1、1 2021 年年 1 月福建省新高考适应性考试物理试题月福建省新高考适应性考试物理试题 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=0.82sin5t 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
2、线与光屏的交点。用波长为 400 nm 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 238 94 Pu
3、衰变释放的能量提供，该衰变方程形式上可表示为 238 94 Pu 4 2 Z AX He。某 次由静止 238 94 Pu 衰变释放的能量为 E，射出的粒子动能是 E，假定 238 94 Pu 衰变释放的能量全部转化为新 核和粒子的动能。则 A.A=234，Z=92， 119 118 EE B.A=234，Z=92， 119 117 EE C.A=236，Z=94， 119 118 EE D.A=236，Z=94， 119 117 EE 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。
4、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（Q0）的点电荷。在 C 点由静止释放一 2 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 2 Q k r 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
5、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 t1t2 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 121 21 () () qNS BB g tt C.t1t2时间内，a 点电势高 b 点电势 D.电容器极板带电量大小为 1221 21 S () 4() NSBB kd tt 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，
6、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，同时增大角 C.增大投石机到靶的距离，同时减小角 3 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
7、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 12 2 tt 时间内，有一时刻物块所受合外力的功率为零 C.t1t2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
8、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
9、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 4 金属片会发
10、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： 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； 测量 A1、A2、A3到 A0的距离 s1、s2、s3如图（b）所示。 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
11、 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 204A 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 250A，内阻约为 1000） ，稳压电源 E （电动势为 2.0V） ，定值电阻 R0（阻值为 4000.0） ，滑动变阻器 R1（最大阻值为 1000，额定电流为 0.3A） ，电阻箱 R2（阻值范围 09999.9） ，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
12、R1的滑片，使微安表读数为 204A。 （1）图（b）中 R2的阻值为_； （2）在图（c）中标出微安表读数为 204A 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300 A）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 204A，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 204A。 （3）电阻箱 R2的阻值应设置为_。 5 13.（10 分）如图，光滑平行金属导轨间距为 l，与水平面夹角为，两导轨底端接有阻值为 R 的电
13、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
14、 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=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
15、水平桌面上，其位置连线与电场方向 6 平行。两小球质量均为 m，A 带电荷量为 q（q0） ，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。 2021 年年 1 月福建省新高考适应性考试月
16、福建省新高考适应性考试物理试题参考答案物理试题参考答案 一、单项选择题:本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。 1.C 2.A 3.D 4.B 二、多项选择题:本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。 5.BD 6.AD 7.AC 8.BCD 三、非选择题:共 60 分。 9. 0 mgh hS P 0 p SlU 10. 0 2 mv ed 0 3 d v 11.（1）2.25 （2）线性 （3）0.760.78 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=Blv 设金属
17、棒中的电流为 I，根据欧姆定律，有 E I R 金属棒所受的安培力为 A FIlB 因为金属棒沿导轨匀速上升，由牛顿运动定律得sin0 A FmgF 联立式得 2 2 (sin )RFmg v B l （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 7 由动能定理得0 sin h WmghF 由式得 sin Fh Wmgh 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=kx0 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=2F 由物体平衡条件
18、得 f=mg 由式并代入题给数据得 x0=0.0625m （2）假设 A、C 和 D、B 间的弹簧压缩量分别为 x1和 x2，有 x1+x2=2x0 由牛顿第二定律得 由式并代入题给数据得 x1=0.1375m，x2=-0.0125m 由 x20 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=0 由牛顿运动定律可得 kx1=ma 由式可得 x1=0.15m 由于此时最大静摩擦力 max1 120fkxNmg ，故金属块受到的摩擦力大
19、小为100fmgN 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，有 qE=ma 2 0 2vaL 设碰撞后 A、B 的速度大小分别为 1A v、 1B v由量守恒和能量守恒，有 011AB mvmvmv 222 011 111 =+ 222 AB mvmvmv 联立式，得 1 0 A v， 10 2 B qEl vv m 小球 B 获得的动量大小为 11 2 BB pmvmqEL （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 1B atv 2 1 1 2 mB sv tat 由式得 sm=L
20、（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 2 11 1 1 2 B atv t 由式得 0 1 2v t a 设 A、B 两小球第二次碰撞前后的速度分别为 20A v， 20B v， 2A v， 2B v，有 2010 2 A vatv， 200B vv 8 由动量守恒和能量守恒，有 202022ABAB vvmvmv 2222 202022 1111 2222 ABAB mvmvmvmv 由 式可得 20A vv， 20 2 B vv 在 t1时间内，A、B 小球的位移均为 10 1 4sv tL 可知 A 与 B 第二次碰撞位置距电场 cd 边界的距离为 21 104sLLLsL 假设经时间 t2发生第三次碰撞，由运动学规律，得 2 0 220 2 1 2 2 v tatv t 得 0 2 2v t a ，由于 0 22 284v tLsL 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 22 3B sv t 在 t3时间内，A 的位移为 2 22 33 1 2 AA sv tat 由 式得 2 3 A sL 即 B 离开电场时，A 距 cd 边界的距离为 22AA sssL
