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試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2024年福建省普通高中學業(yè)水平等級性考試物理一、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。1．2024年我國研發(fā)出一款安全性高、穩(wěn)定發(fā)電時間長的新微型原子能電池。該電池將衰變釋放的能量轉化為電能，衰變方程為，式中，是質量可忽略不計的中性粒子，則X表示的是（）A． B． C． D．2．如圖（a），裝有砂粒的試管豎直靜浮于水中，將其提起一小段距離后釋放，一段時間內試管在豎直方向的振動可視為簡諧運動。取豎直向上為正方向，以某時刻作為計時起點，試管振動圖像如圖（b）所示，則試管（）A．振幅為 B．振動頻率為C．在時速度為零 D．在時加速度方向豎直向下3．某公司在封閉公路上對一新型電動汽車進行直線加速和剎車性能測試，某次測試的速度一時間圖像如圖所示。已知和內圖線為直線，內圖線為曲線，則該車（）A．在的平均速度為 B．在做勻減速直線運動C．在內的位移比在內的大 D．在的加速度大小比的小4．拓撲結構在現(xiàn)代物理學中具有廣泛的應用?，F(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉180°，與另一端連接，形成拓撲結構的莫比烏斯環(huán)，如圖所示。連接后，紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?，F(xiàn)有一勻強磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過，磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓（r<R）。若磁感應強度大小B隨時間t的變化關系為B=kt（k為常量），則回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為（）A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有多項符合題目要求，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．據(jù)報道，我國計劃發(fā)射的“巡天號”望遠鏡將運行在離地面約的軌道上，其視場比“哈勃”望遠鏡的更大。已知“哈勃”運行在離地面約的軌道上，若兩望遠鏡繞地球近似做勻速圓周運動，則“巡天號”（）A．角速度大小比“哈勃”的小 B．線速度大小比“哈勃”的小C．運行周期比“哈勃”的小 D．向心加速度大小比“哈勃”的大6．如圖，用兩根不可伸長的絕緣細繩將半徑為的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端、處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為、方向從到的電流，細繩處于繃直狀態(tài)，則（）A．兩根細繩拉力均比未通電流時的大 B．兩根細繩拉力均比未通電流時的小C．銅環(huán)所受安培力大小為 D．銅環(huán)所受安培力大小為7．如圖（a），水平地面上固定有一傾角為的足夠長光滑斜面，一質量為的滑塊鎖定在斜面上。時解除鎖定，同時對滑塊施加沿斜面方向的拉力，隨時間的變化關系如圖（b）所示，取沿斜面向下為正方向，重力加速度大小為，則滑塊（）A．在內一直沿斜面向下運動B．在內所受合外力的總沖量大小為零C．在時動量大小是在時的一半D．在內的位移大小比在內的小8．如圖，某同學在水平地面上先后兩次從點拋出沙包，分別落在正前方地面和處。沙包的兩次運動軌跡處于同一豎直平面，且交于點，點正下方地面處設為點。已知兩次運動軌跡的最高點離地高度均為，，，，沙包質量為，忽略空氣阻力，重力加速度大小取，則沙包（）A．第一次運動過程中上升與下降時間之比B．第一次經(jīng)點時的機械能比第二次的小C．第一次和第二次落地前瞬間的動能之比為D．第一次拋出時速度方向與落地前瞬間速度方向的夾角比第二次的大三、非選擇題：共60分，其中9、10為填空題，11、12為實驗題，13~15為計算題。9．夜間環(huán)境溫度為時，某汽車輪胎的胎壓為個標準大氣壓，胎內氣體視為理想氣體，溫度與環(huán)境溫度相同，體積和質量都保持不變。次日中午，環(huán)境溫度升至，此時胎壓為個標準大氣壓，胎內氣體的內能（填“大于”“等于”或“小于”）時的內能。（計算時?。?0．鍍有反射膜的三棱鏡常用在激光器中進行波長的選擇。如圖，一束復色光以一定入射角（）進入棱鏡后，不同顏色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光輸出。若復色光含藍、綠光，已知棱鏡對藍光的折射率大于綠光，則藍光在棱鏡中的折射角（填“大于”“等于”或“小于”）綠光的折射角；若激光器輸出的是藍光，當要調為綠光輸出時，需將棱鏡以過入射點且垂直紙面的軸（填“順時針”或“逆時針”）轉動一小角度。11．如圖，圓心為點、半徑為的圓周上有、、、、、、、八個等分點，點固定有一帶電量為（）的點電荷，其余各點均固定有帶電量為的點電荷。已知靜電力常量為，則點的電場強度大小為。、分別為、的中點，則點的電勢（填“大于”“等于”或“小于”）點的電勢；將一帶電量為（）的點電荷從點沿圖中弧線移動到點，電場力對該點電荷所做的總功（填“大于零”“等于零”或“小于零”）。12．某小組基于動量守恒定律測量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實驗裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計時器、十分度游標卡尺、電子秤等。實驗步驟如下：（1）用電子秤分別測量小車的質量M和子彈的質量m；（2）用游標卡尺測量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；（3）平衡小車沿軌道滑行過程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B，讓裝有擋光片的小車以一定初速度由右向左運動，若測得擋光片經(jīng)過A、B的擋光時間分別為13.56ms、17.90ms，則應適當調高軌道的（填“左”或“右”）端。經(jīng)過多次調整，直至擋光時間相等；（4）讓小車處于A的右側，槍口靠近小車，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運動經(jīng)過光電門A，測得擋光片經(jīng)過A的擋光時間；（5）根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)，利用公式v=（用d、m、M、表示）即可得到子彈離開槍口的速度大小v；（6）重復步驟（4）五次，并計算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（）59.160.960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為m/s。（結果保留3位有效數(shù)字）13．某實驗小組探究不同電壓下紅光和藍光發(fā)光元件的電阻變化規(guī)律，并設計一款彩光電路。所用器材有：紅光和藍光發(fā)光元件各一個、電流表（量程30mA）、電壓表（量程3V）、滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）、5號電池（電動勢1.5V）兩節(jié)、開關、導線若干。（1）圖（a）為發(fā)光元件的電阻測量電路圖，按圖接好電路；（2）滑動變阻器滑片先置于（填“a”或“b”）端，再接通開關S，多次改變滑動變阻器滑片的位置，記錄對應的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U；（3）某次電流表示數(shù)為10.0mA時，電壓表示數(shù)如圖（b）所示，示數(shù)為V，此時發(fā)光元件的電阻為Ω（結果保留3位有效數(shù)字）；（4）測得紅光和藍光發(fā)光元件的伏安特性曲線如圖（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。從曲線可知，電流在1.0~18.0mA范圍內，兩個發(fā)光元件的電阻隨電壓變化的關系均是：；（5）根據(jù)所測伏安特性曲線，實驗小組設計一款電路，可使紅光和藍光發(fā)光元件同時在10.0mA的電流下工作。在圖（d）中補充兩條導線完成電路設計。14．我國古代勞動人民創(chuàng)造了璀璨的農耕文明。圖（a）為《天工開物》中描繪的利用耕牛整理田地的場景，簡化的物理模型如圖（b）所示，人站立的農具視為與水平地面平行的木板，兩條繩子相互平行且垂直于木板邊緣。已知繩子與水平地面夾角為，，。當每條繩子拉力的大小為時，人與木板沿直線勻速前進，在內前進了，求此過程中(1)地面對木板的阻力大??；(2)兩條繩子拉力所做的總功；(3)兩條繩子拉力的總功率。15．如圖，直角坐標系中，第Ⅰ象限內存在垂直紙面向外的勻強磁場。第Ⅱ、Ⅲ象限中有兩平行板電容器、，其中垂直軸放置，極板與軸相交處存在小孔、；垂直軸放置，上、下極板右端分別緊貼軸上的、點。一帶電粒子從靜止釋放，經(jīng)電場直線加速后從射出，緊貼下極板進入，而后從進入第Ⅰ象限；經(jīng)磁場偏轉后恰好垂直軸離開，運動軌跡如圖中虛線所示。已知粒子質量為、帶電量為，、間距離為，、的板間電壓大小均為，板間電場視為勻強電場，不計重力，忽略邊緣效應。求：(1)粒子經(jīng)過時的速度大?。?2)粒子經(jīng)過時速度方向與軸正向的夾角；(3)磁場的磁感應強度大小。16．如圖，木板A放置在光滑水平桌面上，通過兩根相同的水平輕彈簧M、N與桌面上的兩個固定擋板相連。小物塊B放在A的最左端，通過一條跨過輕質定滑輪的輕繩與帶正電的小球C相連，輕繩絕緣且不可伸長，B與滑輪間的繩子與桌面平行。桌面右側存在一豎直向上的勻強電場，A、B、C均靜止，M、N處于原長狀態(tài)，輕繩處于自然伸直狀態(tài)。時撤去電場，C向下加速運動，下降后開始勻速運動，C開始做勻速運動瞬間彈簧N的彈性勢能為。已知A、B、C的質量分別為、、，小球C的帶電量為，重力加速度大小取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終處在彈性限度內，輕繩與滑輪間的摩擦力不計。(1)求勻強電場的場強大?。?2)求A與B間的滑動摩擦因數(shù)及C做勻速運動時的速度大??；(3)若時電場方向改為豎直向下，當B與A即將發(fā)生相對滑動瞬間撤去電場，A、B繼續(xù)向右運動，一段時間后，A從右向左運動。求A第一次從右向左運動過程中最大速度的大小。（整個過程B未與A脫離，C未與地面相碰）答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁1．B【詳解】根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質量數(shù)為0，電荷數(shù)，則X為。故選B。2．B【詳解】AB．根據(jù)圖像(b)可知，振幅為；周期為則頻率為故A錯誤，B正確；C．根據(jù)圖像可知，時質點處于平衡位置，此時速度最大，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，時質點處于負向最大位置處，則此時加速度方向豎直向上，故D錯誤。故選B。3．D【詳解】A．根據(jù)圖像可知，在內汽車做勻加速直線運動，平均速度為故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，在內速度一時間圖像為曲線，汽車做非勻變速運動，在內圖像為傾斜的直線，汽車做勻減速直線運動，故B錯誤；C．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示位移大小，在圖中做一條輔助線，如圖所示：可得在汽車的位移大小為在汽車的位移大小可知的位移比的小，故C錯誤。D．根據(jù)圖像的斜率絕對值表示加速度大小，由可知在的汽車加速度為在的汽車加速度約為負號表示加速度方向和速度相反，則在的加速度大小比的小，故D正確。故選D。4．C【詳解】由題意可知，銅絲構成的“莫比烏斯環(huán)”形成了兩匝（n=2）線圈串聯(lián)的閉合回路，穿過回路的磁場有效面積為根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為故選C。5．CD【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力可得可得，，，由于巡天號的軌道半徑小于哈勃號的軌道半徑，則有，，，故選CD。6．AC【詳解】方法一：微元法AB．如圖，取通電半圓形銅環(huán)的一小段，可將其視為直導線，根據(jù)左手定則可知，改小段導線受到的安培力方向如圖所示，其大小根據(jù)對稱性苛刻的，如圖所示，對稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反，相互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下，根據(jù)受力分析可知，通電后兩繩拉力變大，故A正確，B錯誤；CD．對每小段導線所受安培力在豎直方向的分力求和，可得故C正確，D錯誤。故選AC。方法二：等效法通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長度為直徑，電流方向，根據(jù)左手定則可知半圓形銅環(huán)受到的安培力方向豎直向下，大小根據(jù)受力分析可得，通電后，繩子拉力兩根細繩拉力均比未通電流時的大。故選AC。7．AD【詳解】根據(jù)圖像可知當時，物塊加速度為方向沿斜面向下；當時，物塊加速度大小為方向沿斜面向上，作出物塊內的圖像A．根據(jù)圖像可知，物體一直沿斜面向下運動，故A正確；B．根據(jù)圖像可知，物塊的末速度不等于0，根據(jù)動量定理故B錯誤；C．根據(jù)圖像可知時物塊速度大于時物塊的速度，故時動量不是時的一半，故C錯誤；D．圖像與橫軸圍成的面積表示位移，故由圖像可知過程物體的位移小于的位移，故D正確。故選AD。8．BD【詳解】A．沙包從拋出到最高點的運動可視為平拋運動的“逆運動”，則可得第一次拋出上升的高度為上升時間為最高點距水平地面高為，故下降的時間為故一次拋出上升時間，下降時間比值為，故A錯誤；BC．兩條軌跡最高點等高、沙包拋出的位置相同，故可知兩次從拋出到落地的時間相等為故可得第一次，第二次拋出時水平方向的分速度分別為由于兩條軌跡最高點等高，故拋出時豎直方向的分速度也相等，為由于沙包在空中運動過程中只受重力，機械能守恒，故第一次過P點比第二次機械能少從拋出到落地瞬間根據(jù)動能定理可得則故落地瞬間，第一次，第二次動能之比為，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)前面分析可知兩次拋出時豎直方向的分速度相同，兩次落地時物體在豎直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，如圖所示，故可知第一次拋出時速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時速度與水平方向的夾角也較大，故可知第一次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故D正確。故選BD。9．3.0##3大于【詳解】[1]設大氣壓強為，初始時，末狀態(tài)時根據(jù)查理定律代入數(shù)值解得[2]一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，故溫度升高時內能增大，故時胎內氣體的內能大于時的內能。10．小于逆時針【詳解】[1]由于透鏡對藍光折射率大于綠光，根據(jù)折射定律可得，入射角相同，透鏡中藍光折射角小于綠光折射角；[2]此時輸出激光為藍光，要變?yōu)榫G光，即由藍光的折射光線垂直入射到反射膜改為綠光的折射光線垂直入射到反射膜，根據(jù)折射定律，需要減小入射角，由于入射光線不動，應逆時針轉動棱鏡。11．大于大于零【詳解】[1]根據(jù)對稱性可得點和點、點和點、點和點處的點電荷在點處產(chǎn)生的電場強度矢量和均為0，所以點的電場強度等于點和點處的點電荷在點處產(chǎn)生的電場強度矢量和，由電場疊加原理可得，O點場強大小為[2]電勢是標量，取去無窮遠處為電勢，則點、的電勢分別為根據(jù)點電荷的電勢和對稱性可知,,,可得則。[3]將點電荷從M沿MN移動到N點，電勢能減小，故電場力對該點電荷所做的總功大于零。12．0.99右59.7【詳解】（2）[1]游標卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為（3）[2]小車經(jīng)過光電門的速度為測得擋光片經(jīng)過A、B的擋光時間分別為13.56ms、17.90ms，可知小車經(jīng)過光電門A的速度大于經(jīng)過光電門B的速度，故應適當調高軌道的右端；（5）[3]小車經(jīng)過光電門的速度為子彈粘上小車的過程，根據(jù)動量守恒定律有解得（7）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為13．a(chǎn)2.82282電阻隨電壓增大而增大【詳解】（2）[1]實驗電路中滑動變阻器采用分壓式接法，為了保護用電器，開關S閉合前應將滑動變阻器的滑片置于a端，使測量部分電路兩端電壓為0；（3）[2]電壓表量程為3V，分度值為0.1V，所以圖（b）所示電壓表示數(shù)為2.82V；[3]根據(jù)歐姆定律可知，發(fā)光元件的電阻為（4）[4]根據(jù)歐姆定律可知，電流在1.0~18.0mA范圍內，兩個發(fā)光元件的電阻