2021年福建省厦门高三一模物理试卷及答案

这是一份2021年福建省厦门高三一模物理试卷及答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

二、选择题(本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，14～18题只有一项是符合题目要求的，第19～21题有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
14．2017年11月17日，“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑。下列有关核反应说法错误的是（ ）
目前核潜艇是利用重核裂变提供动力
重核裂变反应前后一定有质量亏损
C.，式中d=2
D.铀裂变后的新核比铀核的比结合能小
15．如图，真空中两块平行金属板与电源连接，A板与地连接，将一个带电粒子在A板处释放，不计重力，已知带电粒子的运动速度-时间v-t图像如图所示，则B板的电势变化规律可能是（ ）
16．为测量圆柱管道内带电流体的流量，小华购置了一个电磁流量计.通过查阅相关说明书看到以下公式，已知流量Q单位为,电流单位为A，磁感应强度B单位为T，半径r单位为m，则k的单位是（ ）
B.C.D.
17．如图，卫星在地球不同的圆形轨道上具有不同引力势能。已知地球质量为M，卫星质量为m，卫星到地球球心的距离为，引力势能为，真空中负点电荷的电荷量为Q，其周围空间电势可以表示为:，与该点电荷的电势类比，可以定义“引力势”的概念。
下列说法合理的是（ ）
可以用定义“引力势”
“引力势”与卫星质量m有关
图中a点“引力势”低于b点
卫星的引力势能与距离r的平方成反比
18．某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图所示. 模型放到80cm高的桌子上，最高点距离地面2米，右端出口水平. 现让小球中最高点从静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右端出口距离桌面的高度应设计为（ ）
A.0m
B.0.1m
C.0.2m
D.0.3m
19．双十一期间，智能仓储机器人在仓库运作的情景被广泛报道. 如图，一个智能仓储机器人搬运着A、B、C三个快递包裹，三者质量相同，在移动过程A、B、C与机器人没有发生相对运动，则下列说法中正确的是（ ）
机器人在扫描二维码时，采用了传感器技术
如果机器人向右做匀速直线运动，B受到2个力的作用
如果机器人向右做匀减速直线运动，C受到向右的摩擦力
如果机器人向右做匀减速直线运动，机器人对A的摩擦力是B对C的摩擦力的3倍
A
B
C
20．两根固定的相互平行的直导线A和B，相距为L，电流方向如图所示。导线C用轻绳悬挂在AB导线的中间上方，距离AB为，三根导线通的电流都为。下列说法正确的是（ ）
A.从上往下看导线C顺时针转动，同时绳子的张力变小
C
B.从上往下看导线C逆时针转动，同时绳子的张力变大
C.当C转到与A、B平行时A、B和C单位长度所受的磁场作用力大小之比为
：：1
D.当C转到与A、B平行时A、B和C单位长度所受的磁场作用力大小之比为1：1：1
21．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.01Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为逆时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
B．磁感应强度的大小为0.2 T
C.导线框运动的速度的大小为0.5m/s
D.在0.6 s内线圈发热为0.004J
第II卷（非选择题共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题--第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题--第39题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题
22. （5分）某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力，设置了如图的实验装置，透明玻璃管中装有水，蜡烛用针固定在管的底部，当拔出细针时，蜡烛能够上浮。为研究蜡烛的运动情况，采用了智能手机的频摄功能，拍摄频率为10Hz. 在实验过程中拍摄了100多张照片，取开始不久某张照片编号为0，然后依次编号，并取出编号为10的倍数的照片，使用照片编辑软件将照片依次排列处理，以照片编号0的位置为起点，测量数据，最后建立坐标系描点作图，纵坐标为位移，横坐标为照片编号，如图所示。
通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线，则蜡烛上升的加速度为m/s2（保留2位有效数字）
已知当地的重力加速度为g，忽略蜡烛运动受到的粘滞力，若要求蜡烛受到的浮力，还需要测量。
23.（10分）实验室有以下实验器材:
电源E:电动势大小约5V
电流表A:量程为30mA
电阻箱R:可调范围0到999Ω
未知电阻Rx：数量级Ω
开关、导线若干
为测量未知电阻阻值Rx和电源电动势E，若电源内阻和电流表内阻可忽略，利用上述实验器材设计电路进行测量，记电流表读数I，电阻箱的读数为R，实验得到以下图像，则使用的电路是图.（填“甲”或“乙”），根据图像可求得电源的电动势等于V，被测电阻Rx等于Ω.（结果保留2位有效数字）
(2)如果电源的内阻不能忽略,则能否用图甲的电路测量出Rx？（填“能”或“不能”）
若能请写出表达式，若不能请说明理由：.
24.（14分）如图所示，光滑细管ABC，AB内有一压缩的轻质弹簧，上方有一质量m1=0.01kg的小球1；BC是半径R=1m的四分之一圆弧细管，管口C的切线水平，并与长度L=1m的粗糙直轨道CD平滑相接，小球与CD的滑动摩擦系数μ=0.3。现将弹簧插销K拔出，球1从管口C水平射出，通过轨道CD后与球2发生弹性正碰。碰后，球2立即水平飞出，落在E点。球1刚返回管口C时恰好对管道无作用力，若球1最后也落在E点。（球1和球2可视为质点，g=10m/s2）求：
（1）碰后球1的速度、球2的速度
（2）球2的质量
25.（18分）如图所示，△MPN的区域内存在垂直于XOY平面向外的匀强磁场，磁感应强度为，已知M（，0）、N（，0），∠PMN=∠PNM=30°，PM、PN边界无阻碍。坐标系的第三象限存在一个沿x轴负方向的匀强电场，第四象限存在一个沿x轴正方向的匀强电场，电场强度均为。在MN的正下方垂直于y轴处放置一个荧光屏，与y轴交于Q点，已知Q（0，）。一系列电子以相同的速度从MN的直线区域内任意位置沿着y轴正方向射入磁场，已知由坐标原点O发射的电子，从点（，0）处进入电场，忽略电子间的相互影响，不计重力。求：
（1）电子的荷质比
（2）电子打在荧光屏上的长度
（3）讨论电子能否垂直打在荧光屏上，若能，请分析这些电子进入磁场时的横坐标；若不能，请分析原因。
（二）选考题
33.[物理--选修3-3]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大
B.所有气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律
C.广东的“回南天”很潮湿，因为空气的绝对湿度大
D.第二类永动机不能做成，因为违背了能量守恒定律
E.液晶具有流动性和各向异性
（2）（10分）如图所示，封闭有一定质量理想气体的长气缸固定在水平桌面上，开口向右，活塞的横截面积为S。,活塞与质量为m的物块用跨过定滑轮上的轻绳连接，滑轮两侧的轻绳分别处于水平和竖直状态，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定，上端与物块连接。开始时，活塞与气缸底部的间距为L，被封闭气体压强为、绝对温度为，弹簧处于拉伸状态且弹力大小=mg。已知大气压强=（n>2，g为重力加速度大小）。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。求：
L
（i）若对被封闭气体缓慢加热直至弹簧弹力大小为零，求此时被封闭气体的绝对温度；（用m、K、n、L、g、T1表示）
（ii）当被封闭气体的绝对温度为时，立即撤去弹簧且不再对被封闭气体加热，经过一段较长时间后，被封闭气体的绝对温度又降回到，求此时活塞与气缸底部的间距L′；
（用n、L表示）
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理综物理参考答案及评分细则
14. 答案解析：D，暂时世界上的核潜艇都是利用裂变反应堆提供动力，A正确，重核裂变释放能量一定存在质量亏损，B正确，由核反应质量守恒可知C正确，铀核裂变后生成的两个新核，新核的核子的比结合能比铀核大，D错误，选D
15.答案解析；B .粒子分段做匀变速运动，所以电压是恒定值，排除CD，通过斜率可知，在0.25T-0.75T内，加速度不变，电压不变，所以选B。
16. 答案解析：A. 根据 ，可知，代入可得k单位为，即为.
17. 答案解析：C. 与电势类比，应该用定义“引力势”，A错误；“引力势”与“试探物体”无关，B错误；卫星与地球之间是引力，“引力线”应指向地球，a点“引力势”低于b点，C正确；万有引力与两者距离平方成反比，根据，可知引力势能应该与距离一次方成反比，D错误。
18. 答案解析：C.从最高点到出口，满足机械能守恒，从出口飞出后小球做平抛运动，满足，，联立方程得,根据基本不等式知，当时，即h=1m时，小球飞得最远，此时出口距离桌面高度为.
19. 答案解析：AD. 机器人在扫描二维码时，拍摄过程采用了光学传感器，A正确；向右做匀速直线运动，B受到重力、A对B的支持力和C对B的压力，共三个力，B错；向右做匀减速直线运动时，加速度方向向左，则C受到向左的摩擦力，C错误；向右做匀减速直线运动时，根据牛顿定律，对物体C: ，对ABC整体：，所以机器人对A的摩擦力是B对C的摩擦力的3倍，D正确.
20. 答案解析：BD 解释：由右手螺旋定则可以判断C导线左侧的磁场方向从下往上，右侧从上往下，从而可判断C导线左侧受到向外的力右侧受到向里的力，从上往下看导线是逆时针转动；利用极限法可判断C导线转动到与AB平行时受到向下的安培力，所以过程中绳子张力变大；A错误，B正确，转到与AB平行时，三根导线电流方向都是垂直纸面向里，所以A、B和C受到相互之间的磁场作用力大小相等，C错误，D正确。。
21.答案：BCD，解析：根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，选项A错误；由E-t图像可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则速度，选项C正确；E=0.01V，根据E=BLv可知，B=0.2T，选项B正确；在0--0.4 s和0.4 s--0.6 s时间内，导线框中的感应电流I=E/R=1A ,Q=I2Rt,t=0.4s,可知：Q=0.004J，选项D正确.选BCD
22. 答案：（1）或0.014(其它答案不给分）（3分）（2）蜡烛的质量m（2分）
解析：
（1）每10张照片之间的时间T为1s，，，，，，
利用逐差法（s5-s3)+(s4-s2)+(s3-s1)=3*2aT2可得a=0.014m/s2
（2）根据可知，还需要测量蜡烛的质量m
23. 答案：（1）甲（2分）；4.0 （2分）； （2分）
（2）不能（2分）；可以把Rx和内阻r等效成一个电阻，只能求出的值，无法单独求出Rx（2分）
解析：（1）采用甲电路，根据闭合电路欧姆定律，,变形得，如果采用乙电路,与R不成线性关系，所以选甲；图像斜率代表,纵坐标代表，可得E=4.0v，Rx=；如果电源内阻不能忽略，则可以把Rx和电源内阻r等效成一个电阻，只能求出的值，无法单独求出Rx
24. （14分）解析：
（1）球1刚返回管口C时恰好对管道无作用力，则以重力作为向心力： 2分
球1在CD水平面上所受的摩擦力： 1分
球1从D→C过程，根据动能定理：2分
由①~③式可解得：，
由于管道光滑，根据能量守恒，球1以速度v12从管口C出来
球1从C→D过程，根据动能定理： 2分
由④式可得：
要使球1也落在E点，根据平抛运动的规律可知： 2分
（2）1、2两球在D点发生弹性正碰，由题可知碰后球1的速度向左
根据动量守恒： 2分
根据能量守恒： 2分
由⑤⑥式子可得： 1分
25.（18分）解析：
（1）（5分）由坐标原点O发射的电子，从点（，0）处进入电场，可知电子在磁场中的偏转半径 2分
电子在磁场中以洛伦兹力作为向心力： 2分
可得： 1分
（2）（8分）电子在磁场中的圆周轨迹与MP相切时，电子能打在荧光屏的处；电子在磁场中的圆周轨迹与NP相切时，电子能打在荧光屏的处，如图1所示。
当圆弧轨迹与MP相切时，如图2， 1分
则： 1分
电子垂直射入电场，所受电场力： 1分
由（1）可知：
根据牛顿第二定律，
电子在电场中做类平抛运动，可分解运动：
X轴的位移： 1分
，Y轴的位移： 1分
由①~⑤式可得：，所以S1Q的距离： 1分
当圆弧轨迹与NP相切时，如图3，
则
电子在第四象限电场中同样做类平抛运动，同理可得：
所以，S2Q的距离： 1分
所以，电子打在荧光屏上的长度为： 1分
（3）（5分）存在电子垂直打在荧光屏上
由①②③式可得：
情况一：在电场中的轨迹如图4，电子从J1点垂直进入第三象限的电场，在OQ的中点K1进入第四象限的电场，OK1=K1Q，由运动的对称性可知，此时的电子可以垂直打在荧光屏上。
在x轴方向： 1分
y轴方向： 1分
只要，电子可以垂直打在荧光屏上
由⑥⑦⑧式可得
所以，电子进入磁场时的横坐标 1分
情况二：在电场中的轨迹如图5，电子从J2点垂直进入第四象限的电场，在OQ的中点K2进入第三象限的电场，OK2=K2Q，由运动的对称性可知，此时的电子可以垂直打在荧光屏上。
同理可得：
所以，此时电子进入磁场时的坐标 1分
综上所述，电子能够垂直打在荧光屏上的横坐标为 1分
[物理--选修3-3]（15分）
（1）（5分）ABE
（2）（10分）解析：
开始时，弹簧的伸长长度 （1分）
活塞受力平衡： （2分）
其中
当被封闭的气体的绝对温度为时
活塞重新受力平衡： （2分）
根据理想气体状态方程： （2分）
由以上各式解得 （1分）
（ii）被封闭的气体做等压变化： （1分）
解得 （1分）
A
B
C
D
图甲
图乙
14
15
16
17
18
19
20
21
D
B
A
C
C
AD
BD
BCD