福建省莆田九中2021-2022學(xué)年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷．導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B．當通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為A．，負 B．，正C．，負 D．，正2、有關(guān)原子物理學(xué)史，下列說法符合事實的是（）A．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的棗糕模型B．能量量子假說是普朗克首先提出的，光子假說則是愛因斯坦首先提出的C．湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了中子，從而說明原子核內(nèi)有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．玻爾在光的粒子性的基礎(chǔ)上，建立了光電效應(yīng)方程3、2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號”目標飛行器里成功進行了我國首次太空授課．授課中的一個實驗展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應(yīng)．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中．假設(shè)液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動），如圖所示．已知液滴振動的頻率表達式為，其中k為一個無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應(yīng)的待定常數(shù)．對于這幾個待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，4、下列說法正確的是____________A．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流B．一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產(chǎn)生3個不同頻率的光子C．用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期D．原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量5、一平直公路上有甲、乙兩輛車，從t＝0時刻開始運動，在0～6s內(nèi)速度隨時間變化的情況如圖所示．已知兩車在t＝3s時刻相遇，下列說法正確的是()A．兩車的出發(fā)點相同B．t＝2s時刻，兩車相距最遠C．兩車在3～6s之間的某時刻再次相遇D．t＝0時刻兩車之間的距離大于t＝6s時刻兩車之間的距離6、如圖所示，虛線是某靜電場的一簇等勢線。實線是一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，A、B、C為軌跡上的三點。下列判斷正確的是（）A．軌跡在一條電場線上 B．粒子帶負電C．場強EAEC D．粒子的電勢能EPAEPC二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達圓弧導(dǎo)軌的最低點前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)8、如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場邊界邊長為L，三個粒子以相同的速度從a點沿對角線方向射入，粒子1從b點射出，粒子2從c點射出，粒子3從cd邊垂直射出，不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息，可以確定A．粒子1帶負電，粒子2不帶電，粒子3帶正電B．粒子1和粒子3的比荷之比為2：1C．粒子1和粒子2在磁場中的運動時間之比為π：4D．粒子3的射出位置與d點相距9、水面下深h處有一點光源，發(fā)出兩種不同顏色的光a和b，光在水面上形成了如圖所示的一個有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域，周圍為a光構(gòu)成的圓環(huán)。若b光的折射率為n，下列說法正確的是(選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。A．在水中，a光的波長比b光小B．水對a光的折射率比b光小C．在水中，a光的傳播速度比b光大D．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為πE.用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋比b光窄10、如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是()A．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)B．帶電粒子每運動一周被加速一次C．帶電粒子每運動一周P1P2等于P2P3D．加速電場方向不需要做周期性的變化三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)改裝和校準電壓表的電路如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路所用電池的電動勢為，內(nèi)阻為（均保持不變）。(1)已知表頭G滿偏電流為，表頭上標記的內(nèi)阻值為和是定值電阻，利用和表頭構(gòu)成量程為的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用兩個接線柱，電壓表的量程為；若使用兩個接線柱，電壓表的量程為。則定值電阻的阻值為_________，_____，______。(2)用量程為，內(nèi)阻為的標準電壓表對改裝表擋的不同刻度進行校準?；瑒幼冏杵饔袃煞N規(guī)格，最大阻值分別為和。為了方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中應(yīng)選用最大阻值為______的滑動變阻器。校準時，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)靠近端______（填“”或“”）。(3)在擋校對電路中，開關(guān)全部閉合，在保證電路安全前提下讓滑片從端緩慢向端滑動的過程中，表頭的示數(shù)_________，電源的輸出功率_______，電源的效率_______（填變化情況）。(4)若表頭上標記的內(nèi)阻值不準，表頭內(nèi)阻的真實值小于，則改裝后電壓表的讀數(shù)比標準電壓表的讀數(shù)__________（填“偏大”或“編小”）。12．（12分）一個小電珠上標有“”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪出這個電珠的圖象，有下列器材供選用：A．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）B．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）C．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）E．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）F．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）(1)實驗中電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用_______（均用器材前的字母表示）。(2)為了盡量減小實驗誤差，要電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)選用_________（用器材前的字母表示）。(3)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖_____，并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖_______四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）兩條足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，軌道電阻不計。水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。軌道上有材料和長度相同、橫截面積不同的兩導(dǎo)體棒a、b，其中導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為2m，導(dǎo)體棒b放置在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a在彎曲軌道上距水平面高度處由靜止釋放。兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終不接觸，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌接觸良好且始終和導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g。求：（1）導(dǎo)體棒a剛進入磁場時，導(dǎo)體棒a中感應(yīng)電流的瞬時電功率P；（2）從導(dǎo)體棒a開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，導(dǎo)體棒a上產(chǎn)生的內(nèi)能；（3）為保證運動中兩導(dǎo)體棒不接觸，最初導(dǎo)體棒b到磁場左邊界的距離至少為多少？14．（16分）如圖所示，直角為一個玻璃磚的橫截面，其中，，邊的長度為，為的中點。一條光線從點射入玻璃磚，入射方向與夾角為45°。光線恰能從點射出。(1)求該玻璃的折射率；(2)若與夾角90°的范圍內(nèi)均有上述同頻率光線從點射入玻璃磚，分析計算光線不能從玻璃磚射出的范圍。15．（12分）如圖所示，一長為200m的列車沿平直的軌道以80m/s的速度勻速行駛，當車頭行駛到進站口O點時，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個列車只能停在AB段內(nèi)，已知＝1200m，＝2000m，求：(1)列車減速運動的加速度的取值范圍；(2)列車減速運動的最長時間．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

因為上表面的電勢比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．2、B【解析】

A．盧瑟福從1909年起做了著名的α粒子散射實驗，實驗結(jié)果成了否定湯姆孫棗糕原子模型的有力證據(jù)，在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；B．能量量子假說是普朗克首先提出的，光子假說則是愛因斯坦首先提出的，故B正確；C．查德威克通過用α粒子轟擊鈹核（）的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，從而說明原子有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故C錯誤：D．愛因斯坦提出了光子假說，建立了光電效應(yīng)方程，故D錯誤。故選：B。3、B【解析】

從物理單位的量綱來考慮，則A中單位，故A錯誤；在B選項中，，故B正確；對C選項，，故C錯誤；在D選項中，，故D錯誤。故選B。4、C【解析】試題分析：β衰變的電子是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，A錯誤；一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多產(chǎn)生兩種不同頻率的光子，但是若是大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子，B錯誤；原子核的半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，C正確；原子核經(jīng)過衰變生成新核，需要釋放出射線，質(zhì)量減小，D錯誤；考點：考查了原子衰變，氫原子躍遷5、D【解析】由圖可得，0~3s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者t=0時刻相距9.5m-3.75m=5.75m，選項A錯誤；3~6s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者相距4.5m+0.75m=5.25m.所以t=0時刻兩質(zhì)點之間的距離大于t=6s時刻兩質(zhì)點之間的距離，選項D正確；0~2s內(nèi)，兩質(zhì)點間距逐漸減小，t=2s時刻不是相距最遠，選項B錯誤；兩質(zhì)點在3~6s之間距離越來越大，不可能再次相遇，選項C錯誤；故選D．點睛：本題考查v-t圖象的性質(zhì)，本題的關(guān)鍵在于v-t圖象中圖象的面積表示位移的應(yīng)用，要求能從圖中得出兩車各自位移的變化情況，從而兩車距離的變化情況．6、C【解析】

A．因為電場線與等勢線垂直，所以軌跡不可能在一條電場線上，故A錯誤；B．電場線的方向大體上由C到A，粒子受到的力的方向大概指向左上方，與電場線方向大體相同，所以粒子應(yīng)該帶正電，故B錯誤；C．AB之間的距離小于BC之間的距離，AB與BC之間的電勢差相等，根據(jù)公式可知，場強EAEC，故C正確；D．因為粒子帶正電，A處的電勢要比C處的電勢低，根據(jù)公式，所以粒子的電勢能EPA＜EPC，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機械能守恒，mgr＝mv2在到達最低點前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

A.根據(jù)左手定則可得：粒子1帶正電，粒子2不帶電，粒子3帶負電。故A錯誤；

B.做出粒子運動的軌跡如圖，則粒子1運動的半徑：r1＝，由可得：

粒子3的運動的軌跡如圖，則：r3＝L，

所以：．故B正確；

C.粒子1在磁場中運動的時間：；粒子2在磁場中運動的時間：；所以：，故C正確；

D.粒子3射出的位置與d點相距：．故D錯誤。9、BCD【解析】

ABC項：a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=1n，知a光的折射率較小，再由v=cnD項：依據(jù)sinC=1n，結(jié)合幾何關(guān)系，可知，rE項：a光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光干涉條紋比b光寬，故E錯誤。10、BD【解析】

AD、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速,即帶電粒子每運動一周被加速一次.電場的方向沒有改變,則在AC間加速.故A正確；D錯誤.B、根據(jù)r=mvBq=P2所以P1C、當粒子從D形盒中出來時,速度最大,根據(jù)r=mv故選AC【點睛】帶電粒子經(jīng)加速電場加速后,進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場被限制在A、C板間,只有經(jīng)過AC板間時被加速,所以運動一周加速一次,電場的方向不需改變.當帶電粒子離開回旋加速器時,速度最大.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1502865120050增大增大減小偏大【解析】

(1)[1]電阻與表頭G并聯(lián)，改裝成量程為的電流表，表頭滿偏電流為，此時通過電阻的電流為，由并聯(lián)分流規(guī)律可知得改裝后電流表內(nèi)阻[2]將其與串聯(lián)改裝為的電壓表由歐姆定律可知，量程電壓表的內(nèi)阻解得[3]再串聯(lián)改裝為量程電壓表，所分電壓為，所以(2)[4]在校準電路中，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用最大阻值較小的滑動變阻器，即選用最大阻值為的滑動變阻器；[5]電源電動勢遠大于電壓表量程，所以閉合開關(guān)前應(yīng)使滑片靠近端，使電壓表在接通電路時兩端電壓由較小值開始增大(3)[6]滑片由向滑動過程中，電壓表兩端電壓逐漸增大，通過表頭的電流增大，即示數(shù)增大[7]隨滑片由向滑動，外電路的總電阻始終大于電源內(nèi)阻且逐漸減小，所以電源的輸出功率增大；[8]由可知，路端電壓隨外電路總電阻減小而減小，電源效率，所以電源的效率減小(4)[9]電壓表兩端電壓一定，若內(nèi)阻值偏小，則通過表頭的電流偏大，從而造成讀數(shù)偏大的后果。12、ADE【解析】

(1)[1]因為電珠的額定電壓為，為保證實驗安全，選用的電壓表量程應(yīng)稍大于，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準確，所以只能選用量程為的電壓表，故選A；[2]由得，電珠的額定電流應(yīng)選用量程為的電流表，故選D。(2)[3]由題意可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中，為調(diào)節(jié)方便應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器，故選E。(3)[4][5]電珠內(nèi)阻電壓表內(nèi)阻遠大于電珠內(nèi)阻，應(yīng)采用電流表外接法，故電路圖