2022届福建省龙岩市模拟训练（三）物理试题（解析版）

2021-福建省龙岩市第一中学2021-2022学年第二学期

物理科模拟训练（三）

考试时间：75分钟：总分：100分一、单项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求）1.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，接电源负极；沿边缘内壁放一个半径与玻璃皿内径相当的圆环形电极，接电源正极，电源电动势为E,内阻不计。在玻璃皿中加入导电液体。如果把玻璃皿放在蹄型磁铁的磁场中，液体就会旋转起来。导电液体等效电阻为凡下列说法正确的是（）A.导电液体在电磁感应现象的作用下旋转B.改变磁场方向，液体旋转方向不变C.俯视发现液体顺时针旋转，则蹄型磁铁下端为S极，上端为N极ED.通过液体的电流等于一R【答案】C【解析】【详解】AB.导电液体之所以会旋转，是因为通电液体受到了安培力作用，若磁场反向则受力反向，旋转方向改变，故AB错误；C.若磁场方向垂直纸面向下，据左手定则，液体顺时针转动，因此蹄型磁铁下端为S极，上端为N极，故C正确；£D.导体开始运动后切割磁感线产生反电动势，因此电流小于一，故D错误。R故选C。.如图所示，排球比赛中，某队员在距网水平距离为4.8m、距地面3.2m高处将排球沿垂直网的方向以16m/s的速度水平击出。已知网高2.24m,排球场地长18m,重力加速度g取lOm/sZ,可将排球视为质点，下列判断正确的是（ ）

A.球不能过网 B.C.球落在对方场地底线上 D.A.球不能过网 B.C.球落在对方场地底线上 D.【答案】B【解析】【详解】由题意可得，排球恰好到达网正上方的时间为球落对方场地内球落在对方场地底线之外1,//=—gy=0.45m此时间内排球下降的高度为因为A/z=3.2m-2.24m=0.96m>0.45m所以球越过了网，且落地时间为则落地的水平位移为x'=vr'=16x0.8m=12.8m因为击球点到对方底线的距离为x"=4.8m+9m=13.8m>12.8m即球落在对方场地内。故选Bo.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，其质量分别为“A和机8。不考虑其他天体的影响，A8围绕连线上的O点做匀速圆周运动，之间的距离保持不变，已知AB=/,A,8轨道半径之差为下列说法错误的是（A.A和8两星体的角速度相同B.暗星B的速率%与可见星A速率”的比值为，"a：6aA、8两颗星的轨道半径之比为一^―/-△r/—ArA、8两颗星的质量之比为 Z+Ar【答案】C【解析】【详解】A.双星系统中的两颗星始终处于同一直线上，故周期相同，角速度也相同，故A正确B.由得4 +Ar故A、B+Ar故A、B两颗星的轨道半径之比为二」吆，C错误/-△rD.A、B两颗星的质量之比为mA_rH_/-ArmBrA/+ArG %得力.=为B正确;C.由rA>rB,rA+rB=l,rA-rB=\r知/+Ar /-Ar故D正确。选错误的，故选C。4.如图所示，斜面倾角为。=37。，物体1放在斜面紧靠挡板处，物体1和斜面间动摩擦因数为〃=0.5,一根不可伸长的柔质轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮，绳一端固定在物体1上，另一端固定在物体2上，斜面上方的轻绳与斜面平行物体2下端固定一长度为h的轻绳，轻绳下端拴在小物体3上，物体1、2、3的质量之比为4：1：5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为〃，此时各段轻绳刚好拉紧，已知物体触地后立即停止运动、不再反弹，重力加速度为g=10m/s2,物体3从静止突然放手后，物体1沿面上滑的最大距离为（ ）TOC\o"1-5"\h\z3 4A.3h B.-h C.2h D.-h7 3【答案】D【解析】【详解】对物块1,开始向上滑动时，重力沿斜面方向的分力与摩擦力的合力F=4mgsin37°+4/jmgcos37°方向沿绳向下，设3触地时刻的速度为匕，因1,2,3在同一条绳上，从开始放手到3触地的过程，对系统应用动能定理有gx1Oznv,2-0=6mgh-Fh3触地以后立刻停止，设2触地之前1停止运动，且在3触地以后运动的距离为s再次应用动能定理1.0——x5mv.=mgs—Fs2解得1,s=-h3全过程4—h+s—h3故ABC错误，D正确。故选D。二、多项选择题（本题共4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.下列四幅图涉及到不同物理知识，其中说法正确的是（ ）A.由甲图的实验分析提出了原子的核式结构模型B.由乙图数据可知a光的频率大C.由丙图可知EU在中子轰击下生成；；Sr和普Xe的反应中还生成2个中子D.由丁图观察到光的干涉条纹，它是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加【答案】AC【解析】【详解】A.甲图是卢瑟福的a离子散射实验，实验分析提出了原子的核式结构模型，故A正确；B.光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，。光对应的截止电压小于6光的截止电压，根据1 2eU截=5加以=hv-W可知入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，可知6光的频率大，故B错误；C.根据质量数守恒和核电荷数守恒可知u在中子轰击下生成;;Sr和鲁Xe的反应中还生成2个中子，故C正确；D.观察到光的干涉条纹，它是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故D错误。故选AC。6.如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为Ui和S,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为S和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10：1和1：10,各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（ ）A.两互感器均起到降压作用B.若电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则线路输送电功率为220kWC.若保持发电机输出电压5和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少D.若发电机输出电压Ui一定，若用户数增加，为维持用户电压（A一定，可将滑片P上移【答案】BD【解析】【详解】A.根据两个互感器原、副线圈的匝数比可知电压互感器起到降压的作用，电流互感器起到降流（升压）的作用，故A错误；B.设输电电流为4根据理想变压器变压和变流规律可得"=10乜=10解得(72=2200V11=100A所以线路输送的电功率为P=Uih=2200x100W=220kW故B正确;C.由理想变压器变压和变流规律可得U2_^2

U\n]U、_〃3% «4，2=%，4 %设输电线路总电阻为心根据闭合电路欧姆定律有lh=Ulhr设用户端总电阻为R根据欧姆定律有IU4R联立以上五式解得/一%

「+图R若保持发电机输出电压怯和用户数一定，仅将滑片Q下移，则S增大，R不变，所以A增大，而输电线损耗功率为AP=臣所以输电线损耗功率增大，故C错误；D.若保持发电机输出电压U和Q的位置一定，使用户数增加，即S不变，R减小，则A增大，S减小，为了维持用户电压口一定，需要增大.，可将滑片P上移，故D正确。故选BD。.如图所示，带有四分之一光滑圆弧轨道的斜劈A和滑块B、C均静止在光滑水平地面上，斜劈A的末端与水平地面相切。一滑块D从斜劈A的圆弧轨道的最高点由静止释放，滑块D滑到水平地面后与滑块B碰撞并粘在一起向前运动，再与滑块C碰撞又与C粘在一起向前运动。已知斜劈A和三个滑块的质量均为m,斜劈A的圆弧轨道半径为凡重力加速度大小为g。滑块B、C、D均可视为质点，则下列说法正确的是（ ）A.滑块D在圆弧轨道上滑动的过程中，A对D的支持力做功为.与滑块B碰撞前瞬间，滑块D的速度大小为娱无

C,滑块B与滑块C碰撞后的速度大小为工逆3D.滑块D与滑块B碰撞过程中损失的机械能为4【答案】AD【解析】【详解】A.D在A上滑动时，A与D组成的系统水平方向上动量守恒，且系统机械能守恒，则当D滑到水平地面上时mvD-mvA=0且D। 2 । 2mgK=—mv0+—mvK两式联立解得A、D分离时的速度大小为%="=阚即A与D的速度大小相等，方向相反，下滑过程对D由动能定理得1 2W=- —mgR解得W=_gmgR故A正确；D与B碰撞前的速度即为A、D分离时D的速度大小，为廊，故B错误+in)vB=(机+m++in)vB=(机+m+ni)vc则B与C碰撞后的速度大小为故C错误；D与B碰撞过程动量守恒，有则碰撞后B、D整体的速度大小为gR损失的机械能AE=gmv；)-g(m+m)v；计算可得滑块D与滑块B碰撞过程中损失的机械能A£=—mgR故D正确。故选ADo8.如图所示，半径为2L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆区域内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，在小圆与导轨之间的环形区域内存在垂直于纸面向外的磁感应强度大小为28的匀强磁场。现将一长度为"的导体棒置于磁场中，让其一端。点与圆心重合，另一端与圆形导轨良好接触。在。点与导轨间接入一阻值为r的电阻，导体棒以角速度3沿导轨逆时针做匀速圆周运动，其他电阻不计。下列说法正确的是（）A.导体棒。点的电势比A点的电势低.在导体棒的内部电流由A点至。点n72C.在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r的电荷量为竺LrD.在导体棒旋转一周的时间内，电阻，产生的焦耳热为地理辿【答案】AD【解析】【详解】AB.长度为2L的导体棒切割小圆内磁感线产生的感应电动势为:Ei=B(2L)V!=5(2L)根据右手定则知。点的电势比棒上虚线处的电势高，导体棒在小圆与导轨之间的环形区域切割磁感线产生的感应电动势为:2La）+3La）,E2=2BL =5BcoL2,2根据右手定则知，4点的电势比棒上虚线处的电势高，因E《E2,对比可知，。点的电势比A点的电势低，在导体棒的内部电流由。点至A点，故A正确，B错误;C.导体棒旋转切割磁感线时，电路中电流为:E2-E}_38(01?周期为:2兀

T=—

co在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻r的电荷量为：,6乃8产q=It= ,r故C错误；D.在导体棒旋转一周的时间内，电阻r产生的焦耳热为：Q=PrT= ,r故D正确。故选ADo三、非选择题（共60分，其中9、1（）题为填空题，11、12为实验题，13-15为计算题。考生根据要求作答）.动车组进站时的鸣笛声较静止时更为尖锐，其原因是：列车驶向人时，单位时间人接收的声波数（大于/等于/小于）列车静止时的，导致人接收到声音的（频率/周期/波长）变大。【答案】 ①.大于②.频率【解析】【详解】根据多普勒效应可知，列车驶向人时，单位时间人接收的声波数大于列车静止时的，导致人接收到声音的频率变大。.蛟龙号潜水器携带了一个水压测量仪，其应用简化图如图，水压测量仪内封闭一定质量的理想气体，轻质活塞可自由移动，整个仪器由导热材料制作。则在蛟龙号潜水器缓慢下潜过程，设海水温度保持不变，对水压测量仪内封闭的气体，压强（填“增大”“减小”或“不变”）；（填“吸收”“放出”或“不吸也不放”）热量。海平面【答案】 ①.增大②.放出【解析】【详解】［1H2］对水压测量仪内封闭的气体，随着潜入深度的增加，则压强增大；体积减小，外界对气体做功，因温度不变，则内能不变，则气体放出热量。.某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式，滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力尸的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d,与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度。、旋转半径为R,每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力尸和角速度。的数据。（1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为加，则角速度。=:（2）以尸为纵坐标，以（填“a/2”或“工”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；若所得图像斜率为则滑块的质量为（用所测物理量k、d、R、3表示。）【答案】0.— ②.上③心MR △/ d2【解析】【详解】（1）［1］物体转动的线速度为dv=一Ar

解得co=（2）[2]根据向心力公式可知解得co=（2）[2]根据向心力公式可知联立解得V~RdR\tF=inarRF=m-RAt故以一】为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线;⑶图像斜率kR加=-Td212.半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器:（1）利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值Rn,其阻值约几十千欧，实验室提供以下器材:直流电源：E=3V；电流表A（量程250pA,内阻约为50。）电压表V（量程3V,内阻约为20k。）滑动变阻器R（阻值0~100Q）为了提高测量的准确性，开关Si应接（选填“1”为了提高测量的准确性，开关Si应接（选填“1”或“2”），开关S2应接.（选填甲（2）通过多次实验测得其阻值Rn随压力厂变化的关系图像如图乙所示;（3）利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进行分拣，图中Rn为压力传感器，”为滑动变阻器，电源电压为6V（内阻不计）。分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上，。8为一个可绕。转动的杠杆，下端有弹簧，控制电路两端电压小于3V时，杠杆0B水平，物体水平通过进入通道1,当控制电路两端电压大于3V时，杠杆的B端就会被吸下，物体下滑进入通道2,从而实现分拣功能。若R'调为30kC,取重力加速度g=10m/s2,该分拣装置可以实现将质量超过kg的物体进行分拣（保留2位有效数字），若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣，应将R'调成kC（保留3位有效数字）。【答案】 ①.2 ②.3 ③.0.14 26.0【解析】【详解】（1）[1]Rn的阻值约几十千欧，因此有Rn>J/?a-=,50X20X1（）3c=]oooq为了提高测量的准确性，开关Si应该接2。⑵实验需要测量多组数据，且电压从零开始变化，实验时滑动变阻器用分压方式接入电路，因此开关S2接3。（3）[3]由题意可知，当控制电压等于3V时，控制电路的电流为4=4=3R'30xl03A=1x10-4A压力传感器上的电压为3V,压力传感器的电阻值为Ur 3 4&=。=—rQ=3xlO4Q'I1x10^*由图乙可知传感器上的压力1.40N,物体质量为0.14kg,因此由压力传感器的特点可知，该分拣装置可以实现将质量超过0.14kg的物体分拣。[4]若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣，由以上计算分析可知，当物体质量为0.20kg时，由图乙可知，压力传感器的电阻值为26.0kQ,因此应该将N调成26.0k。时，当质量超过0.20kg的货物，压力传感器的电阻值小于26.0kC,控制电路两端电压大于3V,货物实现分拣。13.C919客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的干线喷气式客机。已知C919是双发(拥有两台LEAP-1C涡扇发动机)窄体客机，空重m=4x|(rkg,起飞过程从静止开始滑跑，当位移达x=640m时，达到决断速度匕=80m/s(若放弃起飞，飞机则会冲出跑道)。设飞机受到的风阻Z)=0.1v2,摩擦力恒为3388N,飞机做匀加速直线运动，若飞机加注5000kg燃油，求滑跑过程中(g取10m/s2)(1)飞机滑跑时加速度大小(2)达到决断速度时单个发动机产生的推力大小(3)已知厦门高崎机场跑道长度为3400m,某次实验飞机藜事(含航油)为104kg,起飞加速度为3m/s2.飞机全功率减速的总阻力恒为1(/n。试计算决断速度匕'(最后结果可用根号表示)。【答案】(1)5m/s2；(2)114514N；(3)4^/5Tom/s【解析】【详解】(1)根据v2—Vq=2ax得V2 ,2a=—=5m/s

2x(2)根据牛顿第二定律2F-f-f0=(m+m')a得F=114514N(3)飞机总质量5x1(/kg,故减速加速度，f'IO',2c,2a= = 7mzs=2m/s~m-\-m 4xl04+104设飞机恰好运动到跑道头，则加速过程运动距离为右，减速过程运动距离为右，有4+4=3400m根据V12-0=2aLi0-v[2=2a'L2解得V,=J8160mzs=44510m/s14.如图，长5m、质量2kg的长木板B静止在水平面上，质量2kg的小滑块A(可视为质点)静止在木板左端，滑块与木板间的动摩擦因数为0.5,木板与水平面间的动摩擦因数为0.2。某时刻起，给滑块施加一大小20N、方向与木板成。角的恒定拉力下作用，滑块到达木板的中点时撤去此力。已知重力加速度大小为10m/s?，sin8=0.8。求(1)滑块的最大速度；(2)木板运动的时间。【答案】(l)5m/s；(2)1.25s【解析】【分析】【详解】(1)滑块在拉力作用下加速运动，设其加速度为明「根据牛顿第二定律FcosO-=maM工=从(町g_尸sin〃)此过程中，木板与水平面间的摩擦力f2=//,(+m,g-Fsin0)解得于、—2N力=4.8NaAI=5m/s2由于工〈人，所以木板不动。撤去拉力时，滑块的速度最大=2"ai万代入题给数据解得vm=5m/s(2)撤去产后，滑块与木板间摩擦力人,滑块减速、木板加速滑块的加速度大小aA2=〃店=5m/s2木板的加速度仰2•A-Z^(^g+Sg)=gB2aB2=lm/s2设再经过J时间滑块与木板速度相同%=%-*2=诙2/2解得TOC\o"1-5"\h\z5 5,「2=/ v(i51=-m/s设此过程中滑块在木板上滑过的长度为X代入数据解得25 Lx=—m<—12 2滑块未滑离木板，二者一起匀减速至停止。其加速度%=42g=2m/s2该过程的运动时间解得5一s12木板的运动时间15.如图所示为某兴趣小组做电磁驱动和电磁阻尼实验的示意图。分界线PQ将水平面分成左右两部分，左侧平面粗糙，右侧平面光滑。左侧的驱动磁场为方向垂直平面、等间隔交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1.0T,每个磁场宽度均为L：右侧较远处的阻尼磁场为宽度也为L、方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小旦,=后丁。两个完全相同的刚性正方形金属线框"cd和照〃的边长也均为L,已知线框单位长度的质量为加）=1.Okg/m,单位长度的电阻为e=1.0Q/m,线框与PQ左侧粗糙平面间的动摩擦因数〃=0.25。现使驱动磁场以稳定速度vo=12m/s右运动，线框H