福建省新高考适应性考试物理含答案.docx
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福建省新高考适应性考试物理含答案
2021年1月福建省普通高等学校招生适应性测试
物理试题
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。
1.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。
转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示,则
A.该交变电流频率是0.4Hz
B.该交变电流有效值是0.8A
C.t=0.1s时,穿过线圈平面的磁通量最小
D.该交变电流瞬时值表达式是i=0.8
sin5πt
2.在图示的双缝涉实验中,光源S到缝S1、S2距离相等,P0为S1S2连线中垂线与光屏的交点。
用波长为400nm的光实验时,光屏中央P0处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第3条亮条纹。
当改用波长为600nm的光实验时,P处将呈现
A.第2条亮条纹B.第3条亮条纹
C.第2条暗条纹D.第3条暗条纹
3.人造地球卫星的轨道可近似为圆轨道。
下列说法正确的是
A.周期是24小时的卫星都是地球同步卫星
B.地球同步卫星的角速度大小比地球自转的角速度小
C.近地卫星的向心加速度大小比地球两极处的重力加速度大
D.近地卫星运行的速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速率大
4.已知某种核电池的电能由
Pu衰变释放的能量提供,该衰变方程形式上可表示为
Pu→
。
某次由静止
Pu衰变释放的能量为E,射出的α粒子动能是Eα,假定
Pu衰变释放的能量全部转化为新核和α粒子的动能。
则
A.A=234,Z=92,
B.A=234,Z=92,
C.A=236,Z=94,
D.A=236,Z=94,
二、多项选择题:
本题共4小题,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,同一竖直平面内A、B、C、D四点距O点的距离均为r,0为水平连线AB的中点,C、D为AB连线中垂线上的两点。
A、B两点分别固定有带电荷量均为Q(Q>0)的点电荷。
在C点由静止释放一质量为m的带正电小球,小球竖直下落通过D点。
重力加速度大小为g,静电力常量为k。
则
A.C、D两点的场强大小均为
B.小球运动到D点时的动能为2mgr
C.小球从C点到D点的过程中,先加速后减速
D.小球从C点到D点的过程中,电势能先增大后减小
6.由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图(a)所示。
其中,螺线管匝数为N,横截面积为S1;电容器两极板间距为d,极板面积为S2,板间介质为空气(可视为真空)。
螺线管处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B随时间t变化的B-t图像如图(b)所示。
一电荷量为q的颗粒在t1~t2时间内悬停在电容器中,重力加速度大小为g,静电力常量为k。
则
A.颗粒带负电
B.颗粒质量为
C.t1~t2时间内,a点电势高b点电势
D.电容器极板带电量大小为
7.图(a)为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。
支架固定在水平地面上,轻杆AB可绕支架顶部水平轴00′在竖直面内自由转动。
A端凹槽内装有一石子,B端固定一配重。
某次打靶时,将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成θ角后由静止释放,杆在配重重力作用下转到竖直置时石子被水平抛出。
石子投向正前方竖直放置的靶,打到靶心上方的“6”环处,如图(b)所示。
若要打中靶心的“10”环处,可能实现的途径有
A.增大石子的质量,同时减小配重的质量
B.减小投石机到靶的距离,同时增大θ角
C.增大投石机到靶的距离,同时减小θ角
D.减小投石机到靶的距离,同时增大配重的质量
8.如图(a),轻质弹簧下端固定在水平地面上,上端连接一轻质薄板。
一物块从其正上方某处由静止下落,落至薄板上后和薄板始终粘连。
物块从开始下落到最低点的过程中,位移-时间(x-t)图像如图(b)所示,其中为物块刚接触薄板的时刻,t2为物块运动到最低点的时刻。
弹簧形变在弹性限度内空气阻力不计。
则
A.t2时刻物块的加速度大小比重力加速度小
B.t1~
时间内,有一时刻物块所受合外力的功率为零
C.t1~t2时间内,物块所受合外力冲量的方向先竖直向下后竖直向上
D.图(b)中OA段曲线为抛物线的一部分,AB段曲线为正弦曲线的一部分
三、非选择题:
共60分。
考生根据要求作答。
9.(4分)
一圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上。
一质量为m,横截面积为S的活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,活塞可沿汽缸内壁无摩擦滑动。
当活塞静止时,活塞与汽缸底部距离为h,如图(a)所示。
已知大气强为p0,重力加速度为g。
现把汽缸从图(a)状态缓慢转到图(b)状,在此过程中气体温度不变,则图(b)状态下气体体积为____________。
从图(b)状态开始给汽缸加热,使活塞缓慢向外移动距离l,如图(c)所示。
若此过程中气体内能增量为△U,则气体吸收的热量应为____________。
10.(4分)
分析航天探测器中的电子束运动轨迹可知星球表面的磁场情况。
在星球表面某处,探测器中的电子束垂直射入磁场。
在磁场中的部分轨迹为图中的实线,它与虚线矩形区域ABCD的边界交于a、b两点。
a点的轨迹切线与AD垂直,b点的轨迹切线与BC的夹角为60°。
已知电子的质量为m,电荷量为e,电子从a点向b点运动,速度大小为v0,矩形区域的宽度为d,此区域内的磁场可视为匀强磁场。
据此可知,星球表面该处磁场的磁感应强度大小为___________,电子从a点运动到b点所用的c时间为__________。
11.(5分)
伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一。
研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法”来重现伽利略的斜面实验,研究物体沿斜面运动的规律。
实验所用节拍频率是每秒2拍,实验装置如图(a)所示。
在光滑倾斜的轨道上装有若可沿轨道移动的框架,框架上悬挂轻薄小金属片,滑块下滑撞击金属片会发出“叮”的声音(金属片对滑块运动的影响可忽略)。
实验步骤如下:
①从某位置(记为A0)静止释放滑块,同时开始计拍调节框架的位置,使相邻金属片发出的“叮”声恰好间隔1个拍,并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3……;
②测量A1、A2、A3……到A0的距离s1、s2、s3……如图(b)所示。
③将测量数据记录于下表,并将节拍数n转换成对应时间t的平方。
n
1
2
3
4
5
6
s/cm
9.5
38.5
86.2
153.2
240.3
346.4
t2/s2
0.25
1.00
C
4.00
6.25
9.00
(1)表格中“C”处的数据应为___________;
(2)由表中数据分析可得,s与t2成___________关系(填“线性”或“非线性”);
(3)滑块的加速度大小为___________m/s2(结果保留2位小数)。
12.(7分)
为了测试某精密元件在204μA特定电流值时的工作性能,一实验小组利用微安表监测该元件在电路中的电流,电路如图(a)所示。
所用器材:
微安表(量程为250μA,内阻约为1000Ω),稳压电源E(电动势为2.0V),定值电阻R0(阻值为4000.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω,额定电流为0.3A),电阻箱R2(阻值范围0~9999.9Ω),开关S。
将电阻箱R2置于图(b)所示的阻值,滑动变阻器R1置于最大值;闭合开关S,移动R1的滑片,使微安表读数为204μA。
(1)图(b)中R2的阻值为___________Ω;
(2)在图(c)中标出微安表读数为204μA时的指针位置。
为了提高监测精度,该小组尝试用标准电池EN(电动势为1.0186V)和灵敏电流计
(量程范围
300μA)
替代微安表,设计了图(d)所示电路。
要将元件的工作电流调到204μA,需先将R2的阻值设置为某个特定值,再闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R1,使灵敏电流计
指针指在零点,此时元件中的电流即为204μA。
(3)电阻箱R2的阻值应设置为_____________Ω。
13.(10分)
如图,光滑平行金属导轨间距为l,与水平面夹角为θ,两导轨底端接有阻值为R的电阻。
该装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。
质量为m的金属棒ab垂直导轨放置,在恒力作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h。
恒力大小为F、方向沿导轨平面且与金属棒ab垂直。
金属棒ab与导轨始终接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。
重力加速度为g,求此上升过程:
(1)金属棒运动速度大小;
(2)安培力对金属棒所做的功。
14.(12分)
如图,上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上,A、B为固定在小车上的挡板,C、D为竖直放置的轻质薄板。
A、C和D、B之间分别用两个相同的轻质弹簧连接,薄板C、D间夹住一个长方体金属块(视为质点)。
金属块与小车上表面有一定的距离并与小车保持静止,此时金属块所受到的摩擦力为最大静摩擦力。
已知金属块的质量m=10kg,弹簧劲度系数k=1000N/m,金属块和薄板C、D间动摩擦因数μ=0.8。
设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)此时弹簧的压缩量;
(2)当小车、金属块一起向右加速运动,加速度大小a=15m/s2时,A、C和D、B间弹簧形变量及金属块受到的摩擦力大小。
15.(18分)
如图,光滑绝缘水平桌面位于以ab、cd为边界的匀强电场中,电场方向垂直边界向右。
两小球A和B放置在水平桌面上,其位置连线与电场方向平行。
两小球质量均为m,A带电荷量为q(q>0),B不带电。
初始时小球A距ab边界的距离为L,两小球间的距离也为L。
已知电场区域两个边界ab、cd间的距离为10L,电场强度大小为E。
现释放小球A,A在电场力作用下沿直线加速运动,与小球B发生弹性碰撞。
两小球碰撞时没有电荷转移,碰撞的时间极短。
求:
(1)两小球发生第一次碰撞后,B获得的动量大小;
(2)两小球发生第一次碰撞后至第二次碰撞前,A、B间的最大距离;
(3)当小球B离开电场区域时,A在电场中的位置。
物理试题参考答案
一、单项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分。
1.C2.A3.D4.B
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题6分,共24
分。
5.BD6.AD7.AC8.BCD
三、非选择题:
共60分。
9.
10.
11.
(1)2.25
(2)线性
(3)0.76~0.78
12.
(1)4250.0
(2)如图
(3)4993.1
13.
(1)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升,由法拉第电磁感应定律,棒中的电动势为
E=Blv①
设金属棒中的电流为I,根据欧姆定律,有
②
金属棒所受的安培力为
③
因为金属棒沿导轨匀速上升,由牛顿运动定律得
④
联立①②③④式得
⑤
(2)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升h过程中,安培力所做的功为W,由动能定理得
⑥
由⑥式得
⑦
14.
(1)由于两个轻质弹簧相同,两弹簧压缩量相同。
设弹簧的压缩量为x0,弹簧形变产生的弹力大小为F,由胡克定律得
F=kx0①
设金属块所受摩擦力大小为f,此时金属块所受摩擦力等于最大静摩擦力,依题意得
f=2μF②
由物体平衡条件得
f=mg③
由①②③式并代入题给数据得
x0=0.0625m④
(2)假设A、C和D、B间的弹簧压缩量分别为x1和x2,有
x1+x2=2x0⑤
由牛顿第二定律得
由④⑤⑥式并代入题给数据得
x1=0.1375m,x2=-0.0125m⑦
由x2<0可知,此时薄板D已与金属块分离,D、B间弹簧已恢复原长,无弹力。
金属块水平方向加速运动所需的合力全部由A、C间弹簧的弹力提供。
设A、C和D、B间弹簧实际压缩量分别为x1′、x2′,则
x2′=0⑧
由牛顿运动定律可得
kx1′=ma⑨
由⑨式可得
x1′=0.15m⑩
由于此时最大静摩擦力
,故金属块受到的摩擦力大小为
⑪
15.
(1)设小球A的加速度为a,与小球B第一次碰前速度为v0,根据牛顿运动定律和运动学公式,有
qE=ma①
②
设碰撞后A、B的速度大小分别为
、
由量守恒和能量守恒,有
③
④
联立①②③④式,得
,
⑤
小球B获得的动量大小为
⑥
(2)设A、B两个小球发生第一次碰撞后经时间t′两者速度相同,时两小球相距最大距离为△sm,根据运动学公式,有
⑦
⑧
由①⑤⑦⑧式得
△sm=L⑨
(3)设A、B两小球第一次碰撞后,经时间t1发生第二次碰撞,有
⑩
由⑤⑩式得
⑪
设A、B两小球第二次碰撞前后的速度分别为
,
,
,
,有
,
⑫
由动量守恒和能量守恒,有
⑬
⑭
由⑫⑬⑭式可得
,
⑮
在t1时间内,A、B小球的位移均为
⑯
可知A与B第二次碰撞位置距电场cd边界的距离为
⑰
假设经时间t2发生第三次碰撞,由运动学规律,得
⑱
得
,由于
⑲
故两小球不会发生第三次碰撞。
设两小球第二次碰后B经时间t3离开电场,则
⑳
在t3时间内,A的位移为
由①②⑮⑰⑳
式得
即B离开电场时,A距cd边界的距离为