福建省福州市泉州北峰中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

福建省福州市泉州北峰中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖，兩個(gè)質(zhì)量都為m的球A、B用輕繩連接，A球套在水平細(xì)桿上（球孔比桿的直徑略大），對(duì)B球施加水平風(fēng)力作用，結(jié)果A球與B球一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g，則A．對(duì)B球的水平風(fēng)力大小等于mgsinθB．輕繩的拉力等于mgcosθC．桿對(duì)A球的支持力等于2mgD．桿與A球間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于tanθ參考答案：CD2.（多選）如圖所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場線，電場線與水平方向的夾角為α，水平方向的勻強(qiáng)磁場與電場線正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線l做直線運(yùn)動(dòng)．l與水平方向的夾角為β，且α＞β，則下列說法中正確的是（）A．液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．液滴一定帶正電C．電場線方向一定斜向上D．液滴也有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：ABC解析：A、帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場線方向的電場力F、垂直于速度方向的洛倫茲力f，由于α＞β，這三個(gè)力的合力不可能沿帶電液滴的速度方向，因此這三個(gè)力的合力一定為零，帶電液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，D錯(cuò)誤；B、當(dāng)帶電液滴帶正電，且電場線方向斜向上時(shí)，帶電液滴受豎直向下的重力G、沿電場線向上的電場力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛倫茲力f作用，這三個(gè)力的合力可能為零，帶電液滴沿虛線l做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果帶電液滴帶負(fù)電、或電場線方向斜向下時(shí)，帶電液滴所受合力不為零，不可能沿直線運(yùn)動(dòng)，故BC正確；故選：ABC．3.如圖，在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，有一絕緣輕質(zhì)彈簧豎直固定于水平地面上，上面放一帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止?，F(xiàn)撤去F，使小球沿豎直方向運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)，在小球由靜止到剛離開彈簧的過程中，重力、電場力、彈力對(duì)小球所做功的數(shù)值分別為J、J、J，則上述過程中A．小球的機(jī)械能增加JB．小球的電勢能增加JC．小球離開彈簧瞬間的動(dòng)能為JD．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：試題分析：在此過程中小球機(jī)械能的增加量為電場力做的功和彈簧彈力做的功，故小球機(jī)械能增加了5×10-2J。由題可知電場力向上，小球向上運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，電勢能減少。在此過程中只有重力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可知離開瞬間小球動(dòng)能為2.5×10-2＋2.0×10-2－1.0×10-2=3.5×10-2J，此系統(tǒng)中除了重力和彈力外還有電場力做功，機(jī)械能不守恒，故只有C正確。考點(diǎn)：機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理4.（單選）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)電阻為r．開關(guān)S閉臺(tái)后，．電燈L1、L2均能發(fā)光．現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向上移動(dòng)，下列說法正確的是（）A．電燈L1、L2均變亮B．電燈L1變亮，L2變暗C．電流表的示數(shù)變小D．電源的總功率變小參考答案：：解：由圖可知L2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，再與L1串聯(lián)．A、現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，所以電燈L1變亮，路端電壓減小，所以L2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電壓減小，所以L2變暗．故A錯(cuò)誤，B正確C、干路電流I增大，L2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電壓減小，所以通過L2的電流減小，所以電流表的示數(shù)增大，故C錯(cuò)誤D、根據(jù)P=EI得電源的總功率增大，故D錯(cuò)誤故選B．【解析】5.以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是

A．原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子B．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，但原子的能量增大C.核衰變中，γ光子是衰變后轉(zhuǎn)變的新核輻射的D．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能E．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

（3分）原子彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能。圖所示是國際原子能機(jī)構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的

標(biāo)志．參考答案：答案：核裂變

核聚變

輻射警示（每空1分，共3分）7.一個(gè)質(zhì)量為m=70kg的人站在電梯中體重計(jì)上稱體重，當(dāng)電梯靜止時(shí)，體重計(jì)讀數(shù)為N；當(dāng)電梯以a=g的加速度向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)上的讀數(shù)為N。（g=10m/s2）參考答案：700；14008.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.如圖所示,圓柱繞中心軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶纏繞在圓柱邊緣,不計(jì)紙帶的厚度,圓柱的半徑為r=0.05m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T為0.02秒，圓柱勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器持續(xù)打點(diǎn)，圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后停止轉(zhuǎn)動(dòng),取下紙帶后發(fā)現(xiàn)紙帶上的點(diǎn)跡如圖，刻度尺測得OE兩點(diǎn)間的距離x，（1）用已知量和測得量寫出圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度表達(dá)式

；根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得其值為

（2）這種研究問題的思想方法是

參考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲為直10.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量作出的F－圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

。圖線不過原點(diǎn)的原因是由于

。參考答案：11.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實(shí)驗(yàn)中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

12.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實(shí)驗(yàn)圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）13.如圖所示（a）所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出）．A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.5m．放在A，B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q1，q2受到的電場力的大小和方向跟檢驗(yàn)電荷所帶電量的關(guān)系如圖（b）所示．則A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2000N/C，點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為x=0.3m．參考答案：：解：（1）由圖可知，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為N/C．（2）同理B點(diǎn)的電場強(qiáng)度N/C，設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x，由點(diǎn)電荷的電場得：，聯(lián)立以上公式解得：x=0.3m．故答案為：2000，0.3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.1,3,5

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以右圖裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、墊塊。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

、

。(兩個(gè))（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示）。參考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）（3）

（3分）（4）

（3分）

15.某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化。這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”。現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：A．電源E（3V，內(nèi)阻約為1Ω）B．電流表A1（0.6A，內(nèi)阻r1=5Ω）ks5uC．電流表A2（0.6A，內(nèi)阻r2約為1Ω）D．開關(guān)S，定值電阻R0（1）為了比較準(zhǔn)確測量電阻Rx，請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)。（2）在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F（設(shè)豎直向下為正方向），閉合開關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A1讀數(shù)為I1，A2讀數(shù)為I2，得Rx=

（用字母表示）。（3）改變力的大小，得到不同的Rx值。然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的Rx值。最后繪成圖像如圖所示。除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F增大而均勻減小外，還可得到的結(jié)論是

。當(dāng)F豎直向下時(shí)可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=

。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為v0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xoy平面向里．粒子離開電場上邊緣y=d時(shí)，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為（1.5d，d）．最終恰沒有粒子從y=2d的邊界離開磁場．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用，求：（1）電場強(qiáng)度E；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間．參考答案：解：（1）沿x軸正方向發(fā)射的粒子有：x=1.5d，y=d，由類平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律得：x=v0t，，而，聯(lián)立可得：（2）沿x軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場時(shí)有：1.5d=v0t，，聯(lián)立可得：，，方向與水平成53°，斜向右上方，據(jù)題意知該粒子軌跡恰與上邊緣相切，則其余粒子均達(dá)不到y(tǒng)=2d邊界，由幾何關(guān)系可知：，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：聯(lián)立可得：（3）粒子運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過（1.5d，d）恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，由幾何關(guān)系可知圓心角為：θ=254°，粒子運(yùn)動(dòng)周期為：，則時(shí)間為：．答：（1）電場強(qiáng)度E為；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）沿x軸正方向發(fā)射的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)基本公式列式求解E；（2）粒子沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場偏轉(zhuǎn)的角度最大，若該粒子進(jìn)入磁場不能打在ab板上，則所有粒子均不能打在ab板上．根據(jù)帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng)，求出進(jìn)入磁場中的偏轉(zhuǎn)角度，結(jié)合幾何關(guān)系得出軌道半徑，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）粒子運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過（1.5d，d）恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合周期公式求解．17.如圖26所示，質(zhì)量為4kg的小球A與質(zhì)量為2kg的小球B，用輕彈簧相連