2022届福建省高三上学期物理8月摸底联考试卷（解析版）

福建省2022届高三上学期8月摸底联考

物理试卷

一、单选题

1．空气是不导电的。如果空气中的电场很强，得气体分子中带正、负电荷的微粒受到方向相反的静电力很大，以至于分子“破碎”，空气中出现可以自由移动的电荷，空气就变成了导体。这个现象叫作空气的“击穿”。某次实验中，电压为 的直流电源的两极连在一对平行正对的金属板上，若当两金属板间的距离减小到 时，两板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（　　） 

A． B． C． D．

2．钚是一种放射性元素，是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。钚的一种同位素 的衰变方程为 ，则X原子核中含有的中子数为（　　） 

A．142 B．143 C．144 D．145

3．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为500 ，已知空气中的声速为340 ，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为（　　） 

A．0.68m B．1.32m C．1.47m D．2.94m

4．在《愤怒的小鸟》游戏中，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，小鸟以自己的身体为武器，像炮弹一样去攻击肥猪们的堡垒。小鸟从到堡垒（竖直墙壁）的水平距离为x处水平“射”出，一段时间后击中堡垒。重力加速度大小为g，不计空气阻力。若堡垒与小鸟“射”出的位置均足够高，则小鸟击中堡垒时的最小速度为（　　） 

A． B． C． D．

二、多选题

5．北京时间2021年7月6日23时53分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”丙运载火箭，成功将“天链一号”05星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星进入离地一定高度的预定轨道后做圆周运动，则下列说法正确的是（　　） 

A．该卫星在发射升空的加速过程中机械能守恒

B．该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度

C．该卫星在轨道上运行时，可以在卫星内用天平测出物体的质量

D．和该卫星在同一轨道上运行的其他卫星，它们的周期相同

6．将一段裸铜导线弯成图甲所示形状的线框，使线框上端的弯折位置与一节五号干电池的正极良好接触，一块圆柱形强磁铁N极吸附在电池的负极（N极在上，S极在下）线框下面的两端P，Q与磁铁表面及电池的负极均保持良好接触，放手后线框就会转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（　　） 

A．线框转动是由于受到电场力的作用

B．从上向下看，线框沿顺时针方向转动

C．若其他条件不变，仅将磁铁的磁极调换，则线框转动的方向将反向

D．在线框由静止开始转动至转动稳定的过程中，通过线框的电流不变

7．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为 ，输出电压为 ，用户得到的电压是 ，输电线的电阻为 ，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，则下列说法正确的是（　　） 

A．用户得到的电功率为

B．通过输电线的电流为

C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：8

D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11

8．蹦床运动可以简化为图示模型，A点为下端固定的竖直轻弹簧的自由端，B点为小球（视为质点）在弹簧上静止时的位置，将小球从A点正上方0.8m处由静止释放，一段时间后弹簧的自由端到达最低点C。已知小球的质量为0.4kg，A、B两点间的高度差为0.2m，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） 

A．弹簧的劲度系数为

B．小球到达A点时的动量大小为

C．弹簧的最大压缩量为0.6m

D．弹簧的最大弹性势能为6. J

三、填空题

9．某运动员挑战无氧登珠峰，为安全起见，他攀登时携带了一瓶氧气备用。假设该运动员挑战成功，已知峰顶的温度比峰底低，钢制氧气瓶（容积不变）导热性良好且不漏气，则在该运动员登山过程中氧气瓶内的氧气（视为理想气体）　     　（选填“吸收”或“放出”）热量；若氧气瓶内氧气分子的速率分布图像如图所示，则其中曲线　     　（选填“甲”或“乙”）表示在峰顶时氧气瓶内氧气分子的速率分布规律。

10．单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器（由燃油背包和脚下的喷射器组成）在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示，喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气，士兵身体与水平面的夹角为 。若士兵与飞行器的总重为G，受到的空气阻力大小 （其中k为常量，v是飞行速度的大小），不计喷气过程燃油的减少，则士兵受到的空气阻力大小为　     　；士兵飞行的速度大小为　        　。 

四、实验题

11．小聪用图甲所示装置测量当地的重力加速度。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门A。

（1）先用游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则 　     　

（2）接通电磁铁M的开关S，吸住小球；测出小球与光电门间的高度差 ；断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间 。若 ，则小球通过光电门时的速度大小 　     　 （结果保留三位有效数字）。 

（3）多次改变光电门的位置，重复实验，测出小球与光电门间的高度差h，记录小球通过光电门的挡光时间t。以h为横轴 为纵轴，作出 图线，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小 　     　（用d、k表示）。 

12．热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。学校科技小组欲利用热敏电阻制作一个体温计。

（1）先用多用电表的欧姆挡粗测热敏电阻的阻值。选择开关打到“×100”挡，按正确步骤操作，测量热敏电阻的阻值、示数如图甲中虚线所示，为了较准确测量，应将选择开关打到　     　（选填“×1k”或“×10”）挡，进行欧姆调零，再测量热敏电阻的阻值，示数如图甲中实线所示，则热敏电阻的阻值为　     　Ω。

（2）用伏安法测量热敏电阻在不同温度下的阻值，若提供的电压表的内阻约为80 ，电流表的内阻约为2Ω，则应选用电流表　     　（选填“内接法”或“外接法”）测量热敏电阻的阻值。根据测得的热敏电阻在不同温度下的阻值，用描点法得到热敏电阻的阻值 与温度t的关系图像如图乙所示。

（3）将热敏电阻 与电源（电动势E为1.5V，内阻不计）、电流表A（量程为9 ，内阻为4Ω）、保护电阻 、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻 做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻体温计”。若要求电流表指针满偏的位置标为45℃，则电阻 　     　Ω，电流表6 处应标为　     　 ℃ 。（结果均保留两位有效数字）

五、解答题

13．如图，直线加速赛车比赛是在两条并列长1500m，各宽15m的直线柏油跑道上进行的。在约402m的直线加速比赛上，跑完402m，赛车尾速高达 。若用传统刹车制动方式，平均制动力大约为车重的0.6，请问，可以用这种传统制动方式为直线加速赛车制动吗？如果不能，你有什么建议？（g取 ） 

14．如图所示，太极图由“阴鱼”和“阳鱼”构成，其边界是以O点为圆心、R为半径的圆，内部由以O1点和O2点为圆心、等半径的两个半圆分割成上下两部分，其中上部分为“阳鱼”，下部分为“阴鱼”。O1、O2、O三点共线，A、C两点分别在半圆O1与O2的圆周上且 ， 。 “阳鱼”内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，“阳鱼”与“阴鱼”的边界上无磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子P（不计粒子所受重力）从O点以大小为v0的速度沿OO2方向射入“阳鱼”，并从A点沿AO1方向进入“阴鱼”。 

（1）求“阳鱼”内磁场的磁感应强度大小B；

（2）若同种粒子Q从C点沿CO2方向射入“阳鱼”，要使粒子Q不会进入“阴鱼”，求粒子Q从C点射入“阳鱼”时的速度大小应满足的条件。

15．如图所示，足够长的固定斜面的倾角 ，初始时，质量均为m的甲、乙两滑块均位于斜面上，且甲、乙的距离 。现同时将两滑块由静止释放，在释放甲的同时，对它施加一大小为 、方向沿斜面向下的恒力F。已知甲、乙与斜面间的动摩擦因数分别为 和 ，取重力加速度大小 ，滑块之间的碰撞为弹性正碰（碰撞时间极短），两滑块均视为质点，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： 

（1）从两滑块被释放到两滑块第一次碰撞的时间 ； 

（2）从两滑块第一次碰撞到两滑块第二次碰撞的时间 ； 

（3）甲从被释放到停止运动通过的距离x。

答案解析部分

1．【答案】C

【解析】【解答】空气被“击穿”时的电场强度大小

故答案为：C。

【分析】利用电势差和场强的关系可以求出电场强度的大小。

2．【答案】B

【解析】【解答】原子核衰变时电荷数和质量数均守恒，可得X原子核中的质子数和中子数分别为92，235，故X原子核中含有的中子数为

故答案为：B。

【分析】利用核反应过程的质量数和电荷数守恒可以求出X的符号，利用质量数和电荷数之差可以求出中子数的大小。

3．【答案】A

【解析】【解答】发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为500 ；可知“狮子吼”的频率接近500 ，所以“狮子吼”的波长

故答案为：A。

【分析】利用共振的条件结合共振的频率及声音传播的速度可以求出波长的大小。

4．【答案】B

【解析】【解答】本设小鸟“射”出时的速度大小为 ，则小鸟在空中运动的时间

小鸟击中堡垒时的竖直速度大小

又小鸟击中堡垒时的速度大小

整理得

根据数学知识，当

即当

时，小鸟击中堡垒时的速度最小，且最小速度

B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用匀速运动可以求出运动的时间，结合速度的合成可以求出小鸟击中堡垒的速度，结合数学知识可以求出最小的速度大小。

5．【答案】B,D

【解析】【解答】A．该卫星发射升空的加速过程中，所受火箭的推力做正功，卫星的机械能增大，A不符合题意；

B．该卫星的轨道半径大于地球的半径，故该卫星在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，B符合题意；

C．该卫星在轨道上运行时，卫星内的物体处于完全失重状态，无法用天平测出物体的质量，C不符合题意；

D．由

可知，和该卫星在同一轨道上运行的其他卫星，它们的周期相同，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】利用推力做功可以判别卫星机械能的变化；利用轨道半径的大小结合引力提供向心力可以比较线速度的大小；利用加速度的方向可以判别物体处于失重状态不能求出物体的质量；利用轨道相同可以判别卫星的周期相同。

6．【答案】B,C

【解析】【解答】A．线框转动是由于受到安培力的作用，A不符合题意；

B．在题图乙所示位置，线框左半部分所受安培力的合力方向向里，右半部分所受安培力的合力方向向外，从上向下看，线框沿顺时针方向转动，B符合题意；

C．将磁铁的磁极调换后，磁场方向反向，根据左手定则，安培力方向也反向，故线框转动的方向将反向，C符合题意；

D．线框转动的过程中切割磁感线，产生反电动势，通过线框的电流比刚开始转动时的电流小，D不符合题意。

故答案为：BC。

【分析】线圈转动时由于受到的安培力的作用；利用安培定则可以判别其磁场方向，结合左手定则可以判别安培力的方向进而判别线圈转动的方向；当磁极对换之后其安培力方向相反则线圈转动方向改变；由于线圈转动时产生感应电流所以其电流大小在减小。

7．【答案】A,C

【解析】【解答】A．用户得到的电功率即降压变压器的输出功率

A符合题意；

BC．输电线损失的功率

通过输电线的电流

升压变压器的输出电压

可得升压变压器原，副线圈的匝数之比

B不符合题意，C符合题意；

D．输电线上的电压损失

降压变压器原线圈两端的电压

可得降压变压器原，副线圈的匝数之比

D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】利用损失的比例可以求出损失的功率，利用输电功率减去损失的功率可以求出用电户得到的功率大小；利用损失的功率结合热功率的表达式可以求出输电线的电流大小，结合功率的表达式可以求出升压变压器的输出电压，结合输入电压的大小可以求出匝数的比值；利用输电电流可以求出损失的电压，结合输电电压可以求出降压变压器的输入电压，结合输出电压的大小可以求出匝数之比。

8．【答案】A,D

【解析】【解答】A．小球静止在B点时，有

解得

A符合题意；

B．根据动能定理有

又

解得

B不符合题意；

CD．设弹簧的最大压缩量为 ，对小球和弹簧整体在小球从开始运动至到达C点的过程中，根据机械能守恒定律有

根据功能关系有

解得

D符合题意，C不符合题意。

故答案为：AD。

【分析】当小球静止，利用平衡方程可以求出劲度系数的大小；利用动能定理结合动量的表达式可以求出小球到达A点的动量大小；利用机械能守恒定律结合功能关系可以求出最大的压缩量及最大的弹性势能大小。

9．【答案】放出；甲

【解析】【解答】在峰顶时氧气瓶内氧气的温度比在峰底时氧气瓶内氧气的温度低。在峰顶时氧气瓶内氧气的内能小于在峰底时氧气瓶内氧气的内能，故氧气瓶内的氧气放出热量。

温度越高，分子速率大的百分比增加，因此曲线甲表示在峰顶时氧气瓶内氧气分子的速率分布规律。

【分析】由于在峰顶时温度低其分子平均动能比较小所以其甲为气体在峰顶的分子速度分布规律；当温度降低时其气体内能减小所以气体放出了热量。

10．【答案】；

【解析】【解答】士兵与飞行器组成的系统受到重力、沿着士兵身体斜向上的喷气反冲力以及水平方向的空气阻力的作用，根据物体的平衡条件，空气阻力的大小

结合

解得士兵飞行的速度大小

【分析】利用物体的平衡方程可以求出阻力的表达式，结合阻力和速度的关系可以求出士兵飞行速度的大小。

11．【答案】（1）11.40

（2）5.70

（3）

【解析】【解答】（1）小球的直径

（2）小球通过光电门时的速度大小为

（3）据自由落体运动的规律有

又

可得

故

解得

【分析】（1）利用游标卡尺的结构可以读出小球的直径；
（2）利用平均速度公式可以求出小球经过光电门速度的大小；
（3）利用速度位移公式结合图像斜率可以求出重力加速度的表达式。

12．【答案】（1）×10；240

（2）外接法

（3）2.7；29

【解析】【解答】（1）用多用电表测量电阻，指针应指在满刻度 到 之间，故需要换用“×10”挡测量，换挡后需重新进行欧姆调零；由题图甲实线读出热敏电阻的阻值为

（2）由于

应采用电流表外接法。

（3）根据闭合电路的欧姆定律有

由题图乙得当 时， ，代入数据解得

电流表的指针指在6 处，热敏电阻的阻值

结合题图乙可知 对应的温度为29℃。

【分析】（1）利用偏转角过大可以判别其测量阻值偏转所以应该换小挡位；利用示数和挡位可以读出电阻的大小；
（2）利用待测电阻的阻值偏小应该使用电流表外接法；
（3）利用闭合电路的欧姆定律可以求出R0的大小；利用热敏电阻的阻值可以判别对应的温度。

13．【答案】赛车的质量远大于赛车手的质量，故传统制动刹车过程中赛车的加速度大小

赛车尾速

设赛车传统制动减速为零的过程中通过的距离为x，有

解得

因

不能用这种传统制动方式为直线加速赛车制动；

【解析】【分析】赛车减速过程，利用牛顿第二定律结合制动力的大小可以求出减速的加速度大小；已知初速度的大小，结合速度位移公式可以求出减速的位移，进而判别能否利用直线加速赛车制动。

14．【答案】（1）解：粒子P在“阳鱼”内做圆周运动的轨迹如图甲所示，根据几何关系，轨迹圆的半径

又

解得

（2）解：设粒子 以大小为 的速度从C点沿 方向射入“阳鱼”时，其轨迹恰好与圆 相切，如图乙所示。根据几何关系，轨迹圆的半径为R，又

解得

粒子Q从C点射入“阳鱼”时的速度大小应满足的条件为

【解析】【分析】（1）粒子P做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小；
（2）粒子Q做匀速圆周运动，利用运动的轨迹结合几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小。

15．【答案】（1）解：设两滑块第一次碰撞前，甲沿斜面下滑的加速度大小为 ，根据牛顿第二定律有

解得

对乙有

故乙静止，根据匀变速直线运动的规律有

解得

（2）解：两滑块第一次碰撞前瞬间甲的速度大小

设两滑块第一次碰撞后瞬间甲、乙的速度分别为 ，以沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

解得

两滑块第一次碰撞后乙开始向下做匀减速直线运动，设加速度大小为 ，根据牛顿第二定律有

解得

设第一次碰撞后乙下滑时间 后停止运动，可得

两滑块第一次碰撞后，在时间 内，甲、乙沿斜面下滑的距离分别为

由于 .乙停止运动时两滑块仍未第二次碰撞有

解得

（3）解：由（2）可知，每次碰撞后，乙均先减速为零，然后再次与甲碰撞且

故最终甲、乙都静止在斜面上，根据功能关系有

解得

【解析】【分析】（1）滑块甲做匀加速直线运动，滑块乙静止，利用牛顿第二定律可以求出甲的加速度大小，结合位移公式可以求出运动的时间；
（2）甲碰前做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出碰前速度的大小；利用动量守恒定律可以求出碰后甲和乙速度的大小；再利用牛顿第二定律可以求出碰后两物块的加速度大小；结合位移公式可以求出第二次碰撞所花的时间；
（3）利用功能关系结合摩擦力做功可以求出甲运动的距离。