【物理】福建省福州市2022届高三下学期5月模拟考

福建省福州市2022届高三下学期5月模拟考试理综物理试题1.在物理学发展过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素C.密立根通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷D.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学同样适用于微观粒子和高速运动物体【答案】B2.如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是A.过网时球1的速度小于球2的速度B.球1的飞行时间大于球2的飞行时间C.球1的速度变化率不等于球2的速度变化率D.落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率【答案】D【解析】试题分析：本题考查的是平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，球1和球2平抛运动的高度相同，所以运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的初速度大于球2的初速度，故选项A、B都错误；因为平抛运动的加速度不变，都为g，根据，在相同的时间里球1和球2的速度变化率相等，故选项C正确；落台时，根据功率，由于时间相等，则竖直分速度相等，所以重力的瞬时功率相等，故选项D正确．所以本题正确选项为CD。3.某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为Ek，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为A.B.C.D.【答案】D【解析】在卫星做圆周运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，所以卫星动能为，根据题意可知，，联立解得，D正确．【点睛】此题的关键要结合动能的表达式，由万有引力提供圆周运动向心力分析求解线速度与半径的关系，由动能关系得出半径与动能的关系．4.如图所示，A处固定一带负电的点电荷，B为带电微粒，B静止于A的正上方。现让B在竖直向上的外力作用下向上做匀速直线运动。用E表示B的机械能（以A所在位置为重力势能参考面）、EP表示B的电势能（设无穷远处电势为零）、F表示竖直向上的外力，它们随运动的时间t和离起始位置的距离x的变化图象正确的是：A.B.C.D.【答案】C【解析】刚开始B静止于A上方，说明受到的竖直向下的重力和电场力平衡，故B带负电，电场力方向竖直向上，因为微粒做匀速直线运动，故有，除了重力以外的力做功多少等于物体机械能变化，电场力和外力F都做正功，所以机械能增加（mgh表示开始时微粒具有的重力势能），其中mgh，都为定值，所以E-x和E-t图线都为倾斜的直线，AB错误；过程中电场力做正功，电势能减小，有，并且B距A的距离越来越远，电场强度越来越小，受到的电场力越来越小，即图线的斜率越来越小，C正确；因为，即，解得，不是通过原点的曲线，D错误．5.如图所示，正方形与圆位于同一平面内，正方形的中心与与圆的圆心重合于O点，ab、cd分别是正方形两条边的中垂线，M、N为圆周上的点，正方形四角有等量点电荷。则下列说法正确的是A.M、N两点的电场强度与电势均相同B.虚线圆周为电场的一条等势线C.若将一正电荷从M点沿直线运动到O点，则该正电荷受到的电场力一直减小D.若将一负电荷从M点沿折线M→O→N运动到N点，则电场力始终不做功【答案】D【解析】试题分析：可以先画出电场线，如图所示：M点场强向上，N点场强向左，不同，故A错误；电场线与等势面垂直，在M、N点的电场线与圆不垂直，故虚线圆周不是等势线，故B错误；若一正电荷从M点沿直线运动到O点，当左侧两个电荷单独存在时，电场力先增加后减小；当右侧两个电荷单独存在时，电场力是逐渐增加；由于左侧两个电荷较近，故电场力的合力应该是先增加后减小，故C错误；当左侧两个电荷单独存在时，cd是等势线，当右侧两个电荷单独存在时，cd还是等势线，故四个电荷同时存在时，cd依然是等势线；当上面两个电荷单独存在时，ab是等势面，当下面的两个电荷单独存在时，ab依然是等势面，故四个电荷同时存在时，ab必然是等势线；故将某一负电荷从M点沿折线M→O→N运动到N点，电场力始终不做功，故D正确；故选D。考点：等势线；电势及电势能【名师点睛】本题关键是将四个电荷进行分组，分为两组等量异号电荷进行分析，电场强度的叠加符合平行四边形定则，而电势的叠加是代数和。6.在光电效应实验中，同一实验装置（如图a）分别在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图b所示。下列说法正确的是A.乙光的频率小于甲光的频率B.甲光的波长大于丙光的波长C.乙光与丙光的光强度相同D.乙光对应的光电子最大初动能等于丙光对应的光电子最大初动能【答案】BD【解析】乙丙两个的遏止电压相等，且大于甲光的遏止电压，根据，知乙丙两光照射产生光电子的最大初动能相等，大于甲光照射产生的光电子最大初动能。根据光电效应方程，逸出功相等，知乙丙两光的频率相等，大于甲光的频率，甲光频率小，则波长长，A错误BD正确；乙光照射产生的饱和电流大于丙光的，则乙光的强度大于丙光，C错误．【点睛】根据结合遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，结合光电效应方程比较入射光的频率，根据饱和电流的大小比较光的强度．7.如图所示，平面为光滑水平面，现有一长为宽为的线框在外力作用下，沿正轴方向以速度做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度（式中为已知量），规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为,时刻边恰好在轴处，下列说法正确的是A.外力为恒力B.时，外力大小C.通过线圈的瞬时电流D.经过，线圈中产生的电热【答案】BC【解析】由于磁场是变化的，故切割产生的感应电动势也为变值，安培力也会变力；故要保持其匀速运动，外力F不能为恒力，A错误；时，左右两边的磁感应强度均为，方向相反，则感应电动势，拉力等于安培力即，B正确；由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为；瞬时电动势，瞬时电流，C正确；由于瞬时电流成余弦规律变化，故可知感应电流的有效值，故产生的电热，D错误．8.如图所示，在平行板电容器极板间有电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2，在其右侧有一边长为L的正三角形匀强磁场，磁感应强度为B2，方向垂直纸面向里，磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列说法正确的是A.v0一定等于B.在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足C.质量的粒子都能从ac边射出D.能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同【答案】ABC【解析】当正粒子向右进入复合场时，受到的电场力向下，洛伦兹力方向向上，如果大小相等，即，解得，就会做匀速直线运动，A正确；正粒子向上偏转是因为向上的洛伦兹力大于向下的电场力，即，B正确；设质量为的粒子的轨迹刚好与bc边相切，如图所示，由几何关系得，而，解得，所以的粒子都会从ac边射出，C正确；质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，D错误．【点睛】粒子在加速电场中，电场力做功，由动能定理求出末速度v；粒子从进入磁场到从AP间离开，根据半径公式，周期公式结合几何关系即可求解；粒子从进入磁场到从AP间离开，画出运动轨迹，找出临界状态，根据半径公式结合几何关系即可求解．9.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动。（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEP=__________，在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEP，则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给字母表示)（2）按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出v2—d图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g＝____________m/s2。【答案】(1).(2).【解析】（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

滑块通过光电门B速度为；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为；系统的重力势能减少量可表示为：；（2）根据系统机械能守恒有，则，则图象图线的斜率，由图象可知，则有，代入数据得．【点睛】由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度；根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量；根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小．此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键．10.下图为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。（1）已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1=______Ω，R2=______Ω。（2）现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为mA、mA、mA、mA、mA、mA。电池的电动势为V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为__________Ω的电阻，R应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用如下图所示的电路可以判断出损坏的电阻。下图中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为下左图虚线框内的电路。则下右图中的d点应和接线柱______（填“b”或“c”）相连。【答案】(1).1535(2).3003000(3).C【解析】试题分析：（1）使用a、b接线柱时，，使用a、c接线柱时，，解得：R1=15Ω，R2=35Ω；（2）改装后电流表内阻：，R0作为保护电阻，电流最大时，电路总电阻约为：，R0=R-r-RA=500-33-150=317Ω，则应R0选300Ω；电路电流最小时：，则滑动变阻器应选择3000Ω的．（3）由图示电路图可知，图中的d点与接线柱c相连时，闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1，若电表指针不动，则损坏的电阻是R2；考点：电表的改装11.如图所示，水平面AB与水平皮带BC平滑相切，右端有一个半径为R的光滑1/4圆弧CD与皮带水平相切．AB段和BC段的动摩擦因数均为μ＝，图中AB＝BC＝R＝，物体P和Q的质量均为m＝1kg(可看成质点)，皮带顺时针转动，皮带速率恒为v＝2m/s．现给静止在A处物体P一个水平向右的初速度v0＝m/s，一段时间后与静止在B处的物体Q发生正碰并粘在一起，以后粘合体沿圆弧向上运动。取g＝10m/s2．（1）求物体P运动到B点与物体Q碰撞前的速度v1；（2）当粘合体第一次到达传送带末端C点时的速度v2；（3）通过计算判断粘合体能否到达D点？【答案】（1）(2)（3）可以【解析】（1）由A到B过程，由动能定理得，解得；（2）P与Q在B处相碰，由动量守恒定律得，解得；粘合体由B到C过程由动能定理得，解得；（3）粘合体由C到D过程，由机械能守恒定律得：，解得：，所以，粘合体恰好可以到达D点。12.如图，在竖直平面内有两条间距为L的足够长的平行长直金属导轨，上端接有一个阻值为R的电阻和一个耐压值足够大的电容器，电容器的电容为C，且不带电。质量为m的导体棒ab垂直跨在导轨上，接触良好。导轨所在空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。S为单刀双掷开关。现将开关S接1，由静止释放导体棒ab。已知重力加速度为g，不计导轨和导体棒的电阻，不计一切摩擦。(1)当金属棒向下运动的速度为v1时，电容器所带的电量q；(2)求导体棒ab下落h高度时的速度大小v2；(3)当速度为v2时迅速将开关S接2，请分析说明此后导体棒ab的运动情况；并计算导体棒ab在开关接2后又下落足够大的高度H的过程中电阻R上所产生的电热Q。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）金属棒向下以速度为v1切割磁感线产生的感应电动势电容器所带电荷量（2）设在时间内，金属棒速度变化为，金属棒产生的感应电动势变化电容器两极板电压变化电容器所带电荷量变化金属棒中的电流对金属棒，由牛顿第二定律有：联立解得可以看出加速度与时间无关，说明金属棒做匀加速直线运动，设金属棒沿导轨向下运动h时的速度为v2，由解得(3)此时迅速将开关S接2。若重力大于安培力，则棒先做加速运动后做匀速运动；若重力等于于安培力，则棒做匀速运动；若重力小于安培力，则棒先做减速运动后做匀速运动。因为最后匀速，所以由平衡条件解得对导体棒在该过程使用动能定理：故此过程中电阻R上产生的电热：13.下列说法正确的是_______.A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动C．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故D．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E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果【答案】ADE【解析】空中的小雨滴呈球形是表面张力形成的原因，液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，A正确；浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的热运动，它无法反映花粉分子的运动，B错误；高原地区水的沸点较低，这是高原地区压强较低的缘故，与温度无关，C错误；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，D正确；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果，故E正确．14.如图所示，结构相同的绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的倍。设环境温度