2021-2022学年福建省安溪高三下学期联合考试物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。.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、如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻R。之后接到交流电源上，电压表V1的示数q恒定不变，电压表V2和V、的示数分别用以和以表示，电流表A的示数用/表示，所有电表都可视为理想电表。当滑动变阻器R的滑片尸向上滑动时，下列说法正确的是（ ）向上滑动时，下列说法正确的是（ ）a.q和力的比值不变B.电流表A的示数/增大C.电压表V?的示数/减小U.,D.电阻凡和滑动变阻器R消耗的功率的比值总是等于才-12、如图所示，足够长的小平板车8的质量为以水平速度均向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为，”的小物体A从车的右端以水平速度也沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为“，则在足够长的时间内（）A.若物体4对地向左的最大位移是A.若物体4对地向左的最大位移是以(M+m)gB.若MV/n,小车8对地向右的最大位移是丝LRmgC.无论M与，〃的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为，〃为D.无论M与，〃的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为「^3、在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则（ ）A.“轨道康复者"N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行B.让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正C.在图乙中M的动能一定小于N的动能D.在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上4、如图所示，氏c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，力、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的是（ ）A.卫星”的运行周期大于卫星6的运行周期B.卫星力的运行速度可能大于7.9七〃/sC.卫星b加速即可追上前面的卫星cD.卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方5,一个质量为4kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，而另外两个恒力不变时，则物体（）A.可能做匀速圆周运动B.受到的合力可能变为15NC.将一定做匀加速直线运动D.可能做加速度为a=2m/s2匀变速曲线运动6、如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为10：1,在原线圈接入“=30&sin（100Kt）V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光，且灯泡L正常发光时的电阻为L5。，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（）A.副线圈中交变电流的频率为5Hz B.电压表的示数为3VC.电流表的示数为20A D.灯泡L的?1定功率为3W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、1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的必、J、J、心、心所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L点，下列说法正确的是（ ）A.该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等B.该卫星在心点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在心处所受太阳和地球引力的合力比在“处大8、如图为一列简谐横波在U0时的波形图，波源位于坐标原点，已知当U0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷,下列说法正确的是（ ）

A.此波的波速为5cm/sB.此波的频率为1.5HzC.波源在UO时运动速度沿y轴正方向D.U（）时波源振动已经历0.6sE.r=10cm的质点在Ul.5s时处于波峰9、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为2m、3m,A叠放在B上，C、B离圆心。距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为〃，A、B间摩擦因数为3〃，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,b.当7詈时,细线张力竽C.当。=J丝时，C受到圆盘的摩擦力为0D.当。=,当时剪断细线，C将做离心运动10、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能&与重力势能心之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和/随它离开地面的高度〃的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得（）

A.物体的质量为1kgB.物体受到的空气阻力是5NC.A=2m时，物体的动能以=60JD.物体从地面上升到最高点用时0.8s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。（6分）某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系.实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针Po、P卜P2、P3、Pa、Ps>P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P。指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x“；挂有质量为0.100kg的祛码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80m/s2）.已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.,，，，，<，，，，.刻度尺（1）将表中数据补充完整：①；②PlP2P3P4PsP6xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.828.8(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347（2）以n为横坐标，为纵坐标，在答题卷给出的坐标纸上画出l/k-n图像.（3）题（2）图中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度I。（单位为m）的关系的表达式为k=N/m.（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。图中A为质量为M的小车，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P的质量为，〃，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。（1）在实验过程中，（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。⑵乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为/,由纸带可得小车的加速度表达式为“=（用上1、X2、X3、*4、/来表示（3）实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V,那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。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。（10分）如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为，〃=5kg、横截面面积为S=50cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为《=27C、压强为pi=1.0xl05pa。已知大气压强为p（＞=1.0xl05pa,重力加速度为g=10m/s2。（1）现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？⑵继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升"=I0cm,在这上过程中理想气体的内能增加了18J,则气体与外界交换的热量为多少?(16分)如图所示.在距水平地面高A=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量/n=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v<>=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间/=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块5离开桌面后落到地面上的。点.设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知。点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数"=0.15,重力加速度取炉aOm/sl求：(1)木块B离开桌面时的速度大小；(1)两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；(3)两木块碰撞后瞬间，木块A的速度大小.(12分)如图甲所示，在足够大的水平地面上有A、B两物块(均可视为质点)。=0时刻，A,B的距离x<,=6m,A在水平向右的推力尸作用下，其速度一时间图象如图乙所示。U0时刻，B的初速度大小vo=12m/s、方向水平向右，经过一段时间后两物块发生弹性正碰。已知B的质量为A的质量的3倍，A、B与地面间的动摩擦因数分别为“=0.1、〃2=°・4,取g=10m/s2。⑴求A、B碰撞前B在地面上滑动的时间”以及距离不；⑵求从r=0时刻起到A与B相遇的时间必⑶若在A、B碰撞前瞬间撤去力F,求A、B均静止时它们之间的距离心参考答案一、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】ABC.当滑动变阻器的滑片尸向上滑动时，副线圈回路中电阻增大，副线圈回路中电流减小，则原线圈电流减小，即电流表示数减小，R。两端电压减小，q恒定不变，则4增大，则q和3的比值变小，故abc错误；D.因为是理想变压器，滑动变阻器R消耗的功率等于原线圈输入功率，则Pro_~~。2)_U「U]=2_]Pr—IU2U2u2故D正确。故选D。2、D【解析】根据动量守恒定律求出M与的共同速度，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面的位移.根据动量定理求出摩擦力的作用的时间，以及摩擦力的冲量.【详解】规定向右为正方向，根据动量守恒定律有知%-加%=(/+加)v,解得丫=丝包包；若M>m,A所受的摩M+m擦力f=〃加g，对A，根据动能定理得：-pmgxA=0,则得物体A对地向左的最大位移果=二一，若M<根，2 2〃g对8,由动能定理得-〃mgXB=O-工"说，则得小车8对地向右的最大位移巧,=普亡，AB错误；根据动量定理2 21Hmg知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即/="丫-用%=必华，C错误；根据动量定理得2M%-ft=Mv-Mv(),f=pmg,解得，=而百荻，口正确.【点睛】本题综合考查了动量守恒定律和动量定理，以及牛顿第二定律和运动学公式，综合性强，对学生的要求较高，在解题时注意速度的方向.3、AA.开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；B.让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；C.由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误：D.由可得可知N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。故选A。4、A【解析】A、根据万有引力提供向心力，则有色等轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星力的r2T2运行周期，故选项A正确：B、根据空竺=竺1,轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故人rr的速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故选项B错误；C、卫星8加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c,故选项C错误；D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误.5、D【解析】根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N,最小为2N,物体在四个共点力作用下处于平衡状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N,最小为2N,根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2,最小为a=0.5m/s2,但由于合力的方向与速度方向关系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误,D正确。故选D.6、B【解析】A.根据。=2史/＞可得该交变电流的频率六50Hz,变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为50Hz,A项错误;B.原线圈所接的交变电压最大值为30匹V,则有效值为30V,根据代入数值解得U=3V,即电压表的示数为3V,B项正确C.灯泡L正常发光时，副线圈中的电流为,U23/===——A=2AR1.5C项错误；D.灯泡L的额定功率P=/2r=6wD项错误。故选B。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、AD【解析】A.据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A正确；B.卫星受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；「分析可知，卫星绕太阳运C.由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式。=「分析可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C错误;D.由题可知，卫星在匕点与心点的周期与角速度是相等的，卫星的合力提供向心力，根据向心力的公式/=机「02可知，在L点处的半径小，所以在心点处的合力小，故D正确。故选AD.8,ADE【解析】A.由图可得，U0时平衡位置为1.5cm质点处于波谷，U0.5s时，x=4cm处的质点第一次位于波谷，则有

Ar4-1.5v=——= cm/s=5cm/sAr4-1.5t0.5故A正确；B.根据22T=-=-s=0.4sv5那么频率/=-=2.5HzT故B错误；C.由波的传播方向沿着x轴正方向，依据上下波法，则波源在仁0时，运动速度沿y轴负方向，故C错误D.由图可知，正好是波长的一个半，而周期为0.4s,因此此时波源振动已经历0.6s,故D正确;E.当U0时，x=2.5cm质点处于波峰，而波峰传播x=10cm的质点的时间为10-2.5 -t= s=1.5s5故E正确。故选ADEo【点睛】此题是机械波的传播问题，考查波长、波速及周期的关系，掌握由波的传播方向来确定质点的振动方向的方法：上下波法、同侧法等。9、BC【解析】A.当A开始滑动时有:4=,AB未发生相对滑动，选项A错误;4=,AB未发生相对滑动，选项A错误;当刃=时，以AB为整体，根据辱］=皿皿2可知2 9F^='3m-3r-a)=—/jmgB与转盘之间的最大静摩擦力为:fBm=〃(m+2m)g=3〃mg所以有：F向>fUm此时细线有张力，设细线的拉力为T,对AB有：3/jmg+T=3m-3ra)2对C有：fc+T=3m-2ra)2解得r_3/dmg_3/jmg2c2选项B正确；C.当3=JF时，AB需要的向心力为：FA=3m-3r-1=9〃6g=T+fBm解得此时细线的拉力T'=9〃，〃g-fBm=6^mgC需要的向心力为：Fc=3m-2r-o2=6〃〃2gc受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0,选项c正确;D.当0=空时，对C有：V5rfc+T=3m-2r-a>1=—/ding剪断细线，则12fc=y"mg<fCm=3Ring所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。故选BC»10、BD

A.由图知，〃=4m时Ep=80J,由Ep=>ng/?得;《=2kg,故A错误。B.上升/?=4m的过程中机械能减少AE=20J,根据功能关系可得fh=4E解得六5N,故B正确；C.A=2m时，Ep=40J,E6=90.J,则物体的动能为Ek=Ea-Ep=50J故C错误。D.物体的初速度从地面至％=4m用时间从地面至％=4m用时间2故D正确。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,(1)①81.7②0.0122(2)如图所示(3)(1.67—1.83)xl03/n,(3.31—3.62)/Io试题分析:试题分析:(1)①中攵=mg_ (1)①中攵=mg_ 0.lx9.8NAjc2-(5.26-4.06)xl0-2m=81.7N/m②L m/N=0.0122m/Nk81.7(2)图线如图:004004(3)③由图线可知直线的斜率为噜，故直线方程满足:=喈〃，即3」71x10(N/m)(在60 k60 几1.67xl03 1.83xl()3 之间均可)n nn60 171x103④由于60匝弹簧的总长度为ll.88cm；则n匝弹簧的原长满足了=不菽而T，代入2=郎\可得:3.38X3.313.623.38X3.313.62之间均可)考点：测量弹簧的劲度系数实验;12,不需要Z+lff12,不需要Z+lfff2100不变【解析】该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。(2)[2]根据逐差法可知，小车的加速度为_ +x4—x2—X,X4+X3-々―fl4-(5T)2—- 100(3)[3]根据(2)中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。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)57C；(2)73J【解析】⑴气体的状态参量7；=27+273K=300K,p,=1.0xl05Pa对活塞由平衡条件得p2S=p0S+mg解得p2=l.lxlO5Pa由查理定律得Pl-Pi.