2021-2022學(xué)年福建省福州市高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、常言道，萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)，追根溯源，地球上消耗的能量絕大部分是來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生核反應(yīng)釋放出的核能。在太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的典型核反應(yīng)方程是4→+2X，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量為△E，光在真空中的傳播速度為c，下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)屬于裂變反應(yīng)B．方程中的X為電子（）C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，因而反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變D．該核反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=2、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽(yáng)系唯一一顆擁有磁場(chǎng)的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類居住的星球，經(jīng)探測(cè)它們分別繞木星和土星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比3、2019年1月3日，嫦娥四號(hào)成功登陸月球背面，全人類首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號(hào)登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其與月球中心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為S，已知月球的質(zhì)量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．4、如圖所示，傾斜直桿的左端固定在地面上，與水平面成60°角，桿上穿有質(zhì)量為m的小球a和質(zhì)量為2m的小球b，a，b小球通過(guò)一條細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)定滑輪相連接。當(dāng)a、b靜止時(shí)O1a段繩豎直，O2b段繩與桿的夾角為30°。若忽略小球A．繩對(duì)a的拉力大小為mg B．繩對(duì)a的拉力大小為2mgC．a(chǎn)與桿之間可能沒有彈力 D．a(chǎn)與桿之間一定沒有摩擦力5、如圖所示，電燈懸掛于兩壁之間，更換水平繩OA使連接點(diǎn)A向上移動(dòng)而保持O點(diǎn)的位置不變，則A點(diǎn)向上移動(dòng)時(shí)（）A．繩OA的拉力逐漸增大B．繩OA的拉力逐漸減小C．繩OA的拉力先增大后減小D．繩OA的拉力先減小后增大6、如圖所示為剪式千斤頂?shù)慕孛鎴D。四根等長(zhǎng)的支持臂用光滑鉸鏈連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)水平螺紋軸減小MN間的距離，以抬高重物。保持重物不變，MP和PN夾角為120°時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F1；MP和PN夾角為60°時(shí)N點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為F2。不計(jì)支持臂和螺紋軸的重力，則F1與F2大小之比為（）A．1：1 B．1：3 C．：1 D．3：1二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示的直角坐標(biāo)系中，第一象限中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負(fù)方向足夠長(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有不計(jì)重力的帶電粒子（電荷量為，質(zhì)量為）以速度從點(diǎn)射入磁場(chǎng)（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)后恰好從點(diǎn)射入電場(chǎng)，并從上距離點(diǎn)為的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）離開電場(chǎng)。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為B．帶電粒子從點(diǎn)到點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為D．帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為8、如圖，有一截面為矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ABCD，AB=3L，BC=2L在邊界AB的中點(diǎn)上有一個(gè)粒子源，沿與邊界AB并指向A點(diǎn)方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計(jì)粒子重力，當(dāng)粒子速率為v0時(shí)，粒子軌跡恰好與AD邊界相切，則（）A．速率小于v0的粒子全部從CD邊界射出B．當(dāng)粒子速度滿足時(shí)，從CD邊界射出C．在CD邊界上只有上半部分有粒子通過(guò)D．當(dāng)粒子速度小于時(shí)，粒子從BC邊界射出9、一輛汽車在平直路面上從靜止開始在1500N的合外力作用下以恒定加速度啟動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到20m/s時(shí)功率達(dá)到額定功率，接著以額定功率繼續(xù)加速，最后以30m/s的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒定，下列說(shuō)法正確的是A．汽車的額定功率為60kW B．汽車的額定功率為90kWC．汽車受到的阻力大小為2000N D．汽車受到的阻力大小為3000N10、如圖所示，在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的理想邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形線框，以速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖示實(shí)線位置Ⅰ開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中的位置Ⅱ時(shí)，線框的速度為。則下列說(shuō)法正確的是（）A．在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為 B．在位置時(shí)Ⅱ的加速度為C．此過(guò)程中安培力的沖量大小為 D．此過(guò)程中通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量自來(lái)水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來(lái)水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右側(cè)活塞固定，左側(cè)活塞可自由移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)器材還有：電源(電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)阻不可忽略)兩個(gè)完全相同的電流表A1、A2(量程為3mA，內(nèi)阻不計(jì))電阻箱R(最大阻值9999Ω)定值電阻R0(可供選擇的阻值有100Ω、1kΩ、10kΩ)開關(guān)S，導(dǎo)線若干，刻度尺．實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測(cè)得圓柱形玻璃管內(nèi)徑d＝20mmB．向玻璃管內(nèi)注自來(lái)水，并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度LC．連接好電路，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值，讀出電流表A1、A2示數(shù)分別記為I1、I2，記錄電阻箱的阻值RD．改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟B、C，記錄每一次水柱長(zhǎng)度L和電阻箱阻值RE．?dāng)嚅_S，整理好器材(1)為了較好的完成該實(shí)驗(yàn)，定值電阻R0應(yīng)選________．(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式Rx＝________(用R0、R、I1、I2表示)(3)若在上述步驟C中每次調(diào)整電阻箱阻值，使電流表A1、A2示數(shù)均相等，利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖乙所示的R－L關(guān)系圖像，則自來(lái)水的電阻率ρ＝________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)，在用本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)電阻率實(shí)驗(yàn)中，若電流表內(nèi)阻不能忽略，則自來(lái)水電阻率測(cè)量值與上述測(cè)量值相比將________(選填“偏大”“不變”或“偏小”)12．（12分）某物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的歐姆表電路，通過(guò)控制開關(guān)S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率，所用器材如下：A．干電池：電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5ΩB．電流表G：滿偏電流Ig＝1mA，內(nèi)阻Rg＝150ΩC．定值電阻R1＝1200ΩD．電阻箱R2和R3：最大阻值999.99ΩE．電阻箱R4：最大阻值9999ΩF．開關(guān)一個(gè)，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干（1）該實(shí)驗(yàn)小組按圖甲正確連接好電路。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2＝________Ω，使電流表達(dá)到滿偏，此時(shí)閉合電路的總電阻叫作歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)＝________Ω，歐姆表的倍率是________（選填“×10”或“×100”）；（2）閉合開關(guān)S：第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2＝________Ω且R3＝________Ω時(shí)，將紅、黑表筆短接，電流表再次滿偏；第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當(dāng)電流表指針指向圖乙所示的位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的歐姆表的刻度值為________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，、兩板間的電壓為。、兩平行金屬板長(zhǎng)為，兩板間距為，電壓為。的右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為。一束初速度為0、電荷量的范圍為、質(zhì)量的范圍為的帶負(fù)電粒子由無(wú)初速度射出后，先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)電場(chǎng)，再?gòu)?、兩平行金屬板間（緊貼板）越過(guò)界面進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。若其中電荷量為、質(zhì)量為的粒子恰從、兩板間的中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求解下列問(wèn)題（不計(jì)重力）：(1)證明：所有帶電粒子都從點(diǎn)射出(2)若粒子從邊界射出的速度方向與水平方向成角，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在什么范圍內(nèi)，才能保證所有粒子均不能從邊射出？14．（16分）為研究工廠中天車的工作原理，某研究小組設(shè)計(jì)了如下模型：如圖所示，質(zhì)量mC=3kg的小車靜止在光滑水平軌道的左端，可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個(gè)彈性擺球質(zhì)量mA=mB=1kg，擺線長(zhǎng)L=0.8m，分別掛在軌道的左端和小車上．靜止時(shí)兩擺線均在豎直位置，此時(shí)兩擺球接觸而不互相擠壓，且球心處于同一水平線上．在同一豎直面內(nèi)將A球拉起到擺線水平伸直后，由靜止釋放，在最低點(diǎn)處與B球相碰，重力加速度大小g取10m/s1．求：（1）A球擺到最低點(diǎn)與B球碰前的速度大小v0；（1）相碰后B球能上升的最大高度hm；（3）B球第一次擺回到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩子拉力的大小．15．（12分）如圖所示，光滑斜面傾角=30°，一個(gè)質(zhì)量m=3kg的物塊在大小為F的恒力作用下，在t=0時(shí)刻從斜面底端由靜止開始上滑。在t1=3s時(shí)撤去力F，物塊在t2=6s時(shí)恰好回到斜面的底端。已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)恒力的大小F；(2)物塊沿斜面上升的最大距離。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．該核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為正電子（），選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，但是由于反應(yīng)放出能量，則反應(yīng)前后有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，該核反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=，選項(xiàng)D正確；故選D。2、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運(yùn)行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯(cuò)誤；

D．根據(jù)星球表面萬(wàn)有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無(wú)法求出表面重力加速度之比，故D錯(cuò)誤。

故選A。3、A【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)所掃過(guò)的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4、B【解析】

AB．以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，球b受繩子的拉力、重力和桿的支持力而平衡，如圖所示以沿桿和垂直于桿正交分解可得F即繩子的拉力為F=2mg，因?yàn)槔K子對(duì)b的拉力與繩子對(duì)a的拉力大小相等，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)球a分析可知，球a受到繩子豎直向上的拉力為2mg，豎直向下的重力為mg，兩力不能平衡，根據(jù)摩擦力和彈力的關(guān)系可知a與桿之間一定有彈力和摩擦力存在，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)受力平衡，有：由圖可知，繩子OB上的拉力逐漸減小，OA上的拉力先減小后增大。A．繩OA的拉力逐漸增大，與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．繩OA的拉力逐漸減小，與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．繩OA的拉力先增大后減小，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．繩OA的拉力先減小后增大，與分析相符，故D項(xiàng)正確。6、D【解析】

當(dāng)兩臂間的夾角為時(shí)，兩臂受到的壓力為對(duì)點(diǎn)分析，點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為當(dāng)兩臂間的夾角為時(shí)，兩臂受到的壓力為對(duì)點(diǎn)分析，點(diǎn)受到螺紋軸的作用力為則有故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A.帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可知，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：，由得，故A錯(cuò)誤；B.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：，由題設(shè)知，垂直電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，，解得：，，從到的時(shí)間為：，故B正確，C錯(cuò)誤；D.帶電粒子從到過(guò)程中由動(dòng)能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD8、BC【解析】

ABC．如圖，由幾何知識(shí)可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L，與CD邊界相切的軌跡半徑為L(zhǎng)；由半徑公式：可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為，由此可知，僅滿足的粒子從CD邊界的PD間射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，BC正確；D．由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁場(chǎng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC.9、BD【解析】

當(dāng)速度達(dá)到v1=20m/s時(shí)功率達(dá)到額定功率P，最大速度為v2=30m/s，勻加速時(shí)其中勻速時(shí)聯(lián)立解得：P=90000W=90kW，f=3000NA.汽車的額定功率為60kW，與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤．B.汽車的額定功率為90kW，與計(jì)算結(jié)果相符，故B正確．C.汽車受到的阻力大小為2000N，與計(jì)算結(jié)果不符，故C錯(cuò)誤．D.汽車受到的阻力大小為3000N，與計(jì)算結(jié)果相符，故D正確．10、AC【解析】

A．線框經(jīng)過(guò)位置Ⅱ時(shí)，線框左右兩邊均切割磁感線，所以此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為故線框中的電功率為A正確；B．線框在位置Ⅱ時(shí)，左右兩邊所受安培力大小均為根據(jù)左手定則可知，線框左右兩邊所受安培力的方向均向左，故此時(shí)線框的加速度為B錯(cuò)誤；C．整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)量定理可知安培力的沖量為所以安培力的沖量大小為，C正確；D．根據(jù)線框在位置Ⅰ時(shí)其磁通量為，而線框在位置Ⅱ時(shí)其磁通量為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、1000Ω16，不變【解析】

（1）定值電阻所在支路最小電阻約為；電阻箱R（最大阻值為9999Ω），為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，定值電阻R0應(yīng)選1K?；電阻箱與R0、A2串聯(lián)，再與水柱、A1并聯(lián)，所以有，玻璃管內(nèi)水柱電阻Rx的表達(dá)式(2)由電阻定律可以知道，則有，根據(jù)題意可知，電流表A1，A2示數(shù)均相等，則有，由圖可得電阻率（3）電流表內(nèi)阻不能忽略，則有，電阻率為保持不變．12、149.51500×10014.515010【解析】

（1）[1][2]．由閉合電路歐姆定律可知：歐姆表的內(nèi)阻為則R2＝R內(nèi)－R1－Rg－r＝(1500－1200－150－0.5)Ω＝149.5Ω，中值電阻應(yīng)為1500Ω，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種檔位，若為×10，則中值刻度太大，不符合實(shí)際，故歐姆表倍率應(yīng)為“×100”。（2）[3][4]．為了得到“×10”倍率，應(yīng)讓滿偏時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻為150Ω；電流為；此時(shí)表頭中電流應(yīng)為0.001A，則與之并聯(lián)電阻R3電流應(yīng)為(0.01－0.001)A＝0.009A，并聯(lián)電阻為R3＝Ω＝150Ω；R2＋r＝Ω＝15Ω故R2＝(15－0.5)Ω＝14.5Ω；[5]．圖示電流為0.60mA，干路電流為6.0mA則總電阻為R總＝×103Ω＝250Ω故待測(cè)電阻為R測(cè)＝(250－150)Ω＝100Ω；故對(duì)應(yīng)的刻度應(yīng)為10。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)見解析(2)【解析】

(1)電場(chǎng)加速有帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中