2024届福建省三明市普通高中高三下学期第三次质量测试物理试题

2024届福建省三明市普通高中高三下学期第三次质量测试物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。

下列说法符合历史事实的是（ ）
A．卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子
B．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象
C．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，提出了原子的核式结构
第(2)题
某电子束焊接机的工作原理示意图如图所示，在直流高压作用下，阴极K（接地）与阳极A之间形成辐向电场，虚线为电场线，在同一电场线上有B、C、D三点，。

一电子以某一初速度从B点沿直线运动到D点。

不计电子所受的重力。

下列说
法正确的是（ ）
A．B、C两点间的电势差小于C、D两点间的电势差
B．B点的电势、C点的电势均大于零，且
C．电子在B点时的电势能大于在D点时的电势能
D．电子从B点运动到C点的时间小于其从C点运动到D点的时间
第(3)题
随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其它星球成为可能。

假设未来的某一天，P1、P2两星球各自有一艘飞船绕其表面附近做匀速圆周运动，测得飞船的向心加速度a与轨道半径的图像如图所示。

根据图像可判定出（）
A．星球P1的质量大于星球P2
B．星球P2的密度大于星球P1
C．飞船绕星球P2表面飞行的动能大于绕星球P1的表面飞行的动能
D．脱离星球P2需要飞船提供的能量更多
第(4)题
对如图所示的图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（ ）
A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果
C．丙图是双缝干涉原理图，若到、的路程差是波长的奇数倍，则处是暗纹
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，绕水平转轴在竖直面内转动N顺时针180°后，P上的光亮度不变
第(5)题
如图所示是单反相机的重要部件——屋脊棱镜，它可以改变影像的方向。

一束红光垂直平面α射入，分别在平面β和γ上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光束垂直于平面δ射出（ ）
A．屋脊棱镜的最小折射率为2
B．红光从空气进入棱镜后传播速度变大
C．若将红光改为绿光，仍能在平面β和γ上发生全反射
D．若将红光改为白光，则在平面δ射出时色散成彩色光束
第(6)题
图中所示虚线1、2、3、4为静电场的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。

一个电子在运动中仅受静电力的作用，经过a、b点的动能分别为和，则下列说法正确的是（）
A．电子一定是从a点运动到b点
B．等势面1的电势为
C．电子在等势面2上的电势能为
D．电子的电势能为时，它的动能为
二、多选题 (共4题)
第(1)题
《浙江省能源发展“十四五”规划》指出，到2025年全省风电装机达到641万千瓦以上，其中在宁波、温州、舟山、台州等海域打造3个以上百万千瓦级海上风电基地。

风力发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒k转，通过转速比为1:n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t=0时刻，线圈所在
平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后；输出电压为U。

忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
B．发电机输出交变电流的频率为nk
C
．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势e=2πknNSB sin（2πkn）t
第(2)题
发展核能将为我国碳达峰、碳中和战略发挥不可替代的作用。

甘肃武威的钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代核能系统之一，它的试验成功标志着我国在这方面的研究“处于国际引领地位”。

其中钍基核燃料铀，由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次衰变而来，铀的一种典型裂变产物是钡和氪。

以下说法正确的是（ ）
A．外界温度越高，钍核衰变的速度越快
B．钍核经过1次衰变可变成镤
C．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能增大
D．题中铀核裂变的核反应方程为
第(3)题
如图，水平面上有两条相距为L的足够长光滑平行金属导轨，在导轨上相隔某一距离垂直导轨静置长度均为L的金属棒a和b，垂直导轨的虚线MN右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，匀强磁场磁感应强度为B，导轨左端接有电压传感器。

现让金属棒a、b分别以速度v0、3v0向右运动，时刻金属棒b经过MN进入磁场区域，当金属棒a刚要进入磁场时，电压传感器的示数。

已知金属棒a、b材质相同，a、b棒的质量分别为2m、m，a棒电阻为R。

导轨电阻不计，不考虑电压传感器对电路
的影响，磁场区域足够大，下列说法正确的是（ ）
A．从时刻开始，电压传感器的示数逐渐减小
B．改变a、b两棒间初始距离，不会改变两棒的最终速度
C．当金属棒a刚进入磁场时，a、b两棒间的距离为
D
．整个过程中金属棒a上产生的焦耳热为
第(4)题
如图所示的等边三角形区域ACD内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，AC的中点O处有一粒子发射源，能向磁场区域沿垂直AC的方向发射一系列速率不同的同种正粒子，已知粒子的比荷为k，磁场区域的边长为L。

则下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度越大在磁场中运动的时间越短
B．从AC边离开的粒子在磁场中运动的时间相同
C．从AC边离开的粒子，速率的最大值为
D
．从AD边的中点离开的粒子，速率为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某同学探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。

他拿了一根弹性很好的橡胶管，里面灌满了盐水，两端用与胶管内径大小相同的铜棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，给两铜棒连接导线，测量盐水柱的电阻。

（1）该同学测出了在不受拉力时盐水柱的长度，并用欧姆表的“”挡粗略测量此时的电阻，如图甲所示，则此时
电阻为 __。

（2）为了更精确的测量盐水柱的电阻，该同学设计了如图乙所示的电路，其中、为已知电阻，为电阻箱，为滑动变
阻器，为盐水柱形成的电阻。

操作步骤如下：
①接通开关；
②接通开关后马上断开，观察灵敏电流计的偏转情况；
③反复调节并重复步骤②，直至接通后灵敏电流计示数为零。

则__（用题目中物理量的符号表示）。

（3）该同学用力拉橡胶管，使橡胶管变长，测出几个不同长度下橡胶管中盐水柱的电阻，并用图像法进行探究。

他用盐水柱的电阻为纵坐标，为了使图线为直线，则横坐标应为 __（选填“”、“ ”或“” 。

该同学选取正确的坐标做出图像，测
得图线的斜率为（单位采用国际单位），又测得橡胶管中盐水的体积为，则可知该盐水的电阻率为 __
（保留两位有效数字）。

第(2)题
某实验小组做“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验。

除开关、导线以外，实验室还有以下器材可供选择：
A．待测小灯泡L（3V，1.8W）
B．电流表（量程0.3A，内阻约1Ω）
C．电流表（量程1.0A，内阻约0.5Ω）
D ．电压表V （量程3V ，内阻约5kΩ）
E
．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2.0A ）
F ．滑动变阻器（最大阻值100Ω，额定电流1.0A ）
G ．电池组E （电动势为4.5V ，内阻不计）
（1）为了尽可能减小实验误差，且要求能够在0~3V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，电流表选___________，滑动变阻器选___________（填写实验器材前的字母代号）；
（2）根据所选的器材，请在图甲中完成电路图___________；
（3）某同学根据实验数据描绘的小灯泡伏安特性曲线如图乙所示，将两个规格相同的该灯泡并联后接到电动势为3.0V 、内阻为2.5Ω的另一电源E 0上，如图丙所示。

则每个小灯泡的实际功率为_______W 。

（结果保留2
位有效数字）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
某同学设计了如图所示的电磁碰撞。

匝数N =500匝、截面积S =4×10²m 、总电阻r =1的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀变化的匀强磁场B 1。

线圈通过电子开关s
连接两根相互平行固定在水平面上的导轨 、导轨间距L =1m ，其左端长为L 1的金属导轨区间有竖直向下的匀强磁场B 2=1.0 T ，中间长为L ，由绝缘物质构成的导轨将左右隔开，且区间没有磁场分布。

右侧长为L 的粗糙金属导轨之间存在竖直向上的匀强磁场B 3=1.0T ，导轨右端PQ 之间连接一个R 3=0.1的电阻。

一根质量m 1=lkg ，电阻R 1=1的金属棒ab 放置在导轨左侧，闭合开关s 后，在安培力的作用下，从静止开始向右作加速运动，最终以速度v 0=10m/s 向右作匀速直线运动，此后金属棒ab 与质量m ₂
=9kg ，电阻R 2=1Ω的静止在L 2区域的金属棒cd 在绝缘物质构成的导轨处发生完全非弹性碰撞，碰后粘住一起向右运动进入右侧匀强磁场B 3，区域且运动t =3s 后停止运动。

金属棒与导轨接触良好，其他电阻忽略不计，已知L 1、L 2、L 3，长度足够，两金属棒与L 3部分动摩擦系数μ=0.02，不计其他摩擦。

求：
（1）试判定磁场B ，增加还是减小并求出变化率k ；
（2）金属棒ab 向右运动的过程中，加速度的最大值；
（3）碰撞后，两根金属棒向右运动的过程中，通过R 3的电荷量和R 3
上产生的焦耳热。

第(2)题如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨、与水平面的夹角为，两导轨之间的距离为
，两导轨、之间
接人电阻，导轨电阻不计，在区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ
，磁感应强度磁场的宽度，在连线以下的区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅰ
，磁感应强度一个质量为的金属棒垂
直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻，若将金属棒在离连线上端处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动，金属棒进入磁场Ⅱ
后，经过
时系统达到稳定状态，与之间的距离。

g
取
（1）求金属棒释放点到磁场Ⅰ边界
的距离；
（2）求金属棒穿过磁场Ⅰ的这段时间中电阻产生的热量；
（3）求金属棒在磁场Ⅱ
中从到所经过的时间。

第(3)题
如图所示，水平传送带左、右两端的距离为14.7m，质量分别为3kg、6kg的物块P、Q通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，物块Q置于传送带最左端。

当传送带逆时针转动时，物块Q恰好能保持静止，现使传送带以6m/s的速度顺时针运动时，物块Q开始运动，重力加速度，求：
（1）物块Q开始运动时的加速度大小；
（2）物块Q从传送带最左端运动到最右端所经历的时间。