2021年福建省泉州市高考物理考前模拟试卷（四）

2021年福建省泉州市晋江市毓英中学高考物理考前模拟试卷

(四)

一、单选题

1.19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使光电效应现象得以完美解释，现有大量处于n=3

激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，下列判断正确的是()

-0.8S

|------------------------------------13.6

A.该氢原子在跃迁过程中能向外辐射两种不同频率的光子

B.能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光

子

C.若氢原子从激发态n=2跃迁到n=l,辐射出的光子一定不能使该金属产生光电效应

D.氢原子从激发态跃迁到基态，核外电子动能减小，电势能增大

2.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距

离为1,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Ax()

B.测得单色光的波长入=_4^_

(n-l)l

C.将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽

D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数

3.为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，快递公司采用无人机配送快递。无人机在某飞

行配送过程中X和竖直向上的速度Vy与飞行时间t的关系如图所示，下列说法正确的是

()

00r：

A.在ti时刻，无人机处于失重状态

B.在t2时刻，无人机上升至最高点

C.在0〜t2内，无人机沿直线飞行

D.在t2〜t3内，无人机做匀变速运动

4.三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平

面垂直，如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为

B()

A.O点处实际磁感应强度的大小为B

B.0点处实际磁感应强度的大小为旄B

C.0点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°

D.O点处实际磁感应强度的方向沿斜面向下

二、多选题

5.火星是太阳系中与地球最为类似的行星，是我国深空探测的第二颗星球。若火星探测器

在距火星表面某高度处绕火星做匀速圆周运动，测得飞行N圈所用时间为to,火星可视

为均匀球体，其半径为R,引力常量为G()

A.火星探测器的线速度大小为经哒

t

IR22

B.火星探测器距火星表面的高度为h=；包______-R

UK2N2

C.火星的第一宇宙速度为匚二

D.火星的平均密度为一工

4兀GR

6.如图所示的电路中，Ro为热敏电阻（温度降低电阻增大），C为平行板电容器，闭合开

关Ki、K2,C中央的带电液滴刚好静止，M点接地，不考虑电源内阻（）

cE

A.液滴可能带正电

B.仅将热敏电阻Ro加热，平行板电容器所带电量增大

C.仅将变阻器R的滑片P向下移动，两极板间的电场强度减小

D.仅断开开关Ki和K2,将下极板向下移动，液滴仍静止

7.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=l.Os时刻的波形图，图乙为参与波动的某

一质点的振动图象，则下列说法正确的是（）

A.该简谐横波的传播速度为4m/s

B.从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C.从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D.乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图象

E.此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度

8.质量均为m的两木块A、B与一劲度系数为k的轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图

所示。现用一竖直向上的恒力F拉动木块A,从木块A开始运动到木块B将要离开地面

的这一过程，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g）

()

A.此过程中A上升的位移为运

k

B.两木块及弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

C.木块B刚要离开地面时，木块A的速度为2楞逾E

D.力F刚作用的瞬间A的加速度为工

m

三、填空题

9.如图所示，用轻绳系住一个匀质大球B,大球和墙壁之间放置-质量为m的匀质小球A,

绳与竖直墙壁之间的夹角为45°,两球心连线与轻绳之间的夹角为

10.一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与I轴平行，已知在状态A时气体

的体积为10LL,变到状态C时气体的压强为Pa.

,,p/xlCPPa

2/':

四、实验题

11.某实验小组同学用如图甲所示的装置做“测量重力加速度”的实验。挡板A和光电门B

安装在铁架台上，调整光电门的位置，使光电门刚好位于挡板的正下方，下落过程中经

过光电门时，光电计时器记录下小球通过光电门时间to

①实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，可知小球的直径D=

②小球下落经过光电门的速度VB=（用字母表示）。

③多次改变AB之间的距离H,重复上述实验，作出」“图线斜率k及小球直径D为己

知量，用这些已知量写出重力加速度的表达式g=。

12.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kQ）,除了Rx,开关S、导线外，还

有下列器材供选用：

A.电压表（量程0〜IV,内阻约为10k。）

B.电压表（量程0〜10V,内阻约为100k。）

C.电流表（0〜1mA,内阻约为30。）

D.电流表（0〜0.6A,内阻约为0.05。）

E.电源（电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计）

F.电源（电动势12V,额定电流2A,内阻不计）

G.滑动变阻器Ro（阻值范围0〜10Q,额定电流2A）

①为使测量尽量准确，电压表选用,电流表选用,电源选用（均填器材

的字母代号）。

②画出测量Rx阻值的实验电路图。

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会其

真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

五、解答题

13.如图所示，足够长、光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角。=37°,其下端连接

一个定值电阻R=0.5。，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场

(其电阻不计)垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向并求导体棒下滑的最大速度；

(2)求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大电功率；

(3)若导体棒从静止加速到v=2m/s的过程中，通过R的电量q=0.2C,求R产生的热

量Qo

14.如图所示，质量为M的平板车P,平板车上有一个质量为m的小物块Q(大小不计)，

系统原来静止在光滑水平地面上。一条不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方

高也为R处(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，且无

机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦

因数为卜I,重力加速度为g,求：

(1)小球与Q碰前的速度大小；

(2)小物块Q离开平板车时，平板车的速度大小。

15.如图所示，一水平宽度为Lo=2每、竖直方向足够长的矩形匀强磁场，其右边界与y

轴重合，水平宽度为L=2.0m,竖直方向足够长旦=5.0Xl（）7c/kg的正电荷从图中的M

m

点以4.0X104m/s的速度射入磁场，速度方向与磁场左边边界之间的夹角为。=30°。若

粒子在磁场中出来时速度方向恰好与X轴平行，然后进入电场。粒子穿过电场后再飞行

了一段时间，忽略粒子的重力，回答下面问题:

（1）求磁场的磁感应强度;

（2）若匀强电场的边界PH与y轴重合，其强度为E=8.0N/C,则粒子轨迹与x轴的交

点到原点0的距离为多少？

（3）现改变电场强度同时改变边界的水平位置，但要求粒子仍然能在电场中有运动，且

粒子在x轴上的落点位置始终与（2）,则此时电场的强度E与JK边界的横坐标x应满足

什么关系？

2021年福建省泉州市晋江市毓英中学高考物理考前模拟试卷

（四）

参考答案与试题解析

一、单选题

1.19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使光电效应现象得以完美解释，现有大量处于n=3

激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，下列判断正确的是（）

-------------------------------------0.85

3----------------------------------I51

----------------------------------3.4

|-----------------------------------13.6

A.该氢原子在跃迁过程中能向外辐射两种不同频率的光子

B.能使某金属发生光电效应的光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光

子

C.若氢原子从激发态n=2跃迁到n=l,辐射出的光子一定不能使该金属产生光电效应

D.氢原子从激发态跃迁到基态，核外电子动能减小，电势能增大

【解答】解：AB、大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时，3f3-1,其中能量

值最大的为从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子，可知能使某金属发生光电效应的

光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=l时辐射的光子；

C、结合能级图可知，根据光电效应的条件可知，辐射出的光子一定不能使该金属产生光

电效应；

D、氢原子从激发态跃迁到基态，动能增大，故D错误。

故选：C»

2.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长.若双缝的间距为d,屏与双缝间的距

离为1,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为（)

B.测得单色光的波长人=4xd

(n-l)l

C.将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽

D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数

【解答】解：A、单色光的双缝干涉条纹是等间距的；

B、第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为且

n-1

则由△xnla可知单色光的波长为：入

d(n-2)l

C、由双缝干涉条纹间距公式△x=L,单缝向双缝靠近时1变小，故C错误；

d

D、由△x=L,1增大则也增大，故D错误。

d

故选：Bo

3.为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，快递公司采用无人机配送快递。无人机在某飞

行配送过程中X和竖直向上的速度Vy与飞行时间t的关系如图所示，下列说法正确的是

()

A.在ti时刻，无人机处于失重状态

B.在t2时刻，无人机上升至最高点

C.在0〜t2内，无人机沿直线飞行

D.在t2〜t3内，无人机做匀变速运动

【解答】解：A、由竖直向上的速度Vy与飞行时间t的关系图可知，在tl时刻，无人机

正竖直方向分运动是在向上加速，无人机处于超重状态；

B、由竖直向上的速度Vy与飞行时间t的关系图可知，在0〜t5内竖直方向分速度一直向

上，所以在t2时刻，无人机仍在上升，故B错误；

C、在t=0时刻，所以合速度沿水平方向，所以合加速度沿竖直方向，合速度与合加速

度不在同一直线上5内，无人机沿曲线飞行；

D,在t2〜t3内水平方向和竖直方向的分加速度都恒定，所以合加速度恒定，故D正确。

故选：D。

4.三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平

面垂直，如图所示。现在使每根通电导线在斜边中点0处所产生的磁感应强度大小均为

B()

A.O点处实际磁感应强度的大小为B

B.0点处实际磁感应强度的大小为正B

C.0点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°

D.O点处实际磁感应强度的方向沿斜面向下

【解答】解：AB、画出三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度并合成如图:

则有B合=4B2+(2B)3=内8,故B正确；

CD、设O点处实际磁感应强度的方向与斜边的夹角为a32%=圆=6

B2B

所以磁感应强度的方向与斜边夹角为a=arctan2,故CD错误。

故选：Bo

二、多选题

5.火星是太阳系中与地球最为类似的行星，是我国深空探测的第二颗星球。若火星探测器

在距火星表面某高度处绕火星做匀速圆周运动，测得飞行N圈所用时间为to,火星可视

为均匀球体，其半径为R,引力常量为G（）

A.火星探测器的线速度大小为生飒

t

IR22

B.火星探测器距火星表面的高度为h=；为_____-R

V47T2N2

C.

D.火星的平均密度为

4兀GR

【解答】解：A、设火星探测器在h高度处绕火星做匀速圆周运动

做匀速圆周运动的周期为：T=&

N

火星探测器匀速飞行的速度为：

丫=2兀（R+h）=2兀（R+h）N,故A错误。

Tt

B、设火星质量为M,根据万有引力提供向心力得:

Mm=nA孚＜R+h)①

(R+h)5Tj

对火星探测器在火星表面，根据探测器受到的万有引力等于重力得：

G蛔=mgc②

尺2mg0

kR2T8]R2t6

联立①②解得：h=：为_____-R=?P_____,故B正确。

V4兀2v4TT2N4

C、火星的第一宇宙速度是物体在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速度

gMm

R2

联立②③解得：v=J彳，故C正确。

D、由②解得：M=S°R.

G

根据密度公式得:

2

g6R

P=1U_故D错误。

V4兀R44兀GR

-3~

故选：BC。

6.如图所示的电路中，Ro为热敏电阻（温度降低电阻增大），C为平行板电容器，闭合开

关Ki、K2,C中央的带电液滴刚好静止，M点接地，不考虑电源内阻（）

A.液滴可能带正电

B.仅将热敏电阻Ro加热，平行板电容器所带电量增大

C.仅将变阻器R的滑片P向下移动，两极板间的电场强度减小

D.仅断开开关K1和K2,将下极板向下移动，液滴仍静止

【解答】解：A、由图可知，电场强度方向向下，则电场力方向向上，故A错误;

B、仅将热敏电阻Ro加热，热敏电阻阻值减小，由公式Q=CU可知，故B正确；

C、仅将变阻器R的滑片P向下移动，则电容器两端的电压增大可知，故C错误；

d

D、仅断开开关Ki和K3,电容器所带电荷量不变，将下极板向下移动，则电容器的电容

减小C露、c="和得E用兀kQ

U4兀kdd2s

可知，板间电场强度不变，故D正确；

故选：BD。

7.图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=l.Os时刻的波形图，图乙为参与波动的某

一质点的振动图象，则下列说法正确的是（）

A.该简谐横波的传播速度为4m/s

B.从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C.从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D.乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图象

E.此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度

【解答】解：A、由甲图可得：入=4m,所以该简谐横波的传播速度为：v=上，故A正

T

确。

B、t=2s=5T,经过2秒，故B错误。

C、简谐横波沿x轴正向传播，而P点直接向下运动。故C正确。

D、由乙图知t=0时刻质点的位移为5,与甲图x=2m处t=0时刻的状态相同。故D正

确。

E、质点越靠近平衡位置速度越大，故E错误。

故选：ACDo

8.质量均为m的两木块A、B与一劲度系数为k的轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图

所示•现用一竖直向上的恒力F拉动木块A,从木块A开始运动到木块B将要离开地面

的这一过程，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g）

（）

A.此过程中A上升的位移为运

k

B.两木块及弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

C.木块B刚要离开地面时，木块A的谏唐为2」（F-mg）g

D.力F刚作用的瞬间A的加速度为工

m

【解答】解：A、力F作用前i=胆。木块B将要离开地面时2=胆，故此过程中A上

kk

升的位移为X=X7+X2=2型，故A正确；

k

B、在这过程中，则两木块及弹簧组成的系统的机械能一直增加;

C,设木块B刚要离开地面时。因为X8=X2,所以初末状态弹簧的弹性势能相等，此过

程中弹力做功为零，由动能定理得Fx-mgxn/mv2

解得丫=2楞35,故C正确；

D、力F刚作用的瞬间A的合力等于F£,故D正确。

m

故选：ACDo

三、填空题

9.如图所示，用轻绳系住一个匀质大球B,大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球A,

绳与竖直墙壁之间的夹角为45°,两球心连线与轻绳之间的夹角为15°Fmg，大

【解答】解：设绳子拉力为F,墙壁支持力为N,大球B的质量为mi,将两个球作为一

个整体进行受力分析，如图1所示6)gtan45°=(m+mi)g,

对小球进行受力分析，如图2所示加mg

联立得：(m+mi)g=&mg

解得m2=(«T)m。

10.一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体

的体积为10L30L,变到状态C时气体的压强为3.20X105Pa.

.p/xio^Pa

2/'；

“；

____.I.♦rT

?5RODl,J

【解答】解：状态B变到状态C的直线通过(OK,OPa)所以BC直线表示等容变化，

BC直线反向延长线通过点(273K,4X105Pa)

根据气体方程FE=C研究得

T

变到状态B时气体的温度是8I9K,

AB段与t轴平行，表示的是等压变化，

根据气体方程FE=C研究得

T

变到状态B时气体的体积为30L,

根据气体方程F1=C研究B-C得

T

变到状态C时气体的压强为§°。+273x3Xl()4pa=3.20X105Pa

819

故答案为：30,5.20X105

四、实验题

11.某实验小组同学用如图甲所示的装置做“测量重力加速度”的实验。挡板A和光电门B

安装在铁架台上，调整光电门的位置，使光电门刚好位于挡板的正下方，下落过程中经

过光电门时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t。

乙

①实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，可知小球的直径D=8.90

mm。

②小球下落经过光电门的速度VB=_D_（用字母表示）。

t

③多次改变AB之间的距离H,重复上述实验，作出工，图线斜率k及小球直径D为已

t2

2

知量，用这些已知量写出重力加速度的表达式g=_号

【解答】解：①由图示可知，游标尺是20分度，根据游标卡尺示数=主尺读数+游标尺

读数；

②在极短时间内，平均速度可替代瞬时速度，那么小球经过光电门时的速度：VB=D；

t

③小球减小的重力势能：△Ep=mgH,

小球增加的动能：△EkuLnv=Jim（―7,

22t

由机械能守恒定律得：mgH=lm（。6

2t

整理得：1_=至H,

t2D2

则上-H图象的斜率；k=2左；

t5D2

因此重力加速度的表达式为：g="

2

故答案为：①8.90；②③地_。

t2

12.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10k。），除了Rx,开关S、导线外，还

有下列器材供选用：

A.电压表（量程0〜IV,内阻约为10k。）

B.电压表（量程0〜10V,内阻约为100k。）

C.电流表（0〜1mA,内阻约为30Q）

D.电流表（0〜0.6A,内阻约为0.05。）

E.电源（电动势1.5V,额定电流0.5A,内阻不计）

F.电源（电动势12V,额定电流2A,内阻不计）

G.滑动变阻器Ro（阻值范围0〜10C,额定电流2A）

①为使测量尽量准确，电压表选用，电流表选用C,电源选用F（均填器材

的字母代号)。

②画出测量Rx阻值的实验电路图。

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会大

于其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。

【解答】解：①由于电阻较大，为了得到较大的便于测量的电流；故电压表选取量程为0〜

10V的电压表BJL=——12——A=1.6义10-3A=1.5mA,则电流表选取量程为0〜1mA

Rx10X133

的电流表C；

②由题意可知，待测电阻阻值远大于电流表内阻，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻

值，实验电路图如图所示；

③本实验采用电流表内接，实验误差是由于电流表的分压造成的，待测电阻测量值Rx=

旦偏大。

I

故答案为：①B；C；F②如图所不。

五、解答题

13.如图所示，足够长、光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角。=37°,其下端连接

一个定值电阻R=0.5C,其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场

(其电阻不计)垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放2,sin37。=0.6,cos37。=0.8。

(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向并求导体棒下滑的最大速度；

(2)求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大电功率；

(3)若导体棒从静止加速到v=2m/s的过程中，通过R的电量q=0.2C,求R产生的热

量Q»

B

b

【解答】解：(1)由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由b到a；

最大速度时，合力为零安=B1L

闭合电路欧姆定律可得：1=旦三

R

解得最大速度为：v=3m/s；

(2)当速度最大时，感应电流最大，根据电功率的计算公式可得：

P=[2R=(BLV)6

R

代入数据解得：P=0.18W；

(3)根据电荷量的计算公式有：口=11=2±=旦这

RR

可得该过程中移动的位移为：x=lm,

2

根据功能关系可得R产生的热量为：Q-mgxsin0--1mv,

代入数据解得：Q=3.04J。

答：(1)金属棒下滑过程中产生的感应电流方向由b到a,金属棒下滑的最大速度为3m/s；

(2)ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大电功率为0.18W；

(3)R产生的热量为8.04W。

14.如图所示，质量为M的平板车P,平板车上有一个质量为m的小物块Q(大小不计)，

系统原来静止在光滑水平地面上。一条不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方

高也为R处(大小不计)。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，且无

机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦

因数为中重力加速度为g,求：

(1)小球与Q碰前的速度大小；

(2)小物块Q离开平板车时，平板车的速度大小。

【解答】解：(1)设小球与Q碰前的速度为vo,

小球下摆过程，对小球mgR(l-cos60°)=i|-invQ-0

解得：或

(2)小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无机械能损失，

则小球与Q碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，

设碰撞后小球的速度为V8,碰撞后Q的速度为V2,

由动量守恒定律得：mvo=mv5+mv2

由机械能守恒定律得：Q=^-mv?+4-IUV4

bu/iz**

解得:vi=5,V2=vo>

Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，设平板车的速度大小为v,

小物块Q在平板车P上滑动的过程系统动量守恒，以向右为正方向，

由动量守恒定律得：mv3=mX2v+Mv

由题意可知：M=4m

解得：丫=运

6

答：(1)小球与Q碰前的速度大小是J而；

(2)小物块Q离开平板车时，平板车的速度大小是返R。

6

15.如图所示，一水平宽度为口)=2后!、竖直方向足够长的矩形匀强磁场，其右边界与y

轴重合，水平宽度为L=2.0m,竖直方向足够长&=5.0Xl()7c/kg的正电荷从图中的M

m

点以4.0X104m/s的速度射入磁场，速度方向与磁场左边边界之间的夹角为。=