2021届福建省福州高三三模物理试卷（文字版有答案）

2021年5月福州市高中毕业班质量检测

物理试题

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

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，只有一项符合题目要求）

1. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）

A. 由甲图实验分析提出了原子的核式结构模型

B. 由乙图数据可知a光的频率大

C. 由丙图可知在中子轰击下生成和的反应中还生成3个中子

D. 由丁图观察到光的干涉条纹，它是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

2. 如图所示为交流发电机模型，矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，发电机的负载为定值电阻，已知线圈的内阻，定值电阻，交流电流表为理想电表，线圈中产生的交变电动势瞬时值随时间的变化规律为，则下列说法正确的是（　　）

A. 电流表的示数为

B. 该线圈转动角速度为

C. 线圈产生的电动势有效值为

D. 时，线圈平面与中性面重合

3. 电容式话筒含有电容式传感器，如图所示。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器，当振动膜片在声压的作用下运动时，两个电极间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就转变为电信号。当振动膜片向右运动时，下列说法正确的是（　　）

A. 电容器电容减小 B. 电容器所带电荷量增大

C. 电容器两极板间场强减小 D. 电阻R上电流方向自左向右

4. 如图所示，某同学在家用拖把拖地，拖把由拖杆和拖把头构成．设某拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把，让拖把头在水平地板上向前匀速移动，此时拖杆与竖直方向的夹角为。则下列判断正确的是（　　）

A. 地面受到的压力

B. 拖把头受到地面的摩擦力

C. 推力

D. 推力

二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

5. 图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿方向传播

B. 该波的波速为

C. 再过时，质点P刚好运动到波谷

D. 从到时间内，质点P通过的路程为

6. 地球同步卫星A和轨道平面与赤道面重合做匀速圆周运动的卫星B的轨道半径之比为41，两卫星的公转方向相同。下列判断正确的是（　　）

A. A、B两颗卫星加速大小之比为14

B. A、B两颗卫星线速度大小之比为12

C. A、B两颗卫星角速度大小之比为14

D. 卫星B每隔小时经过卫星A正下方

7. 如图所示，在光滑的水平桌面上静止两个等大的小球，其质量分别为、，其中间夹着一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两球不相连），弹簧具有的弹性势能。现解除锁定，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为竖直放置的光滑半圆形固定轨道，g取。则下列说法正确的是（　　）

A. 两球刚脱离弹簧时，球m获得的动能比球M大

B. 球m在运动达到轨道最高点速度大小为

C. 球m经过半圆形轨道的最低点和最高点时，对轨道的压力差为

D. 球m离开半圆形轨道后经过落回水平地面

8. 如图甲所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，上端放一物块（与弹簧不粘连），现用外力将物块下压至离地高度处，然后由静止释放物块，通过传感器得到物块的动能与物块离地高度h的关系图象，如图乙所示，其中高度在到范围内的图线为直线，其余部分为曲线。以地面为零势能面，重力加速度g取，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。由图象可知（　　）

A. 物块的质量为

B. 弹簧的劲度系数为

C. 刚释放物块时弹簧弹性势能为

D. 物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小值为

三、非选择题（本大题7小题，共60分）

9. 如图所示，一定质量的理想气体按图像中直线从a状态缓慢的变化到b状态，此过程中气体的内能变化情况是___________（填“先增大后减小”、“始终不变”或“先减小后增大”）；若a状态气体温度为，则气体在b状态的温度_________K。

10. 如图所示为质谱仪原理图，A为粒子加速器，B为速度选择器，其中的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，两极板a、b所加电压为U，距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度大小为，方向也是垂直于纸面向里。现一质量为m、电荷量为q的正粒子（不计重力），经加速器加速后，恰能沿直线通过速度选择器，然后从小孔O垂直于分离器边界进入分离器，做匀速圆周运动打在胶片上P点。则速度选择器两极板电压正极是_________（选填“a极板”或“b极板”）；O、P间距_________。

11. 某同学《研究弹簧串联等效劲度系数与原弹簧劲度系数的关系》实验中，用如图所示实验装置，两根劲度系数分别为、的弹簧Ⅰ、Ⅱ串联起来悬挂在铁架台上，在其旁边竖直放置一刻度尺，从刻度尺上可读出指针A、B对应的刻度尺的示数和。已知当地重力加速度。

（1）将质量为的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端，读出指针A、B对应的刻度尺的示数和，填入表格。

用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数________，弹簧Ⅱ的劲度系数_______。（计算结果均保留3位有效数字）

（2）由表中数据同样可以计算弹簧串联的等效劲度系数k值；根据上述数据，可得弹簧串联的等效劲度系数k与原两个弹簧劲度系数、之间的关系。

12. 某同学通过实验研究灯的伏安特性曲线，可用的器材如下：电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的灯两组、电键、导线。

（1）该同学将灯连接成如图甲所示的实验电路。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的_______端（填“左”或“右”）。经检查各元件正常，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现电压表有示数，而电流表始终无示数，且灯不亮，则一定断路的导线是_________（选填导线编号）。

（2）更换故障导线后，移动滑动变阻器滑片，得到灯的图像如图乙中的图线；换灯重做实验，得到图线；从该图像可得，两灯并联时，灯_________（填“”或“”）实际功率大。

（3）若将12盏灯并联后接在电源电动势为，内阻为的电源两端，则电源输出功率为__________W（计算结果保留3位有效数字）。

13. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P，且始终保持不变。从某时刻开始，汽车进入另一不同的水平路面，汽车在该水平路面行驶时所受的阻力是原来的2倍。经过时间t，汽车最终以另一速度匀速行驶。求：

（1）汽车在原来路面行驶时所受的阻力f；

（2）t时间内汽车行驶过的距离s。

14. 如图（a）两相距的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力F作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其图像如图（b）所示。在时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0。

（1）在内，金属杆受到合力大小和滑动摩擦力大小f；

（2）在内，匀强磁场磁感应强度大小；

（3）在时，磁感应强度大小。

15. 如图所示，倾角为斜面A点以上的部分表面光滑，A以下的表面粗糙。A点以上区域有个相同的小方块，每个小方块质量均为m，与斜面粗糙区域的动摩擦因数都相等，沿平行斜面的倾斜方向整齐地排成一条直线；小方块按从下到上的顺序编号命名；1号小方块用手托着静止在O点，O、A两点之间相距；小方块队列的总长为L，小方块相互间不粘连．现放手让它们由静止开始下滑，已知下滑过程方块队列保持平行于斜面倾斜方向的直线队形，且当第n号小方块全部进入A点时小方块运动的速度达到最大，最终1号小方块停在B处，设斜面足够长。求：

（1）1号小方块刚运动到A点位置的速度大小和小方块与粗糙斜面的动摩擦因数；

（2）B与A点间的距离；

（3）若将B以下的区域表面处理成光滑的，然后让小方块队列重新从A点之上由静止释放，要使所有小方块都能滑过B点，释放时1号方块距离A点最小距离s。