2023-2024年福建省部分地市高三下學(xué)期4月診斷性質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

福建省部分地市2024屆高中畢業(yè)班4月診斷性質(zhì)量檢測物理試題一、單選題1.福廈高鐵是中國首條設(shè)計速度達(dá)的跨海高鐵，自福州向南經(jīng)莆田、泉州、廈門，終至漳州，其線路如圖所示。一高速列車從福州南站出發(fā)行駛抵達(dá)廈門北站，歷時小時，已知列車使用電能進(jìn)行供能且平均功率約為，則列車從福州南站行駛到廈門北站的過程中（）A.最大速度“”約為 B.位移大小為C.平均速率約為 D.消耗的電能約為【答案】D【解析】最大速度“”約為，故A錯誤；路程大小為，故B錯誤；平均速率約為，故C錯誤；消耗的電能約為，故選D。2.某小組在實驗室進(jìn)行平行板電容器特性研究時，不小心轉(zhuǎn)動其中一極板而使其發(fā)生傾斜，已知兩板帶有等量異種電荷，則兩極板之間的電場線分布情況可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，兩板間電勢差相等，從左到右板間距離增大，根據(jù)，可知，場強(qiáng)越來越小，電場線越來越稀疏，平行板電容器中，極板分別是等勢體，根據(jù)電場線始終垂直等勢面可知，C正確；故選C。3.如圖所示為某手機(jī)防窺膜的原理簡化圖，在透明介質(zhì)中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度與防窺膜厚度相等、方向與屏幕垂直。從手機(jī)屏幕上相鄰兩吸光屏障中點發(fā)出的光線經(jīng)透明介質(zhì)由吸光屏障邊緣射入空氣，在空氣中的出射角稱為可視角度，可視角度越小防窺效果越好，則下列做法中能提高防窺效果的是（）A.增大手機(jī)屏幕亮度 B.增大相鄰兩吸光屏障間距C.減小防窺膜的厚度 D.減小透明介質(zhì)的折射率【答案】D【解析】增大手機(jī)屏幕亮度，不能減小可視角度，不能提高防窺效果，故A錯誤；設(shè)屏障的高度與防窺膜厚度均為，相鄰屏障的間距為、如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，入射角有，根據(jù)折射定律，聯(lián)立整理得，可知當(dāng)增大相鄰兩吸光屏障間距時，因為折射率不變，則可視角度增大；當(dāng)減小防窺膜的厚度時，因為折射率不變，則可視角度增大；當(dāng)減小透明介質(zhì)的折射率，因為相鄰兩吸光屏障間距和防窺膜的厚度不變，則可視角度減小，能提高防窺效果，故B、C錯誤，D正確。故選D。4.某博物館發(fā)起了一項“單手拿金磚”的挑戰(zhàn)。如圖所示，靜置在桌面上金磚的縱截面為上窄下寬的梯形，挑戰(zhàn)者用單手捏住金磚、兩側(cè)面，豎直拿起金磚并保持秒以上即挑戰(zhàn)成功。已知金磚質(zhì)量為，截面底角為，手與金磚間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取，，，若要緩慢豎直拿起金磚，挑戰(zhàn)者對側(cè)面的壓力至少約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對金磚受力分析，如圖所示，由平衡條件可得，，解得挑戰(zhàn)者對側(cè)面的壓力至少約為，故選A。二、多選題5.汽油發(fā)動機(jī)內(nèi)經(jīng)過壓縮的汽油與空氣混合物需要火花塞來點燃。某汽油發(fā)動機(jī)火花塞需要高達(dá)的電壓才能點火，如圖所示為其工作原理圖。閉合點火開關(guān)，凸輪不斷旋轉(zhuǎn)，使斷電器觸點不斷開閉，當(dāng)斷電器觸點閉合時，電壓為的電源、斷電器和變壓器原線圈構(gòu)成閉合回路，當(dāng)斷電器觸點被凸輪頂開時，原線圈中電流急劇減小，變壓器鐵芯中的磁通量急劇變化，副線圈感應(yīng)產(chǎn)生高壓，使火花塞產(chǎn)生電火花，則（）A.該變壓器為升壓變壓器 B.該變壓器為降壓變壓器C.原線圈回路中的電源可為直流電源 D.原線圈回路中的電源必須使用交流電源【答案】A、C【解析】該變壓器初級電壓為，次級電壓要達(dá)到，則該變壓器為升壓變壓器，選項A正確，B錯誤；因原線圈中斷電器觸點不斷開合使得變壓器磁通量不斷變化，從而在次級產(chǎn)生高壓，可知原線圈回路中的電源可為直流電源，選項C正確，D錯誤。故選A、C。6.如圖所示，水平放置的輕質(zhì)絕緣彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端連接一放置在光滑絕緣水平面上的帶正電小球，水平面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場。初始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，將小球由靜止釋放，小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則在小球向右運動的過程中（）A.彈簧恢復(fù)原長時，小球的速度最大B.小球速度為零時，小球的加速度最大C.小球運動到最右端時，彈簧的彈性勢能與初始時相等D.小球運動到最右端時，彈簧的彈性勢能比初始時的大【答案】B、D【解析】當(dāng)小球受到電場力和彈簧彈力平衡時，加速度為零，小球速度有最大值，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，故A錯誤；小球做簡諧運動，電場力和彈簧彈力提供回復(fù)力，則小球速度為零時，小球的加速度最大，故B正確；在小球向右運動到最右端的過程，電場力做正功，根據(jù)動能定理，可知彈簧彈力做負(fù)功，小球運動到最右端時，彈簧的彈性勢能比初始時的大，故C錯誤，D正確。故選B、D。7.科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一個雙星系統(tǒng)，由質(zhì)量約為（為太陽質(zhì)量）致密白矮星與質(zhì)量約為的熱亞矮星兩顆恒星組成。它們的軌道平面幾乎與地球的觀測平面重合，用望遠(yuǎn)鏡觀測，發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)的亮度周期性地變暗和變亮，這是因為兩個天體周期性地互相遮擋造成的。某次觀測記錄該雙星系統(tǒng)的亮度隨時間的變化情況如圖所示，亮度可用“星等”進(jìn)行描述，圖中實線為實驗數(shù)據(jù)經(jīng)最佳擬合得到的正弦曲線。已知太陽質(zhì)量，引力常量，則（）A.該雙星系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)周期約為 B.該雙星系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)周期約為C.兩星體之間的距離約為 D.兩星體之間的距離約為【答案】B、D【解析】由題圖可知觀測記錄該雙星系統(tǒng)的亮度變化的周期約為，則該雙星系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)周期約為，故A錯誤，B正確；設(shè)兩星體之間的距離為，由萬有引力提供向心力可得，，又，聯(lián)立可得，代入數(shù)據(jù)解得，故C錯誤，D正確。故選B、D。8.如圖甲所示，、是兩根固定在水平面內(nèi)的平行金屬長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，電阻不計。兩虛線、與導(dǎo)軌垂直，左側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。質(zhì)量為的金屬棒與導(dǎo)軌垂直，靜置在左側(cè)磁場中。位于兩虛線之間的金屬棒與導(dǎo)軌夾角為，在外力作用下以速度向右始終做勻速直線運動，從端進(jìn)入右側(cè)磁場時開始計時，回路中的電流隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，圖中部分為直線，，、為已知量，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A.棒全部進(jìn)入磁場時，棒產(chǎn)生的電動勢大小為B.時刻棒所受的安培力大小為C.時刻棒的速度大小為D.時間內(nèi)，通過回路某截面電荷量為【答案】A、C【解析】棒全部進(jìn)入磁場時，棒產(chǎn)生的電動勢大小為，故A正確；時刻棒所受的安培力大小為，故B錯誤；設(shè)電路總電阻為，時刻，回路中感應(yīng)電動勢為，時刻，回路中感應(yīng)電動勢為，解得時刻棒的速度大小為，故C正確；由圖可知時刻棒開始運動，則，時間內(nèi)，對棒，根據(jù)動量定理，通過回路某截面電荷量為，解得，故D錯誤。故選A、C。三、實驗題9.在均勻介質(zhì)中，位于坐標(biāo)原點的波源從時刻開始沿軸做簡諧運動，形成沿軸正方向傳播的簡諧橫波，時的波形如圖所示，此刻平衡位置在處的質(zhì)點剛開始振動，則波源的起振方向沿軸___________（選填“正”或“負(fù)”）方向，這列波的周期為___________。【答案】負(fù)；【解析】根據(jù)沿軸正方向傳播的簡諧橫波中，平衡位置在處的質(zhì)點剛開始振動，根據(jù)波形平移法可知該質(zhì)點起振方向沿軸負(fù)方向，則波源的起振方向沿軸負(fù)方向。根據(jù)波形圖可得波長為，而波速為，則周期為。10.用不同頻率的光照射鋅板的表面，可得光電子最大初動能隨入射光頻率的變化圖像如圖所示，圖線與橫軸、縱軸的截距分別為、，則鋅的逸出功為___________，普朗克常量可表示為___________。（結(jié)果均用、表示）【答案】；【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程有，結(jié)合圖像可知縱截距，可得鋅的逸出功為，圖像斜率為，可得普朗克常量。11.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)沿到達(dá)狀態(tài)的過程中，氣體吸熱，對外做功，從狀態(tài)沿曲線到狀態(tài)的過程中，外界對氣體做功，則過程中氣體___________（選填“吸收”或“放出”）的熱量數(shù)值為___________?！敬鸢浮糠懦觯弧窘馕觥繗怏w從沿回到狀態(tài)的過程中，由熱力學(xué)第一定律可知，則，解得，即放出熱量的數(shù)值為。12.如圖甲所示為一“梯子形”的金屬框架，其中各橫桿完全相同、間距均勻且與邊框垂直。某同學(xué)使用該框架結(jié)合光電門的多組計時功能，利用如圖乙所示的實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。?）實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量橫桿的擋光長度，其讀數(shù)如圖丙所示，則___________；②用刻度尺測出相鄰橫桿間的間距，遠(yuǎn)大于；③如圖乙所示，將光電門固定在鐵架臺上并伸出桌面，將金屬框架豎直放在光電門正上方，橫桿保持水平：④靜止釋放金屬框架，下落過程中橫桿始終保持水平，依次記錄號橫桿經(jīng)過光電門時的擋光時間。（2）利用步驟④所得各橫桿的擋光時間，作出與對應(yīng)的橫桿序號之間的關(guān)系如圖丁所示，由圖像可知，在本次實驗中金屬框架由靜止釋放時，號橫桿距光電門中心的距離___________（選填“大于”“小于”或“等于”）。（3）若圖丁中圖像的斜率___________（用，，表示），則說明金屬框架下落過程中機(jī)械能守恒。【答案】（1）；（2）大于；（3）【解析】（1）橫桿的擋光長度為。（2）根據(jù)極短時間的平均速度等于瞬時速度，由靜止釋放時，設(shè)號橫桿距光電門中心的距離為，下落加速度為，則，由圖丁可知，當(dāng)時，有，即。（3）如果機(jī)械能守恒則，整理得，故圖像斜率為。13.鈣鈦礦太陽能電池有成本低、光能轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點。某同學(xué)利用如圖甲所示電路探究某鈣鈦礦電池的路端電壓與電流的關(guān)系。所用器材有：光強(qiáng)可調(diào)的光源、鈣鈦礦電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)以及導(dǎo)線若干。已知當(dāng)光照強(qiáng)度不變時鈣鈦礦太陽能電池的電動勢視為不變，電流表和電壓表均可視為理想電表。（1）按如圖甲所示電路連接器材，將滑動變阻器的滑片調(diào)至最左端。閉合電鍵，用一定強(qiáng)度的光照射電池，保持光照強(qiáng)度不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄滑片在不同位置時電壓表和電流表的讀數(shù)、，并描繪出圖線如圖乙中曲線所示，則此強(qiáng)度光照下鈣鈦礦電池的電動勢___________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）對曲線進(jìn)行分析，當(dāng)電流超過時，內(nèi)阻隨電流的增大而___________（選填“增大”或“減小”）：當(dāng)電流為時，電池內(nèi)阻約為___________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）減小光照強(qiáng)度后，重復(fù)實驗并描繪出圖線如圖乙中曲線所示。（4）將滑動變阻器的滑片滑動到某位置并保持不變，在曲線對應(yīng)的光照強(qiáng)度下，電路中的路端電壓為，則在曲線對應(yīng)的光照強(qiáng)度下，外電路消耗的電功率約為___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）；（2）增大；；（4）【解析】（1）時，路端電壓等于電池的電動勢，為。（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律。對于圖中的和圖像上的兩點，內(nèi)阻為，故內(nèi)阻為該點與連線斜率倒數(shù)的絕對值。當(dāng)電流超過時，該連線斜率倒數(shù)的絕對值隨電流的增大而增大，故內(nèi)阻隨電流的增大而增大。當(dāng)電流為時，由圖知路端電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可得此時內(nèi)阻約為。（4）尋找曲線時對應(yīng)的坐標(biāo)點，連接原點該點交曲線于，外電路消耗的電功率約為，。14.太極柔力球運動融合了太極拳和現(xiàn)代競技體育特征，是一項具有民族特色的體育運動項目。某次訓(xùn)練時，運動員舞動球拍，球拍帶動小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球始終與球拍保持相對靜止，其運動過程如圖乙所示，小球做圓周運動的半徑為，點為圓周最高點，點與圓心等高，點為最低點。已知小球質(zhì)量為，在點時球與球拍間的彈力大小為，重力加速度取，不計空氣阻力，求：（1）小球在點的速度大??；（2）小球從運動到的過程中，球拍對小球做功的平均功率；（3）小球運動到點時，球拍對小球的作用力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）在點時，由牛頓第二定律，解得。（2）小球從運動到的過程中，所用時間為，則，由動能定理，小球從運動到的過程中，球拍對小球做功的平均功率，解得。（3）小球運動到點時，設(shè)球拍對球的作用力為，合力提供向心力，由力的合成規(guī)則，其中，解得。15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，虛線與軸正方向的夾角為，與軸之間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（邊界存在磁場），第二象限存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為、帶電量為（）的粒子從軸負(fù)半軸的點以初速度進(jìn)入電場，與軸正方向的夾角為，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從點（，）垂直軸進(jìn)入磁場，粒子恰好不從邊界射出磁場。不計粒子重力，求：（1）電場強(qiáng)度的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）粒子從點進(jìn)入電場到再次回到軸的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）粒子進(jìn)入電場，y軸方向有，，，聯(lián)立解得。（2）粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，粒子進(jìn)入磁場速度為，由幾何關(guān)系可得，解得，由洛倫茲力提供向心力可得，解得。（3）第一次進(jìn)入電場有，粒子在磁場中的運動時間為，再次進(jìn)入電場有，粒子從點進(jìn)入電場到再次回到x軸的時間為，聯(lián)立解得。16.如圖所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，斜面上、段長度分別為、，段粗糙，斜面其余部分均光滑，底端處固定一垂直于斜面的擋板。兩塊質(zhì)量分布均勻的木板、緊挨著放在斜面上，的下端位于點。將、從圖示位置由靜止釋放，已知、質(zhì)量均為，長度均為，與段的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為，求：（1）木板剛到點時速度的大??；（2）木板剛好完全進(jìn)入段時，、之間彈力的大?。唬?）若木板剛好完全離開段時木板還未與擋板發(fā)生碰撞，求此時速度的大小；（4）若木板剛好完全離開段時恰好與木板發(fā)生碰撞，求此次碰撞后木板速度減為零時其下端到點的距離。已知木板與擋板及木板之間的碰撞均為彈性碰撞，碰撞時間忽略不計?！敬鸢浮浚?）；（2）