2021届高考物理模拟预热卷（福建地区专用）

2021届高考物理模拟预热卷（福建地区专用）

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.将一定值电阻分别接到如图甲和图乙所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和，则等于(   )

A.2:1 B.1:2 C. D.

2.如图所示,两束单色光先后以相同的入射角从同一点射入一平行玻璃砖,其中a光从P点射出,b光从Q点射出。则下列说法正确的是(   )

A.a光在玻璃砖中的传播速度更大

B.a光的波长较大

C.两束单色光经过同一双缝干涉装置后,a光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小

D.两束单色光经过同一双缝干涉装置后,b光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小

3.方程一：；方程二：.关于以上两个核反应方程的说法正确的是(   )

A.方程一表示原子核发生裂变

B.方程一表示原子核发生β衰变

C.两个核反应方程，在反应中都会释放核能

D.方程二中Kr核的质子数，产生的中子数

4.英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（   ）

A.嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度

B.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

C.由题可知月球的平均密度

D.嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为

二、多项选择题：本題共4小題，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5.如图，和是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关断开，让金属杆由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关闭合，从闭合开关开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是(   )

A. B. C. D.

6.如图所示,一网球运动员对着墙练习发球,运动员离墙的距离为L,某次球从离地高H处水平发出,经墙反弹后刚好落在运动员的脚下,设球与墙碰撞前后球在竖直方向的速度大小、方向均不变,水平方向的速度大小不变,方向相反,则(   )

A.球发出时的初速度大小为 B.球从发出到与墙相碰的时间为

C.球与墙相碰时的速度大小为 D.球与墙相碰点离地的高度为

7.如图所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为的小物块从木板最右端以速度滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（   ）

A.木板先加速再减速，最终做匀速运动

B.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为

C.整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为

D.弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为

8.如图所示，可视为点电荷的三个带电小球和c分别固定在三角形的顶点上，已知，a球所受静电力的合力方向恰好平行于的连线.则下列说法正确的是(   )

A.一定带异种电荷

B.一定带同种电荷

C.所带电荷量绝对值的比为64:125

D.c球所受静电力的合力方向可能垂直于的连线

三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。

9.（4分）如图所示,粗细均匀的细U形管竖直放置,左右两侧管中各有一段水银柱,长度如图所示,水平管中封闭10 cm长的空气柱,设大气压强为76 cmHg,环境温度为27 ℃,此时管中气体的压强等于________cmHg,温度升到________℃,左侧水银柱刚好全部进入竖直管。

10.（4分）两束色光(红光和紫光),分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖,其出射光线都是由圆心O沿方向射出,如图所示,则__________光线是红光,在玻璃中速度较小的是__________束光线(填“”或“”)。

11.（5分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验.

（1）请将以下实验步骤补充完整：

A.在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数和，并___________；

D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出__________；

E.只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条，使__________，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；

F.比较__________，看它们是否相同，得出结论.

（2）为了减小实验误差，以下措施必须的是__________.

A.两绳套长度必须相等

B.用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，两弹簧测力计示数必须相等

C.两绳套长度应适当长些，但不必相等

D.用弹簧测力计通过绳套拉橡皮条时应使细绳、橡皮条平行于木板平面

12.（7分）从表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻的阻值.要求方法简洁，能得到多组数据，且有尽可能高的测量精度.

（1）电流表应选用________，电压表应选用________.

（2）完成图甲中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.

（3）在实验中，有的同学连成如图乙所示的电路，其中是表示接线柱的字母.请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤销或增添），填在表格相应的位置中.

13.（10分）如图所示，与是足够长的平行导轨，导轨间的距离，部分水平而粗糙，端用导线与最大阻值为的滑动变阻器连接，部分倾斜且光滑，倾角为.导轨所在空间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨所在处有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为.是完全相同的导体棒，长度等于导轨间的距离，质量，电阻.现将滑动变阻器有效电阻调为，棒放在水平导轨上.棒从倾斜导轨上由静止释放，、棒均与导轨接触良好，导轨和导线的电阻不计，取.

（1）若棒在下滑的过程中棒保持静止不动，求棒下滑的最大速度；

（2）若棒与导轨间的动摩擦因数为（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），为保证释放棒后棒一直不动，滑动变阻器的有效电阻应满足的条件.

14.（12分）如图所示，水平面上有两个小物块（均视为质点），质量均为m，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与连接）.距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体（底部与水平面平滑连接）.某一时刻将压缩的弹簧释放，物块瞬间分离，A向右运动，恰好能过半圆形轨道的最高点D（物块A过D点后立即撤去），B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为L（L小于斜面体的高度）.已知A与右侧水平面的动摩擦因数，B左侧水平面光滑，重力加速度为g.求：

（1）物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小；

（2）斜面体的质量；

（3）物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功.

15.（18分）如图所示，在真空中的竖直平面内有一坐标系，在第I象限内存在垂直坐标系所在平面向里的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，x轴下方存在垂直坐标系所在平面向外的匀强磁场和沿y轴正方向的匀强电场，且各区域内电场强度大小相等，第I象限内的磁感应强度大小为，但x轴下方的磁感应强度大小未知。现有一带电的小球从第Ⅱ象限内的点以某一初速度沿x轴正方向水平抛出，当小球运动到y轴上的Q点后进入第I象限，小球在第I象限内沿直线运动进入x轴下方，此后运动一段时间从x负半轴再次进入第Ⅱ象限，并恰好经过Q点。已知重力加速度为g，试求：

（1）小球第一次经过Q点时的速度大小和方向；

（2）小球带电性及第Ⅲ、Ⅳ象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）小球从P点出发到第二次经过Q点时的总时间。

答案以及解析

1.答案：A

解析：由得，则，A正确，BCD错误。

2.答案：C

解析：作出两束单色光在玻璃砖中的光路图如图所示,设光在玻璃砖上表面的折射角为r,由图可知,根据，可知a光在介质中的折射率较大,在介质中传播的速度较小,波长较小,故A、B错误;由于,根据,可知经过同一双缝干涉装置后,a光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小,C正确,D错误。

3.答案：C

解析：方程一表示原子核发生衰变，选项A错误；方程一表示原子核发生α衰变，选项B错误；两个核反应方程，反应前后均有质量亏损，故在反应中都会释放核能，选项C正确；方程二中，由质量数守恒和核电荷数守恒有、，解得、，选项D错误。

4.答案：C

解析：根据月球表面附近万有引力等于重力，有：，月球质量为：，月球的平均密度为：，故C正确。

5.答案：BC

解析：闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，

若重力与安培力相等,即，金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。

若安培力小于重力,则加速度的方向向下,做加速运动,加速运动的过程中,安培力增大,则加速度减小,做加速度逐渐减小的加速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动,则a−t图象是斜率逐渐减小的曲线,因为,所以图象是一条斜率减小的曲线。安培力为,F−t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线,之后恒定不变,因为，所以I−t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。

若安培力大于重力,则加速度的方向向上,做减速运动,减速运动的过程中,安培力减小,做加速度逐渐减小的减速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动。安培力为，所以F−t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，

故AD错误，BC正确。

故选：BC。

6.答案：CD

解析：根据，可得,则球发出的初速度,故A错误.球从发出到与墙相碰的时间,故B错误.球与墙相碰时竖直分速度,根据平行四边形定则知,球与墙相碰时的速度大小,故C正确.竖直方向上球做自由落体运动,相等时间内的竖直位移之比为1:3,则球与墙相碰时下降的高度为,离地的高度为,故D正确。

7.答案：AB

解析：A. 物块接触弹簧之前，物块减速运动，木块加速运动；当弹簧被压缩到最短时，摩擦力反向，直到弹簧再次恢复原长，物块继续减速，木块继续加速；当物块与弹簧分离后，物块水平方向只受向左的摩擦力，所以物块加速，木板加速；最终，当物块滑到木板最右端时，物块与木板共速，一起向左匀速运动。所以木块先加速再减速，最终做匀速运动，所以A正确；

B. 当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块与木板第一次共速，将物块，弹簧和木块看做系统，由动量守恒定律可得，得。从开始运动到弹簧被压缩到最短，由能量守恒可得。从开始运动到物块到达木板最右端，由能量守恒可得，，则最大的弹性势能为，所以B正确；

C. 根据动量定理，整个过程中物块所受合力的冲量大小为，所以是合力的冲量大小，不是木板和弹簧对物块的冲量大小，所以C错误；

D. 由题意可知，物块与木板之间的摩擦力为，又系统克服摩擦力做功为，则，即弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为，所以D错误。

8.答案：AC

解析：由题意结合矢量合成规律知，一定带异种电荷，选项A正确，B错误；设所带电荷量绝对值分别为，之间库仑力大小为，之间库仑力大小为，由相似三角形知识知，即，解得所带电荷量绝对值的比为，选项C正确；由题知，，由力的合成规律知，c球所受静电力的合力方向不可能垂直于的连线，选项D错误。

9.答案：80；294

解析：封闭气体在加热前为初状态,体积,温度,压强。左侧水银柱刚好全部进入竖直管为末状态,此时左侧水银柱进入竖直管的长度为8 cm,所以压强,则右侧水银柱进入竖直管的长度也为8 cm,水平部分的水银柱减少了8 cm,所以封闭气体的体积;由理想气体的状态方程有，解得,所以℃℃。

10.答案：;

解析：光由玻璃射向空气时,由,得,因折射角相同,由图知光线的入射角较光大,又,,故是红光,是紫光,在玻璃中速度较小。

11.答案：（1）描下两力的方向;合力F;结点拉至O点;力和F的大小和方向

（2）CD

解析：（1）步骤C中不仅需要记录下两个力的大小，还需要描下两力的方向；步骤D中需要作出两个力的合力F；步骤E中需要将结点拉至O点；步骤F中需要比较力与F的大小和方向.（2）实验过程中两细绳适当长些，可以减少误差，但不需要长度相等，A错误，C正确；互成角度拉橡皮条的过程中，两个弹簧测力计的读数不必相等，B错误；实验中应使细绳及拉力平行于木板，以减少误差，D正确。

12.答案：（1）;

（2）如图所示

（3）如表所示

解析：（1）电源电动势为3 V，电压表选，待测电阻阻值约，电流不超过，电流表选.（2）滑动变阻器阻值相对较小，要采用分压式接法，待测电阻的阻值远大于电流表内阻，电流表采用“内接法”，连线如答图所示.（3）接线错误，不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏电源，应撤销连线。

13.答案：（1）

（2）

解析：（1）棒由静止释放后先加速下滑，加速度减小到0时开始匀速下滑并达到最大速度，有

解得

（2）要保证释放棒后棒一直不动，则棒受的安培力不得超过最大静摩擦力.设通过棒的最大电流为，有

棒达到匀速后，棒与滑动变阻器的电流之和不变，滑动变阻器的电阻越大，通过滑动变阻器的电流越小，通过棒的电流越大，所以滑动变阻器的有效电阻有最大值，通过滑动变阻器的电流有最小值，有

解得

则

14.答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）物块A在D点，由牛顿第二定律得

物块A从C点运动到D点的过程中，由动能定理得

物块A在C点时，由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律可知，物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小为

（2）弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有

对物块A，从弹簧释放后运动到C点的过程，根据动能定理有

物块B滑上斜面体最高点时，对物块B和斜面体，由动量守恒定律有

由机械能守恒定律，有

解得

（3）物块B从滑上斜面体到与斜面体分离过程中，由动量守恒定律，有

由机械能守恒定律，有

解得

由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功

解得

15.答案：（1）速度大小为 ，与水平方向夹角 向下。

（2）

（3）

解析：（1）小球在第Ⅱ象限内做平抛运动，设初速度为，小球从P点运动到Q点所用时间为，在Q点的速度为v。

则有，解得

即

则

由，得

（2）小球在第Ⅰ象限内做直线运动，说明小球所受合力为0，受力分析如图所示，由此可知小球带正电。

由此可知，小球所受重力与电场力相等，所以小球在第Ⅲ、Ⅳ象限内做匀速圆周运动，进入第Ⅳ象限内的运动可看作逆向平抛运动，由运动的对称性可知，小球与x轴负半轴的交点坐标为；且小球在x轴时速度方向均与x轴成，故作出小球的运动轨迹如图所示。

根据第Ⅰ象限内做直线运动可知，小球与x轴正半轴的交点坐标为。

由此可得

联立①②③④⑤得

（3）根据题意可知，小球两次在第Ⅱ象限内运动时间相等均为。

在第I象限内做直线运动，则有

在x轴下方运动了周期，所以由可得

由此可得