2021-2022学年山东省威海市乳山第九中学高三物理联考试题含解析

2021-2022学年山东省威海市乳山第九中学高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时（v1＜v2），绳中的拉力分别为Fl、F2；若剪断细绳时，物体到达左端的时间分别为tl、t2，则下列说法正确的是（）A．Fl＜F2B．F1=F2C．tl可能小于t2D．tl可能等于t2参考答案：解：A、B、对木块受力分析，受重力G、支持力N、拉力T、滑动摩擦力f，如图由于滑动摩擦力与相对速度无关，两种情况下的受力情况完全相同，根据共点力平衡条件，必然有F1=F2故A错误、B正确．C、D、绳子断开后，木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力，重力和支持力平衡，合力等于摩擦力，水平向左加速时，根据牛顿第二定律，有μmg=ma解得a=μg故木块可能一直向左做匀加速直线运动；也可能先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；由于v1＜v2，故①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动，则tl等于t2②若传送带速度为v1时，木块先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动；传送带速度为v2时，木块一直向左做匀加速直线运动，则t1＞t2③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动，等到速度与皮带速度相同，然后一起匀速运动，则t1＞t2故C错误，D正确；故选BD．2.（多选）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．在时间t内安培力对圆环做功为mgHB．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C．圆环运动的最大速度为﹣gtD．圆环先有收缩后有扩张的趋势参考答案：CD楞次定律．解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI?2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，AC、由牛顿第二定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=ma，则圆环向上的加速度为a=﹣g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=﹣gt，故C项正确；在时间t内，上升的高度h=，则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ（﹣g），故A错误；B、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故D正确．故选：CD．3.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波沿x轴正向传播，在t=0时到达质点a处，在t=3s时到达质点c处并使c由平衡位置开始竖直向下运动，此时a第一次到达最高点，下列说法正确的是（）A．该波波速为2m/sB．当质点d开始运动时质点c恰好到达最高点C．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动D．在4s＜t＜6s的时间间隔内质点c处于平衡位置上方E．该波波长为8m参考答案：ABE【考点】横波的图象．【分析】在t=0时刻到达质点a处，在t=3s时到达质点c处并使c由平衡位置开始竖直向下运动，可以知道t=0时刻质点a竖直向下运动，根据t=3s时，a第一次到达最高点，可确定出该波的周期．根据v=求得波速，再由v=求得波长．根据a与d间的距离，由t=求出波从a传到d的时间．根据时间与周期的关系，分析质点c的状态．【解答】解：AE、波在同一介质中匀速传播，波从a传到c的时间为t=3s，则波速为v===2m/s．各个质点开始振动的方向相同，由题知，t=0时质点a竖直向下运动，t=3s时，a第一次到达最高点，则有T=t=3s，所以该波的周期T=4s，波长为λ=vT=8m，故AE正确．B、cd间的距离xcd=6m=λ，且c、d开始均竖直向下运动，结合波形可知，当质点d开始运动时质点c恰好到达最高点，故B正确．C、bd间的距离xbd=10m=λ，结合波形可知，当质点d向下运动时，质点b不一定向上运动，故C错误．D、在4s＜t＜6s的时间间隔内，质点c已振动了1s＜t＜3s，质点c正从波谷向波峰运动，先在平衡位置下方，后在平衡位置上方．故D错误．故选：ABE4.如图所示，手沿水平方向将书压在竖直墙壁上，使其保持静止。现增大手对书的压力，则书A．将沿墙壁滑动

B．受到的合外力增大C．对墙壁的压力不变

D．受到的静摩擦力不变参考答案：D5.船在静水中的速度是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，河水靠近岸边的流速为2m/s，河中间水的流速为3m/s，以下说法正确的是（

）A．船可能沿曲线过河

B．因船速小于水流速，船不能到达对岸C．船能垂直到达河对岸

D．船过河的最短时间是一定的参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

7.（1）铀核U经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_______次α衰变，_________次β衰变。参考答案：8.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：9.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）10.如图12所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：11.真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为__________。(填选项前的字母)A.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。12.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

13.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的光滑绝缘杆上B点的正上方O点固定一个带电量为Q=+6.0×10-8C的点电荷，BO相距h=0.24m，B点左侧的A点处套有一个带电量为q=-5.0×10-9C、质量为m=2.0×10-4kg带电小圆环，已知∠OAB=37°。C为杆上B点右侧的另一点，∠OCB=53°。已知由点电荷+Q产生的电场中，距离该点电荷为r处的电势为，其中k为静电力恒量，k=9.0×109N?m2/C2。（sin37°=0.6，sin53°=0.8）。试问：（1）点电荷Q在A、B、C三点产生的电势φA、φB、φC分别多大？（2）将带电小圆环从A点由静止释放，它到达C点时速度多大？（3）若将圆环带电量改为qˊ=+1.0×10-8C，并给其一个指向C点的初速度，则初速度v0至少多大才能使其到达C点？参考答案：（1）根据题给公式，有

（1分）

（1分）

（1分）（2）设圆环到达C点时速度为vC，根据动能定理，有

（2分）即

得

（3分）（3）圆环改为带正电后，沿杆向右运动时先要克服电场力做功到达B点，然后电场力做正功使其到达C点，所以对圆环初速度v0的要求是至少要能到达B点，即到达B点时速度应等于零。

（2分）根据动能定理，有

（2分）即

（2分）17.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．①求F的大小．②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．参考答案：解（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得：mgh﹣μ1mgL=0代入数据得：h=0.2m…①（2）①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，由几何关系可得cosθ=…②根据牛顿第二定律，对物体有mgtanθ=ma…③对工件和物体整体有F﹣μ2（M+m）g=（M+m）a…④联立①②③④式，代入数据得F=8.5N…⑤②设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为x2，由运动学公式可得h=…⑥x1=vt…⑦x2=x1﹣Rsinθ…⑧联立①②⑥⑦⑧式，代入数据得x2=0.4m答：（1）P、C两点间的高度差是0.2m；（2）F的大小是8.5N；（3）物块的落点与B点间的距离是0.4m．【考点】动能定理的应用；平抛运动．【分析】（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理求解（2）对物体、工件和物体整体分析，根据牛顿第二定律求解（3）根据平抛运动的规律和几何关系求解．18.在研究原子物理