福建省福州某中學(xué)2024屆高三年級(jí)下冊(cè)第十六次檢測(cè)（三模） 物理 含解析

福州三中2023-2024學(xué)年高三第十六次質(zhì)量檢測(cè)

物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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.如圖所示為G5065高鐵由南昌西到廈門北的路線圖，期間運(yùn)行5小時(shí)20分鐘，全程約682公里，下列

A.在研究G5065通過(guò)某高架橋的時(shí)間時(shí)可以將列車看成質(zhì)點(diǎn)

B.時(shí)間是國(guó)際單位制中力學(xué)三個(gè)基本物理量之一

C.5小時(shí)20分鐘表示的是時(shí)刻

D.根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出此次行程的平均速度的大小

2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同內(nèi)芯和

包層構(gòu)成，如圖所示，AB和為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，A8與平行，和長(zhǎng)度均為d,一束

單色光經(jīng)的中點(diǎn)與橫截面成45。角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與的夾角為30。，光在

真空中傳播的速度大小為c,則下列說(shuō)法中正確的是（）

內(nèi)芯

A.光導(dǎo)纖維對(duì)該單色光的折射率為空

2

B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率

C.如果增大入射光線與橫截面的夾角，光線可能在的橫截面上發(fā)生全反射

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從傳播到所用的最長(zhǎng)時(shí)間為二廠

3.如圖甲所示為架設(shè)在山坡上高壓電線塔，由于相鄰兩高壓塔距離較遠(yuǎn)，其間輸電導(dǎo)線較粗，導(dǎo)線較

重，導(dǎo)致平衡時(shí)導(dǎo)線呈弧形下垂。若其中兩相鄰高壓塔A、2之間一條輸電線平衡時(shí)呈弧形下垂最低點(diǎn)為

C,輸電線粗細(xì)均勻，已知弧線8C的長(zhǎng)度是AC的3倍，而左塔8處電線切線與豎直方向夾角為/=30。，

則右塔A處電線切線與豎直方向夾角a應(yīng)為（）

甲乙

A.30°B.45°C.60°D.75°

4.如圖所示，足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、尸。固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端P、M之間接有電

容器C。在彳＞0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨坐標(biāo)x的變化規(guī)律為

B=kx（左為大于零的常數(shù)）。金屬棒湖與導(dǎo)軌垂直，從x=0的位置在水平外力尸的作用下沿導(dǎo)軌做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。關(guān)于電容器的帶電量。、金屬棒中

的電流/、拉力尸、拉力的功率P隨x的變化圖象正確的是（）

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全

部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5.某款伸展運(yùn)動(dòng)傳感器的原理圖如圖所示，它由一電極和可伸縮柱極體組成，可在非接觸狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)力

一電轉(zhuǎn)換。電極通過(guò)電阻接地處理，當(dāng)帶負(fù)電的柱極體靠近電極時(shí)，從地面引出的電荷在電極上產(chǎn)生。

當(dāng)復(fù)合柱極體拉伸時(shí)，彈性體和柱極體粒子發(fā)生形變，改變了電極上的感應(yīng)電荷量，并通過(guò)電阻器產(chǎn)生

電流（電子移動(dòng)方向如圖中箭頭所示）。下列說(shuō)法正確的是（

未拉伸時(shí)柱極嚴(yán)拉伸時(shí)

電極一一一一一一一一

11___________H_H^Hli

A.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，電流自左向右流經(jīng)電阻R

B.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，柱極體內(nèi)電荷相互作用的電勢(shì)能減小

C.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，電極上的電勢(shì)將升高

D.周期性拉伸復(fù)合柱極體，將有交變電流流經(jīng)電阻R

6.2021年5月15日中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天間一號(hào)”探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著

陸?！疤靻?wèn)一號(hào)”探測(cè)器需要通過(guò)霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌

道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)P都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所

示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問(wèn)一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問(wèn)一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)

日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬(wàn)有引力常量為G,太陽(yáng)質(zhì)量為加，地球軌道和火星軌道半徑

分別為r和R,地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針?lè)较?。若只考慮太陽(yáng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”的作

用力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為\）

2V2VGm

B.兩次點(diǎn)火噴射方向一次與速度方向相同，一次與速度方向相反

R

C.“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上線速度與在火星軌道上的線速度之比為

r

D.“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移軌道上M點(diǎn)的加速度與在火星軌道上尸點(diǎn)的加速度之比為0

r

7.風(fēng)力發(fā)電綠色環(huán)保、低碳，通過(guò)變壓器和遠(yuǎn)距離輸電線給用戶供電，工作原理如圖所示。發(fā)電機(jī)線圈

面積S=0.5m2、匝數(shù)N=100匝、電阻不計(jì)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直磁

場(chǎng)的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速〃=25r/s,其輸出端與升壓變壓器的原線圈相連，輸出電壓G=250V,

升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比4:%=5:48,輸出功率為12kW,降壓變壓器的副線圈連接用戶，兩

變壓器間的輸電線總電阻H=40。，變壓器均為理想變壓器。用戶端工作電壓為220V。下列說(shuō)法正確的

是（）

風(fēng)力廢電機(jī)

、升壓變壓器降壓變壓器

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=‘T

10〃

B.用戶獲得的功率為llkW

C.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比%：%=130:11

D.若輸出電壓■不變，輸電線電流變大，則用戶端電壓變小

8.如圖所示，豎直輕彈簧兩端連接兩個(gè)小物塊A、B,置于水平地面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將小物塊C

從A的正上方某位置靜止釋放，物塊C與A碰后粘連在一起共同運(yùn)動(dòng)。己知在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)A

向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B受地面支持力恰好變?yōu)殚_(kāi)始的重力加速度為g,彈簧勁度系數(shù)為左，A的質(zhì)

量為加，B的質(zhì)量為3加，C的質(zhì)量為2優(yōu)，下列說(shuō)法正確的是（）

C口

A.物塊A與物塊C粘連共同向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程，速度逐漸減小

B.小物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為細(xì)旦

C.地面受最大壓力為9%g

D.物塊C釋放位置距離物塊A為駟

2k

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

9.中國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃如期完成，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次月球無(wú)人采樣返回。月球土壤

里存在大量;He,兩個(gè);He原子可以發(fā)生核聚變產(chǎn)生：He,該反應(yīng)方程式為：2；Hef2+：He（填

相應(yīng)粒子的符號(hào)），汨e的比結(jié)合能（選填“大于”或“小于”）：He的比結(jié)合能。

10.如圖所示，一粗細(xì)均勻的U型玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、

B,水銀面a、b間的高度差為瓦，水銀柱cd的長(zhǎng)度為后，為=4，a面與c面恰處于同一高度。則氣體

A的壓強(qiáng)（選填“大于”、“小于”或“等于"）氣體B的壓強(qiáng)：氣體A的壓強(qiáng)為o

（已知大氣壓強(qiáng)為“，水銀的密度小重力加速度為g）。

11.某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中a、b、c、乩e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，a、b、c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小

的點(diǎn)是;若一質(zhì)子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到1點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功為eVo

12.利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，要想得到鋼球在

空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就得設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置（每次使用鉛筆記下小球球心在木板上的水平

投影點(diǎn)。）。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來(lái)就得到了鋼球做

平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是。

A.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

B.使用密度小、體積大的鋼球

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一位置由靜止開(kāi)始滾下

D.使斜槽末端切線保持水平

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是

(3)若某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B,C三點(diǎn)的位置，如圖，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐

標(biāo)如圖所示(g=10m/s2),小球平拋的初速度大小%=m/s(重力加速度g取lOm/s?，

結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(以cm為單位，答案不用寫單位，注

13.某學(xué)習(xí)小組在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中采用了如圖甲所示的實(shí)

驗(yàn)裝置。

圖1圖2

(1)實(shí)驗(yàn)需用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度％如圖乙所示，d=mm。

(2)在實(shí)驗(yàn)中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間加內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E,改

變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滿足了物理實(shí)驗(yàn)中常用的“控制變量法”，你認(rèn)為小

車以不同速度靠近螺線管過(guò)程中不變的量是()

A.磁通量的變化量B.磁通量的變化率C.磁通量

(3)得到多組△，與E的數(shù)據(jù)之后，若以E為縱坐標(biāo)、二-為橫坐標(biāo)作出E-」-圖像，發(fā)現(xiàn)在誤差范圍

內(nèi)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)—。

(4)其他條件都不變，若換用匝數(shù)更多的線圈做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出E-工圖像，其斜率

(選填“增大”“不變”或“減小”)。

14.《水流星》是中國(guó)傳統(tǒng)民間雜技藝術(shù)，雜技演員用一根繩子兜著里面倒上水的兩個(gè)碗，迅速地旋轉(zhuǎn)著

繩子做各種精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不會(huì)灑出來(lái)。假設(shè)水的質(zhì)量為如繩子長(zhǎng)度為/,重力

加速度為g，不計(jì)空氣阻力。繩子的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碗口直徑。雜技演員手拿繩子的中點(diǎn)，讓碗在空中旋

轉(zhuǎn)。

(1)兩碗在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若碗通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，水對(duì)碗的壓力等于求碗通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的

線速度；

(2)若兩只碗在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，兩碗的線速度大小始終相等，如圖甲所示，當(dāng)正上方碗內(nèi)的水

恰好不流出來(lái)時(shí)，求正下方碗內(nèi)的水對(duì)碗的壓力；

(3)若兩只碗繞著同一點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示。已知繩與豎直方向的夾角為仇求

碗和水轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小。

15.如圖所示，間距為L(zhǎng)=1.0m的兩條平行光滑豎直金屬導(dǎo)軌P。、足夠長(zhǎng)，底部0、N之間連有一

阻值為Hi=3Q的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為51=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌的上端點(diǎn)尸、M分別

與橫截面積為5xlO.Mi?的100匝線圈的兩端連接，線圈的軸線與大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2

平行，開(kāi)關(guān)K閉合后，質(zhì)量為m=kgl0<?、電阻值為火2=&的金屬棒油恰能保持靜止。若斷開(kāi)開(kāi)

關(guān)后金屬棒下落2m時(shí)恰好達(dá)到最大速度，金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，其余部分電阻不計(jì),g取10m/s?o

求：

(1)金屬棒湖恰能保持靜止時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；

(2)金屬棒油下落時(shí)能達(dá)到的最大速度v的大??；

(3)金屬棒湖從開(kāi)始下落到恰好運(yùn)動(dòng)至最大速度的過(guò)程中，金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。。

16.某款生物電療儀結(jié)構(gòu)如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在有區(qū)域足夠大、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為及位于坐標(biāo)原點(diǎn)。處的離子源能在xOy平面內(nèi)持續(xù)發(fā)射質(zhì)量為加、電荷量為q的負(fù)離

子，其速度方向與x軸夾角夕的最小值為30。，且各個(gè)方向速度大小隨夕變化的關(guān)系為0=」^,式中

sin。

V。為未知定值。已知。=90°的離子恰好通過(guò)坐標(biāo)為(L,L)的尸點(diǎn)，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作

用，忽略磁場(chǎng)的邊界效應(yīng)。

(1)求關(guān)系式中％值；

(2)在x=L的界面上，有離子通過(guò)的區(qū)域所對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)y的取值范圍：

(3)在界面x=L右側(cè)加一定寬度且平行于+無(wú)軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，電場(chǎng)強(qiáng)度大小

E=^Bv0o為使所有離子都不能穿越電場(chǎng)區(qū)域的右邊界，求所加電場(chǎng)的寬度d至少為多大？

XX'X|XXX

1

B1E

XXXX'AKX

歸（￡,“

XXXX[XXX

公1

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涉、1

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XXXXX

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XXXXXXX

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1

XXXX1AX

?—

福州三中2023-2024學(xué)年高三第十六次質(zhì)量檢測(cè)物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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.如圖所示為G5065高鐵由南昌西到廈門北的路線圖，期間運(yùn)行5小時(shí)20分鐘，全程約682公里，下列

說(shuō)法正確的是（）

進(jìn)賢、

撫州

浮州

門

A.在研究G5065通過(guò)某高架橋的時(shí)間時(shí)可以將列車看成質(zhì)點(diǎn)

B.時(shí)間是國(guó)際單位制中力學(xué)三個(gè)基本物理量之一

C.5小時(shí)20分鐘表示的是時(shí)刻

D.根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出此次行程的平均速度的大小

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在研究G5065通過(guò)某高架橋的時(shí)間時(shí)，列車的長(zhǎng)度不可忽略，不可以將列車看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)

誤；

B.時(shí)間是國(guó)際單位制中力學(xué)三個(gè)基本物理量之一，故B正確；

C.5小時(shí)20分鐘表示的一段時(shí)間，是時(shí)間間隔，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出此次行程的平均速率的大小，沒(méi)有位移，不可以求平均速度的大小，故D

錯(cuò)誤。

故選B。

2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同的內(nèi)芯和包

層構(gòu)成，如圖所示，和為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，與平行，AD和長(zhǎng)度均為d,一束單

色光經(jīng)A8的中點(diǎn)與A8橫截面成45。角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與的夾角為30。，光在真

空中傳播的速度大小為C,則下列說(shuō)法中正確的是（）

d

--------------------------------?

D

C

內(nèi)芯

A.光導(dǎo)纖維對(duì)該單色光的折射率為理

2

B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率

C.如果增大入射光線與A3橫截面的夾角，光線可能在的橫截面上發(fā)生全反射

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從A8傳播到C。所用的最長(zhǎng)時(shí)間為工廠

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意，由折射定律和幾何關(guān)系可得，光導(dǎo)纖維對(duì)該單色光的折射率為

sin45°r-

n=---------=

sin30°

故A錯(cuò)誤；

BC.發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角達(dá)到臨界角，則光線在內(nèi)芯和包層的界面上

發(fā)生全反射，光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，無(wú)論入射光線與橫截面的夾角多大，光線不可

能在的橫截面上發(fā)生全反射，故BC錯(cuò)誤；

D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，設(shè)光在面的入射角為戊，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)芯中的傳播

距離為

d

s=------

sina

可知，當(dāng)2角最小，等于臨界角。時(shí)，光從傳播到。所用的時(shí)間最長(zhǎng)，最長(zhǎng)時(shí)間為

d

=sinC=fd=2d

v￡cc

n

故D正確。

故選D。

3.如圖甲所示為架設(shè)在山坡上高壓電線塔，由于相鄰兩高壓塔距離較遠(yuǎn)，其間輸電導(dǎo)線較粗，導(dǎo)線較重，

導(dǎo)致平衡時(shí)導(dǎo)線呈弧形下垂。若其中兩相鄰高壓塔A、B之間一條輸電線平衡時(shí)呈弧形下垂最低點(diǎn)為C,

輸電線粗細(xì)均勻，已知弧線的長(zhǎng)度是AC的3倍，而左塔B處電線切線與豎直方向夾角為夕=30。，則右

塔A處電線切線與豎直方向夾角a應(yīng)為（）

甲乙

A.30°B.45°C.60°D.75°

【答案】C

【解析】

【詳解】設(shè)ABC三個(gè)位置的拉力分別為以叢幾，"一定沿著切線方向，即水平方向，設(shè)導(dǎo)線的質(zhì)量為

m,對(duì)AC段

「1

rAcosa=—mg

"sina=兄

對(duì)BC段

FBcosj3=-mg

FBsin戶=及

解得

a=60

C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選Co

4.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端P、/之間接有電

容器C。在x>0的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨坐標(biāo)尤的變化規(guī)律為

B=kx（左為大于零的常數(shù)）。金屬棒漏與導(dǎo)軌垂直，從廣。的位置在水平外力尸的作用下沿導(dǎo)軌做勻速

直線運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。關(guān)于電容器的帶電量。、金屬棒中的電

流/、拉力/、拉力的功率尸隨x的變化圖象正確的是（）

即拉力的功率尸與x成正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤。

故選C。

二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全

部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

5.某款伸展運(yùn)動(dòng)傳感器的原理圖如圖所示，它由一電極和可伸縮柱極體組成，可在非接觸狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)力一

電轉(zhuǎn)換。電極通過(guò)電阻接地處理，當(dāng)帶負(fù)電的柱極體靠近電極時(shí)，從地面引出的電荷在電極上產(chǎn)生。當(dāng)復(fù)

合柱極體拉伸時(shí)，彈性體和柱極體粒子發(fā)生形變，改變了電極上的感應(yīng)電荷量，并通過(guò)電阻器產(chǎn)生電流

（電子移動(dòng)方向如圖中箭頭所示）。下列說(shuō)法正確的是（）

未拉伸時(shí)柱吁'拉伸時(shí)

電極I。?°?0OO0

A.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，電流自左向右流經(jīng)電阻R

B.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，柱極體內(nèi)電荷相互作用的電勢(shì)能減小

C.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，電極上的電勢(shì)將升高

D.周期性拉伸復(fù)合柱極體，將有交變電流流經(jīng)電阻R

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由題圖中電荷移動(dòng)方向及電流方向規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)的定向方向可知電流自右向左流經(jīng)電阻R,

故A錯(cuò)誤；

B.在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程中，柱極體內(nèi)電荷距離增大，電荷做正功，相互作用的電勢(shì)能減小，故B正確；

C.電流方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)電流從高電勢(shì)流向低電勢(shì)這一原理可知，在拉伸復(fù)合柱極體的過(guò)程

中，電極上的電勢(shì)降低，故C錯(cuò)誤；

D.周期性拉伸復(fù)合柱極體，則電流將往返通過(guò)電阻R,故將有交變電流流經(jīng)電阻R,故D正確。

故選BD

6.2021年5月15日中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著

陸。“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器需要通過(guò)霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，

此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)尸都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在

近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問(wèn)一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問(wèn)一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然

后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。己知萬(wàn)有引力常量為G,太陽(yáng)質(zhì)量為“2,地球軌道和火星軌道半徑分別為r和

R,地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針?lè)较?。若只考慮太陽(yáng)對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”的作用力，下列

得

R

則“天問(wèn)一號(hào)”在地球軌道上的線速度與在火星軌道上的線速度之比為“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行中在轉(zhuǎn)移

r

鏟

軌道上”點(diǎn)的加速度與在火星軌道上尸點(diǎn)的加速度之比為，，則C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；

r~

故選AC?

7.風(fēng)力發(fā)電綠色環(huán)保、低碳，通過(guò)變壓器和遠(yuǎn)距離輸電線給用戶供電，工作原理如圖所示。發(fā)電機(jī)線圈面

積S=0.5m2、匝數(shù)N=100匝、電阻不計(jì)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直磁場(chǎng)的

水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速〃=25r/s,其輸出端與升壓變壓器的原線圈相連，輸出電壓％=250V,升壓變

壓器原、副線圈的匝數(shù)比珥：叼=5：48,輸出功率為12kW,降壓變壓器的副線圈連接用戶，兩變壓器

間的輸電線總電阻尺=40Q,變壓器均為理想變壓器。用戶端工作電壓為220V。下列說(shuō)法正確的是

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8=」一T

10萬(wàn)

B.用戶獲得的功率為llkW

C.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比生：%=130:11

D.若輸出電壓q不變，輸電線電流變大，則用戶端電壓變小

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.發(fā)電線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為

E=NBScosmat

co=27m

TTNBSco

解得

B=-T

10〃

A錯(cuò)誤;

B.升壓變壓器副線圈的電壓為

U2/G=2400V

升壓變壓器副線圈的電流為

I、=―――5A

則

t73=t72-727?=2200V

則用戶獲得的功率為

P=U3I2=llkW

B正確；

C.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

%：電=。3：04=1°：1

c錯(cuò)誤；

D.若輸出電壓U1不變，則力不變，輸電線電流變大，則減小，則。4減小，D正確；

故選BD。

8.如圖所示，豎直輕彈簧兩端連接兩個(gè)小物塊A、B,置于水平地面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將小物塊C從

A的正上方某位置靜止釋放，物塊C與A碰后粘連在一起共同運(yùn)動(dòng)。已知在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)A向上

運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B受地面支持力恰好變?yōu)殚_(kāi)始的J。重力加速度為g,彈簧勁度系數(shù)為七A的質(zhì)量為

m,B的質(zhì)量為3C的質(zhì)量為2根，下列說(shuō)法正確的是（）

C口

A口

B

A.物塊A與物塊C粘連共同向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程，速度逐漸減小

B.小物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為小

k

C.地面受最大壓力為9mg

D.物塊C釋放位置距離物塊A為名超

2k

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.初始時(shí)，由平衡條件可知彈簧處于壓縮，彈力與A的重力等大反向，物塊A與物塊C碰后粘

連共同向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，剛碰瞬間彈簧彈力不能突變，AC整體合力向下，物塊A與物塊C粘連共同先向

下做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.初始時(shí)，彈簧處于壓縮，對(duì)A由平衡條件可知

Fi=mg

對(duì)B由平衡條件可知

N]=耳+3mg=4mg

當(dāng)A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，B受地面支持力恰好變?yōu)殚_(kāi)始的可得

憶=g2=2mg

對(duì)B由平衡條件可得

F2=3mg-N2=mg=kx1

解得

mg

石一下

彈簧處于伸長(zhǎng)

在平衡位置，對(duì)AC整體分析得

3mg=kx0

解得

3mg

xo—j

k

小物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為

.4mg

A=Xo+X]=卜

故B正確;

C.在最高點(diǎn)，對(duì)AC整體分析得

3mg+F2=3ma

解得

4

a=28

根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的加速度大小相等，有

F3-3mg-3ma

解得

F3=7mg

對(duì)B由平衡條件，可得

N10ax=6+3mg=10mg

根據(jù)牛頓第三定律可知，地面受最大壓力為10%g,故C錯(cuò)誤；

D.C與A碰前，有

2gh=說(shuō)

A與C發(fā)生完全非彈性碰撞，有

2m%=（2m+m）v

從A與C相碰到最低點(diǎn)整個(gè)過(guò)程由能量守恒有

.3次+3阿（迎—螫）=（叫+7〃）.（池—整）

2kk2kk

解得

2k

故D正確。

故選BD?

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

9.中國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃如期完成，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次月球無(wú)人采樣返回。月球土壤

里存在大量汨e,兩個(gè)汨e原子可以發(fā)生核聚變產(chǎn)生：He,該反應(yīng)方程式為：2；He-2+：He（填

相應(yīng)粒子的符號(hào)），汨e的比結(jié)合能（選填“大于”或“小于”）：He的比結(jié)合能。

【答案】①.；H②.小于

【解析】

【詳解】山根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，該反應(yīng)方程式為

2；He.2；H+：He

⑵汨e不穩(wěn)定，聚變?yōu)檩^穩(wěn)定：He,比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，可知汨e的比結(jié)合能小于：He的比結(jié)

合能。

10.如圖所示，一粗細(xì)均勻的U型玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、

B,水銀面°、6間的高度差為瓦，水銀柱cd的長(zhǎng)度為期，。面與c面恰處于同一高度。則氣體

A的壓強(qiáng)（選填“大于”、“小于”或“等于"）氣體B的壓強(qiáng)：氣體A的壓強(qiáng)為o

（已知大氣壓強(qiáng)為P。，水銀的密度°,重力加速度為g）。

【答案】①.小于②.Po

【解析】

【詳解】［1］依題意，玻璃管左側(cè)與液面6等高液面處的壓強(qiáng)也為PB，根據(jù)平衡條件有

PA+夕g4=PB

則氣體A的壓強(qiáng)小于B的壓強(qiáng)；

⑵分析水銀柱cd,可得

PB=PSh,+Po

又

PA+2g4=PB

解得

PK=Po

11.某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，圖中b、c、d、e為電場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，。、氏c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小的

點(diǎn)是;若一質(zhì)子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到1點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功為eVo

【解析】

【詳解】山根據(jù)

可知等差等勢(shì)面越密集的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，越稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越小，則.、從c、e四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最小的點(diǎn)

是。點(diǎn);

⑵若一質(zhì)子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功為

%=eU〃=e(3V-7V)=-4eV

12.利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材研究平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，要想得到鋼球在空

中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就得設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置(每次使用鉛筆記下小球球心在木板上的水平投

影點(diǎn)。)。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，把在豎直白紙上記錄的鋼球的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來(lái)就得到了鋼球做平拋

運(yùn)動(dòng)的軌跡。

(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是O

A.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

B.使用密度小、體積大的鋼球

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一位置由靜止開(kāi)始滾下

D.使斜槽末端切線保持水平

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要建立直角坐標(biāo)系，在下圖中，建系坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是=

l*IL.L/

(3)若某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，如圖，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐

標(biāo)如圖所示(g=10m/s，，小球平拋的初速度大小%=m/s(重力加速度g取lOm/s?,

二%c

一IT

代入得

40x10-2,°,

v,=----------m/s=2m/s

舛yR2x0.1

則小球從拋出點(diǎn)到8點(diǎn)的時(shí)間為

v—02-0

tB==s=0.2s

g10

根據(jù)豎直方向小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直方向位移為

代入得

1

/z=—xlOx0.292m=20cm

2

則拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(-10,-5)

13.某學(xué)習(xí)小組在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中采用了如圖甲所示的實(shí)

驗(yàn)裝置。

圖1圖2

(1)實(shí)驗(yàn)需用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片寬度力如圖乙所示，d=mm。

(2)在實(shí)驗(yàn)中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間加內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E,改

變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滿足了物理實(shí)驗(yàn)中常用的“控制變量法”，你認(rèn)為小車

以不同速度靠近螺線管過(guò)程中不變的量是()

A,磁通量的變化量B.磁通量的變化率C.磁通量

(3)得到多組與E的數(shù)據(jù)之后，若以E為縱坐標(biāo)、人為橫坐標(biāo)作出E-'圖像，發(fā)現(xiàn)在誤差范圍

A?Ar

內(nèi)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)—o

(4)其他條件都不變，若換用匝數(shù)更多的線圈做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，其斜率

(選填“增大”“不變”或“減小”)。

【答案】(1)5.661##5.662##5.663

(2)A(3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)

間成反比)。

(4)增大

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度d=5.5mm+0.01mmxl6.2=5.662mm

【小問(wèn)2詳解】

小車以不同速度靠近螺線管的過(guò)程中，磁鐵與線圈之間的相對(duì)位置的改變量一樣，穿過(guò)線圈的磁通量的變

化量相同，故A正確，BC錯(cuò)誤。

故選Ao

【小問(wèn)3詳解】

根據(jù)

E=n-△-①=〃△①—1

AtAt

線圈匝數(shù)和磁通量變化量一定，若發(fā)現(xiàn)在誤差范圍內(nèi)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，則得出的結(jié)論是：在誤差允許

的范圍內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比(或者在磁通量變化量相同的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成

反比)。

【小問(wèn)4詳解】

根據(jù)

E=必①-—

其他條件都不變，若換用匝數(shù)更多的線圈做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，其斜率變大。

14.《水流星》是中國(guó)傳統(tǒng)民間雜技藝術(shù)，雜技演員用一根繩子兜著里面倒上水的兩個(gè)碗，迅速地旋轉(zhuǎn)著

繩子做各種精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不會(huì)灑出來(lái)。假設(shè)水的質(zhì)量為“3繩子長(zhǎng)度為/,重力

加速度為g，不計(jì)空氣阻力。繩子的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碗口直徑。雜技演員手拿繩子的中點(diǎn)，讓碗在空中旋

轉(zhuǎn)。

(1)兩碗在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若碗通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，水對(duì)碗的壓力等于%g,求碗通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的線

速度；

(2)若兩只碗在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，兩碗的線速度大小始終相等，如圖甲所示，當(dāng)正上方碗內(nèi)的水

恰好不流出來(lái)時(shí)，求正下方碗內(nèi)的水對(duì)碗的壓力；

(3)若兩只碗繞著同一點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示。已知繩與豎直方向的夾角為0,求碗

和水轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小。

一苫

//

/「，

1/

1（

1\

、

、

耳3乙

【答案】（1）v=J「；（2）2mg,方向豎直向下；（3）0）=

VZcos0

【解析】

【分析】

【詳解】（1）水對(duì)碗的壓力等于〃取，根據(jù)牛頓第三定律，碗對(duì)水的彈力

R=nig

對(duì)水受力夕》析，合力提供向心力，即

v2

F}+mg=m—

軌道半徑

I

R=一

2

可得碗和Z〈的線速度

（2）兩只碗在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩碗的線速度相等，若碗通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，水恰好不流出來(lái)，

重力恰好求乏供向心力，設(shè)此時(shí)速度V0,有

2

mg=m^

R

設(shè)最低點(diǎn)破也對(duì)水支持力大小為水的合力提供向心力，即

FVQ

F2-mg=m-^

可得

F2=2mg

由牛頓第三三定律，水對(duì)碗壓力大小為2根g,方向豎直向下。

(3)設(shè)碗的質(zhì)量為M,繩的拉力為尸

豎直方向上

Fcosd=CM+m)g

水平方向上

在sing=+tn)①2r

I.八

r=-sm'

2

聯(lián)立可得

\icose

15.如圖所示，間距為L(zhǎng)=1.0m的兩條平行光滑豎直金屬導(dǎo)軌尸。、MN足夠長(zhǎng)，底部。、N之間連有一

阻值為Ri=3Q的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為51=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌的上端點(diǎn)P、M分別

與橫截面積為5義10?h1?的100匝線圈的兩端連接，線圈的軸線與大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)^2平

行，開(kāi)關(guān)K閉合后，質(zhì)量為m=kgl0*?、電阻值為a=2。的金屬棒仍恰能保持靜止。若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后

金屬棒下落2m時(shí)恰好達(dá)到最大速度，金屬棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，其余部分電阻不計(jì)，g取10m/s?o求：

(1)金屬棒油恰能保持靜止時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)^2的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；

(2)金屬棒仍下落時(shí)能達(dá)到的最大速度v的大?。?/p>

(3)金屬棒仍從開(kāi)始下落到恰好運(yùn)動(dòng)至最大速度的過(guò)程中，金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱0。

【答案】(1)08T/S；(2)2m/s；(3)0.072J

【解析】

【詳解】(1)金屬棒保持靜止，根據(jù)平衡條件得

mg=B&L

可得

I1=0.2A

則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

Ex=1鳥(niǎo)=0.4V

由電磁感應(yīng)定律可知

Ei等…哈

解得

…T/s

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)KB,金屬棒向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度是。(即合外力是0)時(shí)速度

最大，此時(shí)恰能勻速下降，根據(jù)平衡條件得

mg=BJ2L

此時(shí)金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E2-B}Lv

根據(jù)閉合電路歐姆定律得

，O-__A_

K+4

聯(lián)立解得金屬棒的最大速度為