福建高考物理真题及答案解析

1. “祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果
被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶
路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别
约为463米和234米，则火星车

3. 如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水．水从
小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光
束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是

6. 地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理
论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是

7. 甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度
—时间图像如图（ a）所示，乙车所受合外力—时间图像如图（ b）所示。则（ ）

9. 福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术，建设了安全级别世界最高的机组。
机组利用 235U 核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为1 235 141 A 10 92 Z 36 0n U Ba Kr 3 n+ ® + +，则 $A =$
_________；$Z = _________$；若核反应过程中质量亏损1g，释放的能量为_________J。 （光速大小取3.0 ×
108m/s）

1. “祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车（　　）

2. 一简谐横波在$t = 0$时刻的波形图如图所示，该简谐波沿x轴正方向传播，周期$T = 2.5s$，质点P的横 坐标$x =8m$，则（  ）

3. 如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水．水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是（　　）

6. 地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（ ）

7. 甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度—时间图像如图（a）所示，乙车所受合外力—时间图像如图（b）所示。则（ ）

图(a)

图(b)

8. 人类为探索宇宙起源发射的韦伯太空望远镜运行在日地延长线上的拉格朗日 $L _ { 2 }$ 点附近， $L _ { 2 }$ 点的位置如图所示。在 $L _ { 2 }$ 点的航天器受太阳和地球引力共同作用，始终与太阳、地球保持相对静止。考虑到太阳系内其他天体的影响很小，太阳和地球可视为以相同角速度围绕日心和地心连线中的一点O（图中未标出）转动的双星系统。若太阳和地球的质量分别为M和m，航天器的质量远小于太阳、地球的质量，日心与地心的距离为R，万有引力常数为G， $L _ { 2 }$ 点到地心的距离记为 $r ( r < < R )$ ），在 $L _ { 2 }$ 点的航天器绕O 点转动的角速度大小记为ω。下列关系式正确的是（ ）[可能用到的近似 ${ \frac { 1 } { \left( R + r \right) ^ { 2 } } } \approx { \frac { 1 } { R ^ { 2 } } } { \left( 1 - 2 { \frac { r } { R } } \right) } .$ 1

A. $\omega = \left[ { \frac { G ( M + m ) } { 2 R ^ { 3 } } } \right] ^ { \frac { 1 } { 2 } }$

C. $r = \left[ \frac { 3 m } { 3 M + m } \right] ^ { \frac { 1 } { 3 } } R$

B. $\omega = \left[ { \frac { G ( M + m ) } { R ^ { 3 } } } \right] ^ { \frac { 1 } { 2 } }$

D. $r = \left[ \frac { m } { 3 M + m } \right] ^ { \frac { 1 } { 3 } } R$

9. 福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术，建设了安全级别世界最高的机组。机组利用²³⁵U 核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为 $^ 1 _ { 0 } \mathrm { n } + _ { 9 2 } ^ { 2 3 5 } \mathrm { U } _ { \mathrm { Z } } ^ { 1 4 1 } \mathrm { B a } + _ { 3 6 } ^ { \mathrm { A } } \mathrm { K r } + 3 _ { 0 } ^ { 1 } \mathrm { n }$ ，则 A =\_；Z = ；若核反应过程中质量亏损1g，释放的能量为 \_J。（光速大小取 3.0 ×$1 0 ^ { 8 } \mathrm { m } / \mathrm { s } )$ 【答案】 ①. 92 ②. 56 ③. $9 \times 1 0 ^ { 1 3 }$

11. 一定质量的理想气体经历了 $A { } B { } C { } D { } A$ 的循环过程后回到状态A，其 $p - V$ 图如图所示。完成一次循环，气体内能 （填“增加”“减少”或“不变”），气体对外界 （填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体\_\_\_ \_（填“吸热”“放热”“不吸热”或“不放热”）。

13. 某同学用图（a）所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响。所用器材有：电源、电压传感器、电解电容器 $C ~ ( 4 . 7 \mu \mathrm { F } \ : , ~ 1 0 \mathrm { V } )$ ），定值电阻R（阻值2.0kΩ）、开关S、导线若干。

（1）电解电容器有正、负电极的区别。根据图（a），将图（b）中的实物连线补充完整

图(a)

图(b)

（2）设置电源，让电源输出图（c）所示的矩形波，该矩形波的频率为 Hz ；

图(c)

图(d)

（3）闭合开关S，一段时间后，通过电压传感器可观测到电容器两端的电压 $U _ { \mathrm { c } }$ 随时间周期性变化，结果如图（d）所示，A、B为实验图线上的两个点。在B点时，电容器处于 \_状态（填“充电”或“放电”）在 点时（填 $^ { 6 6 } A ^ { , 9 }$ 或“B”），通过电阻R的电流更大；

（4）保持矩形波的峰值电压不变，调节其频率，测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况，并在坐标纸上作出电容器上最大电压 $U _ { \mathrm { m } }$ 与频率f关系图像，如图（e）所示。当 $f = 4 5 \mathrm { { H z } }$ 时电容器所带电荷量的最大值 $Q _ { \mathrm { m } } =$ C（结果保留两位有效数字）；

图(e)

（5）根据实验结果可知，电容器在充放电过程中，其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变，而后随着频率的增大逐渐减小。

14. 阿斯顿（F．Aston）借助自己发明的质谱仪发现了氖等元素的同位素而获得诺贝尔奖，质谱仪分析同位素简化的工作原理如图所示。在 $P P ^ { \prime }$ 上方存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两个氖离子在O 处以相同速度v垂直磁场边界入射，在磁场中发生偏转，分别落在M和N处。已知某次实验中， $\nu = 9 . 6 \times 1 0 ^ { 4 } \mathrm { m } / \mathrm { s } , B = 0 . 1 \mathrm { T }$ ，落在M处氖离子比荷（电荷量和质量之比）为 $4 . 8 \times 1 0 ^ { 6 } \mathrm { C } / \mathrm { k g }$ ；P、O、M、N、P在同一直线上；离子重力不计。

（1）求OM的长度；

（2）若ON的长度是OM的1.1倍，求落在N处氖离子的比荷。

15. 一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴 $O O ^ { \prime }$ 上的O 点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O 点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止，通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度 $L = 0 . 2 \mathrm { m }$ 杆与竖直转轴的夹角a始终为 $6 0 ^ { \circ }$ ，弹簧原长 $x _ { 0 } = 0 . 1 \mathrm { m }$ ，弹簧劲度系数 $k = 1 0 0 \mathrm { N } / \mathrm { m }$ ，圆环质量$m = 1 \mathrm { k g }$ ；弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，摩擦力可忽略不计

（1）若细杆和圆环处于静止状态，求圆环到O 点的距离；

（2）求弹簧处于原长时，细杆匀速转动的角速度大小；

（3）求圆环处于细杆末端P时，细杆匀速转动的角速度大小。

6. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为 6V，定值电阻 $1 220R R= = W$，小灯
泡 1L、 2L的规格均为“ 6V 1.8W”，理想变压器1T、 2T原副线圈的匝数比分别为 1∶3 和 3∶1．分别接
通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时， （　　）

7. 一物块以初速度 0v自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能 kE随位移
x 的变化关系如图所示，图中 0x、 k1E、 k2E均己知。根据图中信息可以求出的物理量有（　　）

10. 带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于 a 状态，然后经过 a b c® ®状态变化过
程到达 c 状态。在V T-图中变化过程如图所示。

（1）气体从 a 状态经过a b®到达 b 状态的过程中压强____________。 （填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）气体从 b 状态经过b c®到达 c 状态的过程要____________。 （填“吸收”或“放出”）热量。

1. 福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约 $5 0 \mathrm { m }$ 的圆形廊道连接。若将质量为 $1 0 0 \mathrm { k g }$ 的防御物_{资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用}100s _{沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取}$1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，则（　　）

(a) 承启楼

(b) 剖面图

(c) 四楼平面图

2. 2011 年 3 月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素 $^ { 1 3 1 } _ { 5 3 } \mathrm { I }$ 其衰变方程为 $\mathbf { \mu } _ { 5 3 } ^ { 1 3 1 } \mathrm { I } \mathbf { \mu } _ { 5 4 } ^ { 1 3 1 } \mathrm { X e } + \mathbf { \mu } _ { - 1 } ^ { 0 } \mathbf { e }$ ，半衰期为 8 天，已知 $m _ { \mathrm { { I } } } = 1 3 1 . 0 3 7 2 1 \mathrm { { u } }$ $m _ { \mathrm { { X e } } } = 1 3 1 . 0 3 1 8 6 \mathrm { { u } }$ $m _ { \mathrm { e } } = 0 . 0 0 0 5 4 9 \mathrm { u }$ ，则下列说法正确的是（　　）

4. 2021年美国“星链”卫星曾近距离接近我国运行在距地390km近圆轨道上的天宫空间站。为避免发生危险，天宫空间站实施了发动机点火变轨的紧急避碰措施。已知质量为 m 的物体从距地心 r处运动到无穷远处克服地球引力所做的功为 $G \frac { M m } { r }$ ，式中M为地球质量，G 为引力常量；现将空间站的质量记为 $m _ { 0 }$ ，变轨前后稳定运行的轨道半径分别记为r 、 $r _ { 2 }$ ，如图所示。空间站紧急避碰过程发动机做的功至少为（

5. 奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果

有（

8. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为 $1 . 6 \times 1 0 ^ { 4 } \mathrm { m } / \mathrm { s }$ ，推进器产生的推力为 80mN 。已知氙离子的比荷为$7 . 3 { \times } 1 0 ^ { 5 } \mathrm { C } / \mathrm { k g }$ ；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　）

9. 艺术体操运动员站在场地中以一定频率上下抖动6m长绸带的一端，绸带自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示（符合正弦函数特征），此时绸带上P 点运动方向 （填“向上”“向下”“向左”或“向右”）。保持抖动幅度不变，如果要在该绸带上产生更加密集的波浪状起伏效果，运动员上下抖动的频率应 （填“增大”“减小”或“保持不变”）。

11. 某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O，建立 $x O y$ 坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点 ${ \cal O } _ { 1 } \setminus \ { \cal O } _ { 2 } \setminus \ { \cal O } _ { 3 } \cdots$ 的坐标，并填入表格中，计算对应的 $x ^ { 2 }$ 值。

<table><tr><td></td><td> $O_{1}$ </td><td> $O_{2}$ </td><td> $O_{3}$ </td><td> $O_{4}$ </td><td> $O_{5}$ </td><td> $O_{6}$ </td></tr><tr><td> $y/\text{cm}$ </td><td>2.95</td><td>6.52</td><td>9.27</td><td>13.20</td><td>16.61</td><td>19.90</td></tr><tr><td> $x/\text{cm}$ </td><td>5.95</td><td>8.81</td><td>10.74</td><td>12.49</td><td>14.05</td><td>15.28</td></tr><tr><td> $x^{2}/\text{cm}^{2}$ </td><td>35.4</td><td>77.6</td><td>115.3</td><td>156.0</td><td>197.4</td><td>233.5</td></tr></table>

(a)

(b)

（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上 $O _ { 4 }$ 数据点，并绘制“ $y - x ^ { 2 } \ ^ { , , }$ 图线

（2）由 $y - x ^ { 2 }$ 图线可知，小球下落的高度 $y ,$ ，与水平距离的平方 $x ^ { 2 }$ 成 （填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。

（3）由 $y - x ^ { 2 }$ 图线求得斜率 k，小球平抛运动的初速度表达式为 $\nu _ { 0 } =$ （用斜率 k和重力加速度g表示）。

（4）该实验得到的 $y - x ^ { 2 }$ 图线常不经过原点，可能的原因是 。

12. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，

乙

为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知 $R _ { 0 } = 2 \Omega$ 。

（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整

甲

（2）实验操作步骤如下：

①将滑动变阻器滑到最左端位置

②接法Ⅰ：单刀双掷开关S 与1接通，闭合开关 $\mathrm { S } _ { 0 }$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据 $U _ { 1 } - I _ { 1 }$ 的值，断开开关 $\mathrm { S } _ { 0 }$

③将滑动变阻器滑到最左端位置

④接法Ⅱ：单刀双掷开关 S 与 2 闭合，闭合开关 $\mathrm { S } _ { 0 }$ ，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据 $U _ { 2 } - I _ { 2 }$ 的值，断开开关 $\mathrm { S } _ { 0 }$

⑤分别作出两种情况所对应的 $U _ { 1 } - I _ { 1 }$ 和 $U _ { 2 } - I _ { 2 }$ 图像

（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时 $U _ { 1 } =$ \_V。

丙

（4）根据测得数据，作出 $U _ { 1 } - I _ { 1 }$ 和 $U _ { 2 } - I _ { 2 }$ 图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势 $E =$ 内阻r = 。（结果均保留两位小数）

丁

（5）由图丁可知 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得 电源内阻更接近真实值。的

（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。【答案】 ①. 见解析 ②. 1.30 ③. 1.80 ④. 2.50 ⑤. 接法Ⅱ ⑥. 接法Ⅱ【解析】

13. 清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，

（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时 $2 \mathrm { s }$ 。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；

（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为 $7 3 \mathrm { k g }$ ，求此次过弯时所需的向心力大小；

（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角q的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取$1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 } , \mathrm { t a n } 2 2 ^ { \circ } = 0 . 4 0 , \mathrm { t a n } 2 7 ^ { \circ } = 0 . 5 1 , \mathrm { t a n } 3 2 ^ { \circ } = 0 . 6 2 , \cdot \tan 3 7 ^ { \circ } = 0 . 7 5 \ \mathrm { k g } \cdot \tan 3 7 ^ { \circ } = 0 . 8 7 , \cdots \ \mathrm { k g } \cdot = 0 . 0 9 ,$

15. 如图（a），一倾角为q的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L 的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G 的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A 相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与 G 垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从t =0s开始，H在水平向右拉力作用下向右运动； $t = 2 \mathrm { s }$ 时， $H$ 与挡板M、N相碰后立即被锁定．G 在t =1s后的速度一时间图线如图（b）所示，其中1 \~ 2s 段为直线．已知：磁感应强度大小 $B = 1 \mathrm { T }$ $L = 0 . 2 \mathrm { m }$ ，G、H 和 A 的质量均为0.2kg ，G、H的电阻均为0.1W；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好： $\sin \theta = 0 . 2 5$ $\cos \theta = 0 . 9 7$ ，重力加速度大小取$1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，图（b）中e为自然常数， $\frac { 4 } { e } = 1 . 4 7$ ．求：

（1）在1\~ 2s时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小；

②t =1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率；

（3）在2\~3s 时间段内，棒G滑行的距离

(a)

(b)

13.如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λ a、λb，该玻璃对单色光a、b
的折射率分别为n a、nb。则
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