2024届福建省厦门市高三下学期第四次质量检测物理试题

2024届福建省厦门市高三下学期第四次质量检测物理试题
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
一艘油轮装载着密度为900kg/m3的原油停泊在海湾。

由于故障而发生原油泄漏。

泄漏的原油有9000kg，假设这些原油在海面上形成了单分子油膜，这些原油造成的污染面积约为（ ）
A．107m2B．109m2
C．1011m2D．1013m2
第(2)题
如图所示，虚线表示某点电荷所激发电场的等势面，已知两点在同一等势面上，两点在另一个等势面上。

甲、乙两
个带电粒子以相同的速率、沿不同的方向从同一点射入电场，在电场中沿不同的轨迹曲线、曲线运动。

则下列说法中正确的是（ ）
A．两粒子电性相同
B．甲粒子经过点时的速率大于乙粒子经过点时的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过点时，两粒子的动能一定相等
第(3)题
如图所示，质量为的足够长的木板静止在粗糙水平地面上，在长木板上方右侧有质量为的物块，竖直墙面在长木板的右端，物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为，某时刻对木板施加水平向右、大小的恒定拉力，作
用1s后撤去，物块和木板始终未与竖直墙面碰撞，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是（ ）
A．外力F做的功为4J
B
．整个运动过程用时
C．整个运动过程摩擦生热8J
D
．初始时，木板与墙的距离至少为
第(4)题
如图所示，将一滑块从粗糙斜面上某点由静止释放，滑块沿斜面下滑后与固定在斜面底端的挡板碰撞后反弹，碰撞的时间极短，可忽略不计，且碰撞没有机械能损失。

以沿斜面向下为正方向，能正确反映滑块速度v随时间t变化的图像是（ ）
A．B．
C ．
D ．
第(5)题
英国著名科幻作家Arthur C 。

Clarke 在小说《天堂之泉》中，首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。

“太空天梯”的主体结构为一根缆绳：一端连接地球赤道，另一端连接地球同步卫星，且缆绳延长线通过地心。

当两货物分别停在天梯的a 、b 两个位置时，以地心为参考系，下面说法正确的是（ ）
A ．b 处的线速度小于a 处的线速度
B ．b 处的向心加速度小于a 处的向心加速度
C ．若有一个轨道高度与a 相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的周期大于位于a 处货物的周期
D ．若有一个轨道高度与b 相同的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则其环绕地球的角速度大于位于b 处货物的角速度第(6)题
如图甲所示，太阳系中有一颗躺着的蓝色“冷行星”一天王星，外围空间存在着环状物质。

为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质绕行星中心的运行速度v 与到行星中心的距离r 的关系如图乙所示（图中、均为已知值）。

已知天王星的半径为R ，环状物质的宽度为d ，引力常量为G ，以下说法正确
的是（ ）
A ．环状物质是天王星的组成部分
B ．天王星的自转周期为
C ．该行星的质量为
D ．天王星的第一宇宙速度等于
第(7)题一列简谐横波沿x 轴传播，图甲是t ＝1.0s 时的波形图，图乙是x ＝3.0m 处质点的振动图像，已知a 质点在x 轴上的平衡位置为，则下列说法正确的是（ ）
A ．波沿x 轴正方向传播
B ．波的传播速度为0.5m/s
C ．从t ＝1.0s 到t ＝1.5s 质点a 的路程为10cm
D ．t ＝1.5s 时，a 质点的速度方向沿y 轴负方向
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为m的钢板连接，钢板处于静止状态。

一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下，与钢板碰撞后粘在一起向下运动x0后到达最低点Q，设物块与钢板碰撞的时间Δt极短。

下列说法正确的是（ ）
A．物块与钢板碰后的速度大小为
B．在Δt时间内，钢板对物块的冲量大小为
C．从P到Q的过程中，整个系统重力势能的减少量为
D
．从P到Q的过程中，弹性势能的增加量为
第(2)题
如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。

在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1中的电流小于R2中的电流
B．R1中的电流等于R2中的电流
C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率
D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率
第(3)题
一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m。

已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。

下列说法正确的是（）
A．波速为4m/s
B．波的频率为1.25Hz
C．x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷
D．x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示一弹射游戏装置，在高度为h=0.8m的水平桌面上，滑块由压缩轻弹簧弹出，经过半径R=0.4m的竖直圆轨道后（不脱离轨道）再水平抛出击中水平地面上的目标。

圆轨道和AB段光滑，滑块与长为0.8m的BD间动摩擦因数。

初始弹簧压缩一合适形变量，释放后滑块通过圆轨道并击中目标，滑块经过圆心等高处C点对圆轨道的压力为重力的4倍。

滑块质量m=10g 且可视为质点，弹射时弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力，各部分平滑连接。

重力加速度g取10m/s2，求：（1）滑块通过B点对圆轨道的压力F N；
（2）目标距离桌面边缘的距离d；
（3）若在BD中点P放置一完全相同的滑块，两滑块碰撞后连为一整体，要使再次成功击中目标，弹簧的压缩量要变为初始压缩量的几倍。

已知弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量。

第(2)题
如图（a）所示，两根不计电阻、间距L=0.5m的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B=0.4T。

导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R=4Ω的电阻。

元件Z的图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于I0时，电压稳定为U m。

其中I0=0.25A，U m=2.0V。

质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。

忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响。

（1）闭合开关S，由静止释放金属棒，测得金属棒下落的最大速度v1=20m/s，试确定金属棒中此时的电流大小和方向；（2）试确定金属棒质量m；
（3）断开开关S，由静止释放同一根金属棒，求金属棒下落的最大速度v2；
（4）先闭合开关S，由静止释放同一金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S。

忽略回路中电流突变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a。

第(3)题
一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为9m，M点的振动情况如图乙所示。

（1）求该波的传播速度大小v；
（2）求Q的平衡位置坐标x Q．
第(4)题
有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器，其工作原理如图所示。

空间中充满竖直向下的匀强电场，一束质量为m、电量为-q（q>0）的粒子以不同的速率从P点沿某竖直平面内的PQ方向发射，沿直线飞行到Q点时进入有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于该竖直平面，PQ=4l。

若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，且其它速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在PT上的NM范围内，PM=8l，PN=6l，若重力加速度大小为g，求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子速度大小的范围。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
某同学利用图甲所示的装置测量轻弹簧的劲度系数。

光滑的细杆（图中未画出）和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码(实验中，每个钩码的质量均为m=20.0g)。

弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。

实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个钩码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录钩码的个数及指针的位置；
③逐次增加钩码个数，并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)；
④用n表示钩码的个数，l表示相应的指针位置，作出l-n图像如图丙所示。

回答下列问题：
（1）某次挂上钩码后，指针指到的位置如图乙所示，则此时的示数为_______cm。

（2）若当地的重力加速度g=9.8m/s2，则本实验中弹簧的劲度系数为_______N/m(结果保留三位有效数字)。

第(2)题
实验小组找到一刻度清晰的微安表G，其满偏电压不到0.5V，该小组同学决定测量该微安表的内阻，可供选择器材如下：
A.微安表G（满偏电流为150μA，内阻未知）；
B．滑动变阻器（0~5Ω，允许通过的最大电流为2A）；
C．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流为1A）；
D．电源E（电动势约为6V）；
E．电阻箱R（最大阻值为9999Ω）；
F．开关两个，导线若干。

(1)按图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物连线。

______
(2)滑动变阻器应选择______（填“B”或“C”）。

(3)实验过程：将滑动变阻器的滑片移至______（填“左”或“右”）端，合上开关、，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使微安表
指针满偏；保持滑片位置不变，仅断开开关，调节电阻箱使微安表指针半偏，此时电阻箱的四个旋钮如图丙所示，则微安表
的内阻为______Ω。

(4)若将该微安表改装为量程为0.6A的电流表，需______（填“串”或“并”）联一个______Ω（保留两位小数）的定值电阻。

(5)测量微安表G的内阻时，在设计上存在系统误差，这会导致（4）中电流表的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。