2022屆福建省福州市福州一中高三（下）第二次模擬考試物理試題 附解析

福州一中2021-2022學(xué)年高三下模擬考試2（完卷75分鐘滿分100分）班級______座號______姓名______一、單項選擇題（每題4分，共16分。每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.華燈初上，摩天輪在暮色中格外醒目。若摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運動，則以下說法正確的是（）A.在相同的時間內(nèi)，乘客的速度變化相同B.乘客在最低點時，他動量變化率為零C.當(dāng)乘客位于摩天輪的最高點時，他處于失重狀態(tài)D.乘客在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時，他的加速度就是重力加速度g【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運動，所受合外力大小不變，但方向不斷變化，是變加速運動，所以在相同時間內(nèi)，乘客的速度變化量大小相等，但方向不同，選項A錯誤；B．根據(jù)動量定理有可得可見動量變化率即為乘客所受合外力，在勻速圓周運動的最低點合外力不為零，所以他的動量變化率不為零，選項B錯誤；C．當(dāng)乘客位于摩天輪的最高點時，他受到的合外力豎直向下，加速度向下，所以他處于失重狀態(tài)，選項C正確；D．乘客在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時，他受到的合外力水平指向圓心，加速度方向就跟重力加速度方向不同，選項D錯誤。故選C。2.太空授課中，王亞平演示了測量物體質(zhì)量的實驗，讓廣大青少年領(lǐng)悟到了太空探索的趣味和航天員的魅力。某中學(xué)興趣小組就在軌做勻速圓周運動的天宮空間站內(nèi)“測物體質(zhì)量”的問題，設(shè)計了下列四個方案，其中正確的是（）A.像在地面上那樣，用天平可直接測出待測物體質(zhì)量mB.根據(jù)已知的軌道半徑、地球質(zhì)量、引力常量等，計算出空間站所在處的重力加速度g，再用彈簧秤測出物體重力G，利用公式求出待測物體質(zhì)量mC.讓待測物體與已知質(zhì)量的靜止物體正碰，測出兩物體碰撞前后（相對于空間站）的速度，再利用求出待測物體質(zhì)量D.使待測物體受到沿運行軌道切向的己知恒力F的作用，測出（相對于空間站）從靜止開始經(jīng)很短時間t移動的位移x，再利用求出待測物體質(zhì)量m【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．在天宮空間站中，所有的物體都處于完全失重狀態(tài)，一切與重力有關(guān)的儀器都不能使用，所以天平不能直接測出物體的質(zhì)量m，彈簧秤也不能測出物體的重力G，故AB錯誤；C．因為不能確定兩物體的碰撞是否為彈性碰撞，因此碰撞前后兩物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不一定守恒，故C錯誤；D．在運行軌道切向，待測物體受恒力作用，相對空間站做勻加速運動（很短時間可近似看做勻加速直線運動）則由可得由牛頓第二定律解得故D正確；故選D。3.關(guān)于薄膜干涉現(xiàn)象及其應(yīng)用下列說法正確的是（）

A.如圖甲所示，豎直放置肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，形成明暗相間的豎直條紋B.如圖乙所示，照相機(jī)的鏡頭表面常常鍍一層透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光發(fā)生干涉使鏡頭看起來有顏色，膜的厚度為光在膜中波長的C.如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用單色光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，圖中條紋彎曲說明此處是凹下的D.如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到等間距的明暗相間的圓環(huán)狀條紋【3題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.如圖甲所示，豎直放置的肥皂薄膜，來自前后兩個面的反射光發(fā)生干涉，由于同一水平線上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能產(chǎn)生水平的明暗條紋，故A錯誤；B.如圖乙所示，照相機(jī)的鏡頭表面常常鍍一層透光膜，從薄膜前后兩表面反射的光發(fā)生干涉使鏡頭看起來有顏色，膜的厚度為光在膜中波長的，故B錯誤；C.如圖丙所示，利用光的干涉檢查平整度，用單色光從上面照射，空氣膜的上下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，如果某處凹下去，則對應(yīng)亮紋(或暗紋)提前出現(xiàn)，所以圖中條紋彎曲說明此處是凹下的，故C正確；D.如圖丁所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方射入，從上往下看凸透鏡，由于凸透鏡下表面是曲面，所以空氣膜厚度越往外越厚，所以看到的明暗相間的圓環(huán)狀條紋越往外越密，故D錯誤。故選C。4.如圖甲所示，質(zhì)量m=0.2kg彈性小球從地面上方某一高度由靜止開始下落，彈起后上升到某一高度，小球與地面碰撞的時間忽略不計，規(guī)定豎直向下為正方向，此過程的v-t圖像如圖乙所示，空氣對小球的阻力大小恒為重力的0.5倍，下降的時間是上升時間的4倍，下降與上升的整個過程的平均速度為13m/s，重力加速度g取10m/s2，地面對小球的彈力遠(yuǎn)大于重力，下列說法正確的是（）A.小球上升過程的運動時間4s B.地面對小球沖量-14N·sC.小球落地時的速度-40m/s D.小球離地時的速度30m/s【4題答案】【答案】B【解析】【詳解】ACD．小球下降過程加速度根據(jù)牛頓第二定律球上升過程加速度根據(jù)牛頓第二定律全程的平均速度解得故小球上升過程的運動時間小球落地時的速度和小球離地時的速度分別為故ACD錯誤；B．小球與地面作用過程，根據(jù)動量定理故B正確。故選B。二、多項選擇題（每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）5.圖甲為某沿x軸方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，a、b、c、d是橫波上的四個質(zhì)點；圖乙是質(zhì)點d的振動圖像，則下列說法正確的是（）

A.t＝0時質(zhì)點a的速度大小比質(zhì)點c的小B.波沿x軸負(fù)方向傳播C.波速為2.5cm/sD.從t＝0時刻開始質(zhì)點b比質(zhì)點c先回到平衡位置【5題答案】【答案】AD【解析】【詳解】AB．由振動圖像t＝0時刻d點向下振動可知，波源在左側(cè)，波沿x軸正方向傳播，t＝0時質(zhì)點a的速度大小為零，質(zhì)點c速度不為零，即t＝0時質(zhì)點a的速度大小比質(zhì)點c的小，故A正確、B錯誤；C．由圖像可知波動周期為T＝2s，波長為λ＝4m，則波速為，故C錯誤；D．從t＝0時刻開始質(zhì)點b和質(zhì)點c到平衡位置的位移相同，b向平衡位置運動，c遠(yuǎn)離平衡位置，故b先回到平衡位置，故D正確。故選AD。6.動車是指一輛單節(jié)自帶動力的軌道車輛，拖車是指一輛單節(jié)不帶動力的軌道車輛，把幾節(jié)動車和拖車串在一起就構(gòu)成了動車組，不同型號的動車組動拖分布情況不同，比如，CRH2A型號動車組動拖分布為：（頭車）拖-動-動-拖-拖-動-動-拖（從左到右編號依次為1~8）。假設(shè)行駛過程中所受阻力與質(zhì)量成正比，每節(jié)車質(zhì)量同為m，每節(jié)動車額定功率為，動車組最大行駛速度為，若動車組以額定功率啟動，某時刻速度為最大行駛速度的一半時，判斷以下關(guān)于車廂之間的彈力說法正確的是（假設(shè)各節(jié)車廂之間只有水平彈力）（）A.第1節(jié)和第2節(jié)之間的彈力為 B.兩車之間的彈力有三處為零C.兩車之間的彈力有三處為 D.第7節(jié)車廂對第8車廂彈力指向車頭【6題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．當(dāng)牽引力等于阻力時，此時速度達(dá)到最大，根據(jù)4P0=8fvm解得對第一節(jié)受力分析，解得第1節(jié)和第2節(jié)之間的彈力為故A錯誤；BC．第2節(jié)和第3節(jié)之間，對前2節(jié)受力分析解得同理可計算出，，，，故B正確C錯誤；D．對前7節(jié)受力分析，設(shè)第8節(jié)對第7節(jié)作用力指向車頭解得第8節(jié)對第7節(jié)作用力根據(jù)牛頓第三定律可知第7節(jié)車廂對第8車廂彈力指向車頭，故D正確。故選BD。7.如圖所示為一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n:1，原線圈接電壓為u=U0sinωt的正弦交流電，輸出端接有一個交流電流表和一個電動機(jī)，電動機(jī)的線圈電阻為R．當(dāng)輸入端接通電源后，電動機(jī)帶動一質(zhì)量為m的重物勻速上升，此時電流表的示數(shù)為I，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.電動機(jī)兩端電壓為IRB.原線圈中的電流為nIC.電動機(jī)消耗的電功率為D.重物勻速上升的速度為【7題答案】【答案】CD【解析】【詳解】A．變壓器原線圈輸入電壓為副線圈輸出電壓為即電動機(jī)兩端電壓為，電動機(jī)不是純電阻電路，則兩端的電壓不等于IR，選項A錯誤；B．根據(jù)變壓器原副線圈電流關(guān)系得，原線圈中電流為，B錯誤；C．電動機(jī)消耗電功率為選項C正確；D．電動機(jī)輸出功率為mgv，線圈發(fā)熱功率為I2R，電動機(jī)消耗電功率等于輸出機(jī)械功率與線圈熱功率之和，即可得重物上升速度為D正確．故選CD。8.一質(zhì)量為1kg的小物塊A置于豎直輕彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一質(zhì)量為3kg的小物塊B從距離A某高度自由落下，與A碰撞后（碰撞時間極短）一起壓縮彈簧到最低點，碰后A的加速度隨其位移變化的圖像如圖所示。不計空氣阻力，取重力加速度為g=10m/s2，下列說法中正確的是（）A.碰后A、B做勻變速直線運動B.碰撞結(jié)束瞬間，A的加速度a0=7.5m/s2C.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mD.A與B碰撞之后一起下落到速度最大的過程中，動能的增加量為0.45J【8題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖像可知，碰后整體的加速度先減小后反向增大，故不是勻變速直線運動，A錯誤；B．碰前A的重力與彈簧彈力平衡，碰后瞬間彈簧彈力不突變，故AB碰后瞬間整體的合外力為，對整體應(yīng)用牛頓第二定律可得解得B正確；C．設(shè)初狀態(tài)彈簧壓縮量為，有當(dāng)時加速度為零，此時聯(lián)立解得C錯誤；D．A與B碰撞之后一起下落到速度最大的過程中AB所受的合外力隨位移均勻減小，其合外力隨位移變化的圖像為因為通過圖像的面積可以求變力的功，故合外力的總功為由動能定理故動能增量為0.45J，D正確。故選BD。三、填空題（每空2分，共22分）9.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，圖中，，，狀態(tài)1、2對應(yīng)的溫度分別為、，此過程中氣體內(nèi)能______（填“增大”或“減小”或“不變”）?！?題答案】【答案】増大【解析】【詳解】[1]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得代入數(shù)據(jù)得到故所以該過程氣體內(nèi)能增大。10.圖甲是用力傳感器對單擺做小角度擺動過程進(jìn)行測量的裝置圖，圖乙是與力傳感器連接的計算機(jī)屏幕所顯示的圖像，其中F的最大值，已知擺球質(zhì)量，重力加速度g取，取9.8，不計擺線質(zhì)量及空氣阻力，則該單擺的擺長l為______m，F(xiàn)的最小值為______N。

【10題答案】【答案】①.0.64②.【解析】【詳解】[1][2]當(dāng)擺球經(jīng)過最低點時擺線拉力最大，相鄰兩次經(jīng)過最低點的時間間隔為半個周期，由圖像可知相鄰兩次拉力最大值的時間間隔為0.8s，即半個周期為0.8s，則單擺周期為T=1.6s由周期公式得由圖可得，擺球運動到最低點時細(xì)線的拉力Fmax=102N由牛頓第二定律得由最高點到最低點的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得11.用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌來驗證動量守恒定律，用頻閃照相機(jī)閃光4次拍得照片如圖乙所示，已知閃光時間間隔為△t=0.02s，閃光本身持續(xù)時間極短，已知在這4次閃光的時間內(nèi)A、B均在0～80cm范圍內(nèi)且第一次閃光時，A恰好過x=55cm處，B恰好過x=70cm處，則由圖可知：（1）兩滑塊在x=______cm處相碰．（2）兩滑塊在第一次閃光后t=______s時發(fā)生碰撞．（3）若碰撞過程中滿足動量守恒，則A、B兩滑塊的質(zhì)量比為______．【11題答案】【答案】①.60②.0.01③.2:3【解析】【詳解】試題分析：（1）碰撞發(fā)生在第1、2兩次閃光時刻之間，碰撞后B靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處．（2）碰撞后A向左做勻速運動，設(shè)其速度為vA′，所以vA′?△t=20，碰撞到第二次閃光時A向左運動10cm，時間為t′，有vA′?t′=10，第一次閃光到發(fā)生碰撞時間為t，有t+t′=△t，得（3）碰撞前，A速度大小為：；B的速度大小為；碰撞后，A的速度取向左為正方向，則由動量守恒定律可知：mAv′A=mAvA-mBvB，解得：mA：mB=2：3．考點：動量守恒定律【名師點睛】本題通過圖象考查動量守恒定律的驗證實驗，主要考查了同學(xué)們讀圖的能力，要能從圖象中得出有效信息，才能正確利用物理規(guī)律求解．12.2020年新冠狀病毒肆虐的疫情假期，物理興趣小組成員陳俊宇同學(xué)，根據(jù)手頭的實驗器材設(shè)計了如圖所示的歐姆表電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S，可使歐姆表具有“×1”和“×10”的兩種倍率?？捎闷鞑娜缦拢?/p>

A．干電池（電動勢，內(nèi)阻不計）B．電流表G（滿偏電流，內(nèi)阻）C．定值電阻R0（阻值為5.0Ω）D．滑動變阻器R1（最大阻值為150Ω）E．定值電阻RaF．定值電阻RbG．開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干（1）該興趣小組陳俊宇同學(xué)按照如圖所示電路圖連接好實驗電路。當(dāng)開關(guān)S合向_______（填“a”或“b”），歐姆表的倍率是“×10”倍率；（2）已知歐姆表為“×1”倍率時的中值電阻為15Ω，則定值電阻Ra=_______Ω，Rb=_______Ω；（3）將開關(guān)S合向b，第一步：調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，當(dāng)R1=______Ω時，將紅、黑表筆短接，電流表電流達(dá)到滿偏電流。第二步：在紅、黑表筆間接入待測電阻Rx，發(fā)現(xiàn)電流表指針指向的位置，則待測電阻Rx=____Ω。【12題答案】【答案】①.b②.1③.9④.⑤.300【解析】【詳解】（1）[1]把虛線框內(nèi)的電路等效成一個電流表﹐設(shè)當(dāng)開關(guān)S合向a端時﹐等效電流表滿偏電流為Ia。當(dāng)開關(guān)S合向b端時，等效電流表滿偏電流為Ib，根據(jù)串聯(lián)規(guī)律可得可以看出所以當(dāng)開關(guān)S合向b端時﹐歐姆表是“×10”倍率擋；（2）[2][3]當(dāng)開關(guān)S合向a端時﹐中值電阻則當(dāng)開關(guān)S合向b端時﹐中值電阻則結(jié)合和可解得（3）[4][5]開關(guān)S合向b端時，把虛線框內(nèi)的電路等效成一個電流表﹐其內(nèi)阻解得此時將紅﹑黑表筆短接，電流表電流達(dá)到滿偏電流。當(dāng)電流表指針指向的位置，干路電流為解得四、解答題（本題共3小題，共38分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）13.如圖，直桿水平固定，質(zhì)量的小圓環(huán)套在桿上A點，在豎直平面內(nèi)對環(huán)施加一個與桿夾角的斜向上恒力，使小圓環(huán)由靜止開始沿桿向右運動，并在經(jīng)過B點時撤掉此拉力F，小圓環(huán)最終停在C點。已知小圓環(huán)與直桿間動摩擦因數(shù)，取，，，求：（1）AB段小圓環(huán)的加速度a1的大??；（2）AB與BC的距離之比s1:s2?！?3題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）在AB段，對圓環(huán)根據(jù)牛頓運動定律有①②③由①②③式代入數(shù)據(jù)得④（2）BC段，對圓環(huán)根據(jù)牛頓運動定律有⑤⑥又⑦由⑤⑥⑦式代入數(shù)據(jù)得⑧AB和BC段，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，分別有⑨⑩由④⑧⑨⑩得14.如圖，足夠長的間距的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在一個寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向如圖所示。一根質(zhì)量，阻值的金屬棒a以初速度從左端開始沿導(dǎo)軌滑動，穿過磁場區(qū)域后，與另一根質(zhì)量，阻值的原來靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，求（1）金屬棒a第一次穿過磁場中通過b棒的電荷量q（2）金屬棒a第一次穿過磁場區(qū)域的過程中金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱（3）金屬棒a最終停止的位置距磁場左邊界的距離x

【14題答案】【答案】（1）0.5C；（2）0.34J；（3）0.8m【解析】【詳解】（1）金屬棒a第一次穿過磁場中，有①②③④由①②③④得⑤代入數(shù)據(jù)得⑥（2）金屬棒a第一次穿過磁場中，對金屬棒a列動量定理，有⑦此過程回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，則有⑧金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱⑨由①⑥⑦⑧⑨得，，⑩（3）金屬棒a與金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，有得金屬棒a反彈重新進(jìn)入磁場到最終停止過程中，設(shè)位移大小，對金屬棒a列動量定理，有，，得，得15.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向內(nèi)．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場，第二象限內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0的圓形未知磁場區(qū)域（圖中未畫出），第四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度