2022年福建省福州市师范大学文博附属中学高三物理模拟试卷含解析

2022年福建省福州市师范大学文博附属中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块B，B与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉B，使之匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．下列关于A、B物体相互间作用力的描述正确的有()．A．B给A的作用力大小为mg－FB．B给A摩擦力大小为FC．地面受到的摩擦力大小为FcosθD．地面受到的压力大小为Mg＋mg－Fsinθ参考答案：CD2.（单选）如图所示质量相同的木块A、B用轻弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于自然状态，现用水平力F向右推A，则从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法中正确的是(C)A．两物块速度相同时，加速度aA=aB

B．两物块速度相同时，加速度aA＞aBC．两物块加速度相同时，速度D．两物块加速度相同时，速度参考答案：两物块加速度相同时，速度；两物块速度相同时，加速度aA〈aB

，故C对。3.新能源汽车近几年发展非常迅速，下表是某品牌电动汽车相关参数。请根据相关参数判断以下哪些说法正确：(假设汽车以30m/s匀速行驶时的阻力为车重的0.05倍，汽车电能转化为有用功的效率为80%，重力加速度g取10m/s2)A.汽车在0~30m/s的加速过程中的平均加速度大小为6m/s2B.汽车刹车由30m/s减速到0所用时间最短为1sC.当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为75kwD.当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车的续航里程(最大行驶距离)约为216km参考答案：AD【详解】汽车在0~30m/s的加速过程中的平均加速度大小为，选项A正确；因制动最短距离为30m，可知汽车刹车由30m/s减速到0所用时间最短为，选项B错误；当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为，选项C错误；根据，则当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车的续航里程(最大行驶距离)约为，选项D正确.4.（单选）如图所示为嫦娥一号、二号卫星先后绕月做匀速圆周运动的示意图，“嫦娥一号”在轨道I上运行，距月球表面高度为200km；“嫦娥二号”在轨道II上运行，距月球表面高度为100km。根据以上信息可知下列判断不正确的是A．“嫦娥二号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率B．“嫦娥二号”的运行周期大于“嫦娥一号”的运行周期C．“嫦娥二号”的向心加速度大于“嫦娥一号”的向心加速度D．“嫦娥二号”和“嫦娥一号”在轨道上运行时，所携带的仪器都处于完全失重状态参考答案：B5.小明每天骑车上学，若他在某段路上做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝3t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点（）A、第1s内的位移是3mB、前2s内的平均速度是5m／sC、任意相邻1s内的位移差都是1mD．任意1s内的速度增量都是2m／s参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．7.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.4g，所使用的打点计时器的交流电频率=50Hz。其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m

D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，回答以下问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）。（2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。（3）某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图像（如图），造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________，由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________，其大小是___________。

参考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘重力；

0.078.如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的AB水平表面是粗糙的，与水平方向夹角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受挤压时，其示数为正值；当力传感器被拉伸时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中力传感器记录到的力﹣时间关系图线F﹣t图如图（b）所示，设滑块通过B点前后速度大小不变．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）则滑块C的质量为2.5kg，它在木块上运动全过程中损失的机械能为40J．参考答案：解：（1）分析滑块在斜面上的受力，可知物体受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛顿第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通过图象可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s由运动学公式得：L=a1t12==3m滑块对斜面的压力为：N1′=mgcosθ木板对传感器的压力为：F1=N1′sinθ由图象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=6×1=6m/s由图象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案为：2.5，409.（6分）核能是一种高效的能源。①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是

。②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了

射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了

射线的辐射。参考答案：混凝土、β、γ10.参考答案：11.一列简谐波波源的振动图象如图所示，则波源的振动方程y=

cm；已知这列波的传播速度为1.5m/s，则该简谐波的波长为

m。参考答案：；3试题分析：从振动图象可知，，角速度，振幅A=20cm振动方程，根据考点：考查了横波图像，波长、波速及频率的关系【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息，以及熟练掌握公式、，难度不大，属于基础题．12.如图所示甲为用干涉法检查平面平整程度装置。如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是________（凹下或凸起）；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将________（变密或变疏）；若仅减小薄片的厚度，干涉条纹将________（变密或变疏）。参考答案：

(1).凹下

(2).变密

(3).变疏【详解】薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜与后面的空气膜厚度相同，知该处凹下；增大光的频率，则波长变短，由可知，干涉条纹将密，若仅减小薄片的厚度即减小，干涉条纹将变疏。13.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（8分）实验室新进一批毫安表，量程为10mA内阻为50Ω.实验室备有下列器材：标准毫安表两只，记作mA1和mA2，量程分别为50mA和15mA(内阻均约30Ω左右)；标准变阻箱三只R1，R2，R3，最大阻值分别为9999.9Ω，999.9Ω和99.9Ω;滑动变阻器两只R4和R5，全电阻分别为100Ω和1000Ω；1.5V干电池4节；电键1只;导线若干。请用上述器材对新进毫安表进行校对,以检测表的质量，请设计合理的校对电路，并且使调节尽可能方便,将设计的电路图画在下面方框图中，注明所用器材的标号，并用细线代替导线将右边的实物连接成实验电路。

参考答案：答案：原理图和实物图各占4分。

解析：由于是对毫安表进行校对，所以标准表和待校表应串联连接；校准电表应从零刻度开始到满偏，所以滑动变阻器应采用分压接法；在分压接法中，负载电阻是滑动变阻器的几倍时，滑动变阻器才能起到均匀调节的作用，并易于操作，所以在两表上还应串联一只变阻箱以增大负载电阻。待校电表的量程为10mA，即电路中最大电流为10mA，因此选择15mA的标准表，若选全用电阻为1000的滑动变阻器，则根据分压电路中负载电阻与滑动变阻器全电阻的关系，应选最大电阻为9999.9的变阻箱，且变阻箱的电阻至少应调到1000以上，此时无论怎样调节滑动变阻器均不能使待校电表满偏，所以应选用电阻100的滑动变阻器，这样再选用最大电阻为999.9的变阻箱，且调到电阻在400—500之间为宜，又保证调节滑动变阻器起到均匀调节的作用。15.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep=1.88J，动能增加量△Ek=1.84J（结果取三位有效数字）；（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是图2中的A．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．.专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：该实验的原理是验证物体下降的距离从O点到B点，动能的增加量和重力势能的减小量是否相等．根据△Ep=mg△h求重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量．解答：解：（1）因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．（2）重物重力势能的减少量△Ep=mg△h=9.80×0.192=1.88J．B点的速度=1.92m/s，则B点的动能=1.84J．所以动能的增加量△Ek=1.84J．（3）根据mgh=得，，即与h成正比．故A正确．故答案为：（1）B（2）1.881.84（3）A点评：解决本题的关键知道验证机械能守恒定律的实验原理，掌握重力势能减小量和动能增加量的求法．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（l，0）点有一个质量为m，电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B（0，-l）点，（不计重力作用）．求：（1）粒子的初速度v0的大小；（2）当粒子到达B点时的速度v的大小．参考答案：17.如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能．参考答案：解：（1）设滑块第一次滑至C点时的速度为vC，圆轨道C点对滑块的支持力为FN由P到C的过程：mgR=mC点：FN﹣mg=m解得FN=2mg

由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力大小F′N=2mg，方向竖直向下

（2）对P到C到Q的过程：mgR（1﹣cos60°）﹣μmg2R=0解得μ=0.25（3）A点：根据牛顿第二定律得mg=mQ到C到A的过程：Ep=m+mg2R+μmg2R

解得：弹性势能Ep=3mgR答：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力是2mg；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数是0.25；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能是3mgR．【考点】动能定理的应用；牛顿第三定律；机械能守恒定律．【专题】动能定理的应用专题．【分析】（1）由P到C的过程根据动能定理求解滑至C点时的速度，根据牛顿第二定律求解（2）对P到C到Q的过程根据动能定理求解动摩擦因数μ（3）Q到C到A的过程根据能量守恒求解．18.如图甲所示，两平行金属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）．以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间．已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l．电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力．(1)求交变电压的周期T和电压U0的大小；(2)在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值；(3)求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的关系式．参考答案：（1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动4l=v0nT