2024届福建省莆田市高中高三上学期第一次质量检测全真演练物理试题

2024届福建省莆田市高中高三上学期第一次质量检测全真演练物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图甲所示，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上，序号为C的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压
，一段时间后加速器稳定输出质子流。

已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（ ）
A．质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B．质子进入第n个圆筒瞬间速度为
C．各金属筒的长度之比为1:：：
D．质子在各圆筒中的运动时间之比为1:：：
第(2)题
今年4月30日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8 x 107m．它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2 x 107m）相比
A．向心力较小B．动能较大
C．发射速度都是第一宇宙速度D．角速度较小
第(3)题
如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨
迹，P、M为这轨迹上的两个点，由此可知（ ）
A．三个等势面中，a电势最高
B．粒子在P点比在M点时的电势能较小
C．粒子在P点比在M点时加速度大
D．粒子在M点比在P点时动能大
第(4)题
复兴号动车组在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。

一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度4v0，若行驶过程中动车所受的阻力恒定。

则车速
为v0和2v0时动车的加速度大小之比为（ ）
A．2∶1B．3∶1C．4∶1D．3∶2
第(5)题
如图所示，半径为R的球面下方有一圆周ABC，该圆周与球面直径PM垂直，在该圆周上等分的三点位置分别固定电荷量为+q的三个点电荷A、B、C，且点电荷A与球心O的连线与球直径PM的夹角，在球面的最高点处固定另一电荷量同为+q的点电
荷P，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷P受到的库仑力大小为B．O点的场强竖直向下
C．从P到O，电势一直降低D．沿着直径由O到M电势先降低再升高
第(6)题
“析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
B．牛顿用实验方法得出了万有引力定律，他是第一个“称”地球质量的人
C ．磁感应强度，运用了比值定义法
D ．通过单位运算，的单位为m/s²（其中m为质量，v为速度，p为压强，t为时间）
第(7)题
光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。

管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个瓦形倍增电极。

使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此来加速电子。

如图所示，光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子，如此电子数不断倍增，使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。

下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内阳极接收到的电子个数与入射光的强度无关
B．单位时间内阳极接收到的电子个数与入射光的频率有关
C．单位时间内阳极接收到的电子能量与倍增电极间的电压有关
D．光电倍增管正常工作时，每个倍增电极上都发生了光电效应
第(8)题
如图，梦天实验舱从圆轨道I先变轨到椭圆轨道II，再变轨到圆轨道III与天和核心舱完成对接。

它在圆轨道I和III上运行时的速率分别为、，周期分别为、，加速度分别为、，机械能分别为、。

则（）
A．B．
C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，间距均为d的倾斜金属导轨AD、HG与水平金属导轨DE、GF在D、G两点用绝缘材料平滑连接。

在ADGH平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在DEFG平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场．
在AD、HG间连接一电容为C的电容器和一个自感系数为L的电感线圈，在EF间接一小灯泡。

开始时，开关S断开，一质量
为m、长为d的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为h的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为g，电容器的耐压值足够高．则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动
B．金属棒在水平导轨上做匀减速运动
C．金属棒进入DEFG区域后，闭合开关S瞬间，通过L的电流最小
D．在整个过程中，通过小灯泡的总电荷量为
第(2)题
如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。

分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（ ）
A．图甲中分子间距从到，分子间的引力增大，斥力减小
B．分子b运动至和位置时动能可能相等
C．图乙中一定大于图甲中
D．若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于
第(3)题
如图所示，平行边界a、b、c将空间分为Ⅰ、Ⅱ两区域，区域Ⅰ宽度为3d，区域Ⅱ宽度为2d。

区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场。

某带电粒子从边界a上的M点，以垂直于边界a的速度进入磁场，刚好从边界c上的N点（图中未画出）垂直边界c离开磁场，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
A．粒子通过区域Ⅰ、Ⅱ的时间之比为2：3
B．区域Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小之比为2：3
C．粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径之比为3：2
D．粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中做匀速圆周运动的角速度之比为3：2
第(4)题
两颗相距足够远的行星a、b，半径均为，两行星各自卫星的公转速度的平方与公转半径的倒数个的关系图像如图所示．
则关于两颗行星及它们的卫星的描述，正确的是（）
A．行星a的质量较大
B．行星a的第一宇宙速度较大
C．取相同公转半径，行星a的卫星向心加速度较小
D．取相同公转速度，行星a的卫星周期较小
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，在长方形abcd虚线框区域内存在竖直向下场强为E（未知）的匀强电场和垂直纸面水平向里磁感应强度为B的匀强磁场，为ab边的中点，为长方形的水平中心线，照相底片与虚线垂直且离cd边。

现有一质量为m电荷量为的带
正电粒子从点以速度水平射入时，带电粒子沿虚线做匀速直线运动。

保持带电粒子从点水平射入的速度v不
变，若撤去电场，带电粒子恰好经过d点后打在照相底片上的P点；若撤去磁场，带电粒子从cd边射出打在照相底片上的Q点。

已知ab＝L，，（不计粒子重力和空气阻力）。

求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）带电粒子由点运动至P点的时间t；
（3）照相底片上、Q两点间的距离。

第(2)题
如图所示，质量的跳水运动员从距水面高的跳台上以的速度斜向上起跳，最终落入水中。

若忽略运动
员的身高，不考虑空气阻力。

取，求：
（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；
（2）运动员从跳台到入水过程中重力所做的功；
（3）运动员入水时的速度大小。

第(3)题
如图（a），足够高的水平长桌面上，P点左边光滑，右边粗糙，物块A在砝码B的拉动下从桌面左端开始运动，其图如图（b）所示，已知砝码质量为，重力加速度大小g取，求
（1）物块A的质量；
（2）物块A与P点右边桌面间的动摩擦因数。

第(4)题
如图所示，一高为，导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，活塞横截面积为S，质量为m，且（为大气压强），厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为，气体的温度为T，大气压强。

现将汽缸竖直放置，如图乙所示，重力加速度为g，求：
（1）汽缸竖直放置稳定时活塞与汽缸底部之间的距离；
（2）给气体加热使活塞缓慢上移当活塞达到汽缸口时气体的温度。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
验证牛顿第二定律的实验装置如图甲所示.
（1）本实验中___________（填“需要”或“不需要”）满足砝码盘和砝码质量远小于小车的质量.
（2）A组同学在实验中，保持小车的质量M不变，仅改变砝码盘中砝码的质量m，得到多组加速度大小a和对应力传感器的示数F，作出a-F图像如图乙所示，图像未过原点的原因是____________.
（3）B组同学在实验中，正确补偿阻力后，保持砝码盘中的砝码质量m0不变，仅改变小车的质量M，测得多组加速度大小a和对应的小车的质量M，作出图像如图丙所示，图像的纵截距为，则砝码盘和动滑轮的总质量为___________（用字
母b、m0表示，滑轮均光滑，细绳质量不计）.
第(2)题
为了探究做功与速度变化的关系，高三物理兴趣小组设计了用斜面、光电门、带遮光条的木块等器材的实验进行探究，实验装置如图甲所示．将足够长的平滑木板倾斜放置，木块从木板上端某一位置沿木板由静止向下滑动，用光电门测量木块通过光电门时的速度，用刻度尺测量木块的初始位置到光电门的距离．
(1)关于本实验，下列操作或说法正确的是________.
A．遮光条的宽度应尽量小些
B．遮光条的宽度应尽量大些
C．为了减小实验误差，木板的倾角应尽量小些
D．为了减小实验误差，木板的倾角应适当大一些
(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，螺旋测微器的示数为_______mm.
(3)若木块通过光电门时的速度为v，木块的初始位置到光电门的距离为x，为了得到线性关系图象，则需要作出的图象
是___________.
A.v-x 图象
B.v2-x图象
C. v-1/x图象
D. v2-1/x图象。