2021-2022學年福建省“超級全能生”高三下學期一?？荚囄锢碓囶}含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。.考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，在水平面上放置著一個密閉絕熱的容器，容器內一個有質量的活塞封閉著理想氣體，活塞下部為真空?兩端固定的輕彈簧被壓縮后用繩扎緊?現在繩突然斷開，當輕彈簧推動活塞上升的過程中，理想氣體（）A.壓強增大，溫度升高B.壓強增大，溫度降低C.壓強減小，溫度升高D.壓強減小，溫度降低2、如圖所示，真空中孤立導體球均勻帶電，電荷量為+。。試探電荷從尸點由靜止釋放，只在電場力作用下運動到無限遠處，電場力做功為W,若導體球電荷量變?yōu)?2Q,則該試探電荷從尸點運動至無限遠的過程中電場力做功為（）3、如圖，水平導體棒PQ用一根勁度系數均為A=80N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來，置于水平向里的勻強磁場中，尸。長度為U0.5m,質量為m=0.1kg。當導體棒中通以大小為/=2A的電流，并處于靜止時，彈簧恰好恢復到原長狀態(tài)。欲使導體棒下移2cm后能重新處于靜止狀態(tài)，（重力加速度g取10m/s2）則（）A.通入的電流方向為P—Q,大小為1.2AB.通入的電流方向為尸大小為2.4AC.通入的電流方向為。大小為1.2A

D.通入的電流方向為Q-P,大小為2.4A4、1960年10月第十一屆國際計量大會確定了國際通用的國際單位制，簡稱SI制。國際單位制共有七個基本單位，其中力學單位制中的3個基本單位是（）①kg ②ms ③N ④m⑤s ⑥Nm ⑦m/s， ⑧N.sA.①?⑤ B.①?? C.②?? D.⑤⑥⑧5、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為n的圓軌道上運動，周期為乃，總質量為加，環(huán)繞速度為也。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為〃的圓軌道上運動環(huán)繞速度為也，周期為T2,登陸艙的質量為m2,引力常量為G,則（ ）A.該星球的質量為加=A.該星球的質量為加=GT；B.該星球表面的重力加速度為&=今衛(wèi)6、如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球（可視為質點），小球置于半球面上的A點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從A點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球對半球的壓力大小N及細繩的拉力丁大小的變化情況是（ ）N不變，了變小B.N變小，丁不變C.N變大，丁變大D.N變大，丁變小二、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，斜面傾角為8=37。，小球從斜面頂端尸點以初速度“水平拋出，剛好落在斜面中點處?，F將小球以初速度2%水平拋出，不計空氣阻力，小球下落后均不彈起，sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,則小球兩次在空中運動過程中（ ）

B.時間之比為B.時間之比為1：J5C.水平位移之比為1:49V2D.當初速度為％時，小球在空中離斜面的最遠距離為一40g8、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x=12m處的質元的振動圖線如圖I所示，在x=18m處的質元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（ ）即 圖即 圖2A.該波的周期為12sx=12m處的質元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質元在波峰C.在。?4s內x=12m處和x=18m處的質元通過的路程均為6cmD.該波的波長不可能為8m9、如圖半徑為R的內壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個可視為質點的質量為，”的小球靜止在軌道底部4點?，F用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內運動。當小球回到A點時，再次用小錘沿運動方向擊打小球，通過這兩次擊打，小球才能運動到圓軌道的最高點。已知小球在運動過程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功Wi,第二次擊打過程中小錘對小球做功也。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能，則號的值可能是（ ）C.1C.1D.210、如圖所示直角坐標x6平面，在叱■0區(qū)域I內有沿X軸正向的勻強電場，電場強度大小為E：在x>a的區(qū)域n中有垂直于xOy平面的勻強磁場（圖中未畫出），一質量為機、電荷量為q的正粒子，從坐標原點由靜止開始自由釋放,不計粒子重力，能過坐標為3,加的P點，則下列說法正確的是（）A.磁場方向垂直于xOy平面向里2mEaB.粒子通過尸點時動能為gEa2mEaC.磁感應強度8的大小可能為D.磁感應強度8的大小可能為6三、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。（6分）調節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調整盤子的高度，使一水滴剛碰到盤時，恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有3個正在下落的水滴，測出水龍頭到盤子間的距離為日當第一滴水滴落到盤中時，第二滴水滴離水龍頭的距離為:從第一滴水滴離開水龍頭開始計時，到第"滴水滴落到盤中，秒表測得時間為可知當地的重力加速度g為。（12分）為了測量木塊與木板間動摩擦因數人某實驗小組使用位移傳感器設計了如圖所示的實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上A點由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時間f變化規(guī)律，取g=10m/s2,5加37。=0.6,如圖所示：接計算機 接計算機 0 a4 a6（I）根據上述圖線，計算可得木塊在0.4s時的速度大小為丫=（）m/s；⑵根據上述圖線，計算可得木塊的加速度大小a=（）m/s2；⑶現測得斜面傾角為37。，則分（）o（所有結果均保留2位小數）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。（10分）一個長方形透明物體橫截面如圖所示，底面鍍銀，（厚度可忽略不計），一束光線在橫截面內從M點的入射，經過AB面反射后從N點射出，已知光線在M點的入射角a=53°,長方形厚度值2cm,M、N之間距離s=3cm。求；⑴畫出光路圖，并求透明物體的折射率；⑵若光速為c=3.0xl0*m/s,求光在透明物體中傳播時間。A B（16分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質量為m,在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動.由于受到稀薄空氣阻力的作用，導致衛(wèi)星運行的軌道半徑逐漸變小.衛(wèi)星在繞地球運轉很多圈之后，其軌道的高度下降了AH,由于△HvvR,所以可以將衛(wèi)星繞地球運動的每一圈均視為勻速圓周運動.設地球可看成質量為M的均勻球體，萬有引力常量為G.取無窮遠處為零勢能點，當衛(wèi)星的運行軌道半徑為r時，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為?GMmEP= .r（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動的周期；（2）某同學為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設：衛(wèi)星運行軌道范圍內稀薄空氣的密度為p,且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認為保持不變.在滿足上述假設的條件下，請推導：①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運行時，所受阻力F大小的表達式；②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-AH的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運動圈數n的表達式.（12分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環(huán)，半徑為r、圓心在。點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為8、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環(huán)的直徑在同一直線上?，F使輻條以角速度“繞。點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環(huán)的邊緣良好接觸，Rt=R,右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r,導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為8的勻強磁場，質量為，小電阻為R的導體棒外垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，Si斷開時，求理想電表的示數；（2）若S、Si都閉合，求出導體棒成能夠獲得的最大速度（3）在導體棒/加速過程中通過的電荷量g。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、A【解析】根據理想氣體的狀態(tài)方程分析氣體的狀態(tài)參量的變化；輕彈簧推動活塞上升的過程中對氣體做功，結合熱力學第一定律即可判定氣體內能的變化與溫度的變化.【詳解】活塞向上壓縮氣體的過程中對氣體做正功，同時，由于是絕熱的氣缸，氣體與外界之間沒有熱交換，根據熱力學第一定律可知，氣體的內能一定增大，所以氣體的溫度升高.根據理想氣體的狀態(tài)方程："=C可知，氣體的溫度升高,T體積減小則氣體的壓強一定增大.故選A.【點睛】通過受力分析確定所受的各個力，以及物體的初末狀態(tài)和物體運動過程，從而確定不同力的做功情況以及能量的轉化是解決此類題目的解題思路.2、A【解析】根據點電荷產生的電場的電勢分布特點限段r可知，當導體球電荷量變?yōu)?2。時，除無窮遠處電勢仍為0外，其它點的電勢變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t尸點與無窮遠處的電勢差變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根據W=qU可知試探電荷仍從P點運動至無限遠的過程中電場力做功為W'=2W故A正確，BCD錯誤。故選A。

【解析】由題意知通電后彈簧恢復到原長，說明安培力方向向上，由平衡條件可得〃B=，”g,代入數據解得磁感應強度大小5=^=1。欲使導體棒下移2cm后能重新處于靜止狀態(tài)，假設安培力方向向下，由平衡條件可得，"g+/N8=fcr,解得：r=1.2A,假設成立，此時通入的電流方向為Q—P,故C正確，ABD錯誤。4、A【解析】國際基本單位有米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉；其中力學單位制中的3個基本單位是米、秒、千克，即時m、kg、s,即①④⑤，故A正確，BCD錯誤。故選Ao5、D【解析】A.該星球的質量為A.該星球的質量為”=智GT；選項A錯誤；B.由G-^fgK星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項B錯誤;C.由表達式可知工邛匕Y弓選項c錯誤；D.由表達式可知《=工選項D正確。故選D。【解析】小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構成首尾連接的三角形，其中重力與過。點豎直線平行，支持力N沿半球面半徑方向且N'=N拉力沿繩方向，力的三角形與。小球、滑輪構成的三角形相似，設小球與滑輪間的繩長為L,滑輪到。點的距離為，，半球面半徑為R,則有：N_T_mgR~L~H小球從A點滑向半球頂點過程中，小球到。點距離為R不變，，不變，L減小,所以N不變，丁變小故選A。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、BD【解析】AB.設小球的初速度為“時，落在斜面上時所用時間為，，斜面長度為L小球落在斜面上時有：1 2tan。=2—=—%， 2v0解得：L2v()tanOg設落點距斜面頂端距離為S,則有若兩次小球均落在斜面上，落點距斜面頂端距離之比為1：4,則第二次落在距斜面頂端4/一處，大于斜面的長度，可知以2m,水平拋出時小球落在水平面上。兩次下落高度之比1：2,根據力=；g/得：所以時間之比為1：、歷，選項A錯誤，B正確；C.根據x=%，得水平位移之比為：X:%=%/:(2%?V2/,)=1:2夜選項C錯誤；D.當小球的速度方向與斜面平行時，小球到斜面的距離最大。即在小球距離斜面最遠時，垂直于斜面方向的速度等于0.建立沿斜面和垂直于斜面的平面直角坐標系，將初速度和重力加速度g進行分解，垂直于斜面的最遠距離H二(%si〃6)2_9+22gcos0 40g選項D正確。故選BD。8、AB【解析】A.由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；B.由圖可知，f=3s時刻，x=12m處的質元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質元在波峰，故B正確；C.由圖可知，該波的振幅為4cm,圓頻率27r2〃17C..co=——=——=—rad/sT126由圖1可知，在r=o時刻x=12m處的質點在?4cm處，則其振動方程X|2=:-4sin(—t+~)cm4s時刻質元的位置"=-4-sin年+g=2cm所以x=12m處的質元通過的路程5i2=4cm+2cm=6cm據圖2知uOs時，在x=18m處的質元的位移為0cm,正通過平衡位置向上運動，其振動方程為4?/7、xl8=4sin(—r)cm6在/=4s時刻，在x=18m處的質元的位移/=4xsin—=2V3cm所以在0?4s內x=18m處的質元通過的路程xi8=4cm4-(4-2y/3)cm^4.54cm<6cm故C錯誤；D.由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質元可能早振動，T,所以兩點之間的距離為43X=("+—)入("=0、1、2、3...)4所以,4x4x6 、4= = m(〃=0、1,2、3...)4〃+34〃+34x6〃=0時，波長最大，為4= m=8m3故D錯誤；故選AB。9、AB【解析】第一次擊打后球最多到達與球心O等高位置，根據功能關系，有WSmgR①兩次擊打后可以到軌道最高點，根據功能關系，有1Wt+W2-2mgR=-mV②在最高點，有Vc，ng+FN=in—R聯立①②③解得Wi<mgR3W2>—mgR故W23故AB正確，CD錯誤。故選AB。10、ABD【解析】根據題意可得，粒子能夠通過（a,6）的P點，軌跡可能的情況如圖所示，A.根據左手定則可得，磁場方向垂直于xOy平面向里，A正確；B.洛倫茲力不做功，整個過程中只有電場力做功，根據動能定理可得，粒子通過P點時動能為Ek=qEa故B正確；CD.粒子在磁場中運動的速度大小為v,則Ek=qEa=—mv2解得v=陋Vm粒子在磁場中運動的半徑為r=其中2、3???，2nmv根據「丁得

2iTiFa 12Fn磁感應強度不可能為、當〃=2iTiFa 12Fn磁感應強度不可能為、當〃=3時，B=6」巴竽,故C錯誤，D正確。Yqb- Vqb22mEaqh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。9,11,—h16/z(〃+3)2-8?-【解析】[1]設相鄰兩水滴的時間間隔為T,則〃=]g(4T)2第二滴水滴離水龍頭的距離1 ,9h2=-g(3T)2=-ht2 lo⑵從第一滴水滴離開水龍頭開始計時，到第〃滴水滴落到盤中，秒表測得時間為f,貝！I：(〃+3)T=t又:h=~g(4T)2解得：h(n+3)2S=~2-8/12、0.40 1.00 0.63【解析】木塊在斜面上做勻加速直線運動，某段時間內的平均速度等于這段時間內中間時刻的瞬時速度，則木塊在0.4s時的速度大小八(3。-14)x02mzs=o40mzs0.6-0.2(2)[2]木塊在0.2s時的速度大小心a-24)x9向saOm/s0.4-0=吐絲苗=吐絲苗=1.00mzs2△t0.4-0.2(3)[3]斜面傾角為37。，則對木塊受力分析，由牛頓第二定律可得zngsin37°-〃〃zgcos37°m解得〃=2=0.638四、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?！窘馕觥抗饴穲D如圖所示Z1=Z2=Z3=Z4=37°根據折射定律sinzn=———sinr可得sina4n= =—sinl3⑵根據〃=￡,可得Vc3v==—Cn4

由幾何知識可得SOM+SON= =5cm故光在透明物體中傳播時間為t=SOM+SON=2,2x1OiosV14、（!）T=5（2）①F= ②＞一吧一或yGM J? AnpA{R-MT）R 4皿R-AHR【解析】試題分析：（1）設衛(wèi)星在R軌道運行的周期為T,根據萬有引力定律和牛頓第二定律有：a孳=布"犬R2T2解得：T解得：T=46及GM（2）①如圖所示，最大橫截面積為A的衛(wèi)星，經過時間加從圖中的實線位置運動到了圖中的虛線位置，該空間區(qū)域的稀薄空氣顆粒的質量為Aw=pAv^t以這部分稀薄空氣顆粒為研究對象，碰撞后它們都獲得了速度v,設飛船給這部分稀薄空氣顆粒的平均作用力大小為F,根據動量定理有：FAr=A/nv根據萬有引力定律和牛頓第二定律有：= ,解得：尸=^^R2R R根據牛頓第三定律，衛(wèi)星所受的阻力大小口=尸=絲絲.②設衛(wèi)星在R軌道運行時的速度為vi、動能為Eki、勢能為Epi、機械能為Ei,根據牛頓定律和萬有引力定律有：4孕=用￡R2R衛(wèi)星的動能號 勢能/=一3駒2 K解得：耳=- r2