福建省福州三中2024屆高三模擬考試物理試題試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題；木題共6小題，每小題4分，共24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、一圓筒內壁粗糙，底端放一個質量為m的物體（可視為質點），該物體與圓筒內壁間的動摩擦因數為〃，圓筒由靜

止沿逆時針方向緩慢轉動直到物體恰好滑動，此時物體、圓心的連線與豎直方向的夾角為。，如圖所示，以下說法正

確的是（）

A.在緩慢轉動過程中物體受到的支持力逐漸增大

B.在緩慢轉動過程中物體受到的靜摩擦力逐漸減小

C.物體恰好滑動時夾角。與〃的關系為〃=tan。

D.緩慢轉動過程中，圓筒對物體的作用力逐漸增大

2、如圖所示，等量異種點電荷連線水平，O為兩點電荷連線的中點，點A與B、B與C分別關于。點和水平連線對

稱。下列說法正確的是（）

A.點A與B的電勢一定相等

B.點A與C的場強一定相同

C.將一負電荷沿直線AC從A移至C,電場力不做功

D.將一正電荷沿直線AB從A移至B,電荷電勢能一直減小

3、在人類太空征服史中，讓人類遺憾的是“太空加油站”的缺乏。當通信衛星軌道校正能源耗盡的時候，它的生命就走

到了盡頭，有很多成了太空垃圾。如今“軌道康復者”是救助此類衛星的新型太空航天器，圖甲是“軌道康復者”航天器

在給太空中“垃圾”衛星補充能源，可簡化為圖乙所示的模型，讓“軌道康復者”N對己偏離原來正常工作軌道的衛星M

進行校正，則（)

A.“軌道康復者”N從圖乙所示軌道上加速，與衛星M對接補充能源后開動M上的小發動機向前噴氣，能校正衛星

M到較低的軌道運行

B.讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛星M上的小發動機校正

C.在圖乙中M的動能一定小于N的動能

D.在圖乙中，M、N和地球球心三者不可能處在同一直線上

4、某同學設計了一個煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當有煙霧進入探測器時，S發出的光被煙霧散射進入光電管

Cc光射到光電管中的鈉表面產生光電子，當光電流大于或等于/時，探測器觸發報警系統報警"已知直空中光速為c,

鈉的極限頻率為uo,電子的電荷量為。，下列說法正確的是（）

散時的光束

A.要使該探測器正常工作，光源S發出的光波長應大于—

%

B.若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作

C.若射向光電管C的光子中能激發出光電子的光子數占比為,報警時，（時間內射向光電管鈉表面的光子數至少是

It

絢

D.以上說法都不對

5、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為立R的矩形區域內充滿磁感應強度為〃的勻強磁場，方向垂直于

3

紙面向里。一束質量為加、電量為g的粒子（不計粒子間相互作用）以不同的速率從邊界4C的中點垂直于AC射入

磁場.所有粒子從磁場的E尸圓弧區域射出（包括E、尸點）其中EO與尸0（。為圓心）之間夾角為60。。不計粒子重

力.下列說法正確的是（）

n

A.粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越長

B.粒子在磁場中運動的時間可能為普

3qB

C.粒子在磁場中運動的時間可能為空

D.粒子的最小速率為歲二

6、如圖所示，電源電動勢為￡、內阻不計，4、尺為定值電阻，島為滑動變阻器，C為電容器，電流表A為理想電

表、當滑動變阻器的滑片向右滑動時，下列說法正確的是

A.A的示數變大，電容器的帶電量增多

B.A的示數變大，電容器的帶電量減少

C.A的示數不變，電容器的帶電量不變

D.A的示數變小，電容器的帶電量減少

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖所示，兩端開門、內徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱8封閉在玻璃管左側的豎直部分。左

側水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變。向右管緩緩注入少量水則稱定后（）

A

A.右側水銀面高度差也增大B.空氣柱8的長度增大

C.空氣柱B的壓強增大D.左側水銀面高度差的減小

8、如圖中所示，質量為m、電阻為/?的金屬棒〃力垂直放置在光滑水平導軌上，導軌由兩根足夠長、間距為d的平行

金屬桿組成，其電阻不計，在導軌左端接有阻值R的電阻，金屬棒與導軌接觸良好，整個裝置位于磁感應強度為B的

勻強磁場中。從某時刻開始，導體棒在水平外力戶的作用下向右運動（導體棒始終與導軌垂直），水平外力隨著金屬棒

位移變化的規律如圖乙所示，當金屬棒向右運動位移x時金屬棒恰好勻速運動。則下列說法正確的是（）

FO(R+r)

A.導體棒。力勻速運動的速度為口=

B2d2

Bdx

B.從金屬棒開始運動到恰好勻速運動,電阻￡上通過的電量為

2(/?+r)

，〃斤(尺+,)21

C.從金屬棒開始運動到恰好勻速運動,電阻R上產生的焦耳熱二

2B'd42

從金屬棒開始運動到恰好勻速運動,

D.金屬棒克服安培力做功W,=^F（｝x-膘;丫

9、質量均為〃?的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數均為0.5?，F分別給兩物塊施加

等大的作用力尸，方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.若F=0.2mg,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小

B.若產=0.2〃?g,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等

C.若尸二。.46g,則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小

D.若/=0.4/〃g,則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大相等

10、下列說法正確的有（）

A.研究表明，一般物體的電磁輻射僅與溫度有關

B.電子的衍射圖樣證實了電子的波動性

C.Q粒子散射實驗是估測原子核半徑最簡單的方法

D.結合能越大的原子核，核子的平均質量越大

三、實驗題：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）某學習小組利用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒

（1）下列實驗器材中，不必要的是:

A.刻度尺B.交流電源C.秒表

⑵實驗中，小白先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、8、C,

測得它仁到起始點0的距離分別為心、麻、he。已知當地重力加速度為小打點計時器打點的周期為兀設重物的質

量為機。從打0點到打8點的過程中，重物的重力勢能減少量AEp=動能增加量A￡k=;

⑶小白同學通過比較得到，在誤差允許范圍內AEp與AEk近似相等他又在紙帶選取多個計數點。測量它們到起始點0

的距離；計算出各計數點對應的速度也畫出/一力圖像，則該圖像斜率的物理意義是_________；

（4）小白同學又從紙帶上讀出計數點8到起始點。的時間。根據舊口，計算出動能的變化AEk',則AEJ、AEp、A隊

的大小關系是__________o

A.AEp>A￡k>AEj

B.A￡p>A￡j>A￡k

C.AEk>A￡p>A￡『

D.>AEp>AEk

12.（12分）某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當地的重力加速度。圖甲是演示儀的簡化示意圖，細線下面

懸掛一個小鋼球（直徑忽略不計），細線上端固定在電動機轉盤上，利用電動機帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉速測定儀

測定電動機的轉速〃，調節刻度板的位置，使刻度板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度

尺測定細線懸點到刻度板的豎直距離h,不計懸點到轉軸間的距離。

cm

甲乙

（1）開動轉軸上的電動機，讓擺球轉動起來形成圓錐擺。調節轉速〃，當〃越大時，〃越（選填“大”或“小

⑵圖乙為某次實驗中方的測量結果，其示數為cnio

⑶用直接測量的物理量的符號表示重力加速度g,其表達式為g=o

四、計算題：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）如圖，一容器由橫截面積分別為2s和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內壁光滑.整個

容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣.平衡時，氮氣的壓強和體積分別為p。和

Vo,氫氣的體積為2%,空氣的壓強為p.現緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，

活塞沒有到達兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強；

（2）抽氣后氫氣的壓強和體積.

14.（16分）如圖所示，在豎直平面內建立直角坐標系，），軸沿豎直方向。在戶L到x=2L之間存在豎直向上的勻強電

場和垂直坐標平面向里的勻強磁場，一個比荷為女的帶電微粒從坐標原點以一定初速度沿+x方向拋出，進入電場和磁

場后恰好在豎直平面內做勻速圓周運動，離開電場和磁場后，帶電微險恰好沿方向通過x軸上x=3七的位置，已知

勻強磁場的磁感應強度為B,重力加速度為g。求：

⑴電場強度的大?。?/p>

⑵帶電微粒的初速度；

⑶帶電微粒做圓周運動的圓心的縱坐標。

15.（12分）如圖所示，直角△MNQ為一個玻璃磚的橫截面，其中/。=90\NN=30°，邊的長度為P

為/WN的中點。一條光線從夕點射入玻璃磚，入射方向與NP夾角為453光線恰能從Q點射出。

（1）求該玻璃的折射率;

⑵若與N尸夾角90。的范圍內均有上述同頻率光線從〃點射入玻璃磚，分析計算光線不能從玻璃磚射出的范圍。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解題分析】

AB.對物體受力分析如圖所示，正交分解，根據平衡條件列出方程

4=mgcos0

Ff=mgsin0

隨著。的增大，鼠減小,巴增大，選項AB錯誤;

C.當物塊恰好滑動時耳=4/得

〃=tan0

選項C正確；

D.緩慢轉動過程中，圓筒對物體的作用力與重力等大反向，始終不變，D錯誤。

故選C。

2、D

【解題分析】

A.由等量異種電荷的電場分布可知，A點電勢高于C點，C點電勢等于B點電勢，可知點A的電勢高于B點電勢，

選項A錯誤；

B.由對稱性可知，點A與C的場強大小相同，但是方向不同，選項B錯誤；

C.將一負電荷沿直線AC從A移至C,電場力做負功，選項C錯誤；

D.將一正電荷沿直線AB從A移至B,電場力做正功，則電荷電勢能一直減小，選項D正確；

故選D。

3、A

【解題分析】

A.開動M上的小發動機向前噴氣，可使衛星M減速，速度減小，所需的向心力減小，衛星M做向心運動，則能校

正衛星M到較低的軌道運行，故A正確；

B.讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛星M上的小發動機，可使衛星M減速，速度減小，所需的向心

力減小，衛星M做向心力運動，則衛星M會在更低的軌道運動，故B錯誤；

C.由于不知道M、N的質量，所以無法比較兩者的動能，故C錯誤；

D.由

八Mm、

G——=m(o~r

r

可得

N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能處在同一直線上，故D錯誤。

故選A。

【解題分析】

A.根據c=可知，光源S發出的光波波長

即要使該探測器正常工作，光源S發出的光波波長小于￡,故A錯誤;

B.根據光電效應方程可知，用極限頻率更高的材料取代鈉，只要頻率小于光源S發出的光的頻率，則該探測器也能

正常工作，故B錯誤；

C.光電流等于1時，，秒產生的光電子的個數

It

n=—

e

t秒射向光電管鈉表面的光子最少數目

znIt

N=—=—

7W

故C正確；

D.由以上分析，D項錯誤。

故選C。

5、B

【解題分析】

ABC.粒子從尸點和E點射出的軌跡如圖甲和乙所示;

對于速率最小的粒子從尸點射出，軌跡半徑設為門，根據圖中幾何關系可得:

4+Jq2-（曰R）2=R

解得

13

根據圖中幾何關系可得

R

sinq=——

解得a=60。，所以粒子軌跡對應的圓心角為120。；

粒子在磁場中運動的最長時間為

_180°-60°_Ijvm

1360°

對于速率最大的粒子從后點射出，軌跡半徑設為/*2,根據圖中幾何關系可得

2

r2=J片一(Rsin6()。+gR)+/?cos60°

解得

根據圖中幾何關系可得

/?sin60°+—5G

sin8=-------------——=------

r214

所以%V60。，可見粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越短，粒子的速率越小運動時間越長，粒子在磁場中運動的

271m5兀m

最長時間為麗'不可能為研'故B正確、人?錯誤;

D.對從尸點射出的粒子速率最小，根據洛倫茲力提供向心力可得

解得最小速率為

2qBR

v.=-------

3m

故D錯誤。

故選Bo

6、A

【解題分析】

電容器接在R?（或滑動變阻器）兩端，電容器兩端電壓和R?（或滑動變阻器）兩端電壓相等，滑動變阻器滑片向右

移動，電阻增大，與和滑動變阻器構成的并聯電路分壓增大，所以&兩端電壓增大，根據歐姆定律:

R

可知電流表示數增大；電容器兩端電壓增大，根據:

Q=CU

可知電荷量增多，A正確，BCD錯誤。

故選A。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BD

【解題分析】

AD.設水銀密度為"，向右管注入少量水銀，右側的壓強就增大，右側的水銀就會向左移動，從而左側的水銀A向上

運動，"就會變小，根據平衡3段氣柱的壓強

PB=p/pgypzpg%

可知，右側水銀面高度差加減小，故A錯誤，D正確；

BC.由于力2變小，則3段氣柱的壓強減小，因為溫度不變，根據玻意耳定律：pY為定值，可知：空氣柱5的體積變

大，長度將增大，故B正確，C錯誤。

故選BD.

8、AD

【解題分析】

A.金屬峰在外力尸的作用下從開始運動到恰好勻速運動，在位移為x時做勻速直線運動，根據平衡條件有

F°=E￡=Bld

根據閉合電路歐姆定律有

1=-^—

R+r

根據法拉第電磁感應定律有

E=Bch

聯立解故A正確；

B2d2

B.此過程中金屬棒R上通過的電量

q=/Ar

根據閉合電路歐姆定律有

根據法拉第電磁感應定律有

-A①

E=---

\t

A①

聯立解得夕

R+r

又

△①=Bdx

解得4二&工，故B錯誤；

R+r

CD.對金屬棒，根據動能定理可得

—卜加

由乙圖可知，外力做功為

W外=3小

聯立解得％=《￡>>嗎/

而回路中產生的總熱量

1mF~(R+rY

Q=W.=-F.x——°\J

克f202B4d4

根據回路中的熱量關系有

。=2+Q,

所以電阻R上產生的焦耳熱

RR1〃聞伊+療

QR=Q=

R+rR+r22B,廣

故C錯誤，D正確。

故選AD,

9、BD

【解題分析】

施加作用力產后,、在水平方向上分力相等，由于P與地面間的最大靜摩擦力小于Q與地面間的最大靜摩擦力，所以,

若P靜止，Q一定靜止。P靜止時滿足關系式

Fcos30<〃(mg-Fsin30)

解得

F<4：2〃以工0.45〃zg

因0.2〃7g和0.4mg均小于().45〃?g,故當尸=0.2mg和F=0.4mg時，p、Q均靜止，P、Q受到的摩擦力均為靜摩

擦力，且大小都等于Fcos30，BD正確。

故選BD.

10、BC

【解題分析】

A.實際物體輻射電磁波情況與溫度、表面情況、材料都有關；黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關，是實際物體的

理想化模型，故A錯誤；

B.電子的衍射圖樣證實了實物粒子的波動性，故B正確；

C.盧瑟福通過a粒子散射實驗建立了原子核式結構模型：原子中心有一個很小的核，內部集中所有正電荷及幾乎全

部質量，所以a粒子散射實驗是估算原子核半徑最簡單的方法之一，故C正確；

D.根據核子平均質量曲線與比結合能曲線可知比結合能越大，原子核越穩定，核子平均質量越小，故D錯誤。

故選BC.

三、實驗題：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、CmghB"(%一-)2gD

8T2

【解題分析】

因為打點計時器有計時功能，所以不需要秒表，故選C。

⑵[2]根據重物的重力勢能減少量即為重力做的功=升叫.

[3出點速度為

"2T

根據動能公式

22

_m(h3-h])

人28212TST2

(3)[4]根據動能定理

mgh=^v2

2

得L=2g,所以圖像斜率的物理意義是2g。

h

(4)網根據

二g相聲二;〃[gif〃吆)2

可以看出，影響的只有時間f,時間是通過打點計時器打的點輸出來的，相對準確，所以的計算最準確,

誤差最小。AEp是根據下落的高度計算出來的，由于受到阻力等影響，實際下落高度會略小于中對應的下落高

度。根據

A廠121

△&二5'〃以=3〃i

2T)8F-

可知，影響AEk有心和厄兩個數據，所以導致誤差比AEp更大，從而AEp>A￡k,所以綜上得到AE「>AEP>AEk,故

ABC錯誤，D正確。

故選D。

12、小18,504/〃2萬

【解題分析】

越大，細線與豎直方向夾角越大，則人越小。

(2)[2]懸點處的刻度為l.(X)cm,水平標尺的刻度為19.50cm,則示數為

/?=(19.50-1.00)cm=18.50cm

所以示數為18.50cm。

⑶⑶假設細線與豎直方向夾角為0.