2024.01
高三物理
一、单项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目
要求的。
1.唐代诗人丁仙芝的诗句“更闻枫叶下，淅沥度秋声”，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯息。如图为
枫叶在秋风中下落的景色，若其中一片枫叶从高度为 6m 的树枝上由静止飘落，经 3s 落到水平地面上，取重
力加速度大小为10m / s2 。则该枫叶（ ）
A.下落过程做自由落体运动B. 落地时速度大小一定为 30m / s
C.在竖直方向上运动的平均速度大小为 2m / s D.在下落过程中机械能守恒
2.2023年 9 月 28 日中国首条时速 350 公里跨海高铁——福厦高铁正式开通运营，福州至厦门两地间形成“一
小时生活圈”。如图甲，一满载旅客的复兴号列车以大小为v 的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对
铁轨恰好都没有侧向挤压。图乙为该段铁轨内、外轨道的截面图。下列说法正确的是（ ）
A.列车受到重力、轨道的支持力和向心力
B.若列车以大于v 的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨
C.若列车空载时仍以v 的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨
D.若列车以不同的速度通过该圆弧轨道，列车对轨道的压力大小不变
3.图示装置可测量磁感应强度，“凵”形金属框D 用绝缘轻绳跨过定滑轮与小桶连接，悬挂在竖直平面内，底
边水平且长为L ，两侧边竖直。D 的下部分所在的虚线框内存在方向垂直纸面的匀强磁场。让大小为I 的电流
从a 端流入D ，往小捅内加入质量为 m1 的细沙时，系统处于静止状态；若电流大小保持不变，方向改为由b
端流入，往小桶内再加入质量为 m2 的细沙时，系统又重新平衡。重力加速度大小为g ，不计一切摩擦。下列
判断正确的是（ ）
m g
A.磁感应强度方向垂直纸而向里，大小为 2
2IL
m m g
B.破感应强度方向垂直纸而向里，大小为 1 2
2IL
2m g
C.磁感应强度方向垂直纸而向外，大小为 2
IL
m m g
D.磁感应强度方向垂直纸而向外，大小为 1 2
IL
4.为顺利完成月球背面的“嫦娥六号”探测器与地球间的通信，我国新研制的“鹊桥二号”中继通信卫星计划
2024 年上半年发射，并定位在地月拉格朗日 L2 点，位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下
与月球同步绕地球做匀速圆周运动。己知地、月中心间的距离约为 L2 点与月球中心距离的6 倍，如图所示。
则地球与月球质量的比值约为（ ）
A.36 B.49 C.83 D.216
二、双项选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6 分，
选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。
5.图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品
平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A.压缩后气泡内气体的压强变大B. 压缩过程气泡内气体对外做正功
C.压缩过程气泡内气体吸收热量D. 压缩过程气泡内气体的内能不变
6.如图，正方形的四个顶点A 、B、C、D 分别固定等量的点电荷，其中A 、B 处的点电荷带正电，C、D 处的
点电荷带负电，M、N为 AB 边的三等分点，O 点为正方形的中心点，取无穷远电势为零。下列说法正确的是
（ ）
A.O 点的电势为零 B.O 点的场强为零
C.M、N 两点的电势相同 D.M、N 两点的场强相同
7.运动员经常采用背带拉着轮胎奔跑的方式进行训练。如图，一运动员拉着轮胎在水平跑道上以大小为v 的速
度匀速运动，背带对轮胎的拉力大小为 F1 ，拉力的功率为 P1 ；运动员换用较长的背带，再拉着该轮胎仍以速
度v 匀速运动，背带对轮胎的拉力大小为 F2 ，拉力的功率为 P2 ，则（ ）
A. F2 一定大于 F1 B. F2 可能等于 F1 C. P2 一定大于 P1 D. P2 可能等于 P1
8.如图甲所示，光滑绝缘细圆管固定在水平面上，半径为r 。圆管平面存在方向竖直向上且均匀分布的磁场，
其磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示（ t0 、 B0 均已知），取竖直向上为正方向。已知当磁感应强度
均匀变化时，会在圆管内产生场强大小处处相等且电场线闭合的涡旋电场。管中有一质量为m 、电荷量大小为
q 的带负电小球从静止开始在管内做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A.从上往下看小球沿顺时针方向运动
B r
B.管内涡旋电场的场强大小为 0
2t0
qB
C.小球第2 次回到出发点时的速度大小为 2r 0
mt0
D.小球先后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场对小球的冲量增大
三、非选择题：共 60 分，其中 9~11 题为填空题，12、13 题为实验题，14~16 为计算题。考生根据要求作答。
9.（3 分）
2023年 8 月 25 日，“中国环流三号”托卡马克装置首次实现 100 万安培等离子体电流下的高约束模式运行，
3 2 4
是我国核能开发进程中的重要里程碑。其中的核反应方程之一为 2 He 1 H 2 He X ，则该核反应属于
3
______（选填“聚绕”或“裂变”）反应，X是 _______（选填“质子”或“中子”）。已知2 He 核的质量为
2 4
m1 ， 1H 核的质量为 m2 ， 2 He 核的质量为 m3 ，X 的质量为 m4 ，真空中光速为c ，则该核反应释放的核能大
小为_______________。
10.（3 分）
为研究波在绳上传播的规律，甲、乙两同学各握住一条弹性绳的两端P 、Q 使绳子呈水平状态，某时刻起在竖
直面内同时上下抖动P 、Q 两端，一段时间后产生的a 、b 两列波形如图所示，则P 、Q 两端起振的方向______
（选填“相同”或“相反”），a、b 两列波的波速之比为________，P、Q 两点振动的频率之比为__________。
11.（3 分）
如图甲所示装置可以用来检查精密光学平面的平整程度。当单色光a 垂直入射后，从上往下看到的条纹如图乙
所示；当单色光b 垂直入射后，从上往下看到的条纹如图丙所示。由此可知该检测方法是利用光的________
（选填“干涉”或“衍射”）原理，a 光的波长______（选填“大于”或“小于”）b 光的波长；若抽去一张纸
片，观察到的条纹将变______（选填“疏”或“密”）。
12.（5 分）
某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，所用计时器为电火花打点计时器，重锤质量为500g，
部分实验步骤如下：
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上如图甲所示的位置；
B.先接通电源，后释放重锤；
C.更换纸带，再重复几次，选择合适的纸带进行测量分析；
（1）上述实验步骤中不合理的步骤为______（选填序号字母）；
（2）按照正确的操作选得如图乙所示的纸带，其中O 是重锤刚释放时所打的点，测得连续打下的五个点A 、
B、C、D、E到 O 点的距离h 值如图乙所示。已知交流电源频率为 50Hz，当地重力加速度为 9.80m / s2 。在
打O 点到C 点的这段时间内，重锤动能的增加量 Ek ______J，重力势能的减少量 Ep ______J（结果均
保留三位有效数字）；
1
（3）该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v ，然后作出相应的 v2 h 图像，画出的图线是一条通过坐
2
标原点的直线。该同学认为：只要图线通过坐标原点，就可以判定重锤下落过程机械能守恒，该同学的分析
______（选填“合理”或“不合理”）。
13.（7 分）
某兴趣小组做“测定金属丝的电阻率”实验，提供的器材有：电源、开关、导线、米尺、螺旋测微器、滑动变
阻器、定值电阻、电流表等。由于没有电压表，该小组设计了如图甲所示的电路进行测量，其中 ab 为粗细均
匀的待测金属丝，c 为可移动的金属线夹。
（1）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整；
（2）用图丙所示的螺旋测微器测量金属丝直径D 时，先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动
______（选填“A”“B”或“C”）部件，直到听见“喀喀”的声音后停止旋动。此时螺旋测微器的示数如图
丁所示，其读数 D _____mm；
（3）用米尺测出金属丝接入电路的总长度为L ；
（4）闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不动。经反复移动线夹c 的位置发现：当 ac 段金属
1
丝的长度为 L 时，电流表的示数最小。己知定值电阻的阻值为 R ，则计算金属丝电阻率的表达式 _____
3 0
（用 R0 、D、L 表示）。
14.（11 分）
在 2023 年杭州亚运会女子铅球决赛中，我国运动员巩立姣以 19.58m 的成绩成功卫冕。运动员为了寻求最佳
效果，训练时会尝试不同质昼和不同夹角的抛球感觉。如图，在某次训练中运动员将质量 m 6kg 的铅球斜
向上抛出，铅球离开手的瞬间速度大小 v0 10m / s ，方向与水平夹角 37 ，铅球离开手时离水平地面的
高度 h 1.8m 。取重力加速度 g 10m / s2 ， sin 37 0.6 ， cos37 0.8 ，不计空气阻力。求铅球：
（1）离开手瞬间的水平分速度大小 v0x 和竖直分速度大小 v0 y ；
（2）上升到最高点的时间t 和离地面的最大高度H ；
（3）落地前瞬间的动能 Ek 。
15.（12 分）
如图，在直角坐标系 xOy 中，y 轴竖直，左侧存在一个垂直纸面向里的匀强磁场和沿y 轴正方向的匀强电场；
右侧存在沿x 轴负方向的匀强电场，y 轴左侧场强大小为右侧的2 倍。质量为m 、电荷量为q 的带正电小球
（可视为质点），从点 M L,2L 以某一初速度沿y 轴正方向射出，恰好经过原点O 且此时速度方向刚好沿x
3 3
轴负方向，继续运动一段时间后到达点 。己知重力加速度大小为 。求：
N L, L g
2 2
（1）小球从M 点运动到原点O 过程中的水平加速度大小；
（2）y 轴左侧电场强度的大小；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小B 。
16.（10 分）
如图，一质量为3 m、长度为L 的木板静止在倾角 30 的固定斜面上，木板的上表面光滑，下表面与斜面
3
间的动摩擦因数 ，木板的下端固定有垂直于木板的薄挡板。一与斜面平行的轻弹簧下端固定在斜面的
2
L
底端，上端由原长被压缩了 后用触控锁钉锁定。现将质量为 m 的小滑块从木板的中点由静止释放，经过一
2
段时间，滑块与挡板发生第一次碰撞后，木板开始运动。经过多次碰撞后，当滑块位于挡板处且和木板速度都
为零时，木板刚好接触弹簧并触发锁钉立即解除锁定。已知重力加速度大小为 g ，弹簧的劲度系数
15mg
k ，滑块与挡板间的碰撞为弹性正碰，且碰撞时间极短，不计空气阻力。求：
L
（1）滑块第一次与挡板碰撞前瞬间，滑块的速度大小 v0 ；
（2）滑块第一次与挡板碰撞后瞬间，木板的速度大小 v1 和加速度大小 a1 ；
（3）木板在初始位置时，其下端与锁钉的距离 d ；
（4）锁钉解除后，当滑块与挡板第一次分离时木板的速度大小 v 。
泉州市 2024 届高中毕业班质量监测（二）
高三物理参考答案
一、单项选择题
1.C2.B3.A4.C
二、双项选择题
5.AD6.AC7.BC8.BC
三、非选择题：共 60 分。考生根据要求作答。
9.（3 分）
2
聚变（1 分）质子（1 分） m1 m2 m3 m4 c （1 分）
10.（3 分）
相同（1 分）1:1（1 分）1: 2 （1 分）
11.（3 分）
干涉（1 分）大于（1 分）疏（1 分）
12.（5 分）
（1）A（2 分）
（2）1.00（1 分）1.07（1 分）
（3）不合理（1 分）
13.（7 分）
（1）连线如图（2 分）
（2）C（1 分）1.628（2 分）
3 R D2
（4） 0 （2 分）
4L
14.（11 分）解：
（1）初速度 v0 的水平分速度大小
v0x v0 cos37 （1 分）
得： v0x 8m / s （1 分）
初速度 v0 的竖直分速度大小
v0 y v0 sin 37 （1 分）
得： v0 y 6m / s （1 分）
（2）铅球上升到最高点的时间
v
t 0 y （1 分）
g
得： t 0.6s （1 分）
设铅球上升到最高点的距离为 h1
v2
则 h 0 y （1 分）
1 2g
铅球离地的最大高度
H h h1 3.6m （1 分）
（3）铅球从抛出到落地的过程中，由机械能守恒定律有：
1
mgh E mv2 （2 分）
k 2 0
解得 Ek 408J （1 分）
15.（12 分）
解：（1）设小球从M 点运动到 O 点的时间为 t ，水平方向的加速度大小为 a ，则有：
1
水平方向： L at 2 （2 分）
2
1
竖直方向： 2L gt 2 （2 分）
2
g
解得： a （1 分）
2
（2）设右侧场强大小为 E1 ，左侧场强大小为 E2 ，由牛顿第二定律得
qE1 ma （1 分）
又 E2 2E1
mg
解得： E （1 分）
2 q
（3）小球在 y 轴左侧电场中受到的电场力：
F qE2 mg ，方向竖直向上，所以带电小球在磁场中做匀速圆周运动（1 分）
由几何关系可知 NOO 30 ， ON 3L
设小球运动半径为 r ，则有
3L 2r cos30 （1 分）
小球经过 O 时的速度大小为 v1
由（1）可知
2
则有 v1 2aL （1 分）
v2
qv B m 1 （1 分）
1 r
m gL
联立解得： B （1 分）
qL
16.（16 分）解：
（1）设滑块释放时加速度大小为 a0 ，由牛顿第二定律得
mg sin ma0 （1 分）
滑块释放后到第一次与挡板碰撞前的过程中做匀加速直线运动，有
L
v2 2a （1 分）
0 0 2
gL
得 v （1 分）
0 2
（2）设第一次碰撞后瞬间，木板的速度为 v1 ，滑块的速度为 v2 ，由动量守恒和能量守恒可得