调研卷（三）备战2021年新高考物理综合测试调研+押题卷（福建专用）（原卷版）

2021 年福建省普通高等学校招生考试 物理 调研卷（三）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．关于近代物理的相关内容，下列说法正确的是（）A． β 射线是来源于原子核外的电子 B．原子核聚变过程，核子的平均结合能（即比结合能）变大 C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关 D．在研究光电效应规律实验中，遏止电压与入射光频率成正比 2．如图所示，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和 C（包括支架）的总质量为 m 总 ；B 为铁块，质量为 m，整个装置用轻绳悬挂于点 O，当电磁铁通电时，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力 F 的大小为（）A． Fm g 总 B．()m g F m m g  总 总＋ C．()F m m g 总 ＋ D．()F m m g 总 ＋ 3．如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于 O 点，另一端连接一质量为 m 的小球，将小球拉至与 O 点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放，经时间 t 轻绳转过的角度为 θ。在小球由静止释放到运动至最低点的过程中，下列关于小球的速率 v、动能 E k 随时间 t 变化，小球向心加速度为 a n、重力势能 E p，（取最低点为零势能点）随角度 θ 变化的图像中，可能正确的是（）A．B．C．D． 4．在如图所示的 U I  图像中，直线 I 为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线 II 为某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源与电阻 R 组成闭合电路。由图像判断错误的是（）A．电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5Ω B．电阻 R 的阻值为 1Ω C．电源的效率为 80% D．电源的输出功率为 4 W 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，得 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。

5．据报道，我国准备在 2020 年发射火星探测器，并于 2021 年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道 I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道 I、Ⅱ、Ⅲ运动后在 Q 点登陆火星，O 点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的 O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上，O、Q 两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为 R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过 O 点的速度为 v，下列说法正确的有（）A．在相等时间内，轨道 I 上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等 B．探测器在轨道Ⅱ运动时，经过 O 点的加速度等于23vR C．探测器在轨道 I 运动时，经过 O 点的速度大于 v D．在轨道Ⅱ上第一次由 O 点到 P 点与轨道Ⅲ上第一次由 O 点到 Q 点的时间之比是 3：2 6．如图所示，一根光滑的绝缘斜轨道连接一个竖直放置的半径为 0.50m R 的圆形绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度 0.50T B 。有一个质量为 0.10g m 、带电荷量为

31.6 C 10 q   －的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过最高点，则下列说法中正确的是（重力加速度 g 取 10m/s 2）（）A．若小球到达最高点的线速度为 v，小球在最高点时的关系式2vmg qvB mR  成立 B．小球滑下的初位置离轨道最低点高为21m20h  C．小球在最高点只受到洛伦兹力和重力的作用 D．小球从初始位置到最高点的过程中机械能守恒 7．如图所示，倾角 θ=37°的平行导轨上端连着一个阻值 R=0.8Ω 的定值电阻，下端通过一小段光滑的圆弧与固定在水平面上的平行导轨相连，两导轨间距均为 L=1m，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小 B=0.5T的匀强磁场中。质量 m=0.1kg、电阻 r=0.2Ω、长度也为 L 的金属棒垂直于导轨放置，金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为1123 。现让金属棒从距水平面高 h=3.75m 的位置由静止释放，当金属棒滑到底端前速度已经达到最大速度 v，最终停在水平导轨上。已知导轨电阻忽略不计，重力加速度 g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（）A．v=2m/s B．金属棒在倾斜导轨上运动过程中回路上消耗的电能和增加的动能之和小于其重力势能的减少量 C．金属棒在水平导轨上运动过程中回路上消耗的电能等于金属棒动能的减少量和摩擦产生的内能之和 D．金属棒在倾斜导轨上运动过程中通过金属棒任意截面的电量为 2.5C 8．如图所示，一轻绳跨过光滑且可看作为质点的定滑轮，轻绳一端系着质量为 M 的物块，另一端系着一个质量为 m 的圆环，圆环套在竖直的光滑细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为 d=0.6m，初始时细线与竖直杆的夹角  =37°，现在由静止释放两物体，下列说法中正确的是（）

A．释放之后圆环和物块组成的系统机械能守恒 B．若 M=52m，当细线与细杆垂直时，圆环的速度为 v=2m/s C．若 M=2m，圆环运动区间的长度为 1.6m D．为保证圆环在初始位置上方运动，物块与圆环的质量之比应该满足54Mm 三、非选择题:共 共 60 分。考生根据要求作答。

9．如图所示，质量为 M 的汽缸静置于水平地面，通过质量为 m 的活塞封闭一定质量的理想气体。若活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），使气缸内气体降低到一定的温度，在这一过程中，气体放出的热量为 Q，外界对气体做功为 W，则两者的大小关系为 Q______W（选填“大于”、“等于”或“小于”）；若活塞固定，也使气缸内气体降低相同的温度，其放出的热量为 Q′，则 Q______Q′。（选填“大于”“等于”或“小于”）10．如图所示，质量为 1kg 的带等量同中电荷的小球 A、B，现被绝缘细线悬挂在 O 点，OA 悬线长为 10cm，OB 悬线长均为 5cm。平衡时 A 球靠在绝缘墙上，OA 悬线处于竖直方向，而 B 球的悬线偏离竖直方向 60°(取)，此时 A、B 两球之间静电力的大小为_____N。以后由于 A 漏电，B 在竖直平面内缓慢运动，到 处 A 的电荷刚好漏完，在整个漏电过程中，悬线 OB 上拉力大小的变化情况是_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).11．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示。已知双缝间的距离为 d，在离双缝 L 远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。

(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图（甲）所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时如图（乙）所示的手轮上的示数为_______mm，求得相邻亮纹的间距 Δx 为___________mm；(2)波长的表达式 λ=________（用 Δx、L、d 表示）；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______(填“变大”、“不变”或“变小”)；(4)图为上述实验装置的简化示意图。S 为单缝，S 1、S 2 为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到________。

A．干涉条纹消失 B．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移 C．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移 12．在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供有以下器材：

A．电压表 V 1（0～5V）B．电压表 V 2（0～15V）C．电流表 A 1（0～50mA）D．电流表 A 2（0～500mA）E．滑动变阻器 R 1（0～60Ω）F．滑动变阻器 R 2（0～2kΩ）G．直流电源 E H．开关 S 及导线若干 I．小灯泡（U 额 =5V）某组同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端，移动过程中发现小灯未曾烧坏，记录多组小灯两端电压 U 和通过小灯的电流 I 数据（包括滑片处于两个端点时 U、I 数据），根据记录的全部数据做出的 U﹣I 关系图象如图甲所示：

（1）根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____；（2）根据实验结果判断得出实验中选用：电压表__（选填器材代号“A”或“B”），电流表__（选填器材代号“C”或“D”），滑动变阻器__（选填器材代号“E”或“F”）；（3）根据图甲信息得出器材 G 中的直流电源电动势为__V，内阻为__Ω；（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材 G 中的直流电源 E 相连，则每个小灯消耗的实际功率为__W。

13．如图所示，在 x 轴上方的空间存在竖直向下的匀强电场，在 x 轴下方的空间存在垂直于 xOy平面向外的匀强磁场，电场强度、磁感应强度的大小均未知。一质量为 m、电荷量为 q（0 q ）的粒子从 y 轴上 y L 处的 P 点以初速度0v 垂直 y 轴向右射出，刚进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向夹角为 45。已知粒子恰好能回到 y 轴上的 P 点。不计粒子重力。

(1)求匀强电场的电场强度的大小；(2)求粒子从 P 点射出到第一次回到 P 点所经历的时间；

(3)若改变匀强磁场的磁感应强度大小，将粒子在 P 点以不同初速度0kv 垂直 y 轴向右射出，要使粒子均能回到 y 轴上的 P 点，求匀强磁场的磁感应强度大小。

14．如图，一弹射游戏装置，长度 L=1m 的水平轨道 AB 的右端固定弹射器，其左端 B 点与半径为 r 的半圆形光滑竖直管道平滑连接。已知滑块质量 m=0.5kg，可视为质点，初始时放置在弹簧原长处 A 点，滑块与弹簧未拴接，弹射时从静止释放滑块且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5，忽略空气阻力，每次游戏都要求滑块能通过半圆形道最高点 C。（已知弹簧弹性势能与形变量的平方成正比）（1）当 r=0.2m 时，若滑块恰好能通过圆形管道最高点 C，求此时速度大小 v C ；（2）求第（1）问条件下它经过 B 点时对圆形管道的压力 F N 及弹簧弹性势能 E p0 ；（3）若弹簧压缩量是第（1）问情况的 2 倍，半圆形管道半径可以变化，当半径为多大时，滑块从 C 处平抛水平距离最大，最大水平距离为多少。

15．如图所示，在倾角为  =30°的斜面上铺有两平行光滑绝缘轨道 PQ 和 MN，轨道间距离为 L=1.0m，轨道间各矩形区间隔存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为 B=1.0T。各矩形区的宽度和线框的宽度均为 d=0.20m。有一长为 L 的单匝矩形线框 ABCD 跨放在两轨道上，一端挂重物的细线跨过定滑轮系在 CD 中点并保持与斜面平行，轨道及磁场区域足够长（不考虑碰到滑轮及地面、线框不脱离轨道），其中线圈质量 m 1 =1.8kg，重物质量 m 2 =1.2kg，线圈总电阻 R=2.0 Ω，不计滑轮摩擦阻力。

（1）画出最终稳定状态时线框中电流随时间变化的关系图（从线框 CD 边刚进入某磁场区域开始计时、电流以 ABCDA 方向为正）；（2）静止释放重物，当物体速度 v 1 =3.0m/s 时，求线框的加速度 a；（3）若整个磁场区以 v 2 =8.0m/s 的速度沿斜面向下移动，重物由静止释放，求最终稳定状态下的外界提供的功率 P、安培力对线框做功的功率 P A，线框的热功率 P Q。

调研卷（三）备战2021年新高考物理综合测试调研+押题卷（河北专用）（原卷版）

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