福建省宁德市路下华侨中学2021-2022学年高三物理联考试题含解析

福建省宁德市路下华侨中学2021-2022学年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，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（

）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低参考答案：【知识点】电场的叠加，电势和电场强度的关系I1【答案解析】BD解析：O点合场强为零，在O点右侧每一点合场强方向向右，在O点左侧每一点合场强方向向左，到无穷处场强也为零，故从O点到无穷远处，场强先增大后减小，沿电场方向电势降低，所以O点电势最高，故选BD【思路点拨】把握好O点合场强为零，无穷远处场强为零，正电荷电势为正值，沿电场方向电势降低等特点，本体主要考查电场的力的性质。2.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在大小相等的两力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，斜向上的力F与水平方向成θ角，轻弹簧与水平方向成α角。则m1所受支持力、摩擦力f和弹簧弹力T正确的是（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：AD3.（多选题）半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R的均匀直导棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计．下列说法正确的是（）A．金属棒中电流从A流向BB．金属棒两端电压为Bω2rC．电容器的M板带正电D．电容器所带电荷量为CBωr2参考答案：CD【分析】根据右手定则求得切割磁感线时的感应电流方向，把切割的金属棒看成电源求得电容器极板带电的正负，根据E感=以及v=rω求得感应电动势的大小，再根据闭合电路欧姆定律求得金属棒两端的电压，再根据Q=CU求得电容器所带的电荷量．【解答】解：A、根据右手定则可知，金属棒AB逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从B向A，故A错误；B、据E感=以及v=rω可得切割磁感线时产生的电动势E感=，切割磁感线的导体相当于电源，则AB两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，=，故B错误；C、切割磁感线的AB相当于电源，在AB内部电流方向由B向A，故金属棒A相当于电源正极，故与A接近的电容器M板带正电，故C正确；D、由B分析知，AB两端的电压为，好电容器两端的电压也是，故电容器所带电荷量Q=CU=，故D正确．故选：CD．【点评】本题的关键要掌握转动切割感应电动势公式E=BL2ω，知道切割磁感线的那部分导体相当于电源，导体两端电压相当于电源的路端电压．4.如图3所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板Ⅳ与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是

(

)

A.仅将M板向下平移

B.仅将M板向左平移

C.仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1)

D.仅在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触参考答案：CD5.如图，一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个蜡做成的小圆柱体R，R的直径略小于玻璃管的内径，由于蜡的密度小于水的密度，故能在水中加速上升．若在R上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动，则R的轨迹将是图中的

（

）

A．A

B．B

C．C

D．A或C参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：根据可知，所以;根据，解得,所以；。7.某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S，厚度不计，封闭气体长度为L，大气压强为p0。现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x。（1）通过力传感器对水平推力的测定，该同学将推力F作为纵坐标，则横坐标应该设置为____________，便可作出图（乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。图中斜率的含义为____________（用题目中符号表示）。（2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。试分析原因

。（3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V图像，则图（丙）中的四条图线（图线①②为双曲线）符合这一过程的是图线____________。参考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推动活塞过程中漏气（2分）（3）③（2分）8.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.849.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，10.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，11.某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是

；描述加速度与力的关系图线是

。为了便于观察加速度与质量关系通常采用

关系图线．⑵．在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做

运动，判断依据

；②小车的加速度为__________m/s2参考答案：12.如图甲所示，一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，某同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________cm。参考答案：13.利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在端

（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是

个（已知电子电量为l.6×10-19C）。参考答案：答案：a，5×1013分析：要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）利用如图所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数。将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率-时间（v-t）图像。（取重力加速度g=10m/s2）。（1）先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的v-t图像如图所示。利用该图像可算出滑块A上滑时的加速度的大小为________m/s2；（2）从图线可得滑块与滑板之间的动摩擦因数μ=_______。参考答案：答案：（1）8；（2）0.25。15.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在方格纸上建立如图所示的坐标系，小方格的边长L＝6.4cm，若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、d、e所示。（g＝10m/s2）①图示的几个位置中，明显有问题的是___________②小球平抛的初速度为_________m/s；③小球经过位置b的速度为_________m/s参考答案：①b；②；③①依据平抛运动，竖直方向上做的是自由落体运动，有，图中c到d，d到e的竖直方向位移没有满足上式，所以明显有问题的是d；②依据平抛运动的规律，，得：，解得：水平方向初速度为，得：，解得：③由，得：则小球经过位置b的速度为：故答案为：①b；②；③。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定一垂直于斜面的挡板C，在斜面上放置长木板A，A的下端与C的距离为d，A的上端放置小物块B，A、B的质量均为m，A、B间的动摩擦因数μ=tanθ，现同时由静止释放A，B、A与C发生碰撞的时间极短，碰撞前后瞬间速度大小相等，运动过程中小物块始终没有从木板上滑落，已知重力加速度为g，求（1）A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1（2）A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块B的速度大小v2（3）为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L．参考答案：解：（1）第一次碰撞前由机械能守恒定律有：（m+m）v12=2mgdsinθ解得：v1=；（2）设发生第一次碰撞后，A上滑，B下滑的加速度大小分别为aA、aB，则有：μmgcosθ+mgsinθ=maAμmgcosθ﹣mgsinθ=maB；由于aA＞aB，则A先减速到零，设A第一次碰撞后上滑到最高点的时间为t，则v1=aAtv2=v1﹣aBt解得：v2=；（3）要使B不与A相碰，说明物体应停在木板上，则对全过程进行分析，由能量守恒定律有：mgdsinθ+mg（d+L）sinθ=μmgLcosθ解得：L=4d答：（1）A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1为；（2）A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块B的速度大小为（3）为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L为4d．【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律．【分析】（1）由机械能守恒定律可求得碰前的速度；（2）对两物体由牛顿第二定律可求得各自的加速度，再由速度公式可求得小物块B的速度大小；（3）由能量守恒对全过程分析，可求得最小长度．17.如图甲所示，在高h=0.8m的平台上放置一质量为Ｍ=1kg的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘d=2m。现给小木块一水平向右的初速度v0，其在平台上运动的v2-x关系如图乙所示。小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s=0.8m的地面上，g取10m/s2，求：（1）小木块滑出时的速度v；（2）小木块在水平面滑动的时间t；（3）小木块在滑动过程中产生的热量Q。参考答案：(1)2m/s

（5分）

(2)（6分）

(3)6J（5分）18.（20分）如图甲所示，光滑的水平地面上固定一长为L＝1.7m的长木板C,板的左端有两个可视为质点的物块A和B，其间夹有一根长为1.0m的轻弹簧，弹簧没有形变，且与物块不相连。已知，A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为和。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力F作用于A，让F从零开始逐渐增大，并使B缓慢地向右移动0.5m，使弹簧储存了弹性势能E0.问：（1）若弹簧的劲度系数为k＝200N/m，以作用力F为纵坐标，物块A移动的距离为横坐标，试通过定量计算在图乙的坐标系中画出推力F随物块A位移的变化图线。（2）求出弹簧储存的弹性势能E0的大小。（3）当物块B缓慢地向右移动了0.5m后，保持A、B两物块间距不变，将其间夹有的弹簧更换，使得压缩量相同的新弹簧储存的弹性势能为12E0，之后同时释放三物体A、B和C，已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开，求哪一物块先被弹出木板C？最终C的速度是多大？参考答案：解析：（1）A与C间的摩擦力为

(1分)

B与C间的摩擦力为

(1分)

推力F从零逐渐增大，当增大到100N时，物块A开始向右移动压缩弹簧（此时B仍然保持静止），设压缩量为x，则力

(1分)

当x=0.5m时，力,此时B将