福建省莆田六中2024屆高考物理一模試卷含解析

福建省莆田六中2024屆高考物理一模試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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、最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進

展.若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3km/s,產生的推力約為4.8x106N,則它在1s時間內噴射的氣

體質量約為

A.1.6x102kgB.1.6x10'kgC.1.6xl05kgD.1.6xl（）6kg

2、下列說法正確的是（）

A.某放射性物質的質量越大，其半衰期越大

B.“衰變所釋放出的電子來自原子的核外電子

C.在以小/這三種射線中，。射線的穿透能力最強，7射線的電離能力最強

D.原子處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，躍遷時以光子的形式放出能量

3、2019年1。月11日，中國火星探測器首次公開亮相，暫命名為“火星一號”，計劃于2020年發(fā)射，并實現火星的著

陸巡視。已知火星的直徑約為地球的53%,質量約為地球的11%,請通過估算判斷以下說法正確的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s?

B.探測器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

C.探測器在火星表面附近的環(huán)繞速度等于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

4、某理想自耦變壓器接入電路中的示意圖如圖甲所示，圖乙是其輸入電壓〃的變化規(guī)律.已知滑動觸頭在圖示位置時

原、副線圈的匝數比為〃1：%二10：1，電阻R=22Q.下列說法正確的是

R

______J

甲____________________________________________乙

A.通過K的交流電的頻率為100Hz

B.電流表A2的示數為近A

C.此時變壓器的輸入功率為22W

D.將尸沿逆時針方向移動一些，電流表Ai的示數變小

5、如圖所示，在屏的上方有磁感應強度為3的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。尸為屏上的一小孔，PC與

MN垂直。一群質量為機、帶電荷量為一q（qXD的粒子（不計重力），以相同的速率外從嚴處沿垂直于磁場的方向

射入磁場區(qū)域.粕子入射方向在與磁場B垂直的平面內，且散開在與PC夾角為。的范圍內「則在屏MN卜被粒子打

中的區(qū)域的長度為（）

MPN

2/nv（l-UUS0}2/77VCOS6^2/77V2/77v（1-sin

A.-------------------B.-------------C.------D.-------------------

qBqBqBqB

6、如圖，一小孩在河水清澈的河面上以Im/s的速度游泳，f=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，f=3s時他

4

恰好看不到小石塊了，河水的折射率〃=:7,下列說法正確的是（）

3

A.3s后，小孩會再次看到河底的石塊

B.前3s內，小孩看到的石塊越來越明亮

C.這條河的深度為"m

D.仁0時小孩看到的石塊深度為占Em

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，真空中xOy平面內有一束寬度為d的帶正電粒子束沿.r軸正方向運動，所有粒子為同種粒子，速度大

小相等，在第一象限內有一方向垂直上0），平面的有界勻強磁場區(qū)（圖中未畫出），磁感應強度為從所有帶電粒子通

過磁場偏轉后都會聚于x軸上的。點。下列說法中正確的是（）

A.磁場方向一定是垂直xOy平面向外

B.所有粒子通過磁場區(qū)的時間相同

C.如果粒子速率能保證所有粒子都打在。點的最小磁場區(qū)域面積為四丈

2m4

D.如果粒子速率v產幽，能保證所有粒子都打在。點的最小磁場區(qū)域面積為生土-42

m2

8、如圖，方向豎直向上的勻強磁場中固定著兩根位于同一水平面內的足夠長平行金屬導軌，導軌上靜止著與導軌接觸

良好的兩根相同金屬桿1和2,兩桿與導軌間的動摩擦因數相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F用平行

于導軌的恒力尸拉金屬桿2使其開始運動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間，變化關系的圖像中,

可能正確的是（）

9、如圖甲所示，abed是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m,電阻為R,在金屬線框的下

方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的be邊平行，磁場方向垂直紙面向里.現使

金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到be邊剛好運動到勻強磁場PQ邊界

的v-t圖象，圖中數據均為己知量，重力加速度為g,不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的

是（）

1P乙

A.U到12過程中，線框中感應電流沿順時針方向

B.線框的邊長為VI（t2-ti）

2

C.線框中安培力的最大功率為啰上

匕

D.線框中安培力的最大功率為儂工

10、我國成功研制/世界最高水平的“3.0V12（XX）F”石墨烯超級電容器。超級電容器充電時，電極表面將吸引周圍電

解質溶液中的異性離子，使這些離子附著于電極表面上形成相距小于O.5nm、相互絕緣的等量異種電荷層，石墨烯電

極結構使得該異種電荷層的面積成萬倍增加。下列有關說法正確的是（）

A.該電容器充滿電后的帶電荷量為36OOOC

B.該電容器最多能儲存1O8OOOJ的電能

C.超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大、板間距離小

D.當該電容器放電至兩端電壓為1.5V時，其電容變?yōu)?000F

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）某同學用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。

II甲

⑴實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇:

A.220V交流電源B.天平C.秒表D.導線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材

是_______（填對應的字母），缺少的器材是

⑵對于實驗要點，卜列說法正確的是

A.應選用體積較小且質量較小的重饞

B.安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦

C.重錘下落過程中，應用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直

D.根據打出的紙帶，用求出重力加速度再驗證機械能守恒

⑶該同學選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6,計時點1、

3,2、5和4、6之間的距離分別為Xi,也，由。巳知當地的重力加速度為g,使用的交流電頻率為/,則從打計時點2

到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為。

（4）由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質量為根據⑶中紙帶

所測數據可求得該實驗中存在的平均阻力大小產=（結果用加、g、M、X2、X3）表示）。

12.（12分）用圖甲所示的電路測定一節(jié)舊干電池的電動勢和內阻。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還

有：

雙量程電流表A：（量程0~0.6A,0?3A）；

雙量程電壓表V：（量程0~3V,（）~15V）；

滑動變阻器與：（阻值范圍。?20C,額定電流2A）；

滑動變阻器（阻值范圍。?1000C,額定電流1A）。

⑴為了調節(jié)方便，同時測量精度更高，實驗中應選用的電流表量程為A,電壓表量程為V,應選用的滑

動變阻器為（填寫滑動變阻器符號）;

⑵依據電路圖用筆畫線代表導線連接圖乙中的電路元件（圖中已完成了部分連線），要求閉合開關時滑動變阻器的滑

片P處于正確的位置，并正確選用電壓表、電流表的量程___________；

⑶多次測量并記錄電流表示數/和電壓表示數U,應用這些數據畫出了如圖丙所示U-/圖像。由圖像可以得出電池

的電動勢七=V,內阻r=Q；

⑷根據實驗測得的/、U數據，令y=ui,x=it由計算機作出的y-x圖線應是圖丁中的（選填

或“C”）。

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）如圖所示，地面和半圓軌道面均光滑.質量M=lkg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離

為S=3m,小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平.現有一質量m=lkg的滑塊（不計大小）以vo=6m/s的初速度

滑上小車左端，帶動小車向右運動.小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數

g取10m".

（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；

（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值.

14.（16分）在呼倫貝爾草原的夏季，滑草是非常受游客歡迎的游樂項目。一個滑草專用滑道由斜坡部分和水平部分

組成，兩部分在C點由極小的圓弧平滑連接，斜坡滑道與水平面成37、角，在水平滑道上距C點40米的。點放置一

個汽車輪胎，某游客從斜坡軌道上的4點推動滑車經過一段助跑到達笈點跳上滑車，跳上滑車時即獲得速度w8點

距。點的距離為24.5米，滑車與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數均為M=0.25,空氣阻力忽略不計，人和滑車可看

做質點。g=10m/s2（sin37=0.6,cos37=0.8）求：

（1）人在斜坡滑道8C段下滑時的加速度為多大；

⑵為了避免滑車和輪胎碰撞則在B點的速度以）應取何值。

15.（12分）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口。和瓦。、b間距為心。距缸底的高度為〃；活塞

只能在。、力間移動，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為股，面積為S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁

均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為加，溫度均為To。現用電熱絲緩慢

加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達分處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速

度大小為go

1可

//

參考答案

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、B

【解析】

設該發(fā)動機在fs時間內，噴射出的氣體質量為〃L根據動量定理，Ft=mvf可知，在1s內噴射出的氣體質量

依=1.6x10'依，故本題選B.

=—=—=4'Xi。6

/tv3000

2、D

【解析】

A.半衰期和物體的質量無關，故A錯誤；

B./?衰變的本質是原子核內的中子轉變?yōu)橐粋€質子和一個電子，所以夕衰變中釋放出的電子來源于原子核，故B錯誤;

C.在“、瓜/這三種射線中，。射線的電離能力最強，/射線的穿透能力最強，故C錯誤；

D.根據波爾的原子躍遷理論，原子處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，躍遷時以光子的形式放出能量，故D正

確。

故選D。

3、A

【解析】

設火星質量為何0,半徑為「，設地球質量為M,半徑為R,根據題意可知

%r^-R

°102

AB.根據黃金替代公式GM=g/?2可得地球和火星表面重力加速度為

GM

GMGM.102GM2

g=/，氏=丁=k=MT=/<g

4

故A正確B錯誤；

CD.地球的第一宇宙速度為

v==7.9km/s

火星的第一宇宙速度為

故CD錯誤。

故選A。

4、C

【解析】

由圖乙可知，該交流電的周期為T=0.02s,其頻率為50Hz,選項A錯誤；變壓器初級輸入電壓的有效值

=2W2V=22OV，次級電壓：力哼H=22V,則電流表A2的示數為/2=*=||A=1A,選項B錯誤;

變壓器的次級功率為：P2=I2U2=22W,則此時變壓器的輸入功率為22W,選項C正確；將尸沿逆時針方向移動

一些，則次級匝數增加，次級電壓變大，則電流表Ai的示數變大，選項D錯誤。

故選C.

5、A

【解析】

粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

v2

qvB=m——

r

解得

mv

粒子沿著右側邊界射入，軌跡如圖1

XGXX

此時出射點最近，與邊界交點與P間距為

/t=2，cos。

粒子沿著左側邊界射入，軌跡如圖2

圖2

此時出射點最近，與邊界交點與P間距為

Z2=2rcos，

粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖

圖3

此時出射點最遠，與邊界交點與P間距為2r,故范圍為在熒光屏上P點右側，將出現一條形亮線，其長度為

2一2心s”2川-cos。）=2"cos。）

qB

故A正確，BCD錯誤。

故選A。

6、C

【解析】

A.f=3s時他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到

水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會看到河底的石塊，選項A錯誤；

B.前3s內，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項B

錯誤；

C.由于

.「13

sinC=—=—

n4

則

er3

tan37=~^

可知水深

h=——^-m=V7m

tanC

77

選項C正確;

D.Q0時小孩看到的石塊深度為

前m

n4

選項D錯誤。

故選C。

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、ACD

【解析】

A.由題意可知，正粒子經磁場偏轉，都集中于一點〃，根據左手定則可有，磁場的方向垂直工Oy平面向外，故A正

確；

B.由洛倫茲力提供向心力，可得

24川

1=-----

Bq

運動的時間

/=27=刎

2期Bq

運動的時間還與圓心角有關，粒子做圓周運動的圓心角不同，因此粒子的運動時間不等，故B錯誤;

C.當粒子速率％=繆時，粒子做圓周運動的半徑為

2m

5

能保證所有粒子都打在。點的最小磁場區(qū)域如圖

最小磁場區(qū)域面積為

故C正確;

D.當粒子速率%=幽時，粒子做圓周運動的半徑為

m

「凡二d

qB

能保證所有粒子都打在。點的最小磁場區(qū)域如圖

最小磁場區(qū)域面積為

i(?二哈『

故D正確;

故選ACDo

8、BD

【解析】

AB.當力F作用到桿2上時，桿2立刻做加速運動，隨著速度的增加產生感應電流，從而產生向左的安培力，此時的

加速度

2

CBI?V

F尸------4mg

FFF

a=-------n--------=-------R--總---------

mm

則隨速度增加，桿2做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時做勻速運動；此時對桿1所受的安培力若小于最大

靜摩擦力，則此過程中桿1始終不動，則圖像A錯誤，B正確；

CD.由上述分析可知，若安培力增加到一定值時桿2開始運動，則隨著安培力的增加，棒2做加速度逐漸增加的加速

運動，桿1做加速度減小的加速運動，當兩桿的加速度相等時，兩桿的速度差恒定，此時兩桿所受的安培力恒定，加

速度恒定,則選項C錯誤.D正確.

故選BD.

9、BD

【解析】

A.金屬線框剛進入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向沿

逆時針方向，故A錯誤；

B.由圖象可知，金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為勻速運動的時間為，2?八，故金屬框的邊長：L

=V1(f271),故B正確；

CD.在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：又/二空正，又L=v.(/2-n),

R

聯立解得：B=1—;線框僅在進入磁場和離開磁場過程中受安培力，進入時安培力等于重力，離開時

安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為〃=〃安肉又￡.=史三，聯立得:

女R

匕二絲殳，故C錯誤，D正確.

10、AC

【解析】

A.根據超級電容器“3.0V12000F”，結合

c=2

u

可知該電容器充滿電后的帶電荷量

Q=CU=l2000x3.0C=36000C

故A正確;

B.電容器是一種儲能元件，該電容器充滿電最多能儲存的電能為

W=-CU2=-x\2000X3.O2J=54000J

22

故B錯誤；

C.借助平行板電容器的決定式

C二3

Akjrd

分析可知，超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大，板間距離小，故C正確;

D.電容器的電容只與電容器本身結構有關，與電容器帶電荷量和兩極板間電壓無關，故D錯誤。

故選AC,

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、BC亥ij度尺Bg/=q(/_引〃密-2~居一片)

O0^2

【解析】

(1)[1][21本實驗的實驗目的是驗證

nigh,1=-2

的正確性，因此可以不測量物體的質量，即可不用天平。打點計時器應接220V的交流電源，打點計時器用來記錄物

體的運動時間，秒表不必要，不必要的器材為BC,還缺少的器材是處理紙帶時用到的刻度尺；

⑵[3]A.應選用體積較小且質量較大的重錘，以減小阻力帶來的誤差，選項A錯誤；

B.由于紙帶和打點計時器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應使限位孔豎直，選項B正確；

C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運動，選項C錯誤；

D.重力加速度應取當地的自由落體加速度，而不能用△〃超72去求，選項D錯誤；

(3)(41打計時點2時的速度

—x]f

嶺=%=：-

打計時點5時的速度

—af

^5=^46=-

則要驗證的機械能量守恒的表達式為:

(4)[51根據動能定理有:

解得:

產="g一舞(考一片)

12、0-0.60?341.451.3

【解析】

(1)[1J由圖丙知電路中的最大電流在0.5A左右，則電流表量程應選用0~0.6A；

[2]電源是一節(jié)舊的干電池(約1.5V),則電壓表量程應選用。?3V；

[3]滑動變阻器選用0~20。(飛)時，方便調節(jié)并能有效讀取多組電流值和電壓值。

(2)[4]電路連線如圖所示

(3)⑸讀取電源圖像。U軸截距為電動勢，U軸最小有效刻度為0.05V,經估讀后得E=1.45V；

[6]U-I圖像斜率的絕對值等于電源內阻，讀取圖像數據并計算有

1.45V-0.8V.會

r=-------------=1.3Q

0.5A

(4)[7]電源輸出功率為

P=UI=(E-Ir)I=-ri2+EI

則縱坐標丁二。/應為輸出功率，則y-x圖像為輸出功率的2-/圖像。由電路規(guī)律知輸出功率隨電流的增大先增大

后減小，圖像應為以

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、(1)小車與墻壁碰撞時的速度是4m/s；

(1)要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑R的取值為RWO.l4m或RK).6m.

【解析】

解：(1)設滑塊與小車的共同速度為w,滑塊與小車相對運動過程中動量守恒，有

代入數據解得

vi=4m/s

設滑塊與小車的相對位移為L(,由系統能量守恒定律，有

pmgLi=^rovQ(m+M)vj

代入數據解得Lk3m

設與滑塊相對靜止時小車的位移為生,根據動能定理，有

19

gmgSi=-Mvi-0

代入數據