得結論：在誤差允許的范圍內，；（6）如圖丁所示，某同學在處理數(shù)據(jù)時，以手機豎直方向的加速度a為縱坐標，砝碼質量m為橫坐標，繪制a—m圖像，獲得一條斜率為k，截距為b的直線，則可推算出手機的質量為（選用k、b、g表示）。14．2024年4月20日世界田聯(lián)鉆石賽在廈門白鷺體育館舉行，世界名將杜普蘭蒂斯以6米24的成績刷新了自己的撐桿跳世界記錄。如圖所示，某次訓練時，運動員持桿從靜止開始加速助跑，助跑距離為45m，速度達到9m/s，接著撐桿起跳，重心升高5m時到達最高點且速度為零。過桿后，運動員做自由落體運動，重心下降5m時身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減至零的時間為0.5s。已知運動員的質量為80kg，助跑階段可視為勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，求：（1）運動員助跑階段的加速度大小a；（2）從撐桿起跳到最高點的過程中，運動員機械能的變化量ΔE（3）從接觸軟墊到速度減為零過程中，軟墊對運動員作用力的沖量大小I。

15．亥姆霍茲線圈是一對平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示，兩線圈通入方向相同的恒定電流，線圈間形成平行于中心軸線O1O2的勻強磁場。沿O1O2建立x軸，一圓形探測屏垂直于x軸放置，其圓心位于x軸上的P點。在線圈間加上平行于x軸的勻強電場，粒子源從x軸上的O點以垂直于x軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為v0的粒子。已知粒子質量為m，電荷量為q（q>0），電場強度大小為E，磁感應強度大小為B，電場和磁場均沿x軸正方向，探測屏半徑為R，不計粒子重力和粒子間相互作用。（1）若未加電場，求粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑r；（2）若線圈中不通電，粒子恰好打在探測屏邊緣，求探測屏中心與粒子源間的距離d1；（3）若要使粒子恰好打在探測屏的中心，求探測屏中心與粒子源間的最小距離d2。

16．如圖甲所示，材質均勻的正方形金屬框abcd放在足夠長的絕緣光滑水平桌面上，金屬框的質量M=0.2kg，邊長L=0.4m，阻值R=0.4Ω。一質量為m=0.6kg的重物通過足夠長的輕質細線繞過光滑定滑輪連接到cd邊上，滑輪與金屬框間的輕繩水平。建立如圖甲所示的水平向右的坐標軸x，在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T。初始時線框ab邊位于x=0處，在沿x軸正方向的拉力F作用下，金屬框由靜止開始向右做勻加速直線運動，當ab邊進入磁場后，金屬框速度v隨位置x變化的圖像如圖乙所示。已知重力加速度g取10m/s2，求金屬框：（1）ab邊剛進入磁場時，ab間的電壓U；（2）ab邊進入磁場前，細線的張力大小T；（3）從開始進入到完全穿出磁場過程中，F(xiàn)所做的功WF；（4）從開始進入到完全穿出磁場過程中，F(xiàn)隨位置x變化的關系式。

2024屆福建省廈門市高三下學期第四次質量檢測（三模）物理試題1．2024年4月25日20時59分，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射升空，飛船進入預定軌道，調整姿態(tài)后成功與空間站對接，歷時約6.5小時，空間站離地面高度約為400km，則（）A．與空間站對接過程中飛船可視為質點B．雷達跟蹤飛船的無線電波是縱波C．火箭點火升空瞬間處于超重狀態(tài)D．飛船從發(fā)射到對接過程的平均速率約為62m/s1.【答案】C【解析】在與空間站對接過程中，飛船的形狀與體積對所研究的影響不能夠忽略不計，此時飛船不能夠可視為質點，故A錯誤；雷達跟蹤飛船的無線電波是電磁波，電磁波是橫波，故B錯誤；火箭點火升空瞬間，火箭速度增大，火箭方向向上，則火箭加速度向上，可知，此時火箭處于超重狀態(tài)，故C正確；平均速率等于總路程與總時間的比值，可知飛船從發(fā)射到對接過程的平均速率約為v=x2．2024年4月20日我國首次實現(xiàn)核電商用堆批量生產碳14（614C）同位素。614A．該衰變需要吸收能量B．該衰變發(fā)生后原子核內的中子數(shù)減少C．升高溫度能減小614D．20個6142.【答案】B【解析】依題意，有614C→714N+10e3．如圖所示，小娟借助瑜伽球鍛煉腿部力量，屈膝靜蹲，背部保持豎直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球緊靠豎直墻面，則（）A．墻壁對瑜伽球的彈力為零B．地面對小娟的支持力一定等于小娟受到的重力C．若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，瑜伽球受到的摩擦力增大D．若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，地面對小娟的摩擦力增大3.【答案】D【解析】對瑜伽球受力分析可知，在豎直方向受到重力、墻和小娟對球豎直向上的摩擦力，則水平方向上墻壁對瑜伽球的彈力不為零，故A錯誤；對小娟受力分析可知，在豎直方向受到自身重力、瑜伽球對她向下的摩擦力和地面對她的豎直向上的支持力，根據(jù)平衡條件可知地面對小娟的支持力大于女士受到的重力。故B錯誤；瑜伽球受到的摩擦力與自身重力等大反向，所以若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，瑜伽球受到的摩擦力將不變。故C錯誤；小娟水平方向受瑜伽球的彈力和地面的摩擦力作用，二力平衡。若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，則瑜伽球的形變變大，小娟所受瑜伽球的彈力變大，地面對小娟的摩擦力也將增大，故D正確。4．兩顆中子星繞二者連線上的某點做圓周運動組成雙星系統(tǒng)，并以引力波的形式向外輻射能量。經過一段時間，兩顆中子星的間距減小為原來的p倍，運行周期變?yōu)樵瓉淼膓倍，若兩星可視為質量均勻分布的球體，則利用牛頓力學知識可得（）A．p2q3=1B．p2q4.【答案】D【解析】設兩顆中子星的質量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距L，運行周期為T，根據(jù)萬有引力提供向心力可知Gm1m2L2=m14π2T2r1，Gm1m2L2=m24π5．（多選）將扁平的石子向水面快速拋出，石子可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。石子接觸水面時速度方向與水面的夾角越小，從水面跳起產生的“水漂”效果越明顯。將一石子水平拋出，不計石子在空中飛行時的空氣阻力，為了觀察到明顯的“水漂”效果，則應（）A．適當增加出手的高度B．適當減小出手的高度C．適當增加出手的速度D．適當減小出手的速度5.【答案】BC【解析】令石子接觸水面時速度方向與水面的夾角為θ，石子水平拋出的速度為v0，石子豎直方向做自由落體運動，則有?=12gt2，石子接觸水面時，根據(jù)速度分解有6．（多選）一帶正電的金屬板和一帶負電的放電極形成電場，電場線分布如圖所示。一電子從M沿直線運動到N，以放電極為原點，以MN方向為正方向建立x軸。該過程中，電場強度大小E、電子的加速度大小a、電勢φ、電勢能Ep隨xABCD6.【答案】BD【解析】由題知該電場為非勻強電場，電子從M沿直線運動到N，電場線疏密程度非均勻變化，可知題中電場強度E隨位移x非線性變化，電場強度E隨位移x在逐漸減小，A錯誤；電場強度E隨位移x在逐漸減小，粒子所受電場力在逐漸減小，故粒子的加速度在逐漸減小，B正確；電子逆著電場線運動，電勢φ隨位移x在逐漸增大，C錯誤；電子逆著電場線運動，電場力做正功，電勢能Ep隨位移x在逐漸減小，由于電場力減小，圖像斜率減小，D正確7．（多選）為了市民換乘地鐵方便，廈門海滄區(qū)政府在地鐵口和主要干道上投放了大量共享電動車。騎行者通過擰動手把來改變車速，手把內部結構如圖甲所示，其截面如圖乙所示。稍微擰動手把，霍爾元件保持不動，磁鐵隨手把轉動，與霍爾元件間的相對位置發(fā)生改變，穿過霍爾元件的磁場強弱和霍爾電壓UH大小隨之變化。已知霍爾電壓越大，電動車能達到的最大速度vm越大，霍爾元件工作時通有如圖乙所示的電流I，載流子為電子，則（）A．霍爾元件下表面電勢高于上表面B．霍爾元件下表面電勢低于上表面C．從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，可以增大vmD．其他條件不變，調大電流I，可以增大vm7.【答案】AD【解析】霍爾元件工作時載流子為電子，由左手定則可知電子所受洛倫茲力指向上表面，所以霍爾元件下表面電勢高于上表面。故A正確；B錯誤；設霍爾元件上、下表面的距離為d，可得evB=eUHd，解得UH=Bdv，依題意vm∝UH∝Bdv，從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，則穿過霍爾元件的磁場變弱，vm減小，故C錯誤；根據(jù)I=neSv，聯(lián)立解得U8．（多選）如圖甲所示，傾角為θ的足夠長的斜面固定在水平面上，物塊A、B中間用輕彈簧相連，當彈簧處于原長L時，A、B恰好靜止在斜面上。物塊C以速度v0沿斜面勻速下滑并與B發(fā)生彈性碰撞，從碰后瞬間開始計時，A和B的位置隨時間變化的圖像如圖乙中的曲線a、b所示，t1時刻a、b的縱坐標分別為x1、x2，此時兩條曲線的縱坐標差值最小。已知A、B和C可視為質點，質量均為A．C與B碰后瞬間，B的速度為vB．C與B碰后瞬間，A的加速度為gC．從開始計時到彈簧第一次恢復原長的過程中，因摩擦產生的熱量為2mg(D．從開始計時到彈簧第一次恢復原長的過程中，因摩擦產生的熱量為4mg(8.【答案】AC【解析】由題知B和C可視為質點，質量均為m，物塊B、C碰撞過程中動量守恒，兩球碰撞后交換了速度，故C與B碰后瞬間，B的速度為v0，A正確；當C與B碰后瞬間，彈簧仍處于原長L，A物體處于靜止狀態(tài)，A的加速度為0，B錯誤；由題知物塊C以速度v0沿斜面勻速下滑并與B發(fā)生彈性碰撞，且A、B和C質量均為m，則mgsinθ=μmgcosθ，說明物塊A、B運動過程中相當所受外力合力為零，在物塊B獲得速度v0后開始壓縮彈簧，由于彈簧彈力作用，物塊B的速度減小，物塊A的速度增加，當彈簧壓縮到最短時物塊A、B擁有共同速度，后物塊A的速度繼續(xù)增加，物塊B的速度繼續(xù)減小，彈簧逐漸伸長，當物塊A的速度達到v9．我國唐代對彩虹形成的原因已有記載，《禮記?月令?季春之月》中提到“日照雨滴則虹生”。一束太陽光射入球形雨滴形成彩虹的光路如圖所示，則光線a的頻率（選填“大于”“等于”或“小于”）光線b的頻率，已知太陽光射入雨滴時入射角θ=53°，光線b偏折角β=16°，光線b在雨滴中的折射率等于（結果保留兩位有效數(shù)字，sin53°≈0.8，sin16°≈0.3，sin37°≈0.6）。9.【答案】大于1.3【解析】由圖可知，一束太陽光射入球形雨滴，入射角相同，光線a的折射角較小，根據(jù)折射定律可知光線a的折射率較大，故光線a的頻率大于光線b的頻率。根據(jù)折射定律，光線b在雨滴中的折射率n=sin10．如圖所示，小云將癟了的乒乓球放在電吹風的上方，電吹風向上吹熱風，過一會兒乒乓球就鼓了起來。乒乓球導熱性能良好且無破損，球內氣體可視為理想氣體，則此過程中，球內氣體分子的平均動能（選填“增大”“減小”或“不變”），球內氣體內能的增加量（選填“大于”“等于”或“小于”）吸收的熱量。10.【答案】增大小于【解析】乒乓球導熱性能良好，故吹熱風，乒乓球內部氣體溫度升高，故球內氣體分子的平均動能增大；根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q，氣體體積增大，故氣體對外界做功，W<011．一簡易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成，如圖所示。在一次地震中，地震波中的橫波和縱波傳播速率分別為3.4km/s和6.8km/s，震源在地震儀下方，觀察到兩振子開始振動的時間相差5s，則（選填“P”或“H”）振子先開始振動，震源距地震儀距離為km。11.【答案】P34【解析】縱波的速度快，縱波先到，所以P先開始振動，故填P；根據(jù)xv1?x12．小強同學在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中使用的可拆式變壓器如圖甲所示，圖中各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)。(1)除圖甲中的器材外，下列器材中還需要的是（填儀器前的字母）；A．干電池B．磁鐵C．低壓交流電源D．多用電表E.直流電壓表F.直流電流表(2)變壓器鐵芯的結構和材料是；A．整塊不銹鋼鐵芯B．整塊硅鋼鐵芯C．絕緣的硅鋼片疊成(3)如圖乙所示，操作過程中橫鐵芯沒有與豎直鐵芯對齊，原線圈輸入電壓為U1=4V，匝數(shù)為n1=200匝，改變副線圈匝數(shù)n2，測量副線圈兩端的電壓U2，得到U2-n2圖像如圖丙所示，則可能正確的是圖線（選填“a”“b”或“c”）。12.【答案】(1)CD(2)C(3)c【解析】（1）在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中，使用的是低壓交流電源，所以不需要干電池，磁場是利用了電流的磁效應，所以也不需要條形磁鐵，測量線圈兩端的電壓需要使用多用電表的交流電壓擋，不需要直流電壓表和直流電流表。故選CD。（2）變壓器鐵芯的結構和材料是絕緣的硅鋼片疊成，故選C。（3）操作過程中橫鐵芯沒有與豎直鐵芯對齊，則可能導致漏磁，使得輸出電壓偏小，則有U1n1>U213．利用手機內置加速度傳感器可實時顯示手機加速度的數(shù)值。小明通過智能手機探究加速度與合外力的關系，實驗裝置如圖甲所示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。（1）輕彈簧上端固定，下端與手機相連接，手機下端通過細繩懸掛小桶；（2）開始時，小桶裝有砝碼，整個實驗裝置處于靜止狀態(tài)；（3）突然剪斷細繩，通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙所示，剪斷細繩瞬間手機的加速度對應圖中的（選填“A”“B”或“C”）點；（4）剪斷細繩瞬間手機受到的合力大小F等于；A．砝碼的重力大小B．小桶和砝碼的重力大小C．手機的重力大小D．彈簧對手機的拉力大?。?）改變小桶中砝碼質量，重復步驟（3），獲得多組實驗數(shù)據(jù)并繪制a—F圖像如圖丙所示，由圖可得結論：在誤差允許的范圍內，；（6）如圖丁所示，某同學在處理數(shù)據(jù)時，以手機豎直方向的加速度a為縱坐標，砝碼質量m為橫坐標，繪制a—m圖像，獲得一條斜率為k，截距為b的直線，則可推算出手機的質量為（選用k、b、g表示）。13.【答案】（3）A（4）B（5）質量一定時，手機加速度與合外力成正比（6）g【解析】（3）前面的數(shù)據(jù)波動是保持平衡時的輕微擾動，后續(xù)的數(shù)據(jù)波動是因為手機在做（近似）簡諧運動，故第一個峰值即為我們要的繩子被剪斷時的瞬時加速度，故選“A”點；（4）剪斷細繩瞬間，彈簧的彈力大小不變，手機受到的合力大小F小桶和砝碼的重力大小。故選B。（5）由丙圖知，圖像為過原點的一條直線，根據(jù)圖像可以得到的結論，當手機的質量一定時，手機的加速度與手機所受合外力成正比。（6）繩子剪斷前，設彈力為F，小桶質量為m0，手機質量為M，對手機有平衡知F?m+m0g?Mg=0，繩子剪斷后，對手機由牛頓第二定律有F?Mg=Ma，綜上可得14．2024年4月20日世界田聯(lián)鉆石賽在廈門白鷺體育館舉行，世界名將杜普蘭蒂斯以6米24的成績刷新了自己的撐桿跳世界記錄。如圖所示，某次訓練時，運動員持桿從靜止開始加速助跑，助跑距離為45m，速度達到9m/s，接著撐桿起跳，重心升高5m時到達最高點且速度為零。過桿后，運動員做自由落體運動，重心下降5m時身體接觸軟墊，從接觸軟墊到速度減至零的時間為0.5s。已知運動員的質量為80kg，助跑階段可視為勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，求：（1）運動員助跑階段的加速度大小a；（2）從撐桿起跳到最高點的過程中，運動員機械能的變化量ΔE（3）從接觸軟墊到速度減為零過程中，軟墊對運動員作用力的沖量大小I。14.【答案】（1）0.9m/s2（2）【解析】（1）助跑過程，根據(jù)位移與速度的關系式有v解得a=0.9m（2）取剛要起跳時重力勢能為零，則起跳時的動能與最高點的重力勢能分別為E1=則運動員機械能的變化量ΔE=（3）由最高點落到軟墊過程，根據(jù)移與速度的關系式有v取豎直向上為正方向，接觸軟墊到速度為零過程，由動量定理得I?mgt=0?(?m解得I=1200N15．亥姆霍茲線圈是一對平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示，兩線圈通入方向相同的恒定電流，線圈間形成平行于中心軸線O1O2的勻強磁場。沿O1O2建立x軸，一圓形探測屏垂直于x軸放置，其圓心位于x軸上的P點。在線圈間加上平行于x軸的勻強電場，粒子源從x軸上的O點以垂直于x軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為v0的粒子。已知粒子質量為m，電荷量為q（q>0），電場強度大小為E，磁感應強度大小為B，電場和磁場均沿x軸正方向，探測屏半徑為R，不計粒子重力和粒子間相互作用。（1）若未加電場，求粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑r；（2）若線圈中不通電，粒子恰好打在探測屏邊緣，求探測屏中心與粒子源間的距離d1；（3）若要使粒子恰好打在探測屏的中心，求探測屏中心與粒子源間的最小距離d2。15.【答案】（1）mv0qB（2）qE【解析】（1）粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得q解得軌道半徑r=m（2）粒子在電場中做類平拋運動，沿x軸方向有d1=垂直于x軸方向有R=聯(lián)立解得d1（3）粒子回到x軸最短時間t沿x軸方向d2=聯(lián)立解得d216．如圖甲所示，材質均勻的正方形金屬框abcd放在足夠長的絕緣光滑水平桌面上，金屬框的質量M=0.2kg，邊長L=0.4m，阻值R=0.4Ω。一質量為m=0.6kg的重物通過足夠長的輕質細線繞過光滑定滑輪連接到cd邊上，滑輪與金屬框間的輕繩水平。建立如圖甲所示的水平向右的坐標軸x，在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T。初始時線框ab邊位于x=0處，在沿x軸正方向的拉力F作用下，金屬框由靜止開始向右做勻加速直線運動，當ab邊進入磁場后，金屬框速度v隨位置x變化的圖像如圖乙所示。已知重力加速度g取10m/s2，求金屬框：（1）ab邊剛進入磁場時，ab間的電壓U；（2）ab邊進入磁場前，細線的張力大小T；（3）從開始進入到完全穿出磁場過程中，F(xiàn)所做的功WF；（4）從開始進入到完全穿出磁場過程中，F(xiàn)隨位置x變化的關系式。16.【答案】（1）0.15V（2）7.5N（3）20.28【解析】（1）由圖像可知，當ab邊剛進入磁場時，位移x1=0.2m，速度v1=1m/s，有E1=BL又U=解得U=0.15V（2）ab邊進入磁場前，對m，有T又v解得T1（3）金屬框開始進入到完全穿出磁場的過程中，對M和m系統(tǒng)由動能定理得W由圖像可知v=kx即v=5x(則當cd邊剛好進入磁場時，速度v2=3m/s；當ab邊剛好要離開磁場時，速度v3=4m/s；當cd邊剛好離開磁場時，速度v4=6m/s。ab邊進出磁場的過程中，有E=BLv，I=又F解得F即安培力F安大小與位置xW故線框穿出磁場的過程中，安培力所做的功W且W綜上代入得WF（4）由圖像可知v=kx則a=ab邊進入磁場的過程中，對M和m系統(tǒng)有F?得F=20.5x+6(N)cd邊剛好進入磁場到ab邊剛好離開磁場的過程中，對M和m系統(tǒng)有F?mg=(M+m)a得F=20x+6(N)2024屆福建省廈門市高三下學期第四次質量檢測（三模）物理試題答案1.【答案】C【解析】在與空間站對接過程中，飛船的形狀與體積對所研究的影響不能夠忽略不計，此時飛船不能夠可視為質點，故A錯誤；雷達跟蹤飛船的無線電波是電磁波，電磁波是橫波，故B錯誤；火箭點火升空瞬間，火箭速度增大，火箭方向向上，則火箭加速度向上，可知，此時火箭處于超重狀態(tài)，故C正確；平均速率等于總路程與總時間的比值，可知飛船從發(fā)射到對接過程的平均速率約為v=x2.【答案】B【解析】依題意，有614C→714N+10e3.【答案】D【解析】對瑜伽球受力分析可知，在豎直方向受到重力、墻和小娟對球豎直向上的摩擦力，則水平方向上墻壁對瑜伽球的彈力不為零，故A錯誤；對小娟受力分析可知，在豎直方向受到自身重力、瑜伽球對她向下的摩擦力和地面對她的豎直向上的支持力，根據(jù)平衡條件可知地面對小娟的支持力大于女士受到的重力。故B錯誤；瑜伽球受到的摩擦力與自身重力等大反向，所以若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，瑜伽球受到的摩擦力將不變。故C錯誤；小娟水平方向受瑜伽球的彈力和地面的摩擦力作用，二力平衡。若減小背部與墻壁的距離且保持背部豎直，則瑜伽球的形變變大，小娟所受瑜伽球的彈力變大，地面對小娟的摩擦力也將增大，故D正確。4.【答案】D【解析】設兩顆中子星的質量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距L，運行周期為T，根據(jù)萬有引力提供向心力可知Gm1m2L2=m14π2T2r1，Gm1m2L2=m24π5.【答案】BC【解析】令石子接觸水面時速度方向與水面的夾角為θ，石子水平拋出的速度為v0，石子豎直方向做自由落體運動，則有?=12gt2，石子接觸水面時，根據(jù)速度分解有6.【答案】BD【解析】由題知該電場為非勻強電場，電子從M沿直線運動到N，電場線疏密程度非均勻變化，可知題中電場強度E隨位移x非線性變化，電場強度E隨位移x在逐漸減小，A錯誤；電場強度E隨位移x在逐漸減小，粒子所受電場力在逐漸減小，故粒子的加速度在逐漸減小，B正確；電子逆著電場線運動，電勢φ隨位移x在逐漸增大，C錯誤；電子逆著電場線運動，電場力做正功，電勢能Ep隨位移x在逐漸減小，由于電場力減小，圖像斜率減小，D正確7.【答案】AD【解析】霍爾元件工作時載流子為電子，由左手定則可知電子所受洛倫茲力指向上表面，所以霍爾元件下表面電勢高于上表面。故A正確；B錯誤；設霍爾元件上、下表面的距離為d，可得evB=eUHd，解得UH=Bdv，依題意vm∝UH∝Bdv，從圖乙所示位置沿a方向稍微擰動手把，則穿過霍爾元件的磁場變弱，vm減小，故C錯誤；根據(jù)I=neSv，聯(lián)立解得U8.【答案】AC【解析】由題知B和C可視為質點，質量均為m，物塊B、C碰撞過程中動量守恒，兩球碰撞后交換了速度，故C與B碰后瞬間，B的速度為v0，A正確；當C與B碰后瞬間，彈簧仍處于原長L，A物體處于靜止狀態(tài)，A的加速度為0，B錯誤；由題知物塊C以速度v0沿斜面勻速下滑并與B發(fā)生彈性碰撞，且A、B和C質量均為m，則mgsinθ=μmgcosθ，說明物塊A、B運動過程中相當所受外力合力為零，在物塊B獲得速度v0后開始壓縮彈簧，由于彈簧彈力作用，物塊B的速度減小，物塊A的速度增加，當彈簧壓縮到最短時物塊A、B擁有共同速度，后物塊A的速度繼續(xù)增加，物塊B的速度繼續(xù)減小，彈簧逐漸伸長，當物塊A的速度達到v9.【答案】大于1.3【解析】由圖可知，一束太陽光射入球形雨滴，入射角相同，光線a的折射角較小，根據(jù)折射定律可知光線a的折射率較大，故光線a的頻率大于光線b的頻率。根據(jù)折射定律，光線b在雨滴中的折射率n=sin10.【答案】增大小于【解析】乒乓球導熱性能良好，故吹熱風，乒乓球內部