福建莆田市2027届高三上学期开学质量诊断物理试题

莆田市2027届高三开学质量诊断试卷 物理参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 题号 1 2 4 答案 B C A 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。 题号5 6 7 8 答案 AC AD BD BD 三、非选择题：本题共8小题，共60分。 9. (3分) 大于 2 2 (每空1分) 10.(3分) < < 吸收 (每空1分) 11.(3分) 负电(1分) 2k9(2分) 9d2 12.(5分) (1)0.60 2.6 偏小（每空1分）(2)2F-Ma(2分) Mg 13.(7分) (1)右0.160 (2)2.97.3增大 (每空1分) (3)小(2分) 14.(11分)解： (1)小物体先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有mg=ma ① (2分) 代入数据，得a=2m/s2,方向水平向右。 ② (2分) (2)小物体加速至与传送带速度相等过程中，由运动学，有=2ax ③ (1分) 联立②③解得x1=4m<6m ④ (1分) 则匀加速直线运动时间=名 ⑤ (1分) 之后做匀速直线运动，所用时间5=B一出 ⑥ (2分) a 小物体由A到B的时间t=1+2 ⑦ (1分) 联立⑤⑥⑦代入数据解得t=2.5s (1分) 高三物理第1页（共3页） 15.(12分)解： (1D由图像可知粒子的初速度，=片 ① (1分) 带电粒子在M点的速度方向与x轴正方向的夹角为0，有m0=受 带电粒子在电场中作类平抛运动可知5L=” ② (1分) 2 2 带电粒子第一次经过M点的速度为= ③ (1分) cose 联立①②③解得0=2L (1分) to (2)由带电粒子在磁场中gB=m ④ (1分) 1 根据图像可知r=,戈=5L ⑤ 2 (1分) 3 设匀强电场的场强大小为E,qE=ma ⑥ 1 粒子在强电场中有L晒 ⑦ (1分) 联立④⑤⑥⑦解得E=B (1分) 2to (3)粒子在电场中运动的时间t=31。 ⑧ (1分) 粒子在磁场中的运动的周期为T=2m_2m ⑨ v gB 粒子在磁场中运动的时间，=2×2T=47 0 (1分) 3 3 带电粒子从P点到第二次经过M点所用的时间t=,+2 ① (1分) 联立⑧⑨四①解得1=3弘，+4W3。 (1分) 9 16.(16分)解： (1)设弹簧弹性势能为Ep,小球A离开弹簧时速度为o,弹簧与小球A组成系统机械能守 恒 E,=号m ① (1分) 之后小球A、B弹性碰撞，有m心。=m心，+mo ② (1分) 3m=m+号mw2 ③ (1分) 联立①②③代入数据解得E,=)m0 (1分) 高三物理第2页（共3页） (2)小球B与小车作用过程中满足系统机械能守恒和水平方向动量守恒，设小球B经过 点时速度为，可分解为水平速度x,竖直速度y,有v。=√+哈 ④ (1分) 又有m=(m+3m)0e ⑤ (1分) 号m+观R-m+3wm ⑥ (2分) 联立④⑤⑥代入数据解得，=实。 1 (1分) (3)小球B在圆弧细管道内运动时，对B和小车系统水平方向有 ∑mA1=∑moaA1+∑3mo车△1 ⑦ (1分) 在t时间内累加求和有ot=x+3x车 ⑧ (1分) 又由几何关系得R=x一x车 ⑨ (1分) 小球B到达e点之后，根据图(b)可知，图像面积表示时间，则 0,x(2+1) 88 t2=2 ⑩ (2分) 故小车的位移x=x车+x ① (1分) 联立⑧⑨0①，代入数据解得x=+35-D正 (1分) 4 168 以上各题其他合理解法酌情给分。 高三物理第3页（共3页）莆田市2027届高三开学质量诊断试卷 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上 无效。 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。 1.一游客从某酒店驾车去湄洲岛文甲码头，手机导航显示，选择走“距离最短”有41km, 需用时59min;选择走“高速优先”有44km,需用时41min,则下列判断正确的是 A.走“高速优先”位移较大 B.走“距离最短”路程较小 C.走“距离最短”平均速度较大 D.走“高速优先”平均速率较小 2.三棱镜常用于光谱分析，是光学仪器中的核心部件之一。如图所示，一束复色光通过三棱 镜后分解成两束单色光a、b。关于单色光a、b,下列说法正确的是 A.在该三棱镜中a光的波长小于b光 B.该三棱镜对a光的折射率大于对b光 C.在该三棱镜中α光的传播速度大于b光 D.把a光和b光同时照射到同一区域，能产生稳定的干涉图样 3.莆仙方言保留了古汉语的许多特征，例如称筷子为“箸”。在一次趣味游戏中，某同学用 两根不锈钢筷子夹住一颗质量为m的光滑玻璃小球，两根筷子处在同一竖直平面内，右侧 筷子始终保持竖直状态，缓慢转动左侧筷子，使左侧筷子与竖直方向的夹角0逐渐增大， 全过程玻璃小球保持静止。设左侧筷子对小球的弹力大小为F,右侧筷子对小球的弹力大 小为F2,该过程中 A.F2保持不变 B.F先减小再增大 C.F始终大于F D.两根筷子对小球弹力的合力不断减小 第1页共6页 4.如图所示，固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道AB,其轨道半 径为R。一小球从圆弧轨道的最高点A处由静止释放后沿轨道运动，不 计空气阻力，下列关于该小球运动的加速度平方2与其竖直位移y的 R 关系图像，可能正确的是 a 4a2 a2 a2 y 1 A B C 0 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，只有 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.第四代人工心脏采用的无线充电技术从根本上解决了创口感染难题，是人工心脏技术一次 革命性的进步。如图为无线充电原理图，由与人工心脏储电电路相连的受电线圈和与充电 器相连的送电线圈构成。送电线圈连接u=220√2sinl00m(V)的交流电，送电线圈与受电 线圈匝数之比为55：1，在工作状态下可视为理想变压器。下列说法正确的是 A.受电线圈的输出电压有效值为4V 0受电 B.送电线圈可接恒定电源对人工心脏电池进行充电 °线圈 C.送电线圈与受电线圈中交变电流的频率均为50Hz 送电o D.人工心脏无线充电时，受电线圈始终有收缩的趋势 线圈 6.图()是一列简谐横波在t=2s时的图像，图(b)是这列波中质点P的振动图像，则该 列波的 y/cm Ay/cm 02 0.2 0 )5 x/cm 0 02 (a) (b) A.周期为2s B.波长为50cm C.振幅为0.4cm D.传播方向沿x轴负方向 7.如图所示为某人造地球卫星发射过程的示意图。先将卫星发射到近地圆轨道I,经Q点变 速进入椭圆轨道Ⅱ，再经椭圆轨道Ⅱ的远地点P变速进入预定圆轨道Ⅲ。已知地球半径为R, 卫星在圆轨道I上运行时的动能为E。圆轨道Ⅲ距离地面高度为4R。取无穷远处引力势能 为零，则质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能E,=-GMm (M为地球的质 量，G为引力常量)。不计卫星在变轨过程的质量变化，则卫星 A.在圆轨道I和Ⅲ上的运行速率之比为5：1 B.在椭圆轨道Ⅱ上经过Q点的速率大于P点 C.在椭圆轨道Ⅱ上Q点的动能为2E D.在圆轨道I和椭圆轨道上的运行周期之比为1：3√3 第2页共6页 8.如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行放置于竖直向下、磁感应强度为B的 匀强磁场中，导轨间距为L。导体棒a、b中点通过一长为2d不可伸长的绝缘轻绳连接， 垂直导轨放置且接触良好，两导体棒的质量均为m,导体棒α、b在导轨间的电阻分别为R、 2R。t=0时，a、b间的距离为d。现导体棒a、b分别以速率2vo、oo水平向右运动，t时 刻回路电流恰好为零。已知d=2,R，不计空气阻力和导轨电阻，则 B2L A.t=0时回路中电流大小为BL。 R 2U B.o时刻a、b的速率均为 + X B X C.0~o时间内通过导体棒b的电荷量为3mg 4BL D.若仅将1=0时导体棒a的速率变为30o,则系统稳定时回路产生的焦耳热为8m 9 三、非选择题：本题共8小题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题， 14~16题为计算题。考生根据要求作答。 9.(3分)为攻克清洁能源难题，我国“人造太阳”装置不断突破高温等离子体约束技术。 当装置内氘等离子体被加热到适当高温时，可能发生氘核参与的几种聚变反应，并释放能 量。这几种反应的总效果可表示为6H→kHe+dH+2.n+43.15MeV,则该过程中反应 前核子的总质量 反应后核子的总质量（填“大于”“等于”或“小于”），反应 方程中的k= ,d= 10.(3分)一定质量的理想气体，其体积保持不变，温度由T变化到T2,两种状态下气体 分子的速率分布如图所示，图中f())是速率)附近单位速率区间内分子数占总分子数的 百分比。则T T2(填“>”“=”或“<”)，两种状态下所对应的压强p1 p2 (填“>”“=”或“<”)，此过程气体需要 热量（填“吸收”或“放出”）。 八) 第10题图 第11题图 11.(3分)如图所示，将两个外形完全相同且带等量异种电荷的圆盘竖直正对放置，两盘间 距为d,OO'为两盘中心连线，OO'连线上的M点到O'的距离为d。现将一电荷量为+Q 的点电荷放置在M点时，OO'的中点N处电场强度为0。已知静电力常量为k,忽略点电 荷对两盘电荷分布的影响，则右侧圆盘带 (填“正电”或“负电”)，右侧圆盘 在N点产生的场强大小为 第3页共6页 12.(5分)利用如图(a)所示的实验装置，可测量滑块与木板间的动摩擦因数。一端装有 滑轮的长木板固定在水平桌面上，长木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和 弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在水平拉力作用下做匀加速直线 运动。 打点计时器 纸带 滑块 测力计 0 滑轮 单位：cm 5.80 长木板 钩码 14.10 -24.00 (a) (b) (1)打点计时器所用交流电频率为50Hz,实验得到一条如图(b)所示的纸带（每相邻 两个计数点间有4个点图中未画出)。打点计时器在打B点时，滑块运动的速度大小为 m/s,滑块运动的加速度大小是 m/s2。(计算结果均保留2位有效数字) 若交流电的实际频率大于50Hz,则上述计算结果与实际值相比 (填“偏大” “偏小”或“相同”)。 (2)已知滑块和动滑轮的总质量为M,当地重力加速度为g。若实验中弹簧测力计示数为 F时，测得滑块运动的加速度为α，则滑块和木板之间动摩擦因数的计算式为= (结果用F、M、a、g表示) 13.(7分)某同学要测量某太阳能电池的电动势和内阻，在一定光照下，该太阳能电池有一 定的电动势，但其内阻不是确定的值，内阻大小随输出电流的变化而变化。该同学设计了 图(a)所示的电路。 3.01 2.5 2.0 0102 1.5 0.3 1.0 N型 0.5 /mA P型 0 50100150200250300 (a) (b) (c) (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端。闭 合开关后，调节滑动变阻器，实验测得多组电流表示数1和电压表示数U,某次电流表的 示数如图(b)所示，则这时电路中的电流为 A (2)根据测得的多组数据作U一I图像如图(c)所示，根据图像可以判断，在实验给定 的光照条件下，该太阳能电池的电动势为 V(保留2位有效数字)，由图(c)可 知，当电流I满足0≤I≤150mA时，U与I呈线性关系，此时该电池的内阻r= 2 (保留2位有效数字)。在不满足U与I呈线性关系的条件下，电池内阻随输出电流的增 大而 (填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)由于电压表分流，使测得的电动势比真实值 (填“大”或“小”)。 第4页共6页 14.(11分)在物流中心，常用传送带运送货物。如图所示，水平放置的传送带以速度0=4/s 向右运行，现将一质量m=1kg的小物体无初速度地放在传送带A端，小物体与传送带间 的动摩擦因数u=0.2,A端与B端相距6m,重力加速度g=10m/s2,求小物体 (1)匀加速时的加速度； (2)在传送带上运动的总时间。 B 15.(12分)如图(a)所示，在y>0区域分布着沿着y轴负方向的匀强电场，在y<0区域 分布着垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向未知。=0时刻一带电粒子从 P(0,5L)点沿x轴正方向射入电场，0时刻从x轴上的M(L,O)点射入磁场。粒 子运动过程的位置横坐标x与时间1变化关系如图(b)所示，x1,2为图线最高点和最低 点的位置横坐标。已知5-3+25L、5-3-25L,不计带电粒子的重力，求 6 6 (1)带电粒子第一次经过M点的速度大小： (2)匀强电场的场强大小： (3)带电粒子从P点到第二次经过M点所用的时间。 X2 (a) (b) 第5页共6页 16.(16分)如图(a)所示，在表面光滑的固定水平桌面上，一个处于压缩状态的轻弹簧左 侧固定，一小球A紧靠弹簧右端且不拴接，小球B静止在桌面上，两球质量均为m。桌 子右侧有一质量为3m的小车，静止在光滑水平地面上。小车内有光滑细管道df,管道 口d下沿刚好与桌面右端平齐，其中d段为四分之一圆弧，半径为”：ef段竖直，管内 Ag 填充一种特殊轻质物质。现释放弹簧，A离开弹簧后与B发生弹性碰撞；B以速度大小) 经过d处进入管道，再经过时间t到达e处：B过e处后立即减速，减速过程加速度大小 的倒数L与竖直分速度y的关系如图(b)所示，y(大小未知)为B刚进入e时段的竖直 0 分速度。空气阻力不计，重力加速度大小为g。求 (1)释放时弹簧弹性势能的大小； (2)B过e处的速度大小： (3)B自进入管道到第一次运动至最低点的过程中，小车运动的位移大小。 A B 000600● a (a) (b) 第6页共6页