福建省莆田第四中学2021-2022学年高三一诊考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、2019年4月10日21点，科学家发布了黑洞人马座A*的照片。黑洞强大的引力致使以3108m/s的速度传播的光都不能逃逸。已知人马座A*的直径为4400万公里，则人马座A*与地

2、球的质量之比约为（ ）(可能用到的数据有：地球半径6400km；地球的环绕速度为7.9km/s；天体的逃逸速度为该天体环绕速度的倍)A1011B1012C1013D10142、2019年11月4日美国正式启动退出巴黎气候变化协定的程序，巴黎协定是人类历史上应对全球温室效应带来的气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，已知某型号的电动汽车主要技术参数如下：车型尺寸长宽高487019501725最高时速（km/h）120电机型式交流永磁同步电机电机最大电功率（kW）180工况法纯电续驶里程（km）500等速法纯电续驶里程（km）600电池容量（

3、kWh）82.8快充时间（h）1.40-50km/h加速时间（s）20-100km/h加速时间（s）4.6根据电动汽车行业国家标准（GB/T18386-2017）、电机的最大功率为电机输出的最大机械功率：电池容量为电池充满电时储存的最大电能根据表中数据，可知（）A0-100km/h的加速过程中电动车行驶的路程一定大于66mB电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小为5000NC该车在0-50km/h的加速过程中平均加速度为25m/s2D用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流为269A3、在如图所示的位移图象和速度图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车

4、由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）A甲车做曲线运动，乙车做直线运动B0t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C丁车在t2时刻领先丙车最远D0t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等4、一个质量为m的质点以速度做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中A该质点做匀变速直线运动B经历的时间为C该质点可能做圆周运动D发生的位移大小为5、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B，然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C，pT图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA

5、、VB、VC的关系正确的是（）ABCD6、下列说法正确的是（）A电子的发现说明原子具有核式结构B衰变现象说明电子是原子核的组成部分C某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大D某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大二、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，两光滑平行金属导轨与，其间距为，直导线垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。电容器接在、两端，其电容为，

6、除电路中的电阻外，导轨和直导线的电阻均不计。现给直导线一初速度，使之向右运动，当电路稳定后，直导线以速度向右匀速运动，则（ ）A电容器两端的电压为B电阻两端的电压为零C电容器所带电荷量为D直导线所受安培力为8、多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏9.0级地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为。根据有关放射性知识，下列说法正确的是（）A粒子为B若生成的处于激发态，它会放出穿透能力最强的射线C的半衰期大约是8天，取碘原子核，经8天后就只剩下碘原子核了D中有53个质子和78个核子9、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，CAB=30，

7、斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P为MN的中点，OM=ON，OMAB，下列说法正确的是（）A小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力B小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C小物体静止在P点时受到的支持力最大D小物体静止在M、N点时受到的支持力相等10、下列关于热力学定律的说法正确的是_。A如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等B外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加C可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时

8、间供热后即可停止外界供热D低温系统可以向高温系统传递热量E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到三、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）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系的实验。(1)实验中还需要的测量工具有_。(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可知：弹簧的劲度系数k=_N/m（g取10m/s2）。(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是_。Aa的原长

9、比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D弹力与弹簧长度成正比12（12分）在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)某同学用如甲图所示装置进行实验，得到如乙图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点， 在中间适当位置选5个点A、B、C、D、E，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为_J，重力势能的减少量为_JJ。导致动能的增加量小于重力势能减少量

10、的原因是_。（结果精确到小数点后两位）(2)用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到点O的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出h的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是_。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（10分）如图所示，光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n（n）。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角应满足的条件。14（16分）托卡马克(Tokamak)是一.种复杂的环形装置，结构如图甲所示。

11、环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈，其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度；二是产生感应电场用以等离子体加速。同时，极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内，促使核聚变的进行。如图乙所示为环形真空室简化图，其内径为R1=2 m、外径为R2=5 m，S和S为其截面关于中心对称。假设约束的核聚变材料只有氘核()和氚核()，且不考虑核子间的相互作用，中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响，核子一旦接触环形真空室壁即被吸收导走。(已知质子的电荷量为 C；质子和中子质量均为 kg)

12、。试回答：(1)氘核()和氚核()结合成氢核()时，要放出某种粒子，同时释放出能量，写出上述核反应方程；(2)欧姆线圈中，通以恒定电流时，等离子体能否发生核聚变(“能”或“不能”)，并简要说明判断理由；(3)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流，当极向磁场为多大时，从垂直于S截面速度同为的氘核()能够全部通过S截面；(4)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流，当极向磁场在某一范围内变化时，垂直于S截面速度同为的氘核()和氚核()能够在S截面要有重叠，求磁感应强度B的取值范围。15（12分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长L1=66cm的水银柱，中间封有长L2=6.6cm的空气柱，上部有

13、长L3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐已知大气压强为P0=76cmHg如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度(封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气.)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、B【解析】设地球的质量为m，半径用r表示，则地球的环绕速度可表示为；黑洞的逃逸速度为c，设人马座A*的质量为M，半径用R表示，则有带入数据，人马座A*与地球的质量之比故ACD错误，B正确。故选B。2、D【解析】A100km/h=m/s，0-100km/h

14、的加速时间为4.6s，假设电动车做匀加速直线运动，该过程中电动车行驶的路程s=64m实际上电动车做加速度减小的加速运动，故路程一定大于64m，故A错误。BP=180kW=180000W，vm=120km/h=33.3m/s，电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力f=F=5400N故车受到的阻力大小为5400N，故B错误。C50km/h=m/s，该车在0-50km/h的加速过程中，用时2s，平均加速度a=6.9m/s2故C错误。D电池容量82.8kWh，快充时间为1.4h，用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流I=A=269A故D正确。故选D。3、C【解析】A由图

15、象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；B在t1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B错误；C由图象与时间轴围成面积表示位移可知：丙、丁两车在t2时刻面积差最大，所以相距最远，且丁的面积大于丙，所以丁车在t2时刻领先丙车最远，故C正确；D.0t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D错误。4、D【解析】质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，力F是恒力所以不能做圆周运动，而是做匀变速曲线运动设力F与初速度夹角为，因速度的最小值为可知初速度v0在力F方向的分

16、量为，则初速度方向与恒力方向的夹角为150，在恒力方向上有v0cos 30t0在垂直恒力方向上有质点的位移联立解得时间为发生的位移为选项ABC错误，D正确；故选D5、B【解析】从A到B为等压变化，根据可知，随着温度的升高，体积增大，故从B到C为坐标原点的直线，为等容变化，故所以故ACD错误，B正确。故选B。6、D【解析】A 粒子散射实验说明原子具有核式结构，故A错误；B 衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故B错误；CD 在光电效应现象中，金属的逸出功与入射光的频率无关； 可知，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，故C错误D正确。故选D。二、多

17、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、ABC【解析】AB当直导线匀速向右运动时，直导线切割磁感线产生的感应电动势为电路稳定后，电容器两极板间的电压电容器既不充电也不放电，电路中无电流，电阻两端无电压，故A、B正确；C电容器所带电荷量为故C正确；D电路稳定后，直导线中无电流，根据可知直导线不受安培力，故D错误；故选ABC。8、BC【解析】A根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，粒子为粒子，故A错误；B若生成的处于激发态，还会放出射线，射线的穿透能力最强，故B正确；C半衰期是一个统计

18、规律，指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间，只对大量的原子核适用，对少数原子核是不适用的，所以若取碘原子核，经8天后就只剩下碘原子核了，故C正确；D中有53个质子，131表示质量数（核子数），故D错误。故选BC。9、CD【解析】对小物体分别在三处静止时所受力分析如图所示：A结合平衡条件，由图，小物体在P、N两点时一定受四个力的作用，而在M处不一定。故A错误。B小物体静止在P点时，摩擦力f=mgsin30，静止在N点时：f=mgsin30+Fcos30，静止在M点时：f=mgsin30-Fcos30，可见静止在N点时所受摩擦力最大。故B错误。CD小物体静止在P点时，设库仑力为F，受到的支持力：

19、N=mgcos30+F，在M、N点时：N=mgcos30+Fsin30，由库仑定律知：FF，故NN，即小物体静止在P点时受到的支持力最大，静止在M、N点时受到的支持力相等。故CD正确。故选CD。10、ADE【解析】A如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A正确；B外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B错误；C根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C错误；D低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D正确；E绝对零度不可以达到，E正确故选ADE。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

20、算过程。11、刻度尺 5 B 【解析】（1）1需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺；(2)2图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。可得（3）3A.在图象中横截距表示弹簧的原长，故b的原长比a的长，故A错误；BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k，故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选：B。12、8.00 8.25 纸带与打点计时器的摩擦阻力及空气阻力的影响 当地重力加速度g 【解析】(1)1根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，点的速度为重锤动能的增加量为2重力势能的减少量为3导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是实验时存在空气阻力、纸带与打点计时器的限位孔有摩擦阻力等影响；(2)4利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒即所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线；那么图线的斜率就等于当地重力加速度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的