福建省福州一中2021-2022學年高三第三次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖所示，圖甲是旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機簡化圖，其矩形線圈在勻強磁場中不動，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機線圈的電阻為4Ω2．如圖，梯形小車a處于光滑水平面上，一彈性繩將小車a與豎直墻壁連接（松弛），a傾斜的上表面放有物塊b，現(xiàn)給a和b向左的相同速度v0，在之后的運動過程中，a與b始終保持相對靜止。則在彈性繩從伸直到長度最大的過程中（）A．b對a的壓力一直增大B．b對a的摩檫力一直減小C．b對a的作用力一直減小D．b對a的作用力方向水平向左3．某靜電場中有電場線與x軸重合，x軸上各點電勢φ分布如圖所示，圖線關(guān)于縱軸對稱,則()A．x1處和－x1處場強方向相同 B．x1處和－x2處場強大小相等C．某帶電粒子在x2處和－x2處電勢能相等 D．某帶電粒子在x2處的電勢能大于在－x2處的電勢能4．如圖所示，兩金屬板平行放置，在時刻將電子從板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計）。分別在兩板間加上下列哪一種電壓時，有可能使電子到不了B板（）A． B．C． D．5．如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:2，在原線圈電路的a、b端輸入電壓一定的正弦交變電流，電阻R1、R2消耗的功率相等，則為（）A． B．4C． D．26．如圖所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是（）A．Ek1>Ek2B．單色光1的頻率比單色光2的頻率高C．增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大D．單色光1和單色光2的頻率之差為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t＝0時的波形圖，此時P質(zhì)點向y軸負方向振動；虛線為0.02s(小于1個周期)時的波形圖，則()A．波沿x軸正方向傳播B．波速為3.5m/sC．t＝0.02s時，x＝8cm處質(zhì)點向y軸負方向振動D．t＝0至t＝0.08s，質(zhì)點P通過的路程為0.04m8．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P和Q是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=lm和x=7m的兩個質(zhì)點。t=0時刻波傳到P質(zhì)點，P開始沿y軸正方向振動，t=ls時刻P第1次到達波峰，偏離平衡位置位移為0.2m；t=7s時刻Q第1次到達波峰。下列說法正確的是（）A．波的頻率為4HzB．波的波速為1m/sC．P和Q振動反相D．t=13s時刻，Q加速度最大，方向沿y軸負方向E.0~13s時間，Q通過的路程為1.4m9．如圖所示，a為xoy坐標系x負半軸上的一點，空間有平行于xoy坐標平面的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0從a點沿與x軸正半軸成θ角斜向右上射入電場．粒子只在電場力作用下運動，經(jīng)過y正半軸上的b點（圖中未標出），則下列說法正確的是（）A．若粒子在b點速度方向沿軸正方向，則電場方向可能平行于軸B．若粒子運動過程中在b點速度最小，則b點為粒子運動軌跡上電勢最低點C．若粒子在b點速度大小也為v0，則a、b兩點電勢相等D．若粒子在b點的速度為零，則電場方向一定與v0方向相反10．如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示，一與電腦連接的拉力傳感器固定在豎直墻壁上，通過細繩拉住一放在長木板上的小鐵塊，細繩水平伸直，初始時拉力傳感器示數(shù)為零?，F(xiàn)要測量小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，用一較大的水平拉力拉住長木板右端的掛鉤，把長木板從小鐵塊下面拉出，在電腦上得到如圖乙所示的數(shù)據(jù)圖像，已知當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。(1)測得小鐵塊的質(zhì)量m=0.50kg，則小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=_____________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)以不同的速度把長木板拉出，隨著速度的增加，小鐵塊受到的摩擦力_____________。（填“越來越大”“越來越小”或“不變”）(3)若固定長木板，去掉小鐵塊上的細繩，用一水平推力推小鐵塊，則至少需要___________N的推力才能推動小鐵塊。12．（12分）某實驗小組成員要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，已知該干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為0.50Ω；實驗室提供了電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ)、電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻為0.70Ω)、滑動變阻器R(10Ω,2A)、電鍵和導線若干。(1)為了盡可能減小實驗誤差，請在圖1方框中畫出實驗電路圖______________。(2)在圖2中按原理圖完善實物圖的連接_______________。(3)通過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖3中畫出了U-I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動勢E=________V(保留3位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r=______Ω(保留2位有效數(shù)字)。(4)實驗過程中，發(fā)現(xiàn)電流表發(fā)生了故障，于是小組成員又找來一個電壓表和一個定值電阻，組成了如圖4所示的電路，移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在平面第一象限內(nèi)存在沿y軸負向的勻強電場，在第四象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v0沿軸正向射入勻強電場，經(jīng)過軸上Q點（圖中未畫出）進入勻強磁場。已知OP=L，勻強電場的電場強度，勻強磁場的磁感應(yīng)強度，不計粒子重力。求：（1）粒子到達Q點的速度的大小v以及速度與軸正方向間的夾角；（2）粒子從第四象限離開磁場的縱坐標。14．（16分）如圖所示，兩根電阻不計且足夠長的平行金屬導軌傾斜放置，傾角α=37°，導軌間距L=1m，頂端用電阻R=2Ω的定值電阻相連。虛線上方存在垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=1T。質(zhì)量m1=0.1kg、電阻R1=4Ω的導體棒M在磁場中距虛線的距離d=2m，M與導軌間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25，質(zhì)量m2=0.3kg、電阻R2=2Ω的導體棒N在虛線處，N與導軌間的動摩擦因數(shù)μ2=0.8。將導體棒M、N同時從導軌上由靜止釋放，M到達虛線前已經(jīng)勻速，重力加速度g取10m/s2，運動過程中M、N與導軌始終接觸良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求M、N相碰前，M上產(chǎn)生的焦耳熱；（2）求M、N相碰前M運動的時間；（3）M、N相遇發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間對M施加一個沿斜面方向的作用力F，使M、N同時勻減速到零，求M棒在減速到零的過程中作用力F的大小隨時間變化的表達式。15．（12分）如圖所示，在同一水平面上的兩根光滑絕緣軌道，左側(cè)間距為2l，右側(cè)間距為l，有界勻強磁場僅存在于兩軌道間，磁場的左右邊界（圖中虛線）均與軌道垂直。矩形金屬線框abcd平放在軌道上，ab邊長為l，bc邊長為2l。開始時，bc邊與磁場左邊界的距離為2l，現(xiàn)給金屬線框施加一個水平向右的恒定拉力，金屬線框由靜止開始沿著兩根絕緣軌道向右運動，且bc邊始終與軌道垂直，從bc邊進入磁場直到ad邊進入磁場前，線框做勻速運動，從bc邊進入右側(cè)窄磁場區(qū)域直到ad邊完全離開磁場之前，線框又做勻速運動。線框從開始運動到完全離開磁場前的整個過程中產(chǎn)生的熱量為Q。問：(1)線框ad邊剛離開磁場時的速度大小是bc邊剛進入磁場時的幾倍？(2)磁場左右邊界間的距離是多少？(3)線框從開始運動到完全離開磁場前的最大動能是多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A.線圈位于中性面時，磁通量最大，由圖甲可知，此時的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動勢的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關(guān)系的，解得U1=8V，故C錯誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。故選C。2、A【解析】

AB．整體受到的彈性繩的拉力越來越大，則加速度越來越大，即整體做加速度越來越大的減速運動，則b也做加速度越來越大的減速運動，對b受力分析，由牛頓第二定律可知，則隨著加速度a的增加，a對b的支持力N一直增大；即則隨著加速度a的增加，a對b的摩擦力f可能先減小后增大，根據(jù)牛頓第三定律，b對a的壓力一直增大，b對a的摩擦力可能先減小后增大，A正確，B錯誤；

CD．b受到a的作用力和重力，由于b的加速度水平線向右越來越大，根據(jù)牛頓第二定律，a對b的作用力一直增大，a對b的作用力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律，b對a的作用力一直增大，方向斜向左下方，CD錯誤。故選A。3、C【解析】

AB．φ—x圖象的斜率大小等于電場強度，x1處和-x1處場強大小相等，方向相反，x1處和-x2處場強大小不相等，故AB錯誤；CD．在x2處和-x2處電勢相等，根據(jù)Ep=qφ知某帶電粒子在x2處和-x2處電勢能相等，故C正確，D錯誤。

故選C。4、B【解析】

加A圖電壓，電子從板開始向板做勻加速直線運動；加B圖電壓，電子開始向板做勻加速運動，再做加速度大小相同的勻減速運動，速度減為零后做反向勻加速運動及勻減速運動，由電壓變化的對稱性可知，電子將做周期性往復運動，所以電子有可能到不了板；加C圖電壓，電子先勻加速，再勻減速到靜止，完成一個周期，電子一直向板運動，即電子一定能到達板；加D圖電壓，電子的運動與C圖情形相同，只是加速度是變化的，所以電子也一直向板運動，即電子一定能到達板，綜上所述可知選項B正確。5、A【解析】

因為電阻R1、R2消耗的功率相等，所以有又因為聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確。故選A。6、D【解析】

A．由于：所以：A錯誤；B．由：可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，B錯誤；C．只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，C錯誤；D．由：得：D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．P質(zhì)點向y軸負方向運動，根據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸正方向傳播，A正確；B．波速為：v＝＝0.5m/sB錯誤；C．根據(jù)圖像可知t＝0.02s時，x＝8cm處質(zhì)點沿y軸負方向運動，C正確；D．周期：T＝＝0.16s在t＝0至t＝0.08s，質(zhì)點P振動個周期，通過的路程為：2×1cm＝2cmD錯誤。故選AC。8、BCE【解析】

A．由題意可知可得T=4s頻率f=0.25Hz選項A錯誤；B．t=ls時刻P第1次到達波峰，t=7s時刻Q第1次到達波峰，可知在6s內(nèi)波傳播了6m，則波速為選項B正確；C．波長為因PQ=6m=1λ，可知P和Q振動反相，選項C正確；DE．t=7s時刻Q第1次到達波峰，則t=6s時刻Q點開始起振，則t=13s時刻，Q點振動了7s=1T，則此時Q點到達波谷位置，加速度最大，方向沿y軸正方向；此過程中Q通過的路程為7A=7×0.2m=1.4m，選項D錯誤，E正確。故選BCE。9、CD【解析】

A項：如果電場平行于x軸，由于粒子在垂直于x軸方向分速度不為0，因此粒子速度不可能平行于x軸，故A錯誤；B項：若粒子運動過程中在b點速度最小，則在軌跡上b點粒子的電勢能最大，由于粒子帶正電，因此b點的電勢最高，故B錯誤；C項：若粒子在b點速度大小也為v0，則粒子在a、b兩點的動能相等，電勢能相等，則a、b兩點電勢相等，故C正確；D項：若粒子在b點的速度為0，則粒子一定做勻減速直線運動，由于粒子帶正電，因此電場方向一定與v0方向相反，故D正確．故選CD．10、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.204不變1.20【解析】

(1)[1]．由題圖乙可知，小鐵塊所受滑動摩擦力，由解得小鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.204.(2)[2]．由于摩擦力與小鐵塊運動的速度無關(guān)，所以隨著速度的增加，小鐵塊受到的摩擦力不變。(3)[3]．由題圖乙可知，小鐵塊所受的最大靜摩擦力所以至少需要1.20N的推力才能推動小鐵塊。12、;;1.45;0.60;kak-1;R0k-1【解析】(1)電路直接采用串聯(lián)即可，電壓表并聯(lián)在電源兩端，由于電流表內(nèi)阻已知，則應(yīng)采用電流表相對電源的內(nèi)接法；電路圖如圖所示。(2)對照電路圖，實物圖完善后如下圖。(3)根據(jù)U=E-Ir以及圖象可知，電源的電動勢為E=1.45V，內(nèi)阻為r+RA=(4)由閉合電路歐姆定律可知：E=U2+當U1=0時，U2=a，則有：R0Er四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13、（1）；45°；（2）?！窘馕觥?/p>

（1）帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)，y軸方向上根據(jù)牛頓第二定律有：qE=ma則粒子到達Q點的速度大小夾角θ=45°（2）進入磁場時，Q點的橫坐標粒子進入磁場后，由牛頓第二定律綜上可知粒子在磁場中做勻速圓周運動的圓心在y軸上處，故粒子離開磁場的縱坐標14、（1）0.48J；（2）1.5s；（3）F=0.96－0.08t(t≤2.5s)【解析】

（1）M棒勻速時，有m1gsin37°=μ1m1gcos37°＋BIL①E=BLv0②③④M棒從開始到達虛線位置，有⑤M棒、N棒、電阻R產(chǎn)生的焦耳熱之比為QM∶QN∶QR=8∶1∶1⑥QM=⑦由①~⑦式解得QM=0.48J（2）對M棒由動量定理有(