福建省晉江市四校2021-2022學年高三第一次調研測試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．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。2．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。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y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．某同學投籃時將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直放置的籃板上，籃球運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，關于籃球從拋出到撞擊籃板前，下列說法正確的是（）A．兩次在空中的時間可能相等 B．兩次碰的籃板的速度一定相等C．兩次拋出的初速度豎直分量可能相等 D．兩次拋出的初動能可能相等2．關于玻爾的原子模型，下列說法正確的是（）A．按照玻爾的觀點，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波B．電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現(xiàn)躍遷C．電子從外層軌道躍遷到內層軌道時，動能增大，原子能量也增大D．電子繞著原子核做勻速圓周運動。在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期小3．如圖所示，一量程為10N的輕質彈簧測力計放在粗糙的水平面上，其兩端分別連著木塊A和B，已知mA=2kg，mB=3kg，木塊A和B與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，今用恒力F水平拉木塊A，使整體一起運動，要使測力計的讀數(shù)不超過其量程，則恒力F的可能值為（）A．50N B．30N C．20N D．6N4．如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n=，下列說法正確的是（）A．3s后，小孩會再次看到河底的石塊B．前3s內，小孩看到的石塊越來越明亮C．這條河的深度為mD．t=0時小孩看到的石塊深度為m5．可看作質點的甲、乙兩汽車沿著兩條平行車道直線行駛，在甲車勻速路過處的同時，乙車從此處由靜止勻加速啟動，從某時刻開始計時，兩車運動的圖象如圖所示，時刻在B處甲，乙兩車相遇。下面說法正確的是A．兩處的距離為B．時刻乙車的速度是C．時刻兩車并排行駛D．時刻乙車行駛在甲車前面6．圖中實線是某電場中一簇未標明方向的電場線，虛線是一帶電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點。根據(jù)此圖不能作出判斷的是（）A．a、b兩點中，哪點的電勢較高B．a、b兩點中，哪點的電場強度較大C．帶電粒子在a、b兩點的加速度哪點較大D．帶電粒子在a、b兩點的電勢能哪點較大二、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．圖示是由質量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，其他星體對它們的引力作用可忽略。設每顆星體的質量均為m，三顆星分別位于邊長為r的等邊三角形的三個頂點上，它們繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內以相同的角速度做勻速圓周運動。已知引力常量為G，下列說法正確的是（）A．每顆星體受到的向心力大小為 B．每顆星體受到的向心力大小為C．每顆星體運行的周期均為 D．每顆星體運行的周期均為8．下列說法正確的是()A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于水的表面存在表面張力的緣故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因為油脂使水的表面張力增大的緣故C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結果D．在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質有關E.當兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力的緣故9．如圖所示，均勻細桿AB質量為M，A端裝有轉軸，B端連接細線通過滑輪和質量為m的重物C相連，若桿AB呈水平，細線與水平方向夾角為θ時恰能保持平衡，則下面表達式中正確的是（）A．M=2msinθ B．滑輪受到的壓力為2mgC．桿對軸A的作用力大小為mg D．桿對軸A的作用力大小10．在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長且間距為L的光滑平行金屬導軌PQ、MN，導軌處于磁感應強度為B的勻強做場中，磁場方向垂直于斜面向下。有兩根質量分別為m1和m2的金屬棒a、b，先將a棒垂直于導軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，連接a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直于導軌放置，此刻起a、c做勻速運動而b靜止，a棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌接觸良好，導軌電阻不計，則（）A．物塊c的質量是m1sinθB．b棒放上導軌后，b棒中電流大小是C．b棒放上導軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能D．b棒放上導軌后，a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的電能之和三、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）實驗室中有一臺銘牌模糊的可拆卸式變壓器，如圖所示，該變壓器可近似看做理想變壓器。某同學欲測量它的初級次級線圈匝數(shù)：先在閉合鐵芯的上端鐵軛處緊密纏繞100匝漆包細銅線，并將細銅線兩端與理想交流電壓表構成閉合回路。（1）在次級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為60V，則次級線圈的匝數(shù)為________匝；在初級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為30V，則初級線圈的匝數(shù)為________匝。（2）若初級線圈左右兩端接線柱接入的交變電壓瞬時表達式為u=311sin100πt(V)，則與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為________V。12．（12分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，通過研究紙帶上第一個點到某一個點之間的運動來驗證機械能守恒定律。通過實驗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實驗裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中球心正好經過光電門B時，通過與光電門B相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：(1)小鐵球經過光電門時的瞬時速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關系式______，就可驗證機械能守恒定律。(3)比較兩個方案，改進后的方案相比原方案主要的兩個優(yōu)點是______。A．不需要測出小鐵球的質量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響D．數(shù)據(jù)處理大大簡化四、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，絕熱氣缸倒扣放置，質量為M的絕熱活塞在氣缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一U形細管（管內氣體的體積忽略不計）．初始時，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h0，細管內兩側水銀柱存在高度差．已知水銀密度為ρ，大氣壓強為P0，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，求:(1)U形細管內兩側水銀柱的高度差；(2)通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降，求此時的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內能的變化．14．（16分）如圖所示，光滑的四分之一圓弧與光滑水平軌道在最低平滑連接。現(xiàn)有一質量為m的小球P沿光滑的四分之一圓弧上由靜止開始下滑，與一質量為km（k>0，未知）的靜止在光滑水平地面上的等大的小球Q發(fā)生正碰撞。設碰撞是彈性的，且一切摩擦不計。(1)為使二者能且只能發(fā)生一次碰撞，則k的值應滿足什么條件？(2)為使二者能且只能發(fā)生兩次碰撞，則k的值應滿足什么條件？15．（12分）如圖所示，在紙面內建立直角坐標系xOy，以第Ⅲ象限內的直線OM（與負x軸成45°角）和正y軸為界，在x<0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小E=2V/m；以直線OM和正x軸為界，在y<0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B=0.1T．一不計重力的帶負電粒子從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁場．己知粒子的比荷為q/m=5×104C/kg，求：（1）粒子經過1/4圓弧第一次經過磁場邊界時的位置坐標？（2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間？（3）粒子最終將從電場區(qū)域D點離開電，則D點離O點的距離是多少？

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、D【解析】

A．將籃球的運動逆向處理，即為平拋運動，由圖可知，第二次運動過程中的高度較小，所以運動時間較短，故A錯誤；B．籃球的運動逆向視為平拋運動，則平拋運動在水平方向做勻速直線運動，水平射程相等，但第二次用的時間較短，故第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞籃板的速度較大，故B錯誤；C．籃球的運動逆向視為平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，由可知，第二次拋出時速度的豎直分量較小，故C錯誤；D．由于水平速度第二次大，豎直速度第一次大，根據(jù)速度的合成可知，拋出時的速度大小不能確定，有可能相等，所以兩次拋出的初動能可能相等，故D正確；故選D。2、A【解析】

A．根據(jù)玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波，A正確；B．電子在軌道間躍遷時，可通過吸收或放出一定頻率的光子實現(xiàn)，也可通過其他方式實現(xiàn)（如電子間的碰撞），B錯誤；C．電子從外層軌道（高能級）躍遷到內層軌道（低能級）時。動能增大，但原子的能量減小，C錯誤；D．電子繞著原子核做勻速圓周運動，具有“高軌、低速、大周期”的特點。即在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期大，D錯誤。故選A。3、C【解析】

選整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有選木塊A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有因為的最大值為10N，一起運動的最大加速度為所以要使整體一起運動恒力的最大值為25N，恒力最小為10N，故A、B、D錯誤；C正確；故選C。4、C【解析】

A．t=3s時他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會看到河底的石塊，選項A錯誤；B．前3s內，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項B錯誤；C．由于則可知水深選項C正確；D．t=0時小孩看到的石塊深度為選項D錯誤。故選C。5、B【解析】

AB.將乙車的運動圖象反向延長，與橫軸的交點對應車道上的位置，當汽車乙追上汽車甲時，兩車位移相等，時刻乙車的速度是，A、B兩處的距離大于，選項A錯誤、選項B正確；CD.從A到B一直是乙車在后面追趕甲車，選項C、D錯誤。6、A【解析】

A．粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于粒子的電性未知，所以電場線方向不能判斷，則無法確定哪點的電勢較高。故A錯誤，符合題意。B．由圖看出a處電場線比b處電場線疏，而電場線疏密表示場強的大小，即可判斷出a處場強較小，故B正確，不符合題意。C．帶電粒子在a處所受的電場力較小，則在a處加速度較小，故C正確，不符合題意。D．由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關系分析可知，電場力對粒子做負功，粒子的電勢能增大，則粒子在b點電勢能較大。故D正確，不符合題意。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、BC【解析】

AB．任意兩顆星體間的萬有引力，每顆星體受到其他兩顆星體的引力的合力故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)牛頓第二定律其中解得故C正確，D錯誤。故選BC。8、ACD【解析】A、把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，浮力很小，可以忽略不計，故一定是由于水表面存在表面張力的緣故，故A正確；

B、水對油脂表面是不浸潤的所以成水珠狀，水對玻璃表面是浸潤的，無法形成水珠，表面張力是一樣的，故B錯誤；

C、宇宙飛船中的圓形水滴是表面張力的緣故，故C正確；

D、毛細現(xiàn)象中有的液面升高，有的液面降低，這與液體種類和毛細管的材料有關，故D正確；

E、當兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于大氣壓力的緣故，故E錯誤．點睛：本題考查了液體表面張力和液體的浸潤與不浸潤現(xiàn)象，是聯(lián)系生活的好題．9、ACD【解析】

考查共點力作用下物體的平衡問題?！驹斀狻緼．由題可以知道，C物體受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力與C物體的重力大小相等，為mg；對桿AB進行受力分析如圖：設AB桿的長度為L，由圖可以知道桿的重力產生，的力矩是順時針方向的力矩，力臂的大小是繩子的拉力產生的力矩是逆時針方向的力矩，力臂的大小是，過轉軸的力不產生力矩，由力矩平衡得：所以：A正確；B．由題圖可以知道，兩根繩子的拉力的方向之間有夾角所以兩根繩子的拉力的合力大小要小于2mg，即滑輪受到的壓力小于2mg，B錯誤；C．由受力圖可以知道軸A對桿的作用力的方向的反向延長線一定過繩子的拉力的延長線與重力的作用線的交點，因為重力的作用線過桿的中點，所以可以知道力F與繩子的拉力與水平方向之間的夾角是相等的，并且：所以F與繩子的拉力的大小也相等，即則桿對軸A的作用力大小為mg，C正確；D．聯(lián)立可得：所以桿對軸A的作用力大小也可以表達為：，D正確。故選ACD。10、BD【解析】

A．由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知聯(lián)立解得物塊c的質量為A錯誤；B．b棒放上導軌后，根據(jù)b棒的平衡可知又因為可得b棒中電流大小是B正確；C．b放上導軌之前，根據(jù)能量守恒知物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能與a增加的重力勢能之和，C錯誤；D．b棒放上導軌后，a棒克服安培力所做的功轉化為全電路的電能，即等于a、b兩棒上消耗的電能之和，D正確。故選BD。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、200400110【解析】

(1)[1][2]．由理想變壓器的電壓與匝數(shù)關系可知次級線圈的匝數(shù)為匝初級線圈的匝數(shù)匝(2)[3]．因交流電壓表的示數(shù)為電壓有效值該變壓器初級、次級線圈的匝數(shù)比為2：1，由可知與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為110V.12、BC【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經過光電門時的瞬時速度，即(2)[2]若小鐵球機械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點：一是消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯誤。故選BC。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、(1)(2)，【解析】(i)設封閉氣體的壓強為P，對活塞分析：用水銀柱表達氣體的壓強解得：；(ii)加熱過程中氣體變化是等壓變化，氣體對外做功為根據(jù)熱力學第一定律：可得．14、(1)；(2)【解析】

(1)設P與Q碰撞前P的速度為，碰后P與Q的速度分別為與，由動量守恒及機械能守恒定律有由此解得若，則P、Q不可能發(fā)生第二次碰撞；若，為使P從坡上滑下后再不能追上Q，應有即這導致P、Q不可能發(fā)生第二次碰撞；為使二者能且只能發(fā)生一次碰撞，則k的值應滿足的條件是(2)為使P、Q能發(fā)生第二次碰撞，要求，對于第二次碰撞，令和