福建省莆田一中等三校中學(xué)2024屆高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

福建省莆田一中等三校中學(xué)2024屆高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，“嫦娥四號(hào)”飛船繞月球在圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，在A位置變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，在近月點(diǎn)B位置再次變軌進(jìn)入近月圓軌道Ⅲ，下列判斷正確的是（）A．飛船在A位置變軌時(shí)，動(dòng)能增大B．飛船在軌道Ⅰ上的速度大于在軌道Ⅲ上的速度C．飛船在軌道Ⅰ上的加速度大于在軌道Ⅲ上的加速度D．飛船在軌道Ⅰ上的周期大于在軌道Ⅱ的周期2、下列說(shuō)法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)B．衰變成要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變C．α、β和γ三種射線中α射線的穿透力最強(qiáng)D．氫原子向低能級(jí)躍遷后，核外電子的動(dòng)能減小3、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角θ=53°，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒(méi)有摩擦力，重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為D．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為4、2019年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)于10月8日公布，有一半的獎(jiǎng)金歸屬了一對(duì)師徒——瑞士的天文學(xué)家MichelMayor和DidierQueloz，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽(yáng)恒星運(yùn)行的系外行星"。由于行星自身不發(fā)光，所以我們很難直接在其他恒星周圍找到可能存在的系外行星，天文學(xué)家通常都采用間接的方法來(lái)偵測(cè)太陽(yáng)系外的行星，視向速度法是目前為止發(fā)現(xiàn)最多系外行星的方法。行星自身的質(zhì)量使得行星和恒星圍繞著他們共同的質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動(dòng)，在地球上用望遠(yuǎn)鏡就有可能看到行星引力對(duì)于恒星的影響。在視線方向上，恒星受行星引力作用，時(shí)而遠(yuǎn)離時(shí)而靠近我們，這種細(xì)微的搖擺反應(yīng)在光譜上，就會(huì)造成恒星光譜不斷地紅移和藍(lán)移。我們稱這種探測(cè)系外行星的方法為視向速度法。結(jié)合以上信息，下列說(shuō)法正確的是（）A．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，恒星和行星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小一定相等B．在繞著共同的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動(dòng)的恒星和行星組成的雙星系統(tǒng)中，由于恒星質(zhì)量大，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小，所以恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期比行星的周期小C．若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率將變高，因此接收到的頻率就會(huì)變高，即恒星光譜會(huì)出現(xiàn)藍(lán)移D．若某恒星在遠(yuǎn)離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會(huì)比它發(fā)出時(shí)的頻率低，即恒星光譜會(huì)出現(xiàn)紅移5、2018年7月29日09時(shí)48分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第33、34顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星?；鸺龑深w衛(wèi)星送入了同一個(gè)軌道上的不同位置，如圖所示。如果這兩顆衛(wèi)星與地心連線成θ(弧度)角，在軌運(yùn)行的加速度大小均為a，均沿順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則第33顆北斗衛(wèi)星從圖示位置運(yùn)動(dòng)到第34顆北斗衛(wèi)星圖示位置所用的時(shí)間為A． B． C． D．6、假設(shè)某宇航員在地球上可以舉起m1=50kg的物體，他在某星球表面上可以舉起m2=100kg的物體，若該星球半徑為地球半徑的4倍，則（）A．地球和該星球質(zhì)量之比為B．地球和該星球第一宇宙速度之比為C．地球和該星球瓦解的角速度之比為D．地球和該星球近地衛(wèi)星的向心加速度之比為二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，為光敏電阻（其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減?。．?dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好靜止，下列說(shuō)法中正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，電阻中有向上的電流B．只減小的光照強(qiáng)度，電源輸出的功率變小C．只將電容器上板向下移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)D．只將向上端移動(dòng)時(shí)，下板電勢(shì)升高8、如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量出滑塊的速度和離地高度并作出如圖乙所示滑塊的圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，取，由圖象可知（）A．小滑塊的質(zhì)量為0.1kgB．輕彈簧原長(zhǎng)為0.2mC．彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5JD．小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4J9、核反應(yīng)堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。92235U+01n→56141Ba+3692Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，A．X為中子，a=2B．X為中子，a=3C．上述核反應(yīng)中放出的核能ΔE=D．上述核反應(yīng)中放出的核能ΔE=10、通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，已知試探電荷q在場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)中具所有電勢(shì)能表達(dá)式為式中k為靜電力常量，r為試探電荷與場(chǎng)源電荷間的距離）。真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2分別固定在x坐標(biāo)軸的和的位置上。x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x的變化關(guān)系如圖所示。A、B是圖線與x的交點(diǎn)，A點(diǎn)的x坐標(biāo)是4.8cm，圖線上C點(diǎn)的切線水平。下列說(shuō)法正確的是（）A．電荷Q1、Q2的電性相同 B．電荷Q1、Q2的電荷量之比為1∶4C．B點(diǎn)的x坐標(biāo)是8cm D．C點(diǎn)的x坐標(biāo)是12cm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(guò)程。11．（6分）很多人都認(rèn)為“力越小速度就越小”，為了檢驗(yàn)這個(gè)觀點(diǎn)是否正確，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)方案：在水平桌面上放一木塊，木塊后端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，前端通過(guò)定滑輪與不可伸長(zhǎng)的細(xì)線相連接，細(xì)線上不等間距地掛了五個(gè)鉤碼，其中第四個(gè)鉤碼與第五個(gè)鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，第五個(gè)鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖甲所示。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，所有鉤碼落地后，木塊會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的第一個(gè)鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2）(1)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，可以判斷第五個(gè)鉤碼落地時(shí)可能出現(xiàn)在紙帶中的______段（用D1，D2，…，D15字母區(qū)間表示）；第四個(gè)鉤碼落地后至第五個(gè)鉤碼落地前木塊在做______運(yùn)動(dòng)。(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，還可以計(jì)算出第五個(gè)鉤碼落地后木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為______m/s2；木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=______。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù)，分析可知“力越小速度就越小”的觀點(diǎn)是___的。（填“正確”或“錯(cuò)誤”）12．（12分）某同學(xué)自己組裝了一輛智能電動(dòng)實(shí)驗(yàn)小車，為了研究該小車的運(yùn)動(dòng)情況，在小車后面系一通過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶。如圖所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一段紙帶，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用20Hz交流電，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有三個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出來(lái)，其中AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，該電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔___________秒打一次點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是_________秒；小車的加速度大小為____________m/s2。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，長(zhǎng)0.32m的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為0.3kg的小球B靜止在水平面上，繩恰好處于伸直狀態(tài)。一質(zhì)量為0.2kg的小球A以某一速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，與小球B發(fā)生彈性正碰，碰撞后小球B恰好能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取10m/s2，求∶(1)碰撞后小球B的速度大??；(2)碰撞前小球A的速度大小。14．（16分）如圖所示，在豎直虛線范圍內(nèi)，左邊存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，右邊存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩場(chǎng)區(qū)的寬度相等。電荷量為、質(zhì)量為的電子以初速度水平射入左邊界后，穿過(guò)電、磁場(chǎng)的交界處時(shí)速度偏離原方向角。再經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后垂直右邊界射出。求：（1）電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。15．（12分）如圖，從離子源A發(fā)出的初速度為零、帶電荷量為質(zhì)量為的正離子，被電壓為的電場(chǎng)加速后，沿中心軸線射入帶電的平行板電容器。電容器的板長(zhǎng)為、板間距離為，板間電壓為。離子射出電場(chǎng)一段時(shí)間后又進(jìn)入一個(gè)環(huán)狀區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的外半徑為，寬度，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)的圓心與平行板電容器的中心重合，求：(1)該離子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小；(2)為使該離子不能從磁場(chǎng)外邊緣射出，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；(3)為保證該離子不從磁場(chǎng)外邊緣射出，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．飛船在A位置變軌時(shí)做近心運(yùn)動(dòng)，必須減速，動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；

BC．飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得得知衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度和加速度越小，則知飛船在軌道Ⅰ上的速度和加速度均小于在軌道Ⅲ上的速度和加速度，故BC錯(cuò)誤；

D．飛船在軌道Ⅰ上的軌道半徑大于軌道Ⅱ的半長(zhǎng)軸，根據(jù)開普勒第三定律知飛船在軌道Ⅰ上的周期大于在軌道Ⅱ上的周期，D正確。

故選D。2、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時(shí)有中子產(chǎn)生，因此說(shuō)明了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但不能說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，質(zhì)量數(shù)少32，則發(fā)生8次α衰變，導(dǎo)致電荷數(shù)少16，但是電荷數(shù)共少10，可知，發(fā)生了6次β衰變，故B正確；C．γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，α射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子向低能級(jí)躍遷后，電子軌道的半徑減小，由庫(kù)侖力提供向心力得可知核外電子的動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

AB．小球B與圓環(huán)間恰好沒(méi)有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：所以解得圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；CD．對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律得：在水平方向上豎直方向上解得所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。故選D.4、D【解析】

AB．雙星間的萬(wàn)有引力提供它們各自圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則恒星和行星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等，周期相同，則可得由于恒星與行星質(zhì)量不同，則軌道半徑不同，由公式可知，恒星和行星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不同，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在靠近我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會(huì)比它發(fā)出時(shí)的頻率，即恒星光譜會(huì)出現(xiàn)藍(lán)移，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若某恒星在遠(yuǎn)離我們，該恒星發(fā)出光的頻率不變，但我們接收到的頻率會(huì)比它發(fā)出時(shí)的頻率低，即恒星光譜會(huì)出現(xiàn)紅移，故D正確。故選D。5、B【解析】

根據(jù)題意衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速為a，則在地球表面時(shí)則第33顆北斗衛(wèi)星從圖示位置運(yùn)動(dòng)到第34顆北斗衛(wèi)星圖示位置所用的時(shí)間為解得：，故B對(duì)；ACD錯(cuò)故選B6、C【解析】

AD．人的作用力是固定的，則由：F=m1g地=m2g星而近地衛(wèi)星的向心加速度和重力加速度近似相等；根據(jù)：則：AD錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度解得：則：B錯(cuò)誤；C．星球的自轉(zhuǎn)角速度足夠快，地表的重力為0時(shí)星球瓦解，根據(jù)：得：C正確。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．若斷開電鍵S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，因下極板帶正電，故電阻中有向上的電流，故A正確；B．若只減小的光照強(qiáng)度，電阻變大，但由于不知道外電阻和內(nèi)阻的大小關(guān)系，因此無(wú)法判斷電源輸出的功率的變化情況，故B錯(cuò)誤；C．電壓不變，只將電容器上板向下移動(dòng)時(shí)距離d減小，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度增加，則電場(chǎng)力增大，所以帶電粒子向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．由于下極板接地，只將P1向上端移動(dòng)時(shí)，下板電勢(shì)不變，依然為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。8、BC【解析】

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(duì)值為：所以：m=0.2kg故A錯(cuò)誤；B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，說(shuō)明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長(zhǎng)的0.2m。故B正確；C．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢(shì)能即為彈簧最大彈性勢(shì)能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J故C正確；

D．由圖可知，當(dāng)h=0.18m時(shí)的動(dòng)能最大；在滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動(dòng)能最大時(shí)，滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒可知EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J故D錯(cuò)誤；故選BC。9、BC【解析】

AB.由核電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為0，故X為中子；由質(zhì)量數(shù)守恒知a=3，故A不符合題意，B符合題意；

CD.由題意知，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損△m=mu-mBa-mKr-2mn，由質(zhì)能方程可知，釋放的核能△E=△mc2=（mu-mBa-mKr-2mn）c2，故C符合題意，D不符合題意；10、CD【解析】

A．電勢(shì)能故電勢(shì)那么場(chǎng)源電荷附近電勢(shì)正負(fù)和場(chǎng)源電荷正負(fù)一致，故由圖可得原點(diǎn)處電荷帶正電，處電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．點(diǎn)處電勢(shì)為零，故有所以，電荷、的電荷量之比故B錯(cuò)誤；C．點(diǎn)處電勢(shì)為零，根據(jù)電勢(shì)為零可得可得解得所以點(diǎn)的坐標(biāo)故C正確；D．點(diǎn)電荷周圍場(chǎng)強(qiáng)兩場(chǎng)源電荷電性相反，那么兩場(chǎng)源電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，點(diǎn)電勢(shì)變化為零，故點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)疊加定理可得兩場(chǎng)源電荷在點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，故有解得故D正確；故選CD。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(guò)程。11、勻速直線5.00.51錯(cuò)誤【解析】

(1)[1][2]．第五個(gè)鉤碼落地后木塊將做減速運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)跡間距逐漸減小，則可以判斷第五個(gè)鉤碼