福建省三明市2022届高三下学期第三次模拟考试物理试卷(含答案)

福建省三明市2022届高三下学期第三次模拟考试物理试卷 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1、2022年3月23日，中国空间站第二次太空授课，演示了在失重环境下水的表面张力将两个塑料板连接起来的“液桥”实验。已知表面张力大小，其中L为长度，σ为表面张力系数，表示不同液体表面张力大小的性质，则σ用国际单位制中的基本单位可表示为( ) A. B. C. D. 2、氘核聚变反应方程为，已知氘核（）的质量为2.0136u，氦核（）的质量为3.0150u，的质量为1.0087u。u为原子质量单位，已知质量亏损lu将释放931MeV的核能，，则核反应过程中释放的核能为( ) A.3.2585MeV B.0.0035MeV C. D. 3、如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过和边的中点，虚线的下方有一垂直于导线框向内的匀强磁场，此时通电导线框处于静止状态，细线的拉力为。保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场，平移至虚线上方，稳定后细线的拉力为。已知导线框的质量为m，则重力加速度g为( ) A. B. C. D. 4、某小组做验证动量守恒定律实验时，在气垫导轨上放置两滑块。碰撞前Q静止，P匀速向Q运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到频闪照片如图所示，在这4次闪光的过程中，两滑块均在0~80cm范围内，且第1次闪光时，P恰好位于处。已知，相邻两次闪光的时间间隔为两滑块的碰撞时间及闪光持续时间均可忽略不计，则P滑块碰撞前后动量大小之比为( ) A.1：1 B.2：1 C.3：1 D.4：1 5、如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图，箭头表示跳伞者的受力，跳伞者的位移为y、重力势能为、机械能为E，取竖直向下为正方向，地面为零势能面，下列图像中可能正确的是( ) A. B. C. D. 二、多选题 6、静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上负电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术。其原理如图，忽略雾化微粒的重力、相互间的作用力及空气阻力。则雾化微粒运动过程中( ) A.动能减少 B.电势能减少 C.轨迹与电场线重合 D.从电势低位置到电势高位置 7、火星质量大约是地球的，半径大约是地球的，地球表面重力加速度是g，宇航员在地球地面上竖直向上跳起的最大高度是h，在忽略火星自转影响的条件下，以下正确的是( ) A.火星表面的重力加速度是 B.火星与地球的近地卫星周期之比为 C.火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 D.该宇航员在火星上以相同的速度竖直起跳能达到的高度是 8、如图甲所示，倾角α为37°的电阻不计的光滑导轨相互平行，导轨长为4m、间距为0.5m，导轨上端用不计电阻的导线连接一阻值为1.0Ω的电阻R。虚线下方有一方向垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系如图乙所示。一电阻不计、质量为0.01kg的导体棒在沿斜面方向的外力作用下，从时刻开始由导轨处沿斜面以1.0m/s的速度匀速下滑，重力加速度大小取，，则( ) A.时，通过导体棒电流的方向从P到M B.时，回路中的电动势为0.1V C.时，外力方向沿斜面向下 D.导体棒从顶端运动到底端过程中，通过电阻R的电量为1.0C 三、填空题 9、如图所示，绝热的轻质活塞N将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热汽缸内，轻质活塞M与N通过一水平轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活塞与汽缸壁的摩擦忽略不计，用水平外力F使活塞M静止不动。现增大外力F，使活塞M缓慢向右移动，则此过程中气体的温度______（选填“升高”“降低”或“不变”）；外力F与大气压力做的总功______（选填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的变化量。 10、如图所示，位于和处的两波源、沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列波速相等、相向传播的简谐横波。时刻的波形如图，则波源的起振方向沿y轴的______（选填“正”或“负”）方向。形成稳定干涉图样后，x轴上两波源之间振动加强点有______个（不含两波源）。 四、实验题 11、某同学在测量当地的重力加速度实验中： （1）按图甲所示连接好装置，接通电源、释放钩码，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度___________（计算结果保留2位有效数字）。 （2）改变钩码的质量，重复实验步骤（1），得到多条纸带，并对纸带数据进行处理。 （3）由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度___________，重物及动滑轮的总质量为___________（均用图丙中字母表示）。 12、利用图（a）的电路测量干电池组的电动势和内阻，实验器材有：待测干电池组（由电池A、B串联而成）、电流表（最程为0.6A，内阻为0.5Ω）、电阻箱（0—999.9Ω）、定值电阻（阻值为3.0Ω）、开关及导线若干。 （1）某同学按图（a）连接线路后，闭合开关，无论怎么调节电阻箱，电流表始终无示数。排查电路故障时，保持开关闭合，将理想电压表的“-”接线柱与a端连接，“+”接线柱通过导线依次与处连接，电压表示数如下表所示： 测量端 电压/V 1.44 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 2.90 0 则电路中发生故障的元件可能是________（选填“电池A”“电池B”“开关”“电流表”“电阻箱”或“定值电阻”）。 （2）该同学更换故障元件后，再利用图（a）中的器材和电路完成相关实验：断开电路开关，调节电阻箱，示数如图（b），电阻值是______Ω；闭合电路开关，电流表的示数如图（c），电流值为________A； （3）结合表格中数据可计算出电池组的内阻是______Ω（计算结果保留2位有效数字）。 五、计算题 13、如图是我国传统农具——风谷车，如图是其工作原理示意图。转动摇柄、联动风箱内的风叶向车斗内送风，质量较大的谷粒为饱粒，落入出料口，瘪粒及草屑被吹出出风口。已知两点在同一水平线上，的宽度在C正下方，的高度，一质量的谷粒从C漏下，恰好碰到B点落入出料口。设谷粒从C漏出时速度为零，谷粒在车斗内所受水平风力恒定，只考虑其所受重力和风力作用，重力加速度。求该谷粒从C落到出料口的过程中 （1）所经历的时间； （2）所受水平风力冲量的大小。 14、如图所示，在一底面半径为R的圆柱内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向平行于圆柱轴线向右。在O点有一放射源，先后以不同的速度释放同种带正电粒子（不计粒子重力）。某时刻，从O点沿方向射出某一速率的粒子恰好做匀速直线运动，经时间从B点射出，与水平方向夹角为60°。求： （1）电场强度E的大小； （2）若其他条件不变，撤去磁场，只保留电场，从O点放出一初速度为零的粒子，粒子穿过场区的动量改变量大小与未撤磁场时匀速直线运动粒子的动量大小相等，求粒子的比荷； （3）若撤去电场，只保留磁场，粒子从O点沿方向以原速率的一半射出，求粒子在磁场中运动的时间。 15、如图，一粗细均匀质量为M的圆管置于倾角的光滑斜面顶端，圆管下端距斜面底端的固定弹性挡板距离为L，上端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下滑，运动方向始终与挡板垂直，并与挡板发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。已知，小球和圆管之间的滑动摩擦力大小为为重力加速度的大小，不计空气阻力。 （1）求圆管第一次与挡板碰撞后的瞬间，圆管和小球各自的加速度大小； （2）圆管第一次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球没有从圆管中滑出，求圆管上滑的最大距离； （3）圆管多次与挡板碰撞弹回上滑过程中，球仍没有从圆管中滑出，求圆管长度应满足的条件。 参考答案 1、答案：D 解析：根据关系式可知，，力的单位是，长度的单位是m，故σ的单位是。故ABC错误，D正确。 故选：D。 2、答案：A 解析：核反应过程中损失的质量为 释放的核能为 故A正确，BCD错误。 故选A。 3、答案：C 解析：导线在磁场中的等效的长度为， 当在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为， 据平衡条件得：， 将虚线下方的磁场，平移至虚线上方时，细线中的拉力为， 根据平衡条件得：， 联立解得：，故C正确，ABD错误。 故选：C。 4、答案：B 解析： 5、答案：D 解析：A.由图可知跳伞运动员开始时所受重力大于阻力，向下加速运动，随着速度的增大，阻力在增大，加速度逐渐减小；打开降落伞后阻力大于重力，加速度向上，运动员向下做减速运动，随着速度的减小，阻力也在减小，向上的加速度逐渐减小，当阻力和重力相等时向下做匀速运动。则位移先增加的越来越快，后增加的越来越慢，然后均匀增加。故A错误； BC.重力势能 其随高度下降均匀减小，随时间的变化规律应与位移随时间变化规律相关，先减小得越来越快，然后减小得越来越慢，最后均匀减小。故BC错误； D.机械能 开始时阻力先慢慢增大，开伞后阻力瞬间变大，最后运动员匀速运动，阻力不变等于重力，故此过程中，阻力做的功先是慢慢变大，打开伞后阻力做的功瞬间增加，最后运动员匀速，阻力做的功不变。故D正确。 故选D。 6、答案：BD 解析：AB.雾化微粒运动过程中，电场力做正功，则动能塔加，电势能减少，故B正确，A错误； C.只有带电粒子的初速度为零，且电场线为直线的情况下轨迹与电场线重合，工件的电场线并非直线，故C错误； D.雾化微粒带负电，电势低的位置电势能高，所以雾化微粒从电势低位置运动到电势高位置，故D正确。 故选BD。 7、答案：BC 解析：A、根据得，，因为火星的质量与地球质量之比为1:9，半径之比为1:2，则表面重力加速度之比为4:9，可知火星表面重力加速度为，故A错误。 B、根据得：，因为火星的质量与地球质量之比为1:9，半径之比为1:2，则火星与地球的近地卫星周期之比为，故B正确。 C、根据得，第一宇宙速度，因为重力加速度之比为4:9，半径之比为1:2，则第一宇宙速度之比为，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的，故C正确。 D、根据知，重力加速度之比为4:9，则上升的最大高度之比为9:4，可知宇航员在火星上向上跳起的最大高度为，故D错误。 故选：BC。 8、答案：AD 解析：时，由于导体棒的位移为零，所以感生电动势为零，只存在动生电动势，根据右手定则可知通过导体棒电流方向为从P到M，A正确；时刻，金属棒的位移大小为，设导轨间距为L，回路中感生电动势大小为，根据楞次定律可知导体棒电流方向从P到M，动生电动势大小为，根据右手定则可知导体棒电流方向从P到M，由题图乙可知是，所以时刻，回路中的电动势为时，回路中的电动势为，B错误；时，通过导体棒的电流方向为从P到M，大小为，根据左手定则可知导体棒所受安培力方向沿导轨斜面向上，大小为，根据平衡条件可知时，外力方向沿导轨斜面向上，C错误；时刻，通过电阻R的电流为，作出图像如图所示，图像与t轴所围面积表示通过电阻R的电荷量，即，D正确。 9、答案：升高;大于 解析：增大外力F，使活塞M缓慢向右移动，外界对气体做功，汽缸绝热，与外界无热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增加，气体的温度升高； 外力F与大气压力做的总功等于弹簧弹性势能的增加量与气体内能增加量之和，所以外力F与大气压力做的总功大于气体内能的变化量。 10、答案：负；11 解析：因该时刻由产生的波传到的位置，该质点