2021年福建省龙岩市高考物理第三次质检试卷

2021年福建省龙岩市高考物理第三次质检试卷

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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.（4分）1929年5月20日，毛泽东率领红四军来到长汀县濯田镇水口村汀江渡口。在群

众的帮助下，红四军乘坐插着红色军旗的木船，抵达龙岩。为此，毛泽东写下了“红旗

跃过汀江（）

A.红旗跃过汀江是以木船为参考系的

B.研究红旗的飘扬时可以将红旗看成质点

C.研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时可以将战士视为质点

D.战士从长汀到龙岩的平均速度大小等于平均速率

2.（4分）如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电

工的安全（）

A.防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用

B.编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用

C.电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用

D.电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用

3.（4分）如图甲所示，理想变压器的一组线圈与水平导轨相连，导轨处于竖直向上的匀强

磁场中，其向左运动的速度图像如图乙所示，则下列各图中能表示ab两端的电压Uab随

时间t变化的图像是（）

4.（4分）如图所示，车载玩具一弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m,

使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间t,不计空气阻力及弹簧

质量。在公仔头部上升的过程中（）

A.公仔头部的机械能守恒

B.公仔头部的加速度先增大后减小

C.弹簧弹力冲量的大小为mgt

D.弹簧弹力对头部所做的功为零

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全

部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5.（6分）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，该波的波速为v=20m/s,

图中A是传播方向上的一个质点，则（)

B.t=」T时刻质点A一定处于波峰处

4

C.经过时间，质点A沿x轴移动2m

2

D.在〜3r时间内，质点A的加速度一定变大

24

6.（6分）如图所示，在世界女排大奖赛中，中国球员朱婢竖直跳起，排球以更大的速率水

平返回，直接在对方的场地上（）

A.在击打过程中朱婷与球组成的系统动量不守恒

B.击打前后瞬间朱婷与球组成的系统的动能相等

C.朱婷击打完后比排球先落地

D.朱婷击打完后落回起跳点上

7.（6分）某容器中一定质量的理想气体，从状态A开始发生状态变化，经状态B、C回到

状态A,设A、B、C三个状态对应的温度分别是TA、TB、TC,则（）

A.TA>TB

B.TA=TC

C.从状态A变化到状态B过程气体吸热

D.从状态A经状态B、C回到状态A的过程气体放热

8.（6分）如图所示，光滑的小滑环套在固定的半圆环上，用不可伸长、质量不计的细绳一

端拴住小滑环（输出功率与转速自动可调）相连。小滑环在电动机的拉动下，以恒定速

率从圆环的A点运动至B点。在此过程中（）

A.小滑环一直处于超重状态

B.小滑环受到的拉力一直减小

C.电动机的转速先增大后减小

D.电动机的输出功率一直减小

三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。

9.（4分）如图是氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，若它们自发地跃迁

到n=2的激发态时（填“增大”或“减小”）：若这一群氢原子都跃迁到基态，

则放出的光子中有种光子能使金属钾（逸出功为2.25eV）发生光电效应。

I-----------------------13.6

10.（4分）“天问”是中国探测行星任务的名称，该名称来源于屈原的长诗《天问》。2021

年3月26日，担任首次行星探测任务的天问一号探测器工，火星的半径是地球的工，拍

92

摄时“天问一号”环绕火星运行的圆形轨道离火星表面的高度是火星半径的n倍

倍；天问一号运动的向心加速度是火星表面重力加速度的倍。

11.（6分）在“用单摆测重力加速度”实验中：

（1）用毫米刻度尺测出摆线长L,用游标卡尺测出摆球的直径D。在下面进行的操作中，

正确的是：（选填选项前的字母）；

A.把单摆从平衡位置拉开一个较大的角度

B.摆球经过平衡位置时开始计时

C.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期

（2）当单摆摆动稳定后，用秒表测量单摆n次全振动的时间t,秒表的示数如图所示

s；

（3）用上述实验过程中测出的物理量（摆线长为L,摆球直径为D,全振动n次所用时

间t）,写出重力加速度计算式名=。

12.（6分）在''测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验电路,

所用的实验器材有：

A.待测电源（电动势约为3V,内阻约为几欧）

B.半圆形变阻器(总阻值12Q,阻值均匀，带有可指示滑片转过角度。的刻度盘)

C.电流表(量程为0.6A,内阻不计)

D.定值电阻Ro

E.开关、导线若干

甲乙

(1)实验时定值电阻Ro有下列三种阻值，应选用

A.4。

B.20Q

C.40Q

(2)实验中，转动半圆形变阻器滑片，改变角度。的值，根据测得的多组数据，以上为

I

纵坐标，作出的图线(用直线拟合)

I

(3)由乙图可得电源的电动势E=V,内阻r=(结果均保留两位有效数

字)

13.(10分)跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，

在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以vo的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时

间t=0.6s后落在一倾角为53。的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转

身并调整姿势，以3Vo的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该

8

运动员可视为质点，不计空气阻力2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求：

(1)运动员从高台边缘跳出的水平速度vo大小；

(2)从B点落到C点的过程中运动员重力做的功W。

14.（12分）如图所示，两根足够长且电阻不计的平行金属导轨MNPQ和MINIPIQI,固定

在倾角为。的斜面上，MN与MiNi距离为1,PQ与PiQi距离为21。金属棒A、B质量

3

均为m、阻值均为R、长度分别为1与21。金属棒A、B分别垂直放在导轨MM1和PPi

3

上，且恰好都能静止在导轨上。整个装置处于垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为

Bo的匀强磁场中。现固定住金属棒B,用沿导轨向下的外力F作用在金属棒A上，使金

属棒A以加速度a沿斜面向下作匀加速运动。此后A棒一直在MN与MINI上运动，B

棒一直在PQ与PiQi上静止或运动，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力

（1）外力F与作用时间t的函数关系式；

（2）当A棒的速度为vo时，撤去F并解除对B的固定，一段时间后A棒在MN与MINI

上匀速运动，求A棒匀速运动的速度大小。

15.（18分）如图所示，在竖直的xOy平面内，在水平x轴上方存在场强大小Ei=盥、方

q

向平行于x轴向右的匀强电场，在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴

下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、大小与方向都未知的匀强电场E2。一质量为m、

带电量为q的小球从y轴上的P（0,L）位置无初速度释放，释放后小球从第一象限进

入第四象限做匀速圆周运动

（1）求匀强电场E2大小与方向；

（2）求小球第二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离；

(3)若让小球从y轴上的Q点(图中未标出)无初速度释放，小球第二次穿过x轴后进

入第二象限做直线运动

2021年福建省龙岩市高考物理第三次质检试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。

I.（4分）1929年5月20日，毛泽东率领红四军来到长汀县濯田镇水口村汀江渡口。在群

众的帮助下，红四军乘坐插着红色军旗的木船，抵达龙岩。为此，毛泽东写下了“红旗

跃过汀江（）

A.红旗跃过汀江是以木船为参考系的

B.研究红旗的飘扬时可以将红旗看成质点

C.研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时可以将战士视为质点

D.战士从长汀到龙岩的平均速度大小等于平均速率

【解答】解：A、红旗跃过汀江是以地面为参考系的

B、当研究红旗的飘扬时不可以将红旗看成质点，故B错误；

C、研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时，可以视为质点；

D、由图可知，则运动的路程大于位移，平均速率是路程与时间的比值，故D错误。

故选：C«

2.（4分）如图所示，电工穿上用铜丝编织的防护服进行高压带电作业时，防护服能保护电

工的安全（）

A.防护服用铜丝编织不易拉破，对人体起到保护作用

B.编织防护服的铜丝电阻小，对人体起到保护作用

C.电工被防护服所包裹，人体电势为零，对人体起到保护作用

D.电工被防护服所包裹，人体场强为零，对人体起到保护作用

【解答】解：屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个

等电位屏蔽面。等电位说明电势相等而不是等于0.所以D正确。

故选：D。

3.（4分）如图甲所示，理想变压器的一组线圈与水平导轨相连，导轨处于竖直向上的匀强

磁场中，其向左运动的速度图像如图乙所示，则下列各图中能表示ab两端的电压Uab随

时间t变化的图像是（）

【解答】解：0〜ti时间内金属棒AB向左做匀加速直线运动，根据右手定则可知电流方

向B-A,则副线圈的磁通量向上均匀增加，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E

=n7专也S，且a点为高电势ab为定值；

ti〜t2时间内金属棒AB向左做匀减速直线运动，根据右手定则可知电流方向BfA,则

副线圈的磁通量向上均匀减小穿s保持不变，则Uab为定值，故B正确。

故选：B,

4.（4分）如图所示，车载玩具一弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m,

使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间t,不计空气阻力及弹簧

质量。在公仔头部上升的过程中（）

A.公仔头部的机械能守恒

B.公仔头部的加速度先增大后减小

C.弹簧弹力冲量的大小为mgt

D.弹簧弹力对头部所做的功为零

【解答】解：A、在公仔头部上升的过程中由于弹簧弹力对公仔头部做正功，故A项错

误；

B、一开始弹簧弹力大于重力，随着弹力逐渐减小，当弹簧弹力等于重力时加速度减小到

0,故B项错误；

C、公仔头部上升的全过程中，冲量方向向上为正，即弹簧弹力冲量的大小为mgt；

D、设公仔头部上升的全过程中重力做负功G,根据动能定理知由于全过程动能变化量为

0,故弹簧弹力做正功大小等于克服重力做的功大小为WG,故D项错误；

故选：Co

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全

部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5.（6分）如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时的波形图，该波的波速为v=20m/s,

图中A是传播方向上的一个质点，则（）

A.T=0.2s

B.t=2T时刻质点A一定处于波峰处

4

C.经过工T时间，质点A沿x轴移动2m

2

D.在上T〜2T时间内，质点A的加速度一定变大

24

【解答】解：A、由图可知，由波速公式V=3_A=-LS=0.2S；

Tv20

B、由于波的传播方向未知工T时刻质点A的位置，t=3；若简谐横波沿x轴正方向传

44

播」T时刻质点A处于波峰处；

2

C、简谐横波沿x轴传播，不随波向前移动，质点A不会沿x轴移动；

D、在2T〜2，质点A向波峰或波谷运动，则加速度一定变大。

24

故选：ADo

6.（6分）如图所示，在世界女排大奖赛中，中国球员朱婷竖直跳起，排球以更大的速率水

平返回，直接在对方的场地上（）

A.在击打过程中朱婷与球组成的系统动量不守恒

B.击打前后瞬间朱婷与球组成的系统的动能相等

C.朱婷击打完后比排球先落地

D.朱婷击打完后落回起跳点上

【解答】解：A、在击打过程中朱婷与球组成的系统动量竖直方向受力不平衡，所以水平

方向动量守恒，故A正确；

B、由于朱婷击打球的过程中消耗身体内的生物能，故B错误：

C、朱婷击打完后下落的高度比排球小/gt6可得：t=J0E,故C正确；

D、在击打过程中朱婷与球组成的系统动量水平方向动量守恒,所以她落回起跳点的后方。

故选：AC。

7.（6分）某容器中一定质量的理想气体，从状态A开始发生状态变化，经状态B、C回到

状态A,设A、B、C三个状态对应的温度分别是TA、TB、TC,则（)

p

A/-~_18

A.TA>TB

B.TA=TC

C.从状态A变化到状态B过程气体吸热

D.从状态A经状态B、C回到状态A的过程气体放热

【解答】解；A、由图示图象可知，由盖-吕萨克定律可知，则TB>TA,故A错误；

B、由图示图象可知：PCVC>PAVA,由理想气体状态方程包=C可知；TC>TA,故B

T

错误；

C、从状态A到状态B过程气体体积增大，W<0,气体内能增大，由热力学第一定律△

U=W+Q可知，气体从外界吸收热量：

D、p-V图象与坐标轴围成图形的面积等于气体做的功CA>|WAB|,WBC=O,

从状态A经状态B、C回到状态A的过程气体内能不变，外界对气体做的功W=WCA-

|WAB|>3,

由热力学第一定律△U=W+Q可知：Q=AU-W=-W<0,气体向外界放出热量。

故选：CD。

8.（6分）如图所示，光滑的小滑环套在固定的半圆环上，用不可伸长、质量不计的细绳一

端拴住小滑环（输出功率与转速自动可调）相连。小滑环在电动机的拉动下，以恒定速

率从圆环的A点运动至B点。在此过程中（）

A.小滑环一直处于超重状态

B.小滑环受到的拉力一直减小

C.电动机的转速先增大后减小

D.电动机的输出功率一直减小

【解答】解：A、设小滑环的速率为v,竖直方向的速度大小为：Vy=VCOS。；小滑环沿圆

环从A点运动至B点的过程中。逐渐增大，所以小滑环向上做减速运动，故A错误；

B、以小滑环为研究对象进行受力分析、支持力和拉力，设滑轮到O点的距离为H,根

据三角形相似可得：工=三皇，则拉力F减小；

xH

C、当小滑环的速度方向与绳方向夹角为a时，此时绳子的速度大小为：v^=vcosa,当

绳子与圆弧相切时a=0,以后a又逐渐增大，根据丫绳=「3=如皿可知，电动机的转速

先增大后减小；

D、由于拉力的做功功率等于克服小滑环的重力做功功率，则克服重力做功功率逐渐减小,

故D正确。

故选：BCD。

三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。

9.（4分）如图是氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，若它们自发地跃迁

到n=2的激发态时增加（填“增大”或“减小”）；若这一群氢原子都跃迁到基态，

则放出的光子中有4种光子能使金属钾（逸出功为2.25eV）发生光电效应。

AcV

——4.4

I----------------------136

【解答】解：一群氢原子处于n=4的激发态，从n=4能级向n=8低能级跃迁时电子的

轨道半径减小/U,则3=lmv5=ke_,可知电子动能增大；

r2r与2mu2r

根据玻尔理论，一群氢原子处于n=2的激发态，根据△E=En-Em,则：AEI=E4-E5

=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,AE5=E4-E2=-8.85eV-(-3.4eV)=5.55eV,

△E3=E3-E3=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,Z\E7=E2-Ei=-7.4eV-(-13.6eV)

=10.7eV,AE5=E4-E3=-0.85eV-(-l.5leV)=7.66eV,AE6=E3-E8=-l.5leV

-(-3.4eV)=l.89eV,金属钾的逸出功为2.2leV,能使金属钾发生光电效应的光谱线

有3条。

故答案为：增加，4

10.(4分)“天问”是中国探测行星任务的名称，该名称来源于屈原的长诗《天问》。2021

年3月26日，担任首次行星探测任务的天问一号探测器工，火星的半径是地球的工，拍

92

摄时“天问一号”环绕火星运行的圆形轨道离火星表面的高度是火星半径的n倍返

一3

倍；天问一号运动的向心加速度是火星表面重力加速度的一J倍。

1n+l)2一

【解答】解：第一宇宙速度是物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度，在星

球表面

根据万有引力提供向心力得:

GMm=ma

2

r

解得：a=3L

6

r

天问一号的向心加速度为：a=—以—

(nR+R)2

火星表面的重力加速度为:g火鼻

两式联立解得：3=—--=一1—

2

g火(nR+R产(n+2)

故答案为：返，—J

5(n+1)3

11.(6分)在“用单摆测重力加速度”实验中：

(1)用毫米刻度尺测出摆线长L,用游标卡尺测出摆球的直径D。在下面进行的操作中，

正确的是：(选填选项前的字母)；

A.把单摆从平衡位置拉开一个较大的角度

B.摆球经过平衡位置时开始计时

C.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间作为单摆的周期

(2)当单摆摆动稳定后，用秒表测量单摆n次全振动的时间3秒表的示数如图所示75.2

S;

(3)用上述实验过程中测出的物理量(摆线长为L,摆球直径为D,全振动n次所用时

4冗2n2(L4)

间t),写出重力加速度计算式g=_------------

t2

【解答】解：（1）A、“用单摆测重力加速度”的原理是单摆的周期公式丁=如

以，故A错误;

B、摆球经过平衡位置时速度最大，时间的测量误差较小；

C、用秒表测量单摆完成n次全振动所用时间t主确定单摆的周期，故C错误。

n

故选：Bo

（2）分针读数为60s,秒针的读数为15.2s

（3）单摆的摆长为1=L+D

5

单摆的振动周期为T=主

n

根据单摆的周期公式T=2ir产得

4兀5n2（L哙）

g=

t5

4冗5n2（L玲）

故答案为：（1）B；（2）75.2.

t4

12.（6分）在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验电路,

所用的实验器材有:

A.待测电源（电动势约为3V,内阻约为几欧）

B.半圆形变阻器（总阻值12Q,阻值均匀，带有可指示滑片转过角度。的刻度盘）

C.电流表（量程为0.6A,内阻不计）

D.定值电阻Ro

E.开关、导线若干

甲乙

（1）实验时定值电阻Ro有下列三种阻值，应选用A。

A.4。

B.20。

C.4011

（2）实验中，转动半圆形变阻器滑片，改变角度。的值，根据测得的多组数据，以上为

I

纵坐标，作出的工-。图线（用直线拟合）

I

（3）由乙图可得电源的电动势E=2.9V,内阻r=1.7（结果均保留两位有效

数字）

【解答】解：（1）电路最小总电阻约为R=_L_=/_Q=5Q。

I最大0C

（3）设半圆形变阻器的半径为L,滑片转过角度0时变阻器接入电路的阻值R=

%X（冗_8）L」2（兀⑹Q"180。-8）。

7rL兀180

由图甲所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得：E=I（r+Ro+R）

整理得：5=-12r+W

IEX180°E

由图示工-e图象可知一丝一=4.2-2A-4.Q,纵轴截距b=F+＞：12「i

IEX180180E

代入数据解得，电源电动势E&4.9V

故答案为：（1）A；（3）2.4o

13.（10分）跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，

在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以vo的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时

间t=0.6s后落在一倾角为53°的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转

身并调整姿势，以3Vo的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该

8

运动员可视为质点，不计空气阻力之，sin53°=0.8,cos53°=0.6,求：

（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度vo大小；

（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功Wo

【解答】解：（1）假设运动员从A点经过时间ti运动到B点，在B点竖直方向速度大小

为Vy,

根据平抛运动的规律得：Vy=gtl①

V4=vytan530②

联立①②得vo=8m/s③

（2）设运动员从B点平抛落到C点用的时间为t5,在此过程中由平抛运动的规律得：

设水平位移大小为x,®

xgV2X2

设竖直位移大小为y,⑤

y=xtan53°⑥

运动员从B点平抛落到C过程中重力做的功为W,

那么W=mgy⑦

联立④⑤⑥⑦得W=1600J

答：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度V2大小为8m/s；

（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功为1600J»

14.（12分）如图所示，两根足够长且电阻不计的平行金属导轨MNPQ和MINIPIQI,固定

在倾角为。的斜面上，MN与MINI距离为1,PQ与PIQI距离为21。金属棒A、B质量

3

均为m、阻值均为R、长度分别为1与21。金属棒A、B分别垂直放在导轨MM1和PP1

3

上，且恰好都能静止在导轨上。整个装置处于垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为

Bo的匀强磁场中。现固定住金属棒B,用沿导轨向下的外力F作用在金属棒A上，使金

属棒A以加速度a沿斜面向下作匀加速运动。此后A棒一直在MN与MINI上运动，B

棒一直在PQ与PiQi上静止或运动，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力

(1)外力F与作用时间t的函数关系式；

(2)当A棒的速度为vo时，撤去F并解除对B的固定，一段时间后A棒在MN与MiNi

上匀速运动，求A棒匀速运动的速度大小。

金属棒A沿斜面向下作匀加速运动，对金属棒A^=ma

其中Fie=Bll

对金属棒与导轨构成的回路，根据欧姆定律上

R+R

金属棒A切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律()1v

又V=

at

82

BX1a

F-o

2Rt+ma'

(2)A棒匀速时，安培力为零，两棒产生的电动势大小相等

B61VA=Bo(―1)VB

8

在撤去F到A棒匀速的过程中，取向下为正方向，有：

(mgsinQ-f-BoII)ti=ITIVA-mv6

对B根据动量定理可得：(mgsinO-f-Bol.2])ti=mvB-0

解得：VA=yo

13Vo

B712

OXa

答：(1)外力F与作用时间t的函数关系式为F=t+ma;

2R

（2）A棒匀速运动的速度大小为旦丫八。

13Vo

15.（18分）如图所示，在竖直的xOy平面内，在水平x轴上方