福建省莆田九中2024年高考壓軸卷物理試卷含解析

福建省莆田九中2024年高考壓軸卷物理試卷

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、氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是1.63eV~3.10cV。則大量氫原子從高能級向低能級躍遷

時可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有（）

O

?w

7門

60克

5-yo

4M

3-o

二3|

2.4

A.1種B.2種C.3種D.4種

2、一人站在滑板上以速度％在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開時人

相對冰面的速度大小為2%。已知人與滑板的質(zhì)量分別為根則人離開時滑板的速度大小為（）

mtnM-mM+m

A.—VB.——VC.------vD.------%

Mom+Mom0m

3、在豎直平面內(nèi)有一條拋物線，在拋物線所在平面建立如圖所示的坐標系。在該坐標系內(nèi)拋物線的方程為），二41,

在）'軸上距坐標原點〃=1.5m處，向右沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)0.5s后小球落到拋物線上。則小球拋出時的速度

大小為（g取lOm/s?）

A.1m/sB.0.75m/sC.0.5m/sD.0.25nVs

4、下列關(guān)于衰變與核反應(yīng)的說法正確的是（）

A.2靠坨衰變?yōu)槠丈矫鹘?jīng)過3次。衰變，2次“衰變

B./?衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的

C.核聚變反應(yīng)方程：H+：Hf；He+X中，X表示質(zhì)子

D.高速a粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為；He+[Nf[O+；,n

5、在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為21的拉緊細線相連.以一恒力作用于細線中點，恒力的

大小為F,方向平行于桌面.兩球開始運動時，細線與恒力方向垂直.在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力

方向的分量為（）

6、研究光電效應(yīng)的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負極時,

加反向電壓時，反之.當有光照射K極時，下列說法正確的是

A.K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)

B.光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)

C.只有光電管加正向電壓時，才會有光電流

D.光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大

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、如圖甲所示，傾角為30的足夠長的固定光滑斜面上，有一質(zhì)量機=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力尸作用，其

大小戶隨時間，變化的規(guī)律如圖乙所示，fo時刻物體速度為零，重力加速度g=10m/s20下列說法中正確的是（）

A.0~2s內(nèi)物體向上運動

B.第2s末物體的動量最大

C.第3s末物體回到出發(fā)點

D.0~3s內(nèi)力戶的沖量大小為9N?s

8、如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長直金屬導軌，兩根相同的導體棒人以CO置于導軌上并與導軌垂直，整

個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。從仁0時開始，對棒施加一與導軌平行的水平外力凡使棒從靜止開始向

右做加速度大小為的的勻加速直線運動。導軌電阻不計，兩棒均與導軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。

下列關(guān)于C。棒的速度八加速度。、安培力產(chǎn)安和外力尸隨時間，變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）

9、下列說法正確的是.

A.做簡諧振動的物體，速度和位移都相同的相鄰時間間隔為一個周期

B.當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生衍射

C.波的周期與波源的振動周期相同，波速與波源的振動速度相同

D.電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播

E.相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)

10、如圖所示，在同一軟鐵芯上繞有兩個獨立的線圈甲與乙，甲線圈連接電池、滑動變阻器、電阻R。乙線圈中接有

電容器C,向左移動滑動變阻器的滑片P,使甲線圈中的電流均勻變化。已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正

比，下列說法正確的是（）

甲

A.電容器的上極板帶正電

B.電容器的上極板帶負電

C.電容器所帶的電荷量恒定

D.電容器所帶的電荷量增大

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）在練習使用多用電表的實驗中。請完成下列問題：

⑴用多用表測量某元件的電阻，選用“xlOO”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，因此需選擇

（填“xlO”或“xlk”）倍率的電阻擋，并需（填操作過程）后，再次進行測量，多用表的指針如圖甲所

示，測量結(jié)果為。。

⑵某同學設(shè)計出了一個“歐姆表”，用來測量電阻，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖乙電路，其中電源內(nèi)阻r=LOQ,電流表G

的量程為6故能通過讀取流過電流表G的電流值而得到被測電阻的殂值。該“歐姆表”的調(diào)零方式和普通歐姆表不同。

該同學想用一個電阻箱心來測出電路中電源的電動勢E和表頭的量程A進行如下操作步驟：

A.先使兩表筆間不接入任何電阻，斷開狀態(tài)下閉合開關(guān)，調(diào)滑動電阻器使表頭滿偏；

B.將該“歐姆表”與電阻箱及連成閉合回路，改變電阻箱阻值；記下電阻箱示數(shù)及和與之對應(yīng)的電流表G的示數(shù)/；

1111

C.將記錄的各組凡.,1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成-、右后并描點得到彳-丁圖線，如圖丙所示;

1Kx1&

11

D.根據(jù)國丙中的7-丁圖線，求出電源的電動勢E和表頭的量程小由圖丙可知電源的電動勢為________,電流表

IK

G的量程是o

⑶在（2）中，某次實驗發(fā)現(xiàn)電流表G的指針半偏，則電阻箱接入電路中的電阻&=（保留2位有效數(shù)字）

12.（12分）某科技小組想測定彈簧托盤秤內(nèi)部彈簧的勁度系數(shù)A,拆開發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，托盤A、

豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的指針E,兩根完全

相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉(zhuǎn)動一周后

刻度盤的示數(shù)為尸o=5kgo

科技小組設(shè)計了下列操作：

A.在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)尸I,并測出此時彈簧的長度八;

B.用游標卡尺測出齒輪D的直徑出

C.托盤中不放物品，測出此時彈簧的長度如

D.根據(jù)測量結(jié)果、題給條件及胡克定律計算彈簧的勁度系數(shù)A;

E.在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)尸2,并測出此時彈簧的長度

F.再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)尸3,并測出此時彈簧的長度小

G.數(shù)出齒輪的齒數(shù)〃；

H.數(shù)出齒條的齒數(shù)N并測出齒條的長度

（1）小組同學經(jīng)過討論得出一種方案的操作順序，即〃方案：采用BD步驟。

①用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k,則k=O

②某同學在實驗中只測得齒輪直徑，如圖（b）所示，并查資料得知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則彈簧的勁度系數(shù)攵

=o（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

⑵請你根據(jù)科技小組提供的操作，設(shè)計》方案：采用：________步驟；用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)

k,則〃=。

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，水平傳送帶右端與半徑為展=0.5m的豎直光滑圓弧軌道的內(nèi)側(cè)相切于。點，傳送帶以某一速

度順時針勻速轉(zhuǎn)動。將質(zhì)量為血=0.2kg的小物塊輕輕放在傳送帶的左端尸點，小物塊隨傳送帶向右運動，經(jīng)。點后恰

好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N。小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為M=0.5,g=10m/s2o

（1）求傳送帶的最小轉(zhuǎn)動速率vo

⑵求傳送帶PQ之間的最小長度L

⑶若傳送帶尸。之間的長度為4m,傳送帶以⑴中的最小速率如轉(zhuǎn)動，求整個過程中產(chǎn)生的熱量。及此過程中電動機

對傳送帶做的功W

14.（16分）如圖所示，豎直放置的U型管內(nèi)裝有水銀，右管封閉了一段長L=20cm的空氣柱，此時左右兩側(cè)的水銀

面高度差兒=6cm,現(xiàn)從管的開口端慢慢倒入水銀，最終左管水銀面比右管水銀面高厄=4cm,整個過程溫度不變，外

界大氣壓po=76cmHgo求：

（1）右管封閉空氣柱的最終長度r；

（2）加入的水銀柱長度x。

15.（12分）如圖所示，水平桌面上豎直放置上端開口的絕熱圓柱形汽缸，導熱性能良好的活塞甲和絕熱活塞乙質(zhì)量

均為孫兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦，兩活塞把汽缸內(nèi)部分成高度相等的三個部分，下邊

兩部分封閉有理想氣體A和瓦汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T=-3C,氣缸的截而積為S,外界大氣壓強為巡

S

且不變，其中g(shù)為重力加速度，現(xiàn)對氣體8緩慢加熱。求：

①活塞甲恰好到達汽缸上端時氣體B的溫度；

②若在活塞甲上放一個質(zhì)量為帆的祛碼丙，繼續(xù)給氣體“加熱，當活塞甲再次到達汽缸上端時，氣體笈的溫度。

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、D

【解析】

大量氫原子從高能級向〃=1能級躍遷時，輻射的光子能量都大于10.2eV,不在1.63eV?3.10eV范圍之內(nèi)，發(fā)出的

光都是不可見光；大量氫原子從高能級向〃=3能級躍遷時，輻射的光子能量都小于1.5leV,不在1.6女V?3.10cV范

圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；〃=3能級向〃=2能級躍遷時，輻射的光子能量為1.89eV,屬于可見光；〃=4能

級向〃=2能級躍遷時，輻射的光子能量為2.55eV,屬于可見光；〃=5能級向〃=2能級躍遷時，輻射的光子能量為

2.86eV,屬于可見光；〃=6能級向〃=2能級躍遷時，輻射的光子能量為3.O2eV,屬于可見光；”=7能級向〃=2

能級躍遷時，輻射的光子能量為3.12eV,屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

2、C

【解析】

規(guī)定初速度處的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可知:

(M+-2v0+inv

解得

M-m

y=-------%

m

M-ni

負號表示速度與正方向相反，大小為一-v；

m0

故選C。

3、C

【解析】

小球做平拋運動，如圖所示

在豎直方向有

712

h_y=、gr

在水平方向有

由題意得

y=4x2

聯(lián)立解得小球拋出時的速度大小為

%=0.5m/s

故A、B、D錯誤，C正確；

故選C。

4、A

【解析】

A.設(shè)發(fā)生〃次?衰變，，〃次。衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則有

234=222+4〃

90=86+2/?-777

解得〃=3,m=2f故A正確；

B.4衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子，故B錯誤；

C.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，聚變反應(yīng)方程；H+：Hf；He+X中，X的質(zhì)量數(shù)為

機=2+3—4=1

電荷數(shù)為

z=1+1-2=0

可知X表示中子，故C錯誤；

D.高速。粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子.不是中子.核反應(yīng)方程為

；He+[N.[O+；H

故D錯誤。

故選A。

5、B

【解析】

以兩球開始運動時細線中點為坐標原點，恒力F方向為x軸正方向建立直角坐標系如圖1,設(shè)開始到兩球碰撞瞬間任

一小球沿x方向的位移為s,根據(jù)對稱性，在碰撞前瞬間兩球的Vx、力、v大小均相等，對其中任一小球，在x方向做

F1F/，

初速度為零的勻加速直線運動有：V=—/；S=--t2；v2=Jp?4-V；；細線不計質(zhì)量，F(xiàn)對細線所做的功等于

2m22m丫)

2

細線對物體所做的功，故對整體全過程由動能定理有：F(s+I)=2xlmv；由以上各式解得：匕.=、叵八二但,

故選B.

6、B

【解析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A

錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向

電壓小于截止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤；在未達到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強

度一定越大，達到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項D錯誤.

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、AD

【解析】

AB.對物體受力分析，受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向

分力為

G,=mgSin300=4N

0到Is內(nèi)合外力

F合=5N-4N=1N

方向沿斜面向上，物塊沿斜面向上運動，0到1S內(nèi)物體加速度

a=—=—m/s2=1.25m/s2

m0.8

Is末速度為

V)=al]=1.25m/s

Is到2s內(nèi)，合力為

/=3N-4N=-1N

加速度為

ci=—=--—m/s2=-1.25m/s2

in0.8

2s末速度為

彩=匕+*/72=Om/s

物體沿斜面向上運動，在2s末物體的速度為0,則動量

生=〃叫=0

A正確，B錯誤；

C.2s到3s內(nèi)，合力為

七=1N-4N=-3N

加速度為

)=-3.75m/s2

m

3s末速度為

匕=為+=-3.75m/s

前2s內(nèi)物體的物體

x=-?(/,+r,)=^x2m=1.25m

2122

第3s內(nèi)物體的位移

V=xhn=1.875m>1.25m

232

C錯誤；

D.。?3s內(nèi)力歹的沖量大小為

/=%+印2+R,=5xlN-s+3xlN-s-FlxlN-s=9N-s

D正確。

故選AD,

8、BD

【解析】

A.因金屬棒與導軌之間有摩擦力，可知開始時導體棒CO的速度為零，當所受的安培力等于最大靜摩擦力時才開始

運動，故A錯誤；

B.開始時，CO棒的速度為零，加速度為零；當CO開始運動后加速度從0開始逐漸變大，與的速度差逐漸變大,

則回路中感應(yīng)電流逐漸變大，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當C。的加速度與45加速度

相等時，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；

C.在開始CO棒不動時，安培力

尸BLatB213a

F...=BL------=--------1

"2R2R

即安培力隨時間成正比關(guān)系增加；當CD開始運動后，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保

持不變，故C錯誤；

D.對AB外力

F=叫+f++j+1

2A

開始時CD加速度為零，A4加速度為。則此時外力尸隨時間，線性增加；當CD開始運動后加速度從0開始逐漸

變大，導體棒A8所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。

故選BD.

9、ADE

【解析】

A.做簡諧振動的物體，兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時間間隔為一個周期，故A正確；

B.當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；

C.波的周期與波源的振動周期相同，波速是波在介質(zhì)中的傳播速度，在均勻介質(zhì)中波速是不變的，而波源的振動速

度是波源做簡諧運動的速度，是時刻變化的，故c錯誤；

D.電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播，電磁波是橫波，故D正確；

E.相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)，故E正確。

故選ADEo

10、BC

【解析】

AB.電池電路的電流如圖所示，在鐵芯中產(chǎn)生向下的磁場。向左移動滑片P,滑動變阻器有效電阻減小，由歐姆定律

知電路電流增大。由題意知電流均勻增大，則該磁場均勻增強。應(yīng)用楞次定律知乙線圈的感應(yīng)電流如圖所示，則電容

器的上極板帶負電，故A錯誤，B正確；

CD.穿過乙線圈的磁通量中均勻增加，由電磁感應(yīng)定律知

E=n---

該值恒定。由電路規(guī)律知電容器的板間電壓U=則電容器兩極板間電壓恒定，則電容器所帶電荷量

Q=CU

恒定，故C正確，D錯誤。

故選BC.

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、)xlk歐姆調(diào)零600015V0.25A0.83Q

【解析】

用多用表測量某元件的電阻，選用“xlOO”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明倍率

檔選擇過低，因此需選擇“xlk”倍率的電阻擋，并需歐姆調(diào)零后，再次進行測量，多用表的指針如圖甲所示，測量結(jié)

果為600()。。

⑵⑷⑸.由閉合電路歐姆定律得

P

Ix(y-r)

F

[/+——士—]r+/x(---r)=E

&

把L1.0C代入整理得

1R、4E底

故

r4

得

/B=0.25A

11_9-4

得

E=1.5V

(3)[6].電流表G的指針半偏，則/=0.125A,由

I(EI.

代入數(shù)據(jù)解得

Kx=0.83C

PA

12、-7.96xl02N/mCAEFD￡62

2兀d6do，2-10『‘o’

【解析】

①彈簧的伸長量與齒條下降的距離相等，而齒條下降的距離與齒輪轉(zhuǎn)過的角度對應(yīng)的弧長相等，齒輪轉(zhuǎn)動一周對

應(yīng)的弧長即為齒輪周長，即托盤中物品質(zhì)量為「。-5kg時彈簧的伸長量:

\x=nd

因此只要測出齒輪的直徑d即可計算其周長，然后由胡克定律得:

2AAx=尸0g

解得k=料;

24d

⑵②游標卡尺讀數(shù)為0.980cm,代入:

k=3

2兀d

得A=7.96xl()2N/m；

(2)[3]直接測出不同示數(shù)下彈簧的伸長量也可以進行實驗，即按CAEFD進行操作，實驗不需要測量齒輪和齒條的齒數(shù),

GH是多余的；

⑷求解形變量

Axi=/i—Zo

AX2=/2—A)

AX3=/3—A)

則：

ki=2^

ki=p?g

2AA2

P3g

2Ax

則:

k=:+電+&

1~3~

聯(lián)立解得：A=

6Ui12TohT”

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