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2024年普通高中学业水平选择性考试(福建卷)
物理试题
本试卷共100分，考试时间75分钟。
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。
Cu＋X，则其中的X表示(　　)
He　　　　　　　　 e
n
B　核反应方程　[核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，因此有63＝63＋A，可得A＝0，28＝29＋Z，可得Z＝－1，故X的质量数为0，电荷数为－1，X为电子，表示为，B正确。]
2．某简谐运动的y t图像如图所示，则以下说法正确的是(　　)
A．振幅为2 cm
B．频率为2.5 Hz
C．0.1 s时速度为0
D．0.2 s时加速度方向竖直向下
B　简谐振动的描述和振动图像　[由题图图像可知该简谐运动的振幅为1 cm，A错误；由题图图像可知，振动周期为0.4 s，由 ＝可知，频率为2.5 Hz，B正确；0.1 s时，质点位于平衡位置，此时速度达到最大值，C错误；0.2 s时，质点位于负向最大位移处，加速度方向指向平衡位置，方向竖直向上，D错误。]
3．某直线运动的v t图像如图所示，其中0～3 s为直线，3～3.5 s为曲线，3.5～6 s为直线，则以下说法正确的是(　　)
A．0～3 s的平均速度为10 m/s
B．3.5～6 s做匀减速直线运动
C．0～3 s的加速度比3.5～6 s的大
D．0～3 s的位移比3.5～6 s的小
B　v t图像　[由题图v t图像可知，0～3 s内的平均速度m/s＝15 m/s，A错误；3.5～6 s内速度随时间均匀减小，为匀减速直线运动，B正确；0～3 s和3.5～6 s两段v t图线的斜率表示加速度，由题图图像可知0～3 s内的加速度大小为10 m/s2，3.5 s末的速度大于25 m/s，则3.5～6 s内的加速度大小大于10 m/s2，C错误；v t图线与t轴围成的面积表示位移，由题图图像可知0～3 s内的位移为Δx1＝m＝45 m，3.5～6 s内的位移Δx2<×2.5 m＝37.5 m，D错误。]
4．[暂缺]环形导线计算感应电动势
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，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．巡天号距地表400 km，哈勃号距地表550 km，则(　　)
A．ω巡<ω哈 B．v巡C．T巡a哈
CD　卫星运行参数比较　[卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则Gr＝ma，可得ω＝，故r越大，角速度越小，ω巡>ω哈，A错误；v＝，故r越大，线速度越小，v巡>v哈，B错误；T＝2π，故r越大，周期越大，T巡a哈，D正确。]
6．将半径为r的铜导线半圆环AB用两根不可伸长的绝缘绳a、b悬挂于天花板上，AB置于垂直纸面向外的大小为B的磁场中，现给导线通以自A向B大小为I的电流，则(　　)
A．通电后两绳拉力变小
B．通电后两绳拉力变大
C．安培力为πBIr
D．安培力为2BIr
BD　安培力的大小和方向　[通电流之前，铜导线半圆环处于平衡状态，根据平衡条件有2FT＝mg；通电流之后，半圆环受到安培力，由左手定则可判断半圆环受到的安培力方向竖直向下，根据平衡条件有2F′T＝mg＋F安，可知通电后两绳的拉力变大，A错误，B正确；半圆环的有效长度为2r，由安培力公式可知F安＝2BIr，C错误，D正确。]
7．如图甲所示，物体置于足够长光滑斜面上并锁定，t＝0时刻解除锁定，并对物体沿斜面施加如图乙所示变化的力F，以沿斜面向下为正方向，下列说法中正确的是(　　)
A．0～4t0，物体一直沿斜面向下运动
B．0～4t0，合外力的总冲量为0
C．t0时动量是2t0时的一半
D．2t0～3t0过程物体的位移小于3t0～4t0过程的位移
AD　周期性变力作用下的力学问题　[沿斜面方向，物体受到重力沿斜面向下的分力mg sin θ和F，分阶段分析，由牛顿第二定律可知，在0～t0和2t0～3t0阶段，物体的加速度大小为3g sin θ，方向沿斜面向下，在t0～2t0和3t0～4t0阶段，物体的加速度大小为g sin θ，方向沿斜面向上，可以画出物体运动的v t图像如图所示，由图像可知，物体先沿斜面向下加速后沿斜面向下减速，再沿斜面向下加速后沿斜面向下减速，物体一直沿斜面向下运动，A正确；全过程中，力F的冲量为零，重力和支持力的合力的冲量大小为4mgt0sin θ，则合外力的总冲量大小为4mgt0sin θ，B错误；由v t图像可知t0时的动量为2t0时的1.5倍，C错误；由v t图像与t轴围成的面积表示位移可知，2t0～3t0过程比3t0～4t0过程的位移小，D正确。
]
8．先后两次从高为OH＝1.4 m的高处斜向上抛出质量为m＝0.2 kg的同一物体，两次分别落于Q1、Q2，测得OQ1＝8.4 m，OQ2＝9.8 m，两轨迹交于P点，两条轨迹最高点等高且距水平地面高为3.2 m，如图所示。重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)
A．第一次抛出上升时间、下降时间之比为∶4
B．第一次过P点比第二次过P点机械能少1.3 J
C．落地瞬间，第一次、第二次动能之比为72∶85
D．第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大
BD　斜抛运动　[同一物体的两次斜抛运动，最高点等高且距水平地面高为3.2 m，则竖直方向的上升高度、时间，下落高度、时间完全相同，上升阶段的竖直位移均为h1＝3.2 m－1.4 m＝1.8 m，可知竖直方向的初速度v0y＝＝6 m/s，上升阶段的时间t1＝＝0.6 s，下降阶段的竖直位移为h2＝3.2 m，可知竖直方向的末速度vty＝＝8 m/s，下降阶段的时间t2＝＝0.8 s，则第一次抛出上升时间、下降时间之比为3∶4，A错误；水平方向OQ1＝v1x(t1＋t2)，得v1x＝6 m/s，OQ2＝v2x(t1＋t2)，得v2x＝7 m/s，故落地瞬间的动能分别为Ek1＝＝10 J、Ek2＝＝11.3 J，则Ek1∶Ek2＝100∶113，C错误；运动到P点时，两次的重力势能相同，动能不同，EkP1＝，EkP2＝，故EkP2－EkP1＝＝1.3 J，B正确；两次运动，竖直方向的速度在对应时刻完全相同，第二次水平方向的速度更大，如图所示，所以第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大，D正确。
]
三、非选择题：共60分，根据要求作答。
9．17 ℃时轮胎胎压为2.9个大气压，胎内气体为理想气体。体积、质量不变，27 ℃时轮胎气压为________个大气压，内能________(选填“大于”“等于”或“小于”)17 ℃时气体内能。
查理定律和理想气体内能的决定因素　解析：气体体积不变，根据查理定律得，初状态，p1＝2.9p0，T1＝290 K，末状态，T2＝300 K，代入可得p2＝3.0p0；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，温度升高，分子的平均动能增大，内能增大，故内能大于17 ℃时气体的内能。
答案：3.0　大于
10．一束光以入射角i(i>0)射入透镜，遇反射膜反射，垂直射到反射膜则原路返回成为激光，如图所示。将蓝绿两条光束以相同入射角射入透镜，已知透镜对蓝光折射率大于绿光，则透镜中蓝光折射角________(选填“大于”“等于”或“小于”)绿光，若此时激光为蓝光，要变为绿光，则________(选填“顺时针”或“逆时针”)改变入射角。
光的折射　解析：由光的折射定律可知，光的频率越大，透镜对该光的折射率越大，则蓝绿两条光束以相同入射角射入透镜，蓝光折射角小于绿光折射角；如图所示，若要让绿光的折射光线垂直于反射膜，需要减小绿光的折射角，因此应顺时针改变入射角。
答案：小于　顺时针
11．以O点为圆心、半径为R的圆上八等分放置电荷，G为－Q，其他为＋Q，M、N分别为OC、OG半径上的点，如图所示。已知静电力常量为k，则O点电场强度大小为________，M点电势________(选填“大于”“等于”或“小于”)N点电势。将＋q点电荷从M沿MN移动到N点，电场力做________(选填“正功”“负功”或“不做功”)。
电场的叠加、电势、电场力做功　解析：由对称性可知，7个正电荷在O点处合电场强度等于C点处的正电荷单独在O点的电场强度，大小为E1＝，方向向右，G处的负电荷在O点电场强度大小为E2＝k，方向向右，所以O点电场强度大小为E＝E1＋E2＝2k；沿电场线方向电势逐渐降低，所以M点电势大于N点电势；正电荷在电势高的地方电势能大，将＋q点电荷从M点沿MN移动到N点，＋q点电荷电势能减小，电场力做正功。
答案：2k　大于　正功
12．[暂缺]动量定理求子弹速率
13．[暂缺]欧姆定律、电路设计
14．[暂缺]功与功率计算
15．如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子经电容器M由静止开始加速后从另一电容器N下极板进入偏转电场，经电场偏转后恰从电容器N的上极板射出偏转电场，已知两电容器电压均为U，以N电容器下极板右侧O点建立坐标系，粒子自y轴上距离O为d的P点进入右侧磁场，粒子经磁场偏转后垂直于x轴方向经过x轴，求：
(1)粒子刚进入N时的速度大小；
(2)粒子在P处速度方向与y轴正方向的夹角；
(3)磁场的磁感应强度大小。
带电粒子在电场、磁场中的运动　解析：(1)粒子在电容器M两极板间受电场力做匀加速直线运动，由动能定理得qU＝，解得vN＝。
(2)带电粒子在电容器N中做类平抛运动，沿x轴方向以速度vx＝vN＝做匀速直线运动，沿y轴正方向做匀加速直线运动，加速度a＝，运动到P点时沿y轴方向的分速度vy＝＝vx，则带电粒子在P处的速度vP＝，设粒子在P处速度与y轴正方向的夹角为α，则sin α＝，解得α＝45°，故vP与y轴正方向的夹角为45°，斜向右上方。
(3)带电粒子在电容器N及磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系得∠OPQ＝45°，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径r＝d，由qvPB＝m得B＝。
答案：　(2)斜向右上方，45°　(3)

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