2022年福建省大田縣高中名校高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)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(zhǔn)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、如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出六種不同頻率的光子。讓輻射出的光子照射某種金屬，所有光線中，有三種不同波長的光可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A．受到激發(fā)后的氫原子處于n=6能級上B．該金屬的逸出功小于10.2eVC．該金屬的逸出功大于12.75eVD．光電子的最大初動能一定大于2.55eV2、用甲、乙、丙三種單色光在同一個光電管上做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流I與電壓U的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．甲、乙兩種單色光的強(qiáng)度相同B．單色光甲的頻率大于單色光丙的頻率C．三種單色光在同種介質(zhì)中傳播時，丙的波長最短D．三種單色光中，丙照射時逸出光電子的最大初動能最小3、在某種科學(xué)益智玩具中，小明找到了一個小型發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2，電阻為r；圖2是此裝置的正視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。外力使線圈以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷M端和N端接定值電阻，阻值為R，不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B．線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E的大小為BL1L2C．線圈在圖2所示位置時，電刷M的電勢低于ND．外力做功的平均功率為4、如圖所示，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．若用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖象中能正確描述該過程的是A． B．C． D．5、a、b是兩種單色光，其頻率分別為va、vb，且，則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)、b光子動量之比為B．若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為C．若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動能之差D．若a、b是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級之差6、如圖所示，豎直直線的右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。正方形線框的邊長為L，靜止于圖示位置，其右邊與重合。從時刻起線框受外力拉動，水平向右勻加速運動。線框粗細(xì)均勻，其電阻沿長度分布均勻。在運動過程中，線框a、b兩點間的電勢差隨時間變化的特點與下列圖像一致的是（）A． B． C． 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、狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（k為常數(shù)），其磁場分布與負(fù)點電荷Q的電場（如圖乙所示）分布相似?，F(xiàn)假設(shè)磁單極子S和負(fù)點電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運動，則關(guān)于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（）A．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B．若小球帶正電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C．若小球帶負(fù)電，其運動軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D．若小球帶負(fù)電，其運動軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示8、如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，質(zhì)量為、邊長為的正方形線框斜向穿進(jìn)磁場，當(dāng)剛進(jìn)入磁場時，線框的速度為，方向與磁場邊界成，若線框的總電阻為，則（）A．線框穿進(jìn)磁場過程中，框中電流的方向為B．剛進(jìn)入磁場時線框中感應(yīng)電流為C．剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力大小為D．此進(jìn)兩端電壓為9、有一輕桿固定于豎直墻壁上的點，另一端固定一輕滑輪，一足夠長的細(xì)繩一端掛一質(zhì)量為的物體，跨過定滑輪后另一端固定于豎直墻壁上的點，初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩點間的距離等于兩點間的距離，設(shè)與豎直墻壁的夾角為，不計滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法正確的是（）A．系統(tǒng)平衡時桿對滑輪的力一定沿桿的方向B．若增大桿長，與位置不變且保持，使角增大，則桿對滑輪彈力的方向?qū)⑵x桿C．若保持點的位置不變，將繩子的固定點點向上移動，則桿對滑輪的彈力變大D．若保持與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點向下移動，則桿對滑輪彈力的方向不變10、如圖所示，傾角為α=37°的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的物塊由斜面體的頂端A靜止釋放，經(jīng)過一段時間物塊到達(dá)C點。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物塊與AB段的摩擦可忽略不計，物塊與BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度為g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則下列說法正確的是（）A．物塊在BC段所受的摩擦力大小為6NB．上述過程，物塊重力勢能的減少量為9.6JC．上述過程，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1.6JD．物塊到達(dá)C點的速度大小為4m/s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）某小組設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置，在拋出點O的正前方，豎直放置一塊毛玻璃．他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機(jī)進(jìn)行多次曝光，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片如圖1，小明在O點左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3；如圖2，小紅將一個點光源放在O點照射重新實驗，得到的照片如圖4已知光源的閃光頻率均為31Hz，光源到玻璃的距離L=1.2m，兩次實驗小球拋出時的初速度相等．根據(jù)上述實驗可求出：(結(jié)果均保留兩位小數(shù))（1）重力加速度的大小為___________m/s2，投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小為___________m/s（2）小球平拋時的初速度大小為_____________m/s12．（12分）某同學(xué)欲用伏安法測定一阻值約為5Ω的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A．直流電源E(電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很小)；B．直流電流表A1(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω)；C．直流電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)；D．直流電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)；E．直流電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約為6kΩ)；F．滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)；G．開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）在備選器材中，實驗中電流表應(yīng)選_____，電壓表應(yīng)選_____；(均填寫器材前字母序號)（2）該同學(xué)連接了部分電路，如圖甲所示，還有三根導(dǎo)線沒有連接，請幫助該同學(xué)完成連線；（______）（3）按要求完成了電路連接后，開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最_____(選填“左”或“右”)端；（4）該同學(xué)正確操作，電流表和電壓表的表盤示數(shù)如圖乙所示，則電阻的測量值為________Ω；該測量值__________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。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，兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正、負(fù)方向傳播，波速均為v=2.5m/s。已知在t=0時刻兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合。①求t=0時，介質(zhì)中處于波峰且為振動加強(qiáng)點的所有質(zhì)點的x坐標(biāo)；②從t=0時刻開始，至少要經(jīng)過多長時間才會使x=1.0m處的質(zhì)點到達(dá)波峰且為振動加強(qiáng)點？14．（16分）隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設(shè)計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強(qiáng)絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖。現(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計；ab邊長為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計，求：（1）緩沖滑塊剛停止運動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大??；（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。15．（12分）如圖，封有一定質(zhì)量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內(nèi)底面積S=200cm2，缸體質(zhì)量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當(dāng)缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時，缸內(nèi)氣體高h(yuǎn)=20cm。現(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過程中缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計活塞質(zhì)量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：（i）活塞最終靜止在缸口時，缸內(nèi)氣體的溫度；（ii）加熱過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。

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、B【解析】

A．根據(jù)公式可知所以由躍遷規(guī)律可得由第4能級向低能級躍遷時，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯誤；BC．由題意及能級差關(guān)系可知躍遷到基態(tài)的三種光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬逸出功小于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量金屬逸出功大于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量故B正確，C錯誤；D．由于金屬的逸出功不知具體數(shù)值，所以根據(jù)可知光電子的最大初動能也不能確定具體值，故D錯誤；故選B。2、C【解析】

A、甲乙兩種單色光對應(yīng)的遏止電壓相同，則兩種光的頻率相同，但加正向電壓時甲的飽和電流更大，說明甲光的光更強(qiáng)；故A錯誤.B、D、由光電效應(yīng)方程和可知遏止電壓越大時，對應(yīng)的光的頻率越大，故；三種光照射同一金屬，飛出的光電子的最大初動能關(guān)系為；故B，D均錯誤.C、光在同種介質(zhì)中傳播的速度相同，由可得，；故C正確.故選C.3、D【解析】

AB．一個周期時間內(nèi)，有半個周期線圈的兩邊在均勻輻向磁場中做切割磁感線運動，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：其中，解得不是正弦式交變電流，故A、B錯誤；C．根據(jù)右手定則，圖2所示位置時外電路中電流由M經(jīng)電阻R流向N，外電路電流由電勢高處流向電勢低處，則M的電勢高于N的電勢，故C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)動一個周期時間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時間是半周期，故外力平均功率故D正確。4、D【解析】

AB．滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零；滑塊下滑過程中做勻減速直線運動，下滑過程中，其速度時間圖線是一條斜向下的直線；下滑過程中，其加速度時間圖線與時間軸平行．故AB兩項錯誤．CD．用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，據(jù)速度位移關(guān)系可得：解得：所以下滑過程中，其速度位移圖線是一條切線斜率變大的向下彎曲的曲線；故C項錯誤，D項正確．5、B【解析】

A．光子的能量，所以兩種光子能量分別為和，且則：光子的動量為，所以A正確；B．光子的波長，雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為，所以B錯誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為，其中W為金屬的逸出功；則有C正確；D．若a、b是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)時產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為E0，則有所以同理則D正確。本題選不正確的，故選B。6、C【解析】

線框有兩段勻加速直線運動過程：進(jìn)入磁場的運動過程，在磁場中的運動過程。兩過程加速度相等，設(shè)為a。線框進(jìn)入磁場的運動過程。由右手定則知感應(yīng)電流方向由b向a。段為電源，則a點電勢高于b點電勢。電動勢大小為由運動規(guī)律得解以上三式得圖像為過原點的直線，斜率為。在時刻有。在磁場中的運動過程。由右手定則知a點電勢高于b點電勢。在時刻有運動過程有由運動規(guī)律得解以上兩式得圖像斜率為。故選C。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、ABC【解析】

AC.要使小球能做勻速圓周運動，則洛侖茲力與重力的合力應(yīng)能充當(dāng)向心力；在甲圖中，若小球為正電荷且逆時針轉(zhuǎn)動（由上向下看），由左手定則知其受洛侖茲力斜向上，與重力的合力可以指向圓心，其運動軌跡平面可在S的正上方；若小球為負(fù)電荷，但順時針轉(zhuǎn)動，同理可知，合力也可以充當(dāng)向心力，其運動軌跡平面可在S的正上方，故AC正確；BD.Q帶負(fù)電，若小球帶正電，則正電荷在圖示位置各點受到的電場力指向Q，電場力與重力的合力可能充當(dāng)向心力，其運動軌跡平面可在Q的正下方；但若小球帶負(fù)電，小球受電場力逆著電場線，其與重力的合力不能提供向心力，其運動軌跡平面不可能在Q的正下方，小球不會做勻速圓周運動，故B正確，D錯誤。故選ABC。8、CD【解析】

線框進(jìn)入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；AC剛進(jìn)入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則線框中感應(yīng)電流為，此時CD兩端電壓，即路端電壓為，故B錯誤，D正確；AC剛進(jìn)入磁場時線框的CD邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，AD邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即，故C正確。故選CD。9、AD【解析】

A．繩子上的彈力大小等于物體的重力mg，則繩子對滑輪的兩彈力的合力方向在兩彈力的角平分線上，根據(jù)平衡條件可得桿對滑輪的彈力方向也在角平分線上，OB兩點間的距離等于AB兩點間的距離，根據(jù)幾何關(guān)系可得，桿OA恰好在兩彈力的角平線方向上，故A正確；B．若保持OB兩點位置不變，增大桿長OA，使AB與豎直墻壁的夾角增大，仍保持OB兩點間的距離等于AB兩點間的距離，桿OA仍在兩彈力的角平分線上，桿對滑輪的彈力仍沿桿方向，故B錯誤；C．若保持A點的位置不變，將繩子的固定點B向上移動，繩子對滑輪的兩力夾角變大，合力變小，滑輪處于平衡狀態(tài)，則桿對滑輪的彈力變小，故C錯誤；D．若保持AB與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點O向下移動，兩繩對滑輪的彈力大小方向都不變，則桿對滑輪的力仍在兩繩彈力的角平分線上，所以桿對滑輪彈力的方向不變，故D正確。故選AD。10、BCD【解析】

A．物塊在BC段，所受的摩擦力大小故A項錯誤；B．物塊從頂端A到達(dá)C點，物塊重力勢能的減少量故B項正確；C．物塊在通過BC段時，因摩擦產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做功故C項正確；D．物塊從頂端A到達(dá)C點，根據(jù)動能定理解得：物塊到達(dá)C點的速度大小故D項正確。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、9.610.629.30【解析】

（1）若用平行光照射，則球在毛玻璃上的投影即為小球豎直方向上的位移，由得：投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小（2）設(shè)小球在毛玻璃上的投影NB=Y則經(jīng)過時間t后小球運動的水平位移為；豎直位移為，由相似三角形得：則：結(jié)合圖4可得：12、BD右4.79小于【解析】

（1）[1][2]因所以電流表應(yīng)選B，因為電源電動勢只有4.5V，所以電壓表應(yīng)選D。（2）[3]因為電流表內(nèi)阻較大，所以電流表外接，電路連接如圖所示（3）[4]當(dāng)滑動變阻器的滑片在左端