福建省莆田市第二十五中学2021-2022学年高三第二次模拟考试物理试卷含解析

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。1．2017年11月24日，国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五号任务将是我国首次月球表面采样返回任务，这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走”顺利收官。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出月球密度的是()A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间tB．嫦娥五号贴近月球表面做匀速圆周运动，测出运行周期TC．嫦娥五号在高空绕月球做匀速圆周运动，测出距月球表面的高度H和运行周期TD．观察月球绕地球的匀速圆周运动，测出月球的直径D和运行周期T2．如图所示，一个质量为m的铁球处于静止状态，铁球与斜面的接触点为A,推力F的作用线通过球心O，假设斜面、墙壁均光滑，若让水平推力缓慢增大，在此过程中，下列说法正确的是()A．力F与墙面对铁球的弹力之差变大B．铁球对斜面的压力缓慢增大C．铁球所受的合力缓慢增大D．斜面对铁球的支持力大小等于3．下列说法正确的是（）A．中子与质子结合成氘核时吸收能量B．卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加4．我国计划在2030年之前制造出可水平起飞、水平着陆并且可以多次重复使用的空天飞机。假设一航天员乘坐空天飞机着陆某星球后，由该星球表面以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体，经时间t后物体落回抛出点。已知该星球的半径为R，该星球没有大气层，也不自转。则该星球的第一宇宙速度大小为（）A． B． C． D．5．有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦最先发现天然放射现象B．伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D．在核裂变方程中，X原子核的质量数是1426．一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，具有的电势能为Ep，则A点的电势为EqP．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电势为（）A．B．C．D．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，金属圆环放置在水平桌面上，一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合，永磁体下端为N极，将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v，向下的加速度大小为a，圆环的质量为M，重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A．俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向B．永磁体下落的整个过程先加速后减速，下降到某一高度时速度可能为零C．永磁体运动到P点时，圆环对桌面的压力大小为Mg+mg－maD．永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh+mv28．如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆，已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆（均为部分圆弧）金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴，以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时，下列说法正确的是（）A．四点比较，点电势最高B．电势差C．电势差D．电容器所带电荷量为9．如图所示的“U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L，左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度v0，金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q，重力加速度为g，忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（）A．磁场对金属棒做功为B．流过金属棒的电荷量为C．整个过程因摩擦而产生的热量为D．金属棒与导轨之间的动摩擦因数为10．下列说法正确的是（）A．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大B．把细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力有关C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸收热量E.热力学第二定律使人们认识到，一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向性的三、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）一个小电珠上标有“”的字样，现在要用伏安法描绘出这个电珠的图象，有下列器材供选用：A．电压表（量程为，内阻约为）B．电压表（量程为，内阻约为）C．电流表（量程为，内阻约为）D．电流表（量程为，内阻约为）E．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）F．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）(1)实验中电压表应选用_______，电流表应选用_______（均用器材前的字母表示）。(2)为了尽量减小实验误差，要电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器调节方便，滑动变阻器应选用_________（用器材前的字母表示）。(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图_____，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_______12．（12分）某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条（质量不计），两挡光条间的距离为L，挡光条宽度为d，小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x，挂上质量为m的钩码后，释放小车，测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。（1）用游标卡尺测量挡光条的宽度，示数如图乙所示，则挡光条的宽度为d=____cm；（2）本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是____；（3）正确平衡摩擦力后，实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x，记录两遮光条的挡光时间t1、t2，作出图像如图丙所示，图线的纵截距为k，小车加速度为____；小车的质量为____（用题中的字母表示）。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）研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解决。(1)如图，一束质量为m，电荷量为q的粒子，以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金属板中央，受到偏转电压U的作用后离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。试求∶①粒子在电场中的运动时间t；②粒子从偏转电场射出时的侧移量y。(2)深刻理解运动的合成和分解的思想，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶时，如图乙所示。假设河水静止，小船在发动机的推动下沿OA方向运动，经时间t运动至对岸A处，位移为x1；若小船发动机关闭，小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动，经相同时间t运动至下游B处，位移为x2。小船在流动的河水中，从O点出发，船头朝向OA方向开动发动机行驶时，小船同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和，即此时小船将到达对岸C处。请运用以上思想，分析下述问题∶弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个小球，如图丙所示。弓箭手用箭瞄准小球后，以初速度v0将箭射出，同时将小球由静止释放。箭射出时箭头与小球间的距离为L，空气阻力不计。请分析说明箭能否射中小球，若能射中，求小球下落多高时被射中；若不能射中，求小球落地前与箭头的最近距离。14．（16分）真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源，在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷，比荷=1×l06C/kg，不计粒子重力。(1)若k=1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次（从O点出发记为第1次）经过y轴时的时刻；(2)若k=2，求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值；(3)若t0=10-5s，则k取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值。15．（12分）如图，一端封闭的薄玻璃管开口向下，截面积S=1cm2，重量不计，内部充满空气，现用竖直向下的力将玻璃管缓慢地压人水中，当玻璃管长度的一半进人水中时，管外、内水面的高度差为△h=20cm。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，大气压强p0相当于高1020cm的水柱产生的压强，取g=10m/s2，求：（不考虑温度变化）(i)玻璃管的长度l0；(ii)继续缓慢向下压玻璃管使其浸没在水中，当压力F2=0.32N时，玻璃管底面到水面的距离h。

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】设月球的质量为M，半径为r，则月球的密度A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t，根据，可知算出月球的重力加速度，根据，可以算得月球的质量，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故A错误；B．根据得，所以，已知T就可算出密度，故B正确；C、根据得，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故C错误；D、观察月球绕地球的圆周运动，只能算出地球的质量，无法算出月球质量，也就无法算出月球密度，故D错误；故选B。2、D【解析】

对小球受力分析，受推力F、重力G、墙壁的支持力N、斜面的支持力N′，如图：根据共点力平衡条件，有：x方向：F-N′sinθ-N=0竖直方向：N′cosθ=mg解得：；

N=F-mgtanθ；A.故当F增加时，墙壁对铁球的作用力不断变大，为N=F-mgtanθ；可知F与墙面对铁球的弹力之差不变，故A错误；BD.当F增加时，斜面的支持力为，保持不变，故球对斜面的压力也保持不变，故D正确，B错误；C.铁球始终处于平衡状态，合外力始终等于0；故C错误；3、D【解析】

A．中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损，释放能量，故A错误；B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故B错误；C．根据光电效应方程知入射光的频率不变，若仅减弱该光的强度，则仍一定能发生光电效应，故C错误；D．电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，放出光子，总能量减小；根据可知半径越小，动能越大，故D正确。故选D。4、A【解析】

根据小球做竖直上抛运动的速度时间关系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力与万有引力相等，mg=近地卫星的轨道半径为R，由万有引力提供圆周运动向心力有：联立解得该星球的第一宇宙速度v=故A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】

A．最先发现天然放射现象的是贝克勒尔，选项A错误；B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，选项B错误；C．在光电效应中，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，选项C正确；D．根据质量数和电荷数守恒可知，在核裂变方程中，X原子核的质量数是144，选项D错误。故选C。6、C【解析】根据电势的物理意义：电势是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关．可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的电势不变，故C正确，ABD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、AC【解析】

根据楞次定律判断感应电流的方向；可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零；根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力；根据能量关系求解焦耳热。【详解】磁铁下落时，根据楞次定律可得，俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向，选项A正确；永磁体下落的整个过程，开始时速度增加，产生感应电流增加，磁铁受到向上的安培力变大，磁铁的加速度减小，根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”，即磁铁的速度不可能减到零，否则安培力就是零，物体还会向下运动，选项B错误；永磁体运动到P点时，根据牛顿第二定律：mg-F安=ma；对圆环：Mg+F安=N，则N=Mg+mg－ma，由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mg－ma，选项C正确；由能量守恒定律可得，永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh-mv2，选项D错误；故选AC.【点睛】此题关键是理解楞次定律，掌握其核心“阻碍”不是“阻止”；并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.8、BD【解析】

A．如图所示杆顺时针匀速转动切割磁感线，由右手定则知感应电动势方向为，杆相当于电源，所以点电势最高，故A错误；BC．综合运动规律，的中点的线速度为综合电路规律，电路稳定后，电容器既不充电也不放电，电路中无电流，由法拉第电磁感应定律得解得同理，中点的线速度为又有中点的线速度为可得故B正确，C错误；D．电容器接在两点间，带电荷量为解得故D正确。故选BD。9、BD【解析】

A．通过R和r的电流相等，R上产生的热量为Q，所以回路中产生的焦耳热由功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热，所以磁场对金属棒做功故A项错误；B．由法拉第电磁感应定律得又解得：流过金属棒的电荷量故B项正确；C．由能量守恒可知所以整个过程因摩擦而产生的热量故C项错误；D．由C选项的分析可知解得故D项正确。10、BDE【解析】

A．随着分子距离的增大，若分子力从斥力变为引力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，若分子力一直表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力一直做负功，分子势能一直增大，故A错误；B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力有关，故B正确；C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C错误；D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知气体的温度升高，则内能增大，由于气体对外做功，则它一定从外界吸收热量，故D正确；E．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E正确。故选BDE。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、ADE【解析】

(1)[1]因为电珠的额定电压为，为保证实验安全，选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确，所以只能选用量程为的电压表，故选A；[2]由得，电珠的额定电流应选用量程为的电流表，故选D。(2)[3]由题意可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中，为调节方便应选总阻值小的滑动变阻器，故选E。(3)[4][5]电珠内阻电压表内阻远大于电珠内阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接图分别如图乙、丙所示12、0.650去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等【解析】

(1)[1]．挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等；(3)[3][4]．两遮光片经过光电门时的速度分别为则由可得即由题意可知解得由牛顿第二定律可得mg=(M+m)a解得四、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)①；②；(2)能，【解析】

(1)①沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动②粒子在偏转电场中运动的加速度根据运动学公式，得(2)箭能够射中小球，如答图1所示：箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为x1=L脱离弓后，若箭的初速度为零，将