2021-2022學(xué)年福建省福州市長(zhǎng)樂(lè)高中、城關(guān)中學(xué)高三二診模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，B、M、N分別為豎直光滑圓軌道的右端點(diǎn)，最低點(diǎn)和左端點(diǎn)，B點(diǎn)和圓心等高，N點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為?，F(xiàn)從B點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)圓軌道飛出后以水平上的v通過(guò)C點(diǎn)，已知圓軌道半徑為R，，重力加速度為g，則一下結(jié)論正確的是A．C、N的水平距離為R B．C、N的水平距離為2RC．小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為6mg D．小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為4mg2．北京時(shí)間2019年5月17日23時(shí)48分，我國(guó)成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星與此前發(fā)射的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）、18顆中圓地球軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）和1顆地球同步軌道衛(wèi)星（代號(hào)為）進(jìn)行組網(wǎng)，為亞太地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。若這三種不同類型衛(wèi)星的軌道都是圓軌道，中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星的軌道半徑的，下列說(shuō)法正確的是（）A．和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小不相等B．和繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為C．和繞地球運(yùn)動(dòng)的周期之比為D．和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力大小一定相等3．2020年全國(guó)第十四屆冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開展豐富多彩的冰上運(yùn)動(dòng)。如圖所示，在游樂(lè)場(chǎng)的滑冰道上有甲、乙兩同學(xué)坐在冰車上進(jìn)行游戲。當(dāng)甲從傾角為θ的光滑冰道頂端A由靜止開始自由下滑時(shí)，在斜面底部B處的乙通過(guò)冰釬作用于冰面，從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙和冰車均可視為質(zhì)點(diǎn)，甲通過(guò)斜面與水平面的交接處（B處）時(shí)，速度的方向改變、大小不變，且最終甲剛好能追上乙，則（）A．到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定不相等B．到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定相等C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D．無(wú)法求出甲從過(guò)B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比4．2019年10月1日，在國(guó)慶70周年盛大閱兵式上，大國(guó)重器東風(fēng)-17高超音速戰(zhàn)略導(dǎo)彈震撼曝光！有限的資料顯示，東風(fēng)17高超音速導(dǎo)彈最大速度在6~25馬赫之間，射程約為2000公里左右，其戰(zhàn)斗部為十分前沿的帶翼面承波體結(jié)構(gòu)，通過(guò)彈體助推至大氣層邊緣，并以"打水漂"一樣的方式進(jìn)行滑躍飛行，突防能力極強(qiáng)。值得一提的是，這種"助推—滑翔"彈道由我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森在上個(gè)世紀(jì)末40年代首次推出，因此該彈道亦稱"錢學(xué)森彈道"。已知東風(fēng)-17質(zhì)量為m，在一次試射機(jī)動(dòng)變軌過(guò)程中，東風(fēng)-17正在大氣層邊緣向東水平高速飛行，速度大小為12馬赫（1馬赫就是一倍音速，設(shè)為v），突然蛇形機(jī)動(dòng)變軌，轉(zhuǎn)成水平向東偏下37°角飛行，速度大小為15馬赫。此次機(jī)動(dòng)變軌過(guò)程中（）A．合力對(duì)東風(fēng)-17做功為81mv2B．合力對(duì)東風(fēng)-17做功為4.5mv2C．合力對(duì)東風(fēng)-17的沖量大小為9mv，方向豎直向下D．合力對(duì)東風(fēng)-17的沖量大小為3mv，方向向東偏下37°5．雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球A、B的質(zhì)量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。實(shí)際觀測(cè)該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且，于是有一人猜測(cè)這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于A、B的連線正中間，相對(duì)A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質(zhì)量分別為（）A．， B．，C．， D．，6．如圖所示，a、b、c、d為圓O上的四個(gè)點(diǎn)，直徑ac、bd相互垂直，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直圓面分別固定在b、d處，導(dǎo)線中通有大小相等，垂直紙面向外的電流，關(guān)于a、O、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是A．都為零B．O點(diǎn)最大C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相反D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)方向相同二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示為帶電粒子在某電場(chǎng)中沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是（）A．該粒子帶正電B．2m~4m內(nèi)電勢(shì)逐漸升高C．0m~2m和2m~6m的過(guò)程中粒子的加速度大小相等方向相反D．2m~4m電場(chǎng)力做的功和4m~6m電場(chǎng)力對(duì)該粒子做的功相等8．如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）．將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與y軸夾角為α．則紅蠟塊R的（）A．分位移y與x成正比B．分位移y的平方與x成正比C．合速度v的大小與時(shí)間t成正比D．tanα與時(shí)間t成正比9．如圖所示，光滑水平面上放置一內(nèi)壁光滑的半圓形凹槽，凹槽質(zhì)量為，半徑為。在凹槽內(nèi)壁左側(cè)上方點(diǎn)處有一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），距離凹槽邊緣的高度為?，F(xiàn)將小球無(wú)初速度釋放，小球從凹槽左側(cè)沿切線方向進(jìn)入內(nèi)壁，并從凹槽右側(cè)離開。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球離開凹槽后，上升的最大高度為B．小球離開凹槽時(shí)，凹槽的速度為零C．小球離開凹槽后，不可能再落回凹槽D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為10．下列說(shuō)法正確的是________.A．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性B．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用C．墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻，混合均勻主要是由于碳粒受重力作用D．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí).分子間的距離越大,分子勢(shì)能越小E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變,溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面上體的分子數(shù)增多三、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(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證“碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”和探究“碰撞過(guò)程中的動(dòng)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?kù)o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(cè)得滑塊A第一次經(jīng)過(guò)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(dòng)滑塊A向右運(yùn)動(dòng)。滑塊A第二次通過(guò)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(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測(cè)出的物理量及符號(hào)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(wèn)中物理量符號(hào)表示)。（3）要驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)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(guò)程中的動(dòng)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。12．（12分）為了測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組使用DIS位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離.位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪出滑塊相對(duì)傳感器的距離x隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.(1)根據(jù)上述圖線，計(jì)算0.4s時(shí)木塊的速度大小v＝______m/s，木塊加速度a＝______m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).(2)在計(jì)算出加速度a后，為了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)μ，還需要測(cè)量斜面的傾角θ(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭)，那么得出μ的表達(dá)式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S＝0.10m2，活塞的質(zhì)量忽略不計(jì)，氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通。開始活塞被鎖定，汽缸內(nèi)封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì)），此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為27℃，U形管內(nèi)水銀面高度差h1＝15cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg。（1）讓汽缸緩慢降溫，直至U形管內(nèi)兩邊水銀面相平，求這時(shí)封閉氣體的溫度；（2）接著解除對(duì)活塞的鎖定，活塞可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，同時(shí)對(duì)汽缸緩慢加熱，直至汽缸內(nèi)封閉的氣柱高度達(dá)到96cm，求整個(gè)過(guò)程中氣體與外界交換的熱量（p0＝75cmHg＝1.0×105Pa）。14．（16分）如圖所示，一根直桿AB與水平面成某一角度自定，在桿上套一個(gè)小物塊，桿底端B處有一彈性擋板，桿與板面垂直．現(xiàn)將物塊拉到A點(diǎn)靜止釋放，物塊下滑與擋板第一次碰撞前后的v-t圖象如圖乙所示，物塊最終停止在B點(diǎn)．重力加速度為取g=10m/s1．求:(1)物塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(1)物塊滑過(guò)的總路程s．15．（12分）如圖，一固定的水平氣缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。大圓筒內(nèi)側(cè)截面積為2S，小圓筒內(nèi)側(cè)截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)?，F(xiàn)通過(guò)滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤（質(zhì)量不計(jì)）。已知整個(gè)過(guò)程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計(jì)活塞、滑輪摩擦、活塞導(dǎo)熱良好。求：（i）緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓簡(jiǎn)底部相距，停止加沙，求此時(shí)沙子質(zhì)量；（ii）在（i）情景下對(duì)封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時(shí)封閉氣體的溫度。

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

AB．小球從N到C的過(guò)程可看作逆過(guò)來(lái)的平拋，則解得：故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。CD．小球從M到N的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得：對(duì)小球在M點(diǎn)時(shí)受力分析，由牛頓第二定律可得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可得：小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為6mg。故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

A．由可知，和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小相等，故A錯(cuò)誤；B．由可得又則和繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為故B正確；C．由可得和這兩種不同類型軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期之比為故C錯(cuò)誤；D．由于和的質(zhì)量不一定相等，所以和繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力大小不一定相等，故D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

AB．設(shè)甲到達(dá)B的時(shí)間為t1，追上B的時(shí)間為t2，水平面都是光滑的，A到達(dá)水平面后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)甲的速度為v，則甲在水平面上的位移①乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，被甲追上時(shí)的速度也是v，乙的位移②聯(lián)立①②可得可知到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達(dá)到v用的時(shí)間少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C錯(cuò)誤；D．AB之間的距離所以甲從過(guò)B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比為2，故D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解析】

AB．根據(jù)動(dòng)能定理得故AB錯(cuò)誤。

CD．根據(jù)動(dòng)量定理得方向豎直向下，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。5、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知：可得r1=r2①兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則有：②所以③由于C的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則④又⑤解③④⑤式得可知D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則，d處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向左，b處導(dǎo)線在o點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度等于1．d在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于cd偏左上，b在c出產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直bc偏右上，則根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場(chǎng)方向豎直向上；同理可知，a處的磁場(chǎng)方向豎直向下；則選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場(chǎng)方向的關(guān)系，會(huì)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

AB．由于電場(chǎng)的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢(shì)的高低也不能判斷，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ?qǐng)鰪?qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于，故斜率間接代表了場(chǎng)強(qiáng)大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；D．2m~4m兩點(diǎn)間距與4m~6m兩點(diǎn)間距相等，電場(chǎng)強(qiáng)度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于4m~6m兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，則2m~4m電場(chǎng)力做的功和4m~6m電場(chǎng)力做的功相等，D正確。故選CD。8、BD【解析】試題分析：紅蠟燭在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則y=v0t；在水平方向，解得：，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；蠟燭的合速度：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；，即tanα與時(shí)間t成正比，選項(xiàng)D正確；故選BD.考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成.9、AB【解析】

ABC．小球與半圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，初狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒定律可知，小球第一次離開槽時(shí)，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，球與槽在水平方向的速度相等都為零，球離開槽后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，槽靜止，小球會(huì)再落回凹槽，由能量守恒可知小球離開凹槽后上升的最大高度為。故AB正確，C錯(cuò)誤；D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為，由動(dòng)量守恒解得故D錯(cuò)誤。故選AB。10、ABE【解析】

A．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，故A正確；B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，所以葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故B正確；C．墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻，混合均勻主要是由于分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的擴(kuò)散現(xiàn)象產(chǎn)生的結(jié)果，故C錯(cuò)誤；D．兩分子間距大于平衡距離時(shí)，分子間為引力，則分子距離增大時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤；E．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，氣體的分子密度不變，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面上的分子數(shù)增多，故E正確．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(guò)程。11、小球從離開金屬管口到落地的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[1]．滑塊A與靜止的滑塊B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑動(dòng)，B被鎖止后，小球以碰后B的速度平拋，故利用平拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出小球離開金屬管時(shí)的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要測(cè)出小球從離開金屬管口到落地的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h。(2)[2]．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，平拋的初速度為。(3)[3]．取向左為正方向滑塊A、B碰前的總動(dòng)量為，碰后的總動(dòng)量為，故需驗(yàn)證的表達(dá)式為(4)[4][5]．滑塊A、B碰前的總動(dòng)能為，碰后的總動(dòng)能為，故要探究功能是否守恒，需要比較和是否相等。12、0.401.0【解析】

（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)