福建省龙海市程溪中学2021-2022学年高三第三次测评物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1，环绕速度为v1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动环绕速度为v2，周期为T2，登陆舱的质量

2、为m2，引力常量为G，则（ ）A该星球的质量为B该星球表面的重力加速度为CD2我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15104km，同步轨道卫星的高度约为3.60104km，己知地球半径为6.4103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（ ）A中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能B静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C中轨道卫星的运行周期约为20hD中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为3如图所示，两电

3、荷量分别为Q和+2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以+2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，下列说法正确的是Ac、d两点的电势相同Ba点的电势高于b点的电势Cc、d两点的电场强度相同Da点的电场强度小于b点的电场强度4光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在rR的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）ABCD5如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，

4、一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B0导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为（）ABCD6一弹簧振子作简谐振动，某一时刻开始计时，经振子具有负方向最大加速度。则下列振动图像中正确反映振子振动情况的是（）ABCD二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7如图所示，半径为R

5、的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，过(2R，0)点垂直x轴放置一线型粒子发射装置，能在0yR的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为、带正电的同种粒子，粒子质量为m，电荷量为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是A粒子击中点距O点的距离为RB磁场的磁感应强度为C粒子离开磁场时速度方向相同D粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为t8天文学家观测发现的双子星系统“开普勒47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（ ）A

6、大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3B大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1C大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1D大、小两颗恒星的转动半径之比为1：39固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。点为圆心，为直径的垂线。足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于。由、两种单色光组成的一束光沿半径方向射向点，入射光线与夹角较小时，光屏出现三个光斑。逐渐增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域光的光斑消失，则_。A玻璃砖对光的折射率比对光的小B光在玻璃砖中的传播速度比光速小C光屏上出现三个光斑时，区域光的光斑离点更近D时，光屏上只有1个光斑E.时，光屏上只有1个光斑10如图所示为在“测电源电动

7、势和内电阻”的实验中得到的图线。图中为路端电压，为干路电流，、为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、，电源的输出功率分别为、，对应的外电阻为、。已知该电源输出功率的最大值为，电源内电阻为，由图可知ABCD三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后

8、利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题： （1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是_。 （2）小球离开金属管口时的速度大小为 _(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。 （3）要验证碰撞过

9、程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 _。 （4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式_与表达式_在误差允许范围内是否相等。12（12分）研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电传感器。(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。打点计时器的打点周期是_s。图甲为某次实验打出的一条纸带，其中1、1、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点3时小车的速度大小为_m/s，小车做匀加速直线运

10、动的加速度大小为_m/s1(1)另一组同学用如图乙所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015s，通过第二个光电的时间为0.010s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.150s。则滑块的加速度大小为_m/s1，若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比_（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定

11、的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱（可视为理想气体），水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30的光滑斜面下滑，两者保持相对静止时，空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动，一段时间后水银柱静止，此过程中环境温度恒为300K，整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求：(1)水银柱静止后的空气柱长度；(2)水银柱静止后缓慢加热气体，直到空气柱长度变回8cm，求此时气体的温度。14（16分）如图所示，水平地面上有一辆小车在水平向右的拉力作用下，

12、以v0=6m/s的速度向右做匀速直线运动，小车内底面光滑，紧靠左端面处有一小物体，小车的质量是小物体质量的2倍，小车所受路面的摩擦阻力大小等于小车对水平面压力的0.3倍。某时刻撤去水平拉力，经小物体与小车的右端面相撞，小物体与小车碰撞时间极短且碰撞后不再分离，已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物体与小车碰撞后速度的大小；(2)撤去拉力后，小车向右运动的总路程。15（12分）如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场区域，与坐标原点O相切，磁场的磁感应强度大小B=2104T，方向垂直于纸面向外，在x=1m处的竖直线的右侧有一水平放置的正对平行金属板M、N，板间距离为d=0.5 m

13、，板长L=1m，平行板的中线的延长线恰好过磁场圆的圆心O1。若在O点处有一粒子源，能向磁场中不同方向源源不断的均匀发射出速率相同的比荷为=1108C/kg，且带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从沿直线O2O3方向射入平行板间。不计重力及阻力和粒子间的相互作用力，求：（1）沿y轴正方向射入的粒子进入平行板间时的速度v和粒子在磁场中的运动时间t0；（2）从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比；（3）若在平行板的左端装上一挡板（图中未画出，挡板正中间有一小孔，恰能让单个粒子通过），并且在两板间加上如图示电压（周期T0），N板比M

14、板电势高时电压值为正，在x轴上沿x轴方向安装有一足够长的荧光屏（图中未画出），求荧光屏上亮线的左端点的坐标和亮线的长度l。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】由和A该星球的质量为选项A错误；B由星球的半径R未知，不能求解其表面的重力加速度，选项B错误；C由表达式可知选项C错误；D由表达式可知选项D正确。故选D。2、B【解析】A根据万有引力提供圆周运动向心力则有可得由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静

15、止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故A错误；B静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B正确；C根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：中轨道卫星的运行周期为：故C错误；D根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为：故D错误。故选B。3、A【解析】A、B、a、b、c、d四点在以点电荷+2Q为圆心的圆上，可知+2Q产生的电场在a、b

16、、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过-Q产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b点的电势最高，c、d两点对称电势相等，a点电势最低；故A正确，B错误.C、+2Q的场源在c、d两点产生的场强大小相等，-Q的场源在c、d两点的产生的场强大小也相等，根据场强的合成可知两点的总场强大小相等，但方向不同，故c、d两点的电场强度不同；故C错误；D、由点电荷的场强公式，合成可得，方向向左；，方向向右；故；则D错误.故选A.【点睛】本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定，并且要充分利用电场的叠加原理进行分析

17、4、C【解析】根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。5、B【解析】设在恒力F的作用下，A端t时间内向右移动微小的量x，则相应圆半径减小r，则有：x=2r在t时间内F做的功等于回路中电功 S可认为由于半径减小微小量r而引起的面积的变化，有：S=2rr而回路中的电阻R=R02r，代入得，F2r= 显然t与圆面积变化S成正比，所以由面积r02变化为零，所经历的时间t为： 解得：A，与结论不相符，选项A错误；B，与结论相符，选项B正确； C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论不相符，选项D错误；故选B6、C【解析】简谐振动的回复力：，故加速度：，经周期振子具有负方

18、向的最大加速度，此时振子有正方向的最大位移；AA图在周期时振子有负向最大位移，A错误；BB图在周期时振子位移为零，B错误；CC图在周期时振子有负向最大位移，C正确；DD图在周期时振子位移为零，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点，由最高点射出的只能击中（0，R），则击中的同一点就是（0，R），即粒子击中点距O点的距离为R，所以A选项正确。从最低点射出的也击中（0，R），那么粒子做匀速圆周运动

19、的半径为R，由洛仑兹力提供向心力得：，则磁感应强度 ，所以选项B正确。粒子运动的半径都相同，但是入射点不同，则粒子离开磁场时的速度方向不同，选项C错误；显然偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转90，在磁场中的时间最长，最长时间为。从最高点直接射向（0，R）的粒子时间最短，则最短的时间为，所以选项D正确。故选ABD。【点睛】看起来情况比较复杂，但涉及的问题却是常规问题，本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则其做匀速圆周运动的半径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式能求出最长和最短时间。8、BD【解析】AB互相围绕运行的恒星属于双

20、星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A错误，B正确；CD设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为，由可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C错误、D正确。故选BD。9、BCE【解析】A根据题干描述“当=时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当=时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：，可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A错误；B玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B正确；C由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，即A光偏折大

21、，所以NQ区域A光的光斑离N点更近，故C正确；D当 时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故D错误；E当时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）。故E正确。故选BCE。10、ACD【解析】AC设电流的最小分度为I，电压的最小分度为U，则可知，电源的电动势E=6U；Ua=4U，Ub=2U；电流Ia=4I，Ib=8I；则由P=UI可知，故电源的输出功率相等；则闭合电路欧姆定律可知，E=I（r+R）代入解得：Ra：r=2：1；故AC正确；B电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与

22、电源的总功率之比。；E为电源的总电压（即电动势），在U-I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知则则a：b=2：1 故B错误；D当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电压为3U，电流为6I；故：Pa：Pmax=8：9故D正确； 故选ACD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h 【解析】(1)1滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测

23、出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。(2)2由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。(3)3取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为(4)45滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。12、0.01 0.53 1.4 4.0 偏小 【解析】(1)1交流电源的频率是50Hz，则打点计时器的打点周期是1由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打计数点3点时小车的瞬时速度大小3根据匀变速

24、直线运动的推论公式x=aT1可以求出加速度的大小(1)5遮光条通过第一个光电门的速度为遮光条通过第二个光电门的速度为则滑块的加速度大小为6由实验原理可知，运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，遮光条开始遮住第一个光电门的速度小于，遮光条开始遮住第二个光电门的速度小，由于遮光条做匀加速运动，则速度变化量减小，所以测量值与真实值相比偏小。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (1) L1=7.5cm；(2)T3=320K【解析】(1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为m0，横截面积

25、为S，水银柱质量为m。对玻璃管和水银柱整体，有:（m+m0）gsin30=（m+m0）a 设封闭气体压强为p1，对水银柱:mgsin30+p0S-p1S=ma 解得:p1=p0 水银柱静止时，设封闭气体压强为p2，水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为L0，水银静止时空气柱的长度为L1，水银柱的长度为L2，可得: 从玻璃管停止运动到水银柱静止，据玻意耳定律可得:plL0S=p2L1S 解得:L1=7.5cm (2)加热气体过程中，气体发生等压变化，有： 据题意有，初态：V2=L1S，T2=T0 末态:V3=L0S 解得:T3=320K 14、 (1) 4m/s；(2)【解析】(1)设小物体的质量为m，由于车底面光滑，因此小物体做匀速直线运动，小车在地面摩擦力作用下做匀减速运动。撤去拉力后，小车的加速度为a1由牛顿第二定律得k(mg+2mg)=2ma1代入数值得a1=4.5m/s2小物体与车碰撞时，小车的速度为v1，由运动学公式v1=v0-a1t代入数值得v1=3m/s碰撞过程由动量守恒定律得mv0+2mv1=3mv代入数值得：v=4m/s(2