2021-2022學(xué)年福建省廈門市廈門第一中學(xué)高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．某天體平均密度為ρ，第一宇宙速度為v，已知萬有引力恒量為G，天體可視為均勻球體，則（）A．該天體半徑為B．該天體表面重力加速度為C．繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期為D．若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的最小自轉(zhuǎn)周期為2．如圖所示，一質(zhì)量為m0=4kg、傾角θ=45°的斜面體C放在光滑水平桌面上，斜面上疊放質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B，物塊B的下表面光滑，上表面粗糙且與物塊A下表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力；物塊B在水平恒力F作用下與物塊A和斜面體C一起恰好保持相對靜止地向右運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，下列判斷正確的是（）A．物塊A受到摩擦力大小B．斜面體的加速度大小為a=10m/s2C．水平恒力大小F=15ND．若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物體仍然可以相對靜止3．如圖所示，兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，為連線的中點(diǎn)，為連線上靠近的一點(diǎn)，為連線的垂直平分線上處于點(diǎn)上方的一點(diǎn)。把一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷分別放在三點(diǎn)進(jìn)行比較，則（）A．電場中三點(diǎn)，T點(diǎn)電勢最高B．檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)電勢能最大C．檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)受力最小D．檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)受力最大4．讓一小球分別從豎直墻壁上面的A點(diǎn)和B點(diǎn)沿不同的粗糙斜面AC和BC到達(dá)水平面上同一點(diǎn)C，小球釋放的初速度等于0，兩個(gè)斜面的粗糙程度相同，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．下滑到C點(diǎn)時(shí)合外力的沖量可能相同B．下滑到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相同C．下滑到C點(diǎn)過程中損失的機(jī)械能一定相同D．若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達(dá)斜面底端的速度增大5．歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時(shí)由于無電源和電流表，他就利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，則當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°時(shí)，通過該直導(dǎo)線的電流為（已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比）（）A．2I B．3I C． D．6．如圖，平行板電容器兩個(gè)極板與水平地面成2α角，在平行板間存在著勻強(qiáng)電場，直線CD是兩板間一條垂直于板的直線，豎直線EF與CD交于O點(diǎn)，一個(gè)帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)向B點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。則在此過程中，下列說法正確的是（）A．小球帶正電B．小球可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小球加速度大小為gcosαD．小球重力勢能的增加量等于電勢能的增加量二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖，甲是帶負(fù)電物塊，乙是不帶電的絕緣足夠長木板。甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，甲電量始終保持不變，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則在此后運(yùn)動(dòng)過程中（）A．洛倫茲力對甲物塊不做功B．甲、乙間的摩擦力始終不變C．甲物塊最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．乙木板直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)8．如圖所示，兩個(gè)中心重合的正三角形線框內(nèi)分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，已知內(nèi)部三角形線框ABC邊長為2a，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，且每條邊的中點(diǎn)開有一個(gè)小孔。有一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從AB邊中點(diǎn)D垂直AB進(jìn)入內(nèi)部磁場。如果要使粒子恰好不與邊界碰撞，在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又能從D點(diǎn)射入內(nèi)部磁場，下列說法正確的是()A．三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B0B．三角形A′B′C′的邊長可以為2aC．粒子的速度大小為D．粒子再次回到D點(diǎn)所需的時(shí)間為9．拉格朗日點(diǎn)又稱平動(dòng)點(diǎn)。地球和月球連線之間，存在一個(gè)拉格朗日點(diǎn)，處在該點(diǎn)的空間站在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知空間站、月球圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別約為3.2×105km和3.8×105，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)周期約為27天。g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．地球的同步衛(wèi)星軌道半徑約為4.2×104kmB．空間站的線速度與月球的線速度之比約為0.84C．地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度D．月球的向心加速度小于空間站向心加速度10．兩種單色光A、B的波長之比為，用A、B分別照射鋅板逸出的光電子的最大初動(dòng)能分別為、。由此可知（）A．A、B光子的能量之比為 B．A、B光子的能量之比為C．鋅板的逸出功為 D．鋅板的逸出功為三、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）用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有____________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末端切線水平C．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球D．擋板高度等間距變化（2）如圖乙所示，在描出的軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)間的水平間距相等且均為x，豎直間距分別是y1和y2。若A點(diǎn)是拋出點(diǎn)，則=________；鋼球平拋的初速度大小為________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。12．（12分）如圖（甲）所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=________mm．（2）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為__________．（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：_______時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒．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）如圖所示，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放在木板的上表面。t＝0時(shí)刻，給木板一個(gè)水平向右的初速度v0，同時(shí)對木板施加一個(gè)水平向左的恒力F，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊從木板上掉下來。已知木板質(zhì)量M＝3kg，高h(yuǎn)＝0.2m，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2；滑塊質(zhì)量m＝0.5kg，初始位置距木板左端L1＝0.46m，距木板右端L2＝0.14m；初速度v0＝2m/s，恒力F＝8N，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)滑塊從離開木板開始到落至地面所用時(shí)間；(2)滑塊離開木板時(shí)，木板的速度大小。14．（16分）粗細(xì)均勻的U形管中裝有水銀，左管上端開口與大氣相連，右管上端封閉，如圖所示。開始時(shí)兩管內(nèi)水銀柱等高，兩管內(nèi)空氣（可視為理想氣體）柱長均為l=90cm，此時(shí)兩管內(nèi)空氣柱溫度均為27℃，外界大氣壓為p0=76cmHg?，F(xiàn)在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱，直至右管內(nèi)水銀面上升10cm，在注入水銀過程中，左管內(nèi)溫度緩慢下降到–23℃，右管內(nèi)溫度保持在27℃。求：（i）注入水銀柱的長度；（ii）左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。15．（12分）如圖，O1O2為經(jīng)過球形透明體的直線，平行光束沿O1O2方向照射到透明體上。已知透明體的半徑為R，真空中的光速為c。(1)不考慮光在球內(nèi)的反射，若光通過透明體的最長時(shí)間為t，求透明體材料的折射率；(2)若透明體材料的折射率為，求以45°的入射角射到A點(diǎn)的光，通過透明體后與O1O2的交點(diǎn)到球心O的距離。

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】

A.設(shè)該天體的質(zhì)量為M，半徑為R，則：根據(jù)萬有引力提供向心力可得：聯(lián)立可得該天體半徑為:選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)第一宇宙速度的公式有：解得：選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.繞該天體表面附近飛行的衛(wèi)星周期：選項(xiàng)C正確；D.若考慮天體自轉(zhuǎn)，則維持該天體穩(wěn)定的自轉(zhuǎn)周期最小時(shí)，天體表面的物體受到的萬有引力恰好提供向心力，有：解得：選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

ABC．對物塊A和B分析，受力重力、斜面體對其支持力和水平恒力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律則有其中對物塊A、B和斜面體C分析，根據(jù)牛頓第二定律則有聯(lián)立解得對物塊A分析，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊A受到摩擦力大小故A正確，B、C錯(cuò)誤；D．若水平恒力作用在A上，則有解得所以物塊A相對物塊B滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選A。3、B【解析】

A．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場的特點(diǎn)，可知兩點(diǎn)處在同一等勢面上，兩點(diǎn)電勢相等，點(diǎn)電勢最低，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合電勢能公式，可知負(fù)檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)電勢能最大，故B正確；CD．在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上，連線中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線的垂直平分線上，點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，所以負(fù)檢驗(yàn)電荷在點(diǎn)受力最小，在點(diǎn)受力最大，故CD錯(cuò)誤。故選B。4、C【解析】

AB．由動(dòng)能定理則下滑到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不相同；兩個(gè)路徑的運(yùn)動(dòng)到達(dá)底端，合力的沖量等于動(dòng)量的增量，方向大小都不同，所以AB錯(cuò)誤；C．下滑到C點(diǎn)過程中摩擦力做功相同，都為所以機(jī)械能損失相同，選項(xiàng)C正確。D．根據(jù)可知，兩邊消去了滑塊的質(zhì)量m，則與質(zhì)量無關(guān)，即若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達(dá)斜面底端的速度不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

小磁針的指向是地磁場和電流磁場的合磁場方向，設(shè)地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B地，電流磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B電=kI，由題意知二者方向相互垂直，小磁針在磁場中靜止時(shí)所指的方向表示該點(diǎn)的合磁場方向，則有kI=B地tan30°，kI'=B地tan60°，所以I'=3I.A.2I，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.3I，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、D【解析】

AB．帶電小球沿著∠FOD的角平分線從A點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)向B點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，所以小球合外力沿著AB；又由于小球受重力，所以電場力的方向由O到D；由于此電場的方向未知，所以小球的電性是不能確定的，則小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．據(jù)圖可知，由于是角平分線，且小球的加速度方向由O到D，據(jù)幾何關(guān)系可知故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，小球受重力等于電場力，運(yùn)動(dòng)的位移和夾角相同，所以二力做的功相同，據(jù)功能關(guān)系可知，小球重力勢能的增加量等于電勢能的增加量，故D正確。故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

A．甲帶負(fù)電，向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由左手定則可知，甲受到的洛倫茲力的方向向上，與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力始終對甲不做功，A正確；BCD．根據(jù)可知，隨速度的增大，洛倫茲力增大，則甲對乙的壓力減小，同時(shí)乙對地面的壓力也減小，則乙與地面之間的摩擦力減小。①將兩者看做一個(gè)整體，開始時(shí)甲與乙一起做加速運(yùn)動(dòng)，整體受到地面給的摩擦力f減小，而F一定，根據(jù)牛頓第二定律得可知加速度a增大，對甲研究得到，乙對甲的摩擦力則得到f甲先增大。②當(dāng)甲與乙之間的摩擦力增大到大于最大靜摩擦力后，甲與乙之間開始有相對運(yùn)動(dòng)，摩擦力變成滑動(dòng)摩擦力隨著甲受到的洛倫茲力的增大，甲與乙之間的滑動(dòng)摩擦力減小，直至摩擦力為零，然后甲在水平方向上合力為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙先做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故BD錯(cuò)誤C正確。故選AC。8、ACD【解析】

A．要想使粒子不與邊界碰撞，在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又能從D點(diǎn)射入內(nèi)部磁場，則帶電粒子在內(nèi)、外磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡都應(yīng)為半徑為a的圓弧，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，所以三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也應(yīng)該為B0，故A正確；B．由幾何知識可知，三角形A′B′C′的最短邊長為2a＋2a，B錯(cuò)誤；C．帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r＝a＝速度為C正確；D．分析知粒子再次回到D點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。9、ABC【解析】

A．由題知，月球的周期T2=27天=648h，軌道半徑約為r2=3.8×105km，地球同步衛(wèi)星的周期T1=24h，軌道半徑約r1，根據(jù)開普勒第三定律有：代入數(shù)據(jù)解得：r1=4.2×104km，A正確；B．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)得兩者線速度之比為：B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力有：解得：，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小于空間站的軌道半徑，所以地球的同步衛(wèi)星的向心加速度大于空間站的向心加速度，C正確；D．空間站與月球相對靜止，角速度相同，根據(jù)月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球的向心加速度大于空間站向心加速度，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、AC【解析】

AB．A、B兩種光子的波長之比為，由及知，A、B光子的能量之比為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)金屬鋅的逸出功為W，用A單色光照射時(shí)有用B單色光照射時(shí)有解兩式得選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.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、BC1:3【解析】

(1)[1]AB．為了能畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的。故A不符合題意，B符合題意。C．要讓小球總是從同一位置無初速度釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)。故C符合題意。D．檔板只要能記錄下小球下落在不同高度時(shí)的不同的位置即可，不需要等間距變化。故D不符合題意。(2)[2]A點(diǎn)是拋出點(diǎn)，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則AB和BC的豎直間距之比為1：3。[3]由于兩段水平距離相等，故時(shí)間相等，根據(jù)y2﹣y1＝gt2可知：則初速度為：12、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小球在B處的瞬時(shí)速度；(3)[3]小球下落過程