2021-2022学年福州三中高考物理四模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、一定质量的理想气体，其状态变化的尸-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的

是

P

0T

A.分子热运动的平均速率增大

B.分子热运动的平均速率减小

C.单位体积内分子数增多

D.单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多

2、如图所示，两条轻质导线连接金属棒PQ的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量优=0.2kg,

长度L=lm。使金属棒中通以从。到P的恒定电流/=2A,两轻质导线与竖直方向成30°角时，金属棒恰好静止。

则磁场的最小磁感应强度(重力加速度g取10m/s2)()

A.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向下

B.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向上

C.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向下

D.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向上

3、如图所示，一理想变压器原线圈匝数4=500匝，副线圈匝数％=100匝，原线圈中接一交变电源，交变电电压

=2200sin100R(V)。副线圈中接一电动机，电阻为11Q,电流表2示数为1A。电表对电路的影响忽略不计,则()

A.此交流电的频率为100HzB.电压表示数为220五V

C.电流表1示数为0.2AD.此电动机输出功率为30W

4、甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0〜h时间内

A.甲的速度总比乙大

B.甲、乙位移相同

C.甲经过的路程比乙小

D.甲、乙均做加速运动

5、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为机的滑块，滑块的两侧分别与

劲度系数均为Z的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可

通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离。点的距

离为s,则这段时间内导弹的加速度（）

标尺

弹簧滑块弹簧

..ks

A.方向向左,大小为一

m

ks

B.方向向右,大小为一

m

,,、.2ks

C.方向向右,大小为一

m

..“2ks

D.方向向左,大小为一

m

6、已知在某时刻的波的图像如图所示，且M点的振动方向向上，下述说法正确的是：（）

B.A点振动落后于M点，波向左传播

C.3点振动落后于M点，波向右传播

D.5点振动落后于M点，波向左传播

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。分。

7、广西壮族自治区处在北纬20°54'〜2624'之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为f,查

阅到万有引力常量G及地球质量卫星的轨道视为圆形，忽略地球自转，卫星的运动视为匀速圆周运动，根据以上

信息可以求出（）

A.该卫星周期

B.该卫星受到的向心力

C.该卫星的线速度大小

D.地球的密度

8、如图甲所示为Z=ls时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm处的质点b的振动图象。则下列说法正确的是（）

A.该简谐波的传播方向沿x轴的正方向

B.f=2s时，质点a的振动方向沿y轴的负方向

C.U2s时，质点a的加速度大于质点》的加速度

D.0~3s的时间内，质点a通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm

9、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经8、C运动到。点，其图象如图所示。分析图象后，下列说法正

确的是（）

A.A处的电场强度一定小于B处的电场强度

B.粒子在A处的电势能一定大于在3处的电势能

c.CD间各点电场强度和电势都为零

D.AB两点间的电势差等于C3两点间的电势差

10、图示水平面上，O点左侧光滑，右侧粗糙，质量分别为2m,3,"和4"?的4个滑块（视为指点），用轻质细杆

相连，相邻滑块间的距离为L滑块1恰好位于。点，滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水

平恒力尸，在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙

水平面间的动摩擦因素均为〃，重力加速度为g,则下列判断正确的是（）

A.水平恒力大小为

B.滑块匀速运动的速度大小为J3常

C.在第2个滑块进入粗糙水平面前，滑块的加速度大小为

D.在水平恒力户的作用下，滑块可以全部进入粗糙水平面

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）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V,其内部电路如图所示，因电压表的表头G已

烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻Ri、R2完好，测得Ri=2.9kC,R2=14.9kC.现有两个表头，外形都与

原表头G相同，已知表头Gi的满偏电流为1mA,内阻为50。；表头G2的满偏电流0.5mA,内阻为200C,又有三个

精密定值电阻口=100。，r2=150Q,n=200£l.若保留Ri、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列

问题：

（1）原表头G满偏电流1=，内阻r=.

（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路（标识出所选用的相应器材符号）

（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻R、的阻值:

电流表A量程0〜5mA,内阻未知；

最大阻值约为100Q的滑动变阻器；

电源E（电动势约3V）；

开关S、导线若干.

由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电

路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00mA,则未知电阻阻值R,为Q.

12.（12分）为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间Af之间的关系，某小组同

学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，

小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间Af,以及相应时间内的平均感应电动势改变小车的速度，

多次测量，记录的数据如下表:

次数

12345678

测量值

E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329

Ar/xl03s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646

光电门传感器

（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制

_________________不变。

（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据。第一种是计算法：需要算出

,若该数据基本相等，则验证了E与Af成反比。第二种是作图法：在直角坐标系中

作出______________________的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与M成反比。

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，一桌面厚度AC斗，C到地面的高度为1（）从。点为桌面上一点，。点到A的距离为2力，在

。点固定一个钉子，在钉子上拴一长度为4〃的轻质细线，细线另一端拴一个质量为，〃的小球尸（可视为质点）。8在

。正上方，OB距离为4h,把小球尸拉至8点。（重力加速度为g）

(1)若小球获得一个水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；

(2)给小球一水平向右的初速度，当小球恰好在竖直面内做圆周运动时，小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。已知

小球在运动过程中没有与桌腿相碰，求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。

14.(16分)如图所示的坐标系内，以垂直于x轴的虚线尸。为分界线，左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,

磁感应强度为民方向垂直纸面向里，AC边有一挡板可吸收电子，4C长为d.右侧为偏转电场，两极板长度为

2

间距为d.电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏.现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点。沿y轴正方向射入磁场，

电子能打在荧光屏上的最远处为M点，M到下极板右端的距离为电子电荷量为e,质量为机，不考虑电子间的

2

相互作用以及偏转电场边缘效应，求：

(1)电子通过磁场区域的时间t；

(2)偏转电场的电压U；

(3)电子至少以多大速率从0点射出时才能打到荧光屏上.

15.(12分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点4、8的振动图象如图所示.已知该

波的波长大于0.6m,求其波速和波长

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、A

【解析】

本题考查分子动理论。

【详解】

AB.温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确,

B错误；

C.由理想气体状态方程，

PV="RT

V①

P

温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，c错误；

D.温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误;

故选Ao

2、B

【解析】

说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示

Mg

磁场有最小值B*，应使棒平衡时的安培力有最小值是强棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三

角形”的动态变化规律可知

Gmin=机gSin30°

又有

Gmin=Bm/L

联合解得

2令3

由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误，B正确。

故选B。

3、C

【解析】

A.由交流电的公式知频率

故A错误；

B.原线圈电压有效值为220V,故电压表的示数为220V,故B错误；

C.根据电流与匝数成反比知，电流表4示数为0.2A,故C正确；

D.根据电压与匝数成正比知副线圈电压为44V

p2=f72/2=44xlW=44W

电动机内阻消耗的功率为

AP=/22«=12X11W=11W

此电动机输出功率为

「出=尸2必P=44-11=33W

故D错误；

故选C。

4、B

【解析】

A.因x-t图像的斜率等于速度，可知在0〜h时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项A错误;

B.由图像可知在0〜h时间内甲、乙位移相同，选项B正确；

C.甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C错误；

D.由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D错误.

5、C

【解析】

导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为依。

则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得

2ks=ma

解得

2ks

a------

m

故ABD错误，C正确。

故选C。

6、B

【解析】

A、B、M点的振动方向向上，A到3半个波长的范围，振动方向相同，A点振动落后于M点，则波向左传播：故B

正确，A错误.

C、D,M点的振动方向向上，4到8半个波长的范围，振动方向相同，8点振动超前于M点，而波向左传播。故C、

D错误.

故选B.

【点睛】

本题是根据比较质点振动的先后来判断波的传播方向，也可以根据波形平移的方法确定波的传播方向.

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、AC

【解析】

A.广西壮族自治区处在北纬2()°54'〜26°24'之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为，，已

知转过对应角度的时间，则可以求得运动一周的时间即卫星的周期

.3601

/=------t

0

A正确；

B.因为不知道该卫星的质量，根据万有引力定律

Mm

F=G下

无法求得卫星受到的向心力大小，B错误；

C.据万有引力提供圆周运动向心力

「mM442

G-T-二机产

已知质量M和周期T及常量G可以求得卫星的轨道半径广，根据

2兀r

v=------

T

可以求得卫星的线速度大小，C正确；

D.因为不知道卫星距地面的高度，故无法求得地球的半径R,所以无法得到地球的密度，D错误。

故选ACo

8、BCE

【解析】

A.由图象可知Qis时质点b的振动方向沿y轴的负方向，则由质点的振动方向和波的传播方向关系可知，该简谐横

波的传播方向沿x轴的负方向，故A项错误；

B.由图甲知Uis时，质点a的振动方向沿y轴的正方向；由乙图可知波的周期为2s,则Z=2s时，质点a的振动方向

沿y轴的负方向，故B项正确；

C.由以上分析可知，U2s时，质点6处在平衡位置向上振动，质点a处在平衡位置+y侧向y轴的负方向振动，因此

质点a的加速度大于质点b的加速度，故C项正确；

3

D.0~3s的时间为一T,则质点a通过的路程为振幅的6倍，即为30cm,故D项错误；

2

E.由图可知，波长1=4cm、周期7=2s,则波速

丸4,、，

v=—=—cm/s=2cm/s

T2

0~3s的时间内，波沿x轴的负方向传播的距离

x=vZ=6cm

故E项正确。

9、BD

【解析】

A.由运动的速度-时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大,

故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A错误；

B.由A到B的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势

能减少，所以A点的电势能高于B点的电势能，故B正确。

C.从C到D,粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C错

误；

D.A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的

电势差等于CB两点间的电势差，故D正确。

故选BDo

10、AC

【解析】

A.在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直线运动，对整体分析则有：

F-/j(m+2m)g=0

解得：

F-3〃mg

故A正确；

B.根据动能定理有：

12

FL-pimgL=—(m+2m+3m+4m)v~

解得

故B错误；

C.由牛顿第二定律得

F-/jmg=(m+2m+3m+4w)a

解得

斗g

故C正确；

D.水平恒力产作用下，第三个物块进入粗糙地带时，整体将做减速运动，由动能定理得

FL-4mg(1+2+3)L=；(，〃+2m+3m+4m)v?一；(机+2m+3m+4m)v2

解得

户=一丝更

5

故滑块不能全部进入粗糙水平面，故D错误。

故选AC。

75012

Ig(rg+Ri)=3V

I8(rg+R2)=15V

代入数据解得：Ig=lmA,rg=100Q；

(2)修复电压表，表头满偏电流为，Ig=lmA,电阻应为:rg=100Q,需要的实验器材为：表头的满偏电流0.5mA,内

阻为200。的表头以及口，即将表头和门并联在电路中使用，电路图如图所示:

(3)根据题意可明确实验中应采用分压接法，电流表采用外接法，故实物图如图所示：电压表量程为3V,则其内阻

R片肃=3。。。。，根据欧姆定律可知人彳2,4=750。

,24

4x10-3—

3000

12、保持不变磁通量的变化量E和Af的乘积E-—

△t

【解析】

(1)[1]为了定量验证感应电动势E与时间加成反比，我们应该控制磁通量的变化量△中不变;

⑵所以在实验中，每次测量的加时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化

量不变;

(2)[3]为了验证E与4成反比，算出感应电动势E和挡光时间加的乘积，若该数据基本相等，则验证了E与加成

反比。

⑷在直角坐标系中作感应电动势后与挡光时间的倒数(关系图线'若图线是基本过坐标原点的倾斜直线’则也可验

证E与。成反比。

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)(2)x=126h，17mg>F、9mg。

【解析】

(1)在小球不能打在桌面上的前提下，由分析可知，小球恰好击中A点时，小球的初速度最小，该过程小球做平抛运动,

设小球P的最小初速度为匕。

水