福建省福州市2024屆高三下學(xué)期“領(lǐng)軍考試”物理試題

福建省福州市2024屆高三下學(xué)期“領(lǐng)軍考試”物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點(diǎn)關(guān)于水平邊cd對稱，點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在c、d兩點(diǎn)上。一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球P在a點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．Q2對P的靜電力大小為B．Q1、Q2的電荷量之比為C．將P從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做正功D．將P從a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn)，電勢能先增大后減小2、研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，用光強(qiáng)相同的黃光和藍(lán)光照射光電管陰極K時，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U2，產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖（b）所示。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為－e，黃光和藍(lán)光的頻率分別為v1和v2，且v1<v2。則下列判斷正確的是（）A．U1<U2B．圖（b）中的乙線是對應(yīng)黃光照射C．根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為eU23、某同學(xué)在測量電阻實(shí)驗(yàn)時，按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)很小、電壓表示數(shù)接近于電源電壓，移動滑動變阻器滑片時兩電表示數(shù)幾乎不變化，電表及其量程的選擇均無問題。請你分析造成上述結(jié)果的原因可能是（）A．電流表斷路B．滑動變阻器滑片接觸不良C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大D．待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大4、如圖，兩質(zhì)點(diǎn)a，b在同一平面內(nèi)繞O沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，a，b的周期分別為2s和20s，a，b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線經(jīng)歷的時間為()A． B． C． D．5、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9：1，電表均為理想電表，R1為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R0為定值電阻。若發(fā)電機(jī)向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流，下列說法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為（V）B．t=0.02s時，穿過該發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最小C．R溫度升高時，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸人功率變大D．t=0.01s時，電流表的示數(shù)為06、如圖所示，在光滑水平面上有質(zhì)量分別為、的物體A，B通過輕質(zhì)彈簧相連接，物體A緊靠墻壁，細(xì)線連接A，B使彈簧處于壓縮狀態(tài)，此時彈性勢能為，現(xiàn)燒斷細(xì)線，對以后的運(yùn)動過程，下列說法正確的是（）A．全過程中墻對A的沖量大小為B．物體B的最大速度為C．彈簧長度最長時，物體B的速度大小為D．彈簧長度最長時，彈簧具有的彈性勢能二、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、如圖甲，線圈A（圖中實(shí)線，共100匝）的橫截面積為0.3m2，總電阻r＝2Ω，A右側(cè)所接電路中，電阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，電容C＝3μF，開關(guān)S1閉合．A中有橫截面積為0.2m2的區(qū)域C（圖中虛線），C內(nèi)有圖乙所示的變化磁場，t＝0時刻，磁場方向垂直于線圈平面向里．下列判斷正確的是A．閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流由b流向aB．閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流大小為0.4AC．閉合S2、電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電流由b流向aD．閉合S2、電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電荷量為7.2×10－6C8、如圖，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的動能Ek－h(huán)圖象，其中h＝0.18m時對應(yīng)圖象的最頂點(diǎn)，高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余為曲線，取g＝10m/s2，由圖象可知（）A．滑塊的質(zhì)量為0.18kgB．彈簧的勁度系數(shù)為100N/mC．滑塊運(yùn)動的最大加速度為50m/s2D．彈簧的彈性勢能最大值為0.5J9、圖示為一簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)，此時刻P點(diǎn)振動方向沿軸正方向，并經(jīng)過0.3s第一次到達(dá)平衡位置，Q是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，下列分析正確的是（）A．該波沿軸負(fù)方向傳播B．該波的傳播速度為10m/sC．P點(diǎn)與Q點(diǎn)的振動方向總是相反D．從此刻起內(nèi)Q點(diǎn)通過的路程為30mE.質(zhì)點(diǎn)Q的振動方程可表示為10、如圖所示，輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，另一端連接在一個小球上，小球套在光滑、水平的直桿上，開始時彈簧與桿垂直且處于原長。現(xiàn)給小球一個水平向右的拉力F，使小球從桿上A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動，運(yùn)動到B點(diǎn)時速度最大，運(yùn)動到C點(diǎn)時速度為零。則下列說法正確的是（）A．小球由A到B的過程中，拉力做的功大于小球動能的增量B．小球由B到C的過程中，拉力做的功大于彈簧彈性勢能的增量C．小球由A到C的過程中，拉力做的功等于彈簧彈性勢能的增量D．小球由A到C的過程中，小球所受合力的功先減小后增大三、實(shí)驗(yàn)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）學(xué)習(xí)了“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”后，物理課外活動小組設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中電源電動勢用E，內(nèi)阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(3)課外小組的同學(xué)們對圖像進(jìn)行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動勢E=____，內(nèi)阻r=____。(4)不同小組的同學(xué)用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個電池組繼續(xù)進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。A．B．C．D．12．（12分）在沒有天平的情況下，實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對質(zhì)量進(jìn)行間接測量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質(zhì)量均為m（已知），在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z。重物P的下端與穿過打點(diǎn)計時器的紙帶相連，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)某次實(shí)驗(yàn)中。先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒畫出，則系統(tǒng)運(yùn)動的加速度a=______________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(2)在忽略阻力的情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理論關(guān)系測得的質(zhì)量為M，而實(shí)際情況下，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略，使物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論值M有一定差異。這是一種_______（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設(shè)差”）。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）如圖甲所示，傾角為的粗糙斜面固定在水平面上，時刻一質(zhì)量為m的物體在恒定的拉力F作用下從斜面底端向上滑動，時刻撤去拉力F，物體繼續(xù)滑動一段時間后速度減為零，此過程物體的速度—時間圖像如圖乙所示。已知m、、、、及重力加速度g，求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）拉力F的大小。14．（16分）某軍隊在軍事演習(xí)時，要檢驗(yàn)戰(zhàn)斗機(jī)對移動物體發(fā)射炮彈的命中率情況，已知某一戰(zhàn)斗機(jī)在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平勻速飛行，地面上兩輛相距為270m的遙控車均以v2=108km/h的速度勻速直線前進(jìn)，現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)先發(fā)射一個炮彈，恰擊中后面那輛遙控車，已知炮彈離開飛機(jī)時相對飛機(jī)的初速度為零，無人機(jī)和兩遙控車在同一豎直面上，無人機(jī)、炮彈和遙控車均視為質(zhì)點(diǎn)，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2.(1)投彈時，飛機(jī)與后面遙控車的水平距離為多大？(2)若隨后第二發(fā)炮彈要擊中前一輛車，則兩發(fā)炮彈發(fā)射的時間間隔為多少？(3)若飛機(jī)開啟特定飛行模式后，水平速度被鎖定，只允許調(diào)整高度?，F(xiàn)若要在第一發(fā)炮彈打出t1=2s后立即發(fā)射第二枚炮彈，要求在該模式下?lián)糁辛硪蝗諛?biāo)，則該無人機(jī)是要升高還是降低高度，高度要改變多少?15．（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m，長度為L的導(dǎo)體棒AC靜止于兩條相互平行的水平導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。通過導(dǎo)體棒AC的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面成角斜向下且垂直于導(dǎo)體棒AC，求：(1)導(dǎo)體棒AC受到的安培力；(2)導(dǎo)體棒AC受到的摩擦力。

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、B【解題分析】

A．由于P處于平衡狀態(tài)，可知Q2對P的靜電力大小為選項A錯誤；B．同理可知Q1對P的靜電力大小為設(shè)ac=L，則由庫侖定律聯(lián)立解得Q1、Q2的電荷量之比為選項B正確；CD．將P從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增加，選項CD錯誤；故選B。2、A【解題分析】

AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程則有在光電管中，遏止電壓滿足聯(lián)立方程有因?yàn)樗詫τ谕还怆姽芎徒饘偎{(lán)光對應(yīng)的遏止電壓大，則圖（b）中的乙線是對應(yīng)藍(lán)光照射，A正確，B錯誤；C．極限頻率滿足則聯(lián)立兩式解得C錯誤；D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為，D錯誤。故選A。3、D【解題分析】

AB．電流表斷路或者滑動變阻器滑片接觸不良，都會造成整個電路是斷路情況，即電表示數(shù)為零，AB錯誤；C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大，則電路電阻過大，電流很小，流過被測電阻的電流也很小，所以其兩端電壓很小，不會幾乎等于電源電壓，C錯誤；D．待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大，相當(dāng)于當(dāng)被測電阻太大，遠(yuǎn)大于和其串聯(lián)的其他儀器的電阻，所以電路電流很小，其分壓接近電源電壓，D正確。故選D。4、B【解題分析】a、b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線即質(zhì)點(diǎn)a要比質(zhì)點(diǎn)b多運(yùn)動一周．則要滿足,代入數(shù)據(jù)得解得：，B正確．故選B5、C【解題分析】

A．由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為，周期為，則所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達(dá)式為故A錯誤；B．當(dāng)t=0.02s時，輸入電壓的瞬時值為0，所以該發(fā)電機(jī)的線圈平面位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，故B錯誤；C．R溫度升高時，其阻值變小，副線圈中的電流I2變大，則原線圈中電流也變大，由P=UI得，變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)則U3減小，故C正確；D．電流表測的是電路中的有效值，不為0，D錯誤。故選C。6、C【解題分析】

AB．當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時A恰好離開墻壁，此過程彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體B的動能，由能量守恒求得該速度就是B的最大速度，此過程A的動量始終為零，對A由動量定理對B由動量定理解得選項AB錯誤；C．以后的運(yùn)動過程中物體A將不再與墻壁有力的作用，A、B系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)彈簧長度最長時，A、B速度相同，根據(jù)動量守恒代入得C正確；D．彈簧長度最長時則選項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、BD【解題分析】根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，則閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流由a流向b，選項A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，則閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流大小為，選項B正確；閉合S2、電路穩(wěn)定后電容器上極板帶正電，則當(dāng)再斷開S1，電容器放電，通過R2的電流由a流向b，選項C錯誤；電路穩(wěn)定后電容器帶電量，則電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電荷量為7.2×10－6C，選項D正確；故選BD.點(diǎn)睛：此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律以及直流電路中的含電容問題；注意用求解電動勢時，S是線圈中有磁場部分的面積，不是線圈的面積；同時要搞清電容器兩端的電壓是哪個電阻上的電壓值.8、BD【解題分析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)，△Ek=△Ep=mg△h，圖線的斜率絕對值為:則m=0.2kg故A錯誤；B．由題意滑塊與彈簧在彈簧原長時分離，彈簧的原長為0.2m，h=0.18m時速度最大，此時mg=kx1x1=0.02m得k=100N/m故B正確；C．在h=0.1m處時滑塊加速度最大kx2-mg=ma其中x2=0.1m，得最大加速度a=40m/s2故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△hm=0.2×10×（0.35-0.1）J=0.5J故D正確。故選BD。9、ABD【解題分析】

A．因此時P點(diǎn)沿軸正方向振動，根據(jù)同側(cè)法可知波沿軸負(fù)方向傳播，A正確；B．因P點(diǎn)的平衡位置在處，所以所以計算波速B正確；C．P、Q兩點(diǎn)的平衡位置間的距離大于，小于，所以其振動方向有時相同，有時相反，C錯誤；D．根據(jù)經(jīng)過的路程D正確；E．根據(jù)圖像可知質(zhì)點(diǎn)Q此時由平衡位置向下振動，振動方程可表示為E錯誤。故選ABD。10、AC【解題分析】

A.小球由A到B的過程中，小球的動能增加，彈簧的彈性勢能增加，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的功大于小球動能的增量，故A正確；B.小球由B到C的過程中，小球的動能減少，彈簧的彈性勢能增加，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的功與小球減少的動能之和等于彈簧彈性勢能的增量，則拉力做的功小于彈簧彈性勢能的增量，故B錯誤；C.小球由A到C的過程中，動能的增量為零，根據(jù)功能關(guān)系可知，拉力做的功等于彈簧彈性勢能的增量，故C正確；D.根據(jù)動能定理知：小球所受合力的功等于小球動能的變化量，小球的動能先增大后減小，所以合力的功先增大后減小，故D錯誤。三、實(shí)驗(yàn)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【解題分析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關(guān)系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達(dá)式為則則利用安阻法時，考慮電流表內(nèi)阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動勢E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大，當(dāng)外電阻大于內(nèi)電阻時，隨著外