福建省漳州市2021届高三毕业班适应性测试（一）物理试题 Word版含答案

福建省漳州市2021届高三毕业班适应性测试（一）物理试题 Word版含答案

第 1 页 共 14 页 漳州市 2021 届高三毕业班适应性测试（一） 物理试题 （考试时间：75 分钟，满分：100 分） 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题 第Ⅰ卷（选择题 34 分） 一、选择题：本题共 10 小题，共 34 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一项符合题目要求，每题 3 分；第 7～10 题有多项符合题目要求，全部 选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1．为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行试验， 小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时 B 球被松开，自由下 落，关于该实验，下列说法中正确的是 A．两球的质量应相等 B．应听到两次撞地声音 C．应改变装置的高度，多次实验 D．该实验同时能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动 2．如图是某原子的部分能级示意图，a、b、c 为原子发生的三种跃迁，发出三种不同波长 的光 a 、 b 、 c ，E1、E2、E3 分别表示三个对应能级，且 2 1 n EEn  ，E1<0，则 A． a ＞ b ＞ c B． cba   C．E1＜E2＜E3 D． 1 2 3E E E  3．在均匀介质中 x=12 m 处有一波源做简谐运动，其表达式为 5sin( )2y t ，它在介质中 形成的简谐横波沿 x 轴负方向传播，某时刻波刚好传播到 x=4 m 处，波形图像如图所示， 则 A．该波波速为 1 m/s B．此后 M 点经 2 s 第一次到达 y = -3 m 处 C．波源开始振动时的运动方向沿 y 轴负方向 D．M 点在此后第 3 s 末的振动方向沿 y 轴负方向 A B n 3 2 1 E E3 E2 E1 a b c 8 /mx m/y O 124 M 5 5- 3 3- 第 2 页 共 14 页 4．如图，光滑球体夹在竖直墙和斜面体之间保持静止，斜面体质量为 m，倾角为 37°，球体 的质量为 3m，已知 sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则 A．球对斜面的压力为 3mg B．墙对球的支持力为 0.75mg C．地面对斜面的支持力为 3.75mg D．地面对斜面的摩擦力为 2.25mg 5． 2020 年 3 月 9 日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系 统第 54 颗导航卫星。北斗导航卫星系统共有三种卫星：地球同步卫星、中圆轨道卫星 （轨道形状为圆形，轨道半径在 1 000 公里和 3 万公里之间）、倾斜地球同步轨道卫星 （周期为 24 h）。则 A．中圆轨道卫星的运行周期为 24 h B．中圆轨道卫星的运行线速度大于 7.9 km/s C．倾斜地球同步轨道卫星一定比中圆轨道卫星的角速度大 D．倾斜地球同步轨道卫星与地球同步卫星运行的线速度等大 6．如图，教学用的可拆变压器有两个线圈 A、B，线圈匝数已 经无法分辨，某同学为测定 A、B 两个线圈的匝数进行了如 下操作。他先把漆包线比较细的线圈 A 接到 16 2 sin 100 (V)u t 的低压交流电源上，用交流电压表 测得线圈 B 的输出电压为 8 V；然后拆下线圈 B，在线圈 B 原来匝数的基础上，用漆包线加绕 10 匝，然后重复上一步操作，发现电压表的示数为 8.8 V，若可拆变压器可看成理想变压器，则 A、B 两个线圈原来的匝数分别为 A．200，100 B．160，80 C．108，54 D．128，64 7．如图甲，将质量为 m 的小球以速度 0v 竖直向上抛出，小球上升的最大高度为 h。若将质 量分别为 2m、4m 的小球，分别以同样大小的速度 0v 从半径均为 2 hR  的竖直圆形光滑 轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙所示。小球视为质点，不计空气 阻力，则 A．只有质量为 4m 的小球能到达最大高度 h B．质量为 2m、4m 的小球均能到达最大高度 h C．质量为 2m 的小球到达与圆心等高处时，处于超重状态 BA 乙甲 h R R OO 丙 v0 v0 v0 第 3 页 共 14 页 D．质量为 4m 的小球到达与圆心等高处时，对轨道的压力大小为 8mg 8．在 x 轴上 x = 0 和 x = 1 m 处，固定两点电荷 q1 和 q2，两电荷之间各点对应的电势高低如 图中曲线所示，在 x = 0.6 m 处电势最低，则 A．两个电荷为异种电荷 B．x = 0.5 m 处的位置电场强度为 0 C．两个电荷的电荷量大小关系为 q1：q2 = 9：4 D．在 q1 与 q2 所在的连线上电场强度为 0 的点只有 1 个 9．如图，虚线边界 MN 右侧充满垂直纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为 B，纸面内有一个边长为 L，粗细均匀的 正方形导线框 abcd，cd 边与 MN 平行。导线框在外力作用 下，先后以 v 和 2v 的速度垂直 MN 两次匀速进入磁场。运 动过程中线框平面始终与磁场垂直，则 A．进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为逆时针方向 B．导线框以速度 v 进入磁场时，ab 两点间电势差 BLvU ab 4 1 C．导线框两次进入磁场过程中产生的热量之比 2∶1 D．导线框两次进入磁场过程中通过导线框某横截面的电量之比 1∶1 10．质量 m = 10 kg 的煤块在大小恒定的水平外力作用下，冲上一足够长的水平传送带，传 送带从右向左以恒定速度 m/s 20 v 运动。从煤块冲上传送带开始计时，煤块的 v - t 图 像如图所示，选向右为正方向。已知 0～1 s 内水平外力与煤块运动方向相反，1～2 s 内水平外力仍然与煤块运动方向相反，g 取 10 m/s2，则 A．煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.3 B．煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.5 C．0 ~ 2 s 内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为 4 m D．0 ~ 2 s 内煤块在传送带上留下的黑色痕迹为 6 m 第Ⅱ卷（非选择题 66 分） a b d c M N B 第 4 页 共 14 页 二、实验题：本题共 2 小题，第 11 题 6 分，第 12 题 10 分，共 16 分。 11．（6 分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量 x 与弹力 F 成正比，即 F=kx，k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度 L、横截面积 S 有关，理论与实践都表明 Sk Y L  ， 其中 Y 是一个由材料决定的常数，材料力学 中称之为杨氏模量。 （1）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如 图所示的实验装置可以测量出它的杨氏 模量 Y 的值。首先利用测量工具 a 测得 橡皮筋的长度 L=10.00 cm，利用测量工 具 b 测得橡皮筋未受到拉力时的直径 D=2.000 mm，那么测量工具 b 应该是 ___________（填“游标卡尺”或“螺旋测微器”）； （2）某同学根据橡皮筋受到的拉力 F 与伸长量 x 的实验记录，作出 F-x 图像（如图乙 所示），由图像可求得该橡皮筋的劲度系数 k=________ N/m（结果保留 2 位有效 数字）。 （3）这种橡皮筋的 Y 值等于____________ Pa（结果保留 2 位有效数字）。 12．（10 分）用伏安法测电阻的实验中。 （1）如图甲，Rx 为待测电阻，请用笔画线代替导线，按甲图将图乙实物连接图补充完整。 （2）现有两个滑动变阻器供选择，分别将两滑动变阻器按图甲接入电路，用 L 表示滑 动变阻器电阻总长度，用 x 表示滑动变阻器与电压表并联部分的电阻长度，滑片 在不同位置 x 与 L 的比值 x L 及相应电压表测量值 U，画出 U 随 x L 变化的图像如 图丙所示，为了方便调节，根据图像你会选择___________（m 或 n）更合理； （3）为测量 Rx，利用图甲所示的电路，调节滑动变阻器分别测得 5 组电压 U 和电流 I 的值，作出的 U-I 关系图像如图丁 p 所示。再将电压表改接在图甲 a、b 两端，作 第 5 页 共 14 页 出的 U-I 关系图像如图丁 q 所示，可求得电阻丝的 R=___________ Ω 。 （4）电压表内阻 （填“会”或“不 会”）影响电阻 Rx 测量的系统误差。 三、计算题：本题共 3 小题，第 13 题 14 分，第 14 题 16 分，第 15 题 20 分，共 50 分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演 算步骤。 13．（14 分）如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。 已知篮球内部容积为 7.5 L，环境温度为 27 ℃，大气压强为 1.0 atm，打气前球内气压等于外界大气压强，手持式打气筒 每打一次气能将 0.5 L、1.0 atm 的空气打入球内，当球内气压 达到 1.6 atm 时停止打气（1 atm=1.0×105 Pa），假设整个过程 中篮球没有变形。 （1）当篮球内温度变为多少摄氏度时篮球内气压达到 1.2 atm； （2）要使篮球内气压达到 1.6 atm，求需打气的次数 N（设打气过程中气体温度不变）。 第 6 页 共 14 页 14．（16 分）“质子疗法”可进行某些肿瘤治疗，质子先被匀强电场 E=1.3×105 N/C 加速 l=4 m 后，经圆形磁场引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。已知质子质量为 m=1.67×10-27 kg，电量为 e=1.60×10-19 C。 （1）求质子经电场加速后的速度大小 v； （2）若质子正对直径 21.0 10 md   的圆形磁场圆心射入，偏转角为 60°，求该磁场 的磁感应强度大小 B1； （3）若质子经磁场后偏转角为 90°，且圆形磁场磁感应强度 B2=10.44 T，求该圆形磁场 的最小直径为多大。 第 7 页 共 14 页 15．（20 分）有一种打积木的游戏，装置如图所示，三 块完全相同的钢性积木 B、C、D 叠放在靶位上， 宽度均为 d，积木 C、D 夹在固定的两光滑薄板间， 一球 A（视为质点）用长为 L，且不可伸长的轻绳 悬挂于 O 点。游戏时，钢球拉至与 O 等高的 P 点 （保持绳绷直）由静止释放，钢球运动到最低点时与积木 B 发生的碰撞为弹性碰撞且 瞬间完成，积木 B 滑行一段距离（大于 2d ）后停下。已知钢球和每块积木的质量均为 m，各水平接触面间的动摩擦因数均为  ，重力加速度大小为 g，空气阻力不计，求： （1）钢球下落到最低点且与 B 碰撞前的速度大小 v0； （2）积木 B 向前滑动的距离 s ； （3）将钢球再次拉起至 P 点无初速释放，积木 C 沿 B 的轨迹前进。求 C 被 A 球撞后经 多长时间与 B 球相遇。 第 8 页 共 14 页 漳州市 2021 届高三毕业班适应性测试（一） 物理试题参考答案（详解） （考试时间：75 分钟，满分：100 分） 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题 第Ⅰ卷（选择题 34 分） 一、选择题：本题共 10 小题，共 34 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一项符合题目要求，每题 3 分；第 7～10 题有多项符合题目要求，全部 选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1．【答案】C 【解析】本题考察平抛运动的竖直分运动的研究方法。平抛运动的竖直分运动是自由落体运 动，与小球质量是否相等无关，A 错；平抛运动的竖直分运动是自由落体与其合运动具有等 时性，所以应听到一次撞地声，B 错；为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验， C 正确；此实验说明不了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 2．【答案】C 【解析】本题考察氢原子的能级跃迁。 电子跃迁时发出的光子的能量为 E=Em-En，能量差 E3-E2 等于光子 b 的能量，能量差 E2-E1 等于光子 c 的能量，能量差 E3-E1 等于光子 a 的能量，由玻尔理论可知 E3-E2＜E2-E1，结合 题图可知光子的能量关系为 Ea=Ec+Eb，同时，Ea＞Ec＞Eb，又  hcE  ，联立可得： 1 1 1 , a c b a b c         ，故 AB 错误；由玻尔理论氢知原子的各能级都是负值，可知 E3＞E2＞E1，而且 E1+E2≠E3，故 C 正确，D 错误。 3．【答案】B 【解析】本题考察机械振动和机械波。根据振动图像的表达式 5sin( )2y t 可知，周期 s 42/ 2   T ，波速为 2 m/s，因此 A 错；由对称性可知 M 点第一次到达 y=-3 m 处为半 个周期所需时间是 2 s，因此 B 正确；由波的传播方向和波形图可知波源的起振方向沿 y 轴 正方向，因此 C 错；根据周期和图示时刻的波形图可知 M 点第 3 s 末的振动方向沿 y 轴正 方向，因此 D 错。 4．【答案】D 【解析】本题考察整体法与隔离法，力的平衡等。对球体受力分析如图所 示，则 F2 = 37cos 3mg = 3.75mg，所以 A 错；F1= mg tan37° = 2.25mg，所以 第 9 页 共 14 页 B 错；对整体受力分析如图所示，地面对斜面体支持力为 N =（3m+m）g = 4mg，所以 C 错；地面对斜面体支持力为 f = F1 = 2.25mg，D 正确。 5．【答案】D 【解析】本题考察天体运动，万有引力定律。 根据万有引力提供向心力可得， 2 2 2 2 2 4 Tmrmrr vmr MmG   可得，r 大，T 大，所以 中圆轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，因此其运行周期小于 24 h，因此 A 错； 中圆轨道卫星的线速度小于等于第一宇宙速度，因此 B 错误；倾斜地球同步轨道卫星比中 圆轨道卫星的 r 大，所以ω小，因此 C 错；倾斜地球同步轨道卫星与地球同步卫星运行 r 一 样，所以线速度大小一样，因此 D 正确。 6．【答案】A 【解析】设 A、B 两个线圈原来的匝数分别为 1n 、 2n ，线圈 A 的输入电压有效值 V 161 U ， 线圈 B 的输出电压 V 82 U ，根据变压器电压比 1 1 2 2 U n U n  ，可得 1 2 2 1  n n ，在线圈 B 加绕 10 匝后，线圈 B 的输出电压升高，说明加绕的线圈与原来线圈 B 的绕向相同，根据电压比 关系应有 108.8 16 2 1  n n ，联立可得 2001 n ， 1002 n ，故 A 正确，BCD 错误。 7．【答案】AD 【解析】对甲由机械能守恒定律 2 0 1 2 mv mgh ，可知，小球在最高点 h 处的速度不能大于 零，否则违反机械能守恒定律；质量为 2m 的小球到达最高点的速度不等于零，不能到达 h 高处，质量为 4m 的小球在最高点的速度等于零，能到达最大高度 h，A 正确，B 错误；质 量为 2m 的小球到达与圆心等高处时，加速度方向向下，处于失重状态，C 错误；由机械能 守恒定律和向心力公式 2 0 1 22 mv mg R  ， 2 2 0 1 2 1 1 14 4 42 2 4N m v mgR m v vF m R        解得 FN=8mg， D 正确。 8．【答案】CD 【解析】由图可知电势都大于零，且在 x=0.6 m 处电势最低，故一定都是正电荷，A 错；因 x 图像的切线斜率表示电场强度，故 x=0.5 m 处的位置切线斜率不为零，故电场强度不 第 10 页 共 14 页 为零，B 错；在 x=0.6 m 处的电场强度为零，则有 1 2 2 20.6 0.4 q qk k ，解得 q1：q2=9：4，C 正确；在 q1 与 q2 所在的连线上，切线斜率为 0 的点只有 1 个，D 正确。 9．【答案】BD 【解析】由楞次定律可知，进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为顺时针方向，选项 A 错误；导线框以速度 v 进入磁场时，电动势 E=BLv，则 ab 两点间电势差为 BLvU ab 4 1 选项 B 正确； 导线框两次进入磁场过程中产生的热量为 2 2 2 2 2 3E B L v L B L vQ t vR R v R      ，则产生的热量之比为 1∶2，选项 C 错误；导线框两 次进入磁场过程中，通过导线框某横截面的电量 Rq  ，则通过导线框某横截面的电量之 比 1∶1，选项 D 正确。 10．【答案】AD 【解析】由图乙知 0～1 s 内做匀减速直线运动，加速度大小为 2 1 2m s m/s5 51 /va t    ， 由牛顿第二定律得 1F f ma  ，1～2 s 内物体做匀加速运动，加 速度大小为 2 2 21 11m/s m/sva t    ，有牛顿第二定律得 2f F ma  ，根据 f mg ，联立并代入数据解得 0.3  ，故 A 正确，B 错误；画出传送带和煤块的 v - t 图如图所示，可知，两 条图线之间围成的面积等于划痕长度，大小为 6 m，故 C 错误，D 正确。 第Ⅱ卷（非选择题 66 分） 二、实验题：本题共 2 小题，第 11 题 6 分，第 12 题 10 分，共 16 分。 11．【答案】螺旋测微器 3.1×102 9.9×106 pa 或 1.0×107 pa 评分标准： 每空 2 分 【解析】 （1）从读数 D=2.000 mm 中可得 b 为螺旋测微器； （2）根据  0F k l l  可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为 k=3.1×102 N/m； 第 11 页 共 14 页 （3）根据 Sk Y L  得：Y=9.9×106 pa 或 Y=1.0×107 pa 12．【答案】 （1） （2）m （3）9.0（8.5~10.0） （4）不会 【解析】 （1）滑动变阻器采用分压接法，根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所 示； （2）由图丙所示图像可知，图线 n 在 x 较小时随 x 的变化分压电路两端电压变化很小，当 x 达到一定值时随 x 增加 U 迅速变化，使用该图线对应的滑动变阻器不方便实验操作； 图线 m 随 x 的增加 U 接近均匀变化，使用图线 m 所对应的滑动变阻器方便实验操作， 应选择图线 m 对应的滑动变阻器。 （3）根据图线 p，由欧姆定律得 0 3 3.9 48.880 10x A UR R R I       ＝ 根据图线 q，由欧姆定律得 0 3 4 40100 10A UR R I        ＝ 电阻丝阻值 Rx=8.8 Ω （4）由（3）的解析可知本实验不存在系统误差。 第 12 页 共 14 页 三、计算题：本题共 3 小题，第 13 题 14 分，第 14 题 16 分，第 15 题 20 分，共 50 分。把解答写在指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演 算步骤。 13．【解析】 （1）设大气压强为 0P ，篮球内气体初始状态参量分别为 1P 、 1T ，温度降低后状态参量分别 为 2P 、 2T ，由整个过程中篮球没有变形，可视为等容变化，根据气体状态方程得 2 2 1 1 T P T P  ① 其中 01 PP  、 3001 T K、 02 2.1 PP  ，代入数据得 3602 T K ② t2=87 ℃ ③ （2）设篮球内部容积为 V=7.5 L，打气筒每打一次气的体积 5.0V L，最后篮球内气压 达为 P3=1.6 atm 由玻意耳定律，有 VPVNVP 30 )(  ④ 解得 N=9（次） ⑤ 评分标准：（1）①式 4 分，②式 2 分，③式 2 分，共 8 分； （2）④式 4 分，⑤式 2 分，共 6 分。 14．【解析】 （1）根据动能定理 2 2 1 mveEl  ① m eElv 2 ② 解得 v≈1.0×107 m/s ③ （2）如图，由数学知识 r d 230tan  ④ 根据洛伦兹力提供向心力 第 13 页 共 14 页 r vmqvB 2 1  ⑤ 解得 T 1.121 B ⑥ （3）根据洛伦兹力提供向心力 r vmvqB  2 2 ⑦ 解得 m 01.0r ⑧ 如图 根据数学知识圆形磁场直径 22 1.4 10 md r     ⑨ 评分标准：（1）①式 2 分，②③式各 1 分，共 4 分； （2）④⑤⑥式各 2 分，共 6 分。 （3）⑦式 2 分，⑧式 1 分，⑨式 3 分，共 6 分 15．【解析】 （1）根据动能定理可得 2 0 1 2mgL mv ① 解得 gLv 20  ② （2）设小球与积木 B 发生弹性碰撞后速度为 1v ，积木 B 速度为 2v ，由动量守恒定律有 0 1 2mv mv mv  ③ 由能量守恒定律有 2 2 2 0 1 2 1 1 1 2 2 2mv mv mv  ④ 联立解得 1 0v  ， 2 0 2v v gL  ⑤ 根据动能定理可得，积木 B 向前滑行的距离 s 有 2 2 1( 3 2 ) ( ) 0 2mg mg d mg s d mv          ⑥ 第 14 页 共 14 页 代入解得 4Ls d  ⑦ （3）又将钢球拉回 P 点由静止释放，与落下静止的积木 C 发生弹性碰撞，此时 C 的速度仍为 3 2 2v v gL  ⑧ C 滑行 s 后与 B 碰撞，此时 C 的速度 4v 满足 2 3 2 4 2 1 2 1)2()2( mvmvdsmgdmgmg   ⑨ 解得 4 6 64 gLdv gdd s   ⑩ 当 C 刚滑离 D 时的速度为 5v ，由动能定理及动量定理可得 2 3 2 5 2 1 2 1)2( mvmvdmgmg   ○11 351)2( mvmvtmgmg   ○12 当 C 从滑离 D 至与 B 相遇 542 mvmvmgt   ○13 C 被 A 球撞后经 t 时间与 B 球相遇 t=t1+t2 ○14 得 )636222(3 1 g d g dL g Lt    ○15 评分标准：（1）①式 2 分，②式 1 分，共 3 分； （2）③④式各 1 分，⑤⑥⑦式各 2 分，共 8 分； （3）⑧⑩○11 ○12 ○13 ○14 ○15 式各 1 分，⑨式 2 分，共 9 分。