福建省莆田市莆田第九中学2024-2025学年高三下学期返校考试物理试卷

莆田第九中学2024-2025学年第二学期高三物理返校考试卷 物理试卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1． 心脏起搏器中的微型核电池以钽铂合金作外壳，内装有钚238，可在患者胸内连续安全使用10年以上。现有某型号核电池，只有重，体积仅，内装钚。已知钚的半衰期为87.7年，钚衰变时会放出射线和光子，生成新核X。下列说法正确的是（　　） A． 新核X的中子数为142 B．该核电池中的核反应属于核裂变 C．温度升高，钚的半衰期将小于87.7年 D．经43.85年，的钚还剩余 2．2023年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图（a）是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，可粗略认为头受到重力，肌肉拉力F和颈椎支持力N。如图（b），若弯曲后的头颈与水平方向成53°角，F与水平方向成角，则可估算出N的大小为（　　） A．42N B．84N C．120N D．135N 3．2024年两会政府工作报告提出打造新质生产力，新能源汽车产业尤为引人瞩目。2023年我国新能源汽车产销量占全球比重超过60%，产销量连续9年位居世界第一，作为国民经济的重要支柱产业，新能源汽车产业已成为中国制造业的一张新名片。目前，无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图所示，地下铺设有供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为20A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（　　） A． 受电线圈电流方向每0.02秒改变1次 B． 送电线圈的输入功率为1100W C． 受电线圈的输出电压为 D．0.01s时受电线圈瞬时电压为0V 4．2024年4月1日，无锡市政府与顺丰公司、丰翼公司、中国邮政就《“低空＋物流”合作项目》进行签约，共同打造长三角低空经济产业发展高地、全国低空经济创新示范区。低空物流无人机配送首飞活动举行，启动无人机快递运输和配送。活动现场有一架无人机在运送物资，已知质量为6kg的邮件在被无人机从地面吊起后，在竖直方向运动的图像如图所示（竖直向上为正方向），重力加速度大小。根据图像下列判断正确的是（　　） A．在10~30s时间内邮件的机械能不变 B．46s时邮件离地面的高度为28m C．在0~10s内无人机拉力做功的平均功率为30.3W D．在30~36s内无人机拉力对邮件做负功，其功率逐渐减小 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术。其原理如图，忽略雾化微粒的重力、相互间的作用力及空气阻力。则雾化微粒运动过程中（　　） A．动能减少 B．电势能减少 C．轨迹与电场线重合 D．从电势低位置到电势高位置 6． “嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为h、运行周期为 T，月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有（　　） A．月球表面飞船所受的重力 B．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度 C．“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度 D．月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力 7．上海磁悬浮列车是目前世界上最快速、最先进的磁悬浮列车之一，从上海市中心到浦东机场，只需要短短的8分钟时间，让人们出行更加便捷。某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示，将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，线框长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域大于s，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f，最终列车出磁场后运动一段时间后停止。下列说法正确的是（　　） A．列车进磁场时间小于出磁场时间 B．列车进磁场过程通过线框横截面的电荷量小于出磁场过程通过线框横截面的电荷量 C．列车进磁场过程动量变化量小于出磁场过程动量变化量 D．列车进磁场过程线框产生的焦耳热小于出磁场过程线框产生的焦耳热 8．如图甲所示，物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块施加水平向右、大小的恒力，时撤去，此过程中两物块的加速度随时间变化的图像如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．物块的质量为2kg B．物块的质量为2kg C．撤去后，组成的系统动量守恒，机械能也守恒 D．撤去后，弹簧伸长量最大时，的速度大小为 二、填空题（每小题3分，共9分） 9．生活中可以观察到许多有趣的光学现象。雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的 （选填“干涉”“衍射”）现象；在炎热的夏天，往前方远处路面看去，路面上好像有一滩水，还映出了前车的倒影，如图所示，其原因是高温使得贴近地面的空气层折射率 （选填“大于”“小于”）离地面较高的空气层折射率。 10．喷壶示意图如图甲所示，在某次喷液过程中，储气室内气体可视为一定质量的理想气体且温度保持不变，气体压强随体积变化的图像如图乙所示，则储气室内气体从状态A到状态B过程中内能 （填“变大”、“变小”或“不变”），气体 （填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”）。 11．按照现代的粒子理论，质子、中子都是由上夸克（u）和下夸克（d） 两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为。两个上夸克和一个下夸克构成质子（uud），一个上夸克和两个下夸克构成中子（udd）。若质子和中子内各个夸克之间的距离都相等，且三个夸克在同一圆周上，如图所示。则质子和中子中心O点的电场强度方向 （填“相同”或“相反”），大小之比为 。 三、实验题。(第12题6分，第二13题6分，共12分) 12．某实验小组欲测定当地重力加速度大小，设计实验装置如图甲：将一细线上端固定于摇柄下端O点处，另一端连接一小钢球。转动摇柄可控制小钢球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，在圆周上某处装一光电门。已知小钢球的直径为d，O点到钢球球心的距离为L。 (1)实验中用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则读数为 mm。 (2)某次实验中小球经过光电门时间为t，则对应圆周运动线速度大小为 ；该若再测量出细线与竖直方向的夹角为α，则当地重力加速度大小为 。（以上均用题中所给物理量符号表示） 13．小明和小萱同学所在的实验兴趣小组欲测量一个未知电阻的阻值。 (1)小明同学先用万用表欧姆“×10”挡粗测。测量中，表盘指针位置如图（a），其示数为 Ω。 (2)为了准确测出的阻值，实验室提供了以下器材 A．电池组（电动势3V，内阻很小）； B．电流表1（量程50mA，内阻很小）； C．电流表2（量程25mA，内阻很小）； D．定值电阻（R＝100Ω）； E．滑动变阻器（阻值0～10Ω）； F．开关一只，导线若干。 ①根据提供的器材，小明同学设计了图（b）所示的电路。其中，表应选 （填器材前的字母序号）。 ②某一次测量时电流表1的示数如图（c）所示，则此时电流表1示数为 mA。若流过电流表和电流表的电流分别为和，则待测电阻 （用题目中的、和R表示） 四、解答题(本题共3小题，第14题11分，第15题12分，第16题16分，共39分。解写出必要的文字说明、公式和步骤，只写最后答案的不给分) 14．民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是240N，取重力加速度。求： （1）人滑至气囊底端所需时间； （2）若不考虑在气囊与地面连接处人员速度大小的变化，人到达气囊底端后在水平地面上滑行了停止，则人与地面间的滑动摩擦因数多大？ 15．如图所示xOy坐标系，在第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，在第二象限存在水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，经过y轴上的Q点且与y轴成角射出电场进入磁场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限。已知OP之间的距离为d（不计粒子的重力）。求： (1)进入磁场的速度； (2)O点到Q点的距离； (3)磁感应强度B的大小。 16．如图甲所示，“L”型绝缘不带电木板B静止在水平地面上，电荷量的滑块A静止在木板左端，木板上表面P点左侧粗糙，右侧光滑且固定连接一轻质弹簧，弹簧左端与P点对齐，滑块和木板粗糙面间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板和地面间的动摩擦因数μ2＝0.2。t＝0时，在空间加一水平向右的电场，场强大小E随时间t变化的图像如图乙，t＝4s时滑块到达P点并开始压缩弹簧，弹簧最大压缩量x＝0.05m。已知木板、滑块的质量m均为1kg。滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度g取10m/s2，求： （1）t＝2s时，滑块受到的电场力大小； （2）t＝2.5s时，滑块受到的摩擦力大小； （3）t＝4s时，木板的速度大小； （4）弹簧弹性势能的最大值。 物理试卷答案 1、 单选题 1、A 2、C 3、B 4、C 2、 多选题 5、BD 6、BC 7、AC 8、BD 三、填空题 9． 干涉 小于 【详解】[1]雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的干涉现象； [2] 在炎热的夏天，往前方远处路面看去，路面上好像有一滩水，还映出了前车的倒影，是光的全反射造成的，原因是越靠近地面处折射率越小。 10． 不变 吸热 【详解】[1][2]由题意可知，储气室内气体从状态A到状态B过程中，温度保持不变，则气体内能不变；由于气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律 可知气体吸热。 11． 相反 1∶1 【详解】[1][2]设圆半径r，质子中心O点的电场强度如图所示 大小为 方向竖直向上； 同理，中子中心O点的电场强度大小 方向竖直向下；所以质子和中子中心O点的电场强度方向相反，电场强度大小之比为。 四、实验题 12．(1)6.700 (2) 【详解】（1）螺旋测微器精度为0.01mm，故读数 （2）[1]小钢球的直径为d，小球经过光电门时间为t，则圆周运动线速度大小为 [2]设小球质量为m，由匀速圆周运动合力提供向心力，则有 联立以上，解得 13．(1)120 (2) B 30.0 【详解】（1）欧姆表指针所指区域的分度为1，故读数 （2）①[1]电流表A1测并联电阻的总电流，电流表A2测的电流，所以表应该是大量程的电流表，故应选B。 ②[2][3]电流表1量程是，所以示数为。由欧姆定律有 四、解答题 14．（1）；（2） 【详解】（1）如图所示，对人进行受力分析，设斜面夹角为，斜面长度为，机舱口下沿距地面为，则可知 由牛顿第二定律知 代入得 由匀变速直线运动位移与时间关系式知 代入得 （2）设下滑到斜面最低点速度为，动摩擦因数为，滑行距离为，由匀变速直线运动速度与时间关系式知 由速度与位移关系式知 代入得 15．(1)；(2)；(3) 【详解】(1)设到达Q点的水平分速度为vx 则由类平抛运动的规律可知，竖直方向匀速直线运动，根据速度的矢量合成 解得 则进入磁场的速度为 方向为与y轴成角进入磁场； (2)设Q点的纵坐标为h，则由类平抛运动的规律可知竖直方向匀速直线运动，有 水平方向匀加速直线运动平均速度 可得 (3)粒子在磁场中的半径为R，根据几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 16．（1）4N；（2）4.5N；（3）1.5m/s；（4）0.45J 【详解】（1）由图可知，时电场强度为，滑块受到的电场力大小为 （2）滑块和木板受到地面的最大静摩擦力为 由乙图可知，时 设此时滑块和木板一起加速运动，对滑块和木板整体由牛顿第二定律 解得 a＝0.5m/s2 对滑块A，由牛顿第二定律，有 解得 f＝4.5N＜ 故假设成立，滑块受到的摩擦力大小为4.5N； （3）当滑块和木板将发生相对运动时 对滑块A，由牛顿第二定律 对滑块A和木板整体，由牛顿第二定律 解得 结合乙图可知，时，滑块和木板发生相对运动。2s~3s内，滑块和木板相对静止，一起做加速运动，对滑块和木板整体，由动量定理 解得 3s-4s内，滑块和木板相对滑动，木板做匀加速直线运动，其加速度 由运动学方程 解得时，木板的速度为1.5m/s； （4）3s~4s内，对滑块，由动量定理 解得 4s后，滑块和木板系统所受合外力 滑块A开始压缩弹簧到和木板共速的过程中系统动量守恒 滑块和木板共速时弹簧具有最大的弹性势能 由几何关系 联立解得 解法2：对滑块A，由动能定理可得 对木板B，由动能定理可得 其中 由几何关系 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $$