2021-2022學(xué)年福建省四地六校高考物理三模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2019年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位天文學(xué)家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻(xiàn)。其中兩位學(xué)者的貢獻(xiàn)是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運(yùn)動時(shí)，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運(yùn)動周期，從而證實(shí)其附近存在行星。若觀測到的某恒星運(yùn)動周期為T，并測得該恒星與行星的距離為L，已知萬有引力常量為G，則由這些物理量可以求得（）A．行星的質(zhì)量 B．恒星的質(zhì)量C．恒星與行星的質(zhì)量之和 D．恒星與行星圓周運(yùn)動的半徑之比2、2019年2月15日，一群中國學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評價(jià)為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運(yùn)動的軌道半徑之比為 B．地、月運(yùn)動的加速度之比為C．P運(yùn)動的速率與地球的相等 D．P、Q運(yùn)動的周期均為3、如圖所示，質(zhì)量為的小球用兩根細(xì)線連接，細(xì)線的另一端連接在車廂頂，細(xì)線的另一端連接于側(cè)壁，細(xì)線與豎直方向的夾角為保持水平，重力加速度大小為，車向左做加速運(yùn)動，當(dāng)段細(xì)線拉力為段細(xì)線拉力的兩倍時(shí)，車的加速度大小為（）（）A． B． C． D．4、如圖所示，電路中所有原件完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，可能的原因是（）A．入射光強(qiáng)較弱B．入射光頻率太高C．電源正負(fù)極接反D．光照射時(shí)間太短5、目前，我國在人工智能和無人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破．為早日實(shí)現(xiàn)無人駕駛，某公司對汽車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛．測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時(shí)若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動做加速運(yùn)動，發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值vm．設(shè)汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是A．關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的機(jī)械能守恒B．關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力的沖量為零C．上坡過程中，汽車速度由增至，所用的時(shí)間可能等于D．上坡過程中，汽車從靜止啟動到剛好達(dá)到最大速度vm，所用時(shí)間一定小于6、一試探電荷在電場中自A點(diǎn)由靜止釋放后，僅在電場力的作用下能經(jīng)過B點(diǎn)。若、分別表示A、B兩點(diǎn)的電勢，EA、EB分別表示試探電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢能，則下列說法正確的是()A．> B．EA>EBC．電勢降低的方向就是場強(qiáng)的方向 D．電荷在電勢越低的位置其電勢能也越小二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，一匝數(shù)為n，邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形導(dǎo)體線框bcd，與一質(zhì)量為3m的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連．在導(dǎo)體線框上方某一高處有一寬度為L的上、下邊界水平的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)d邊從磁場下邊緣進(jìn)入磁場時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)—切摩擦．重力加速度為g．則()A．線框d邊進(jìn)入磁場之前線框加速度=2gB．從線框全部進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量C．整個運(yùn)動過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4mgLD．線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小8、如圖，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由輕繩貫穿并掛于定滑輪兩側(cè)等高H=25m處，兩球同時(shí)由靜止開始向下運(yùn)動，已知兩球與輕繩間的最大靜摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩側(cè)輕繩下端恰好觸地，取g=10m/s2，不計(jì)細(xì)繩與滑輪間的摩擦，則下列說法正確的是()A．A與細(xì)繩間為滑動摩擦力，B與細(xì)繩間為靜摩擦力B．A比B先落地C．A,B落地時(shí)的動能分別為400J、850JD．兩球損失的機(jī)械能總量250J9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧相連，穿在豎直光滑的等腰直角三角形的桿AC上，桿BC水平彈簧下端固定于B點(diǎn)，小球位于桿AC的中點(diǎn)D時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)把小球拉至D點(diǎn)上方的E點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動的最低點(diǎn)為E，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動D點(diǎn)時(shí)速度最大B．ED間的距離等于DF間的距離C．小球運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)，桿對小球的支持力為D．小球在F點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能大于在E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能10、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上?，F(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間兩金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運(yùn)動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運(yùn)動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時(shí)的速度大小為B．整個運(yùn)動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個運(yùn)動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個運(yùn)動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。（1）先用螺旋測微器測量金屬絲直徑，結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)是________mm，再用毫米刻度尺測量金屬絲長度，結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)是________mm。（2）利用下列器材設(shè)計(jì)一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻，這段金屬絲的電阻約為100Ω。電源E（電動勢10V，內(nèi)阻約為10Ω）；；電流表（量程0~250mA，內(nèi)阻）；電流表（量程0~300mA，內(nèi)阻約為5Ω）；滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）；滑動變阻器（最大阻值1000Ω，額定電流1A）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。①某同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案（圖丙），滑動變阻器應(yīng)該選擇________（填“”或“”）；②請?jiān)趫D丙中把實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整，并標(biāo)明器材代號_______；③該同學(xué)測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式________，從設(shè)計(jì)原理看其測量值與真實(shí)值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證“碰撞過程中的動量守恒”和探究“碰撞過程中的動能是否守恒”。水平的氣墊導(dǎo)軌上有兩滑塊A、B，滑塊A上有寬度為d的遮光板；滑塊B上固定一支架，支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開口的細(xì)薄金屬直管，金屬管右側(cè)用金屬板封閉，管內(nèi)靠近金屬板處靜置一金屬小球。氣墊導(dǎo)軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出，測得滑塊A第一次經(jīng)過光電門的時(shí)間為t1，后與靜止的滑塊B相碰，碰后滑塊B和小球一起向左滑動滑塊A向右運(yùn)動?；瑝KA第二次通過光電門的時(shí)間為t2，滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時(shí)，立即被安裝的鎖止裝置鎖止，同時(shí)金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(diǎn)(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M1、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M2、小球的質(zhì)量m，重力加速度為g。請回答以下問題：（1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測出的物理量及符號是________。（2）小球離開金屬管口時(shí)的速度大小為________(用題中已知和(1)問中物理量符號表示)。（3）要驗(yàn)證碰撞過程中的動量守恒，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為________。（4）要進(jìn)一步探究碰撞過程中的動能是否守恒，需要比較表達(dá)式________與表達(dá)式________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。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明、方程式和演算步驟。13．（10分）農(nóng)村常用來噴射農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A的容積為7.5L，裝入藥液后，藥液上方空氣的壓強(qiáng)為105Pa，體積為1.5L，關(guān)閉閥門S，用打氣筒B每次打進(jìn)105Pa的空氣0.25L。所有過程氣體溫度保持不變，則：（1）要使藥液上方氣體的壓強(qiáng)為4×105Pa，打氣筒活塞應(yīng)打幾次?（2）當(dāng)A中有4×105Pa的空氣后，打開閥門S可噴射藥液，直到不能噴射時(shí)，A容器剩余多少體積的藥液?14．（16分）如圖所示，直線MN與水平線夾角為60°，其右側(cè)有一垂直紙面向外的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；直線PQ垂直ＭＮ，且PQ與ＭＮ包圍的空間有一勻強(qiáng)電場，電場方向平行于PQ．有一質(zhì)量為m電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以v0的水平初速度從A點(diǎn)飛入磁場，粒子進(jìn)入磁場t0(t0未知)時(shí)間后立即撤除磁場，此時(shí)粒子未到達(dá)MN，之后粒子垂直MQ邊界從C點(diǎn)（圖中未畫出）飛入電場；隨后粒子再次通過C點(diǎn)．粒子在以上整個過程中所用總時(shí)間恰為此帶電粒子在磁場中運(yùn)動一周所需時(shí)間，粒子所受重力不計(jì)．試求：（1）粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t0（2）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大?。?5．（12分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始經(jīng)狀態(tài)B到達(dá)狀態(tài)C，已知?dú)怏w在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)為，該理氣體的內(nèi)能與溫度關(guān)系滿足U＝kT．求:(i)氣體在A點(diǎn)的壓強(qiáng)大小;(ii)氣體從A變化到B再變化到C吸收的熱量．

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

恒星與行星組成雙星，設(shè)恒星的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假設(shè)恒星的軌道半徑為r1，動力學(xué)方程為得到行星的質(zhì)量以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設(shè)行星的軌道半徑為r2，動力學(xué)方程為得到恒星的質(zhì)量則有故ABD錯誤，C正確。故選C。2、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進(jìn)行求解即可。【詳解】A．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運(yùn)動的軌道半徑之比為故A錯誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運(yùn)行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運(yùn)行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運(yùn)動速率同理可得P運(yùn)動速率聯(lián)立解得故C錯誤。故選D。3、D【解析】

設(shè)段細(xì)線的拉力為，則求得，選項(xiàng)D正確，ABC錯誤。故選D。4、C【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度沒有關(guān)系，A錯誤；B．若入射光頻率太高，則一定大于金屬的極限頻率，故一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，電流計(jì)中可能電流通過，B錯誤；C．電源正負(fù)極接反時(shí)，光電管加上反向電壓，光電子做減速運(yùn)動，可能不能到達(dá)陽極，電路中不能形成電流，C正確；D．光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與光照時(shí)間沒有關(guān)系，D錯誤。故選C。5、D【解析】

A、關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機(jī)械能減小，故A錯誤；B、關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的支持力大小不為零，時(shí)間不為零，則沖量不為零，故B錯誤；C、上坡過程中，汽車速度由增至，所用的時(shí)間為t，根據(jù)動能定理可得：，解得，故C錯誤；D、上坡過程中，汽車從靜止啟動到剛好達(dá)到最大速度，功率不變，則速度增大、加速度減小，所用時(shí)間為，則，解得，故D正確．6、B【解析】

A．當(dāng)試探電荷帶正電時(shí)，，當(dāng)試探電荷帶負(fù)電時(shí)，由于試探電荷所帶電荷性質(zhì)未知，故A錯誤；B．因試探電荷由靜止釋放，只在電場力作用下能從A運(yùn)動到B，故無論帶何種電荷，電場力總對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小，故B正確；C．電勢降落最快的方向是場強(qiáng)的方向，故C錯誤；D．負(fù)電荷在電勢越低的位置電勢能越高，故D錯誤。故選B。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、CD【解析】

A.在線框ad邊進(jìn)入磁場之前，有，解得，A錯誤；B.根據(jù)可得從線框全部進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量為，B錯誤；C.線圈進(jìn)入磁場過程中和穿出磁場過程中的總熱量等于過程中的重力勢能減小量，故，C正確；D.ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)體做勻速直線運(yùn)動，所以有，，，，聯(lián)立解得，D正確．故選CD8、ACD【解析】

A項(xiàng)：由于A、B兩球?qū)?xì)繩的摩擦力必須等大，且A、B的質(zhì)量不相等，A球由靜止釋放后與細(xì)繩間為滑動摩擦力，B與細(xì)繩間為靜摩擦力，故A正確；B項(xiàng)：對A：mAg-fA=mAaA，對B：mBg-fB=mBaB，fA=fB，fA=0.5mAg，聯(lián)立解得：，設(shè)A球經(jīng)ts與細(xì)繩分離，此時(shí)，A、B下降的高度分別為hA、hB，速度分別為VA、VB，則有：，，H=hA+hB，VA=aAt，VB=aBt

聯(lián)立解得：t=2s，hA=10m，hB=15m，VA=10m/s，VB=15m/s，分離后，對A經(jīng)t1落地，則有：，對B經(jīng)t2落地，m則有：解得：，，所以b先落地，故B錯誤；C項(xiàng)：A、B落地時(shí)的動能分別為EkA、EkB，由機(jī)械能守恒，有：代入數(shù)據(jù)得：EkA=400J、EkB=850J，故C正確；D項(xiàng)：兩球損失的機(jī)械能總量為△E，△E=（mA+mB）gH-EkA-EkB，代入數(shù)據(jù)得：△E=250J，故D正確。故應(yīng)選：ACD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵理清A、B兩球在整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁。要注意明確B和繩之間的滑動摩擦力，而A和繩之間的為靜摩擦力，其大小等于B受繩的摩擦力。9、CD【解析】

分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；沿桿方向合力為零的時(shí)刻，圓環(huán)的速度最大?！驹斀狻緼．圓環(huán)沿桿滑下，ED段受到重力和彈簧彈力（桿對小球的支持力垂直于桿，不做功），且與桿的夾角均為銳角，則小球加速，D點(diǎn)受重力和桿對小球的支持力，則加速度為，仍加速，DF段受重力和彈簧彈力，彈力與桿的夾角為鈍角，但一開始彈力較小，則加速度先沿桿向下，而F點(diǎn)速度為0，則DF段，先加速后減速，D點(diǎn)時(shí)速度不是最大，故A錯誤；B．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C．D點(diǎn)受重力和桿對小球的支持力，垂直于桿方向受力分析得桿對小球的支持力為，故C正確；D．若ED間的距離等于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能不變，則ED間的距離應(yīng)小于DF間的距離，則全過程，全過程小球重力勢能減少，彈性勢能增大，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；故選CD?！军c(diǎn)睛】本題考查彈簧存在的過程分析，涉及功能關(guān)系。10、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運(yùn)動，回路中電流為0，則即則，A錯誤；B．在金屬棒b加速運(yùn)動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。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，不要求寫出演算過程。11、3.700601.0R1相等【解析】

（1）[1][2]．螺旋測微器測量金屬絲直徑讀數(shù)是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm；用毫米刻度尺測量金屬絲長度讀數(shù)是60.10cm=601.0mm。（2）①[3]．某同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，滑動變阻器接成分壓電路，則可知應(yīng)該選擇阻值較小的R1；②[4]．根據(jù)伏安法可知，實(shí)驗(yàn)中需用一個已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表測定待測電阻的電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；③[5][6]．根據(jù)電路圖可知從設(shè)計(jì)原理看其測量值與真實(shí)值相比相等。12、小球從離開金屬管口到落地的過程中，運(yùn)動的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[