辽宁省朝阳市第七高级中学2021年高三物理联考试卷含解析

辽宁省朝阳市第七高级中学2021年高三物理联考试卷含解析一、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.（单选）如图所示，2013年12月14日，嫦娥三号探测器的着陆器经100公里的环月轨道I上开启发动机实施变轨，进入椭圆轨道II，在15公里的近月点P开启发动机反推减速，经姿态控制，缓慢下降、悬停、自由下落后着陆成功，若已知月球表面重力加速度g和月球半径R以及万有引力常量G，则下列说法正确的是（）A．嫦娥三号着陆器在变轨之后比变轨前的机械能大B．嫦娥三号着陆器在100公里环月轨道I上的速率介于月球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C．由题干中的已知条件可以计算月球的质量和平均密度D．嫦娥三号着陆器还可以利用降落伞来实现软着陆参考答案：C2.在平行板间加上如图(甲)所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，在图(乙)中，能定性描述粒子运动的速度时间图象的是

参考答案：A3.如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶。在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是

(

)A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大B．A镖插入靶时的位移一定比B镖插入靶时的位移大C．A镖的质量一定比B镖的质量大D．A镖的运动时间比B镖的运动时间长参考答案：A4.（多选）如图所示，一个小滑块（可视为质点）从离B点高H=12m处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，且滑块与圆环动摩擦因数处处相等．当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零：沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达离B点高h的D点时，速度为零．则h不可能为（）A．12m

B．13m

C．8.5m

D．7m

参考答案：考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，根据牛顿第二定律求出在C点的速度．根据动能定理研究小球上升到顶点过程求出摩擦力做功．小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于上升过程做的功．根据能量守恒求解．解答：解：到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，所以在C点，重力充当向心力，根据牛顿第二定律：=mgR=4m所以有：mv2=2mg所以在C点，小球动能为2mg，因为圆环半径是4m，因此在C点，以b点为零势能面，小球重力势能为：2mgR=8mg开始小球从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：wf+mg×（12﹣8）=mv2﹣0所以摩擦力做功wf=﹣2mg，此时机械能等于10mg，之后小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于2mg，机械能有损失，到达底端时小于10mg；此时小球机械能大于10mg﹣2mg=8mg，而小于10mg；所以进入光滑弧形轨道bd时，小球机械能的范围为：8mg＜Ep＜10mg所以高度范围为：8m＜h＜10m故选：ABD点评：选取研究过程，运用动能定理解题．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．5.如图所示，在固定的等量同种负电荷的连线上中点右侧b点处，释放一初速度为零的带负电的质点（重力不计），在质点向左运动过程中，以下说法正确的是

A．带电质点的动能一直增大

B．带电质点的电势能一直减小

C．带电质点通过各点处的电势先降低后升高

D．带电质点的加速度先减小后增大

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

7.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，8.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/39.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，1010.如图a所示是打桩机的简易模型．质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子后物体不再弹起，将钉子打入一定深度．若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图b所示．不计所有摩擦，g=10m/s2．物体上升过程所受拉力F=

N；在整个过程中距初始位置

m处物体的重力势能与动能相等．参考答案：12；0.6【考点】功能关系；动能和势能的相互转化．【分析】根据功能原理列式可知E﹣h图象的斜率等于拉力，根据机械能守恒计算重力势能与动能相等时问题的高度．【解答】解：根据功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h图象的斜率等于拉力，为：F==N=12N；由图可知，物体的机械能最大为12J，下落的过程中机械能守恒，物体的重力势能与动能相等时，均为6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案为：12；0.611.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.5512.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：1.2、2.4×10－413.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案：

答案:

气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xoy坐标系中，y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场；在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出).已知oa=oc=cd=de=ef=L，ob=.现在一群质量为m、电荷量大小为q(重力不计)的带电粒子，分布在a、b之间。t=0时刻，这群带电粒子以相同的初速度vo沿x轴正方向开始运动。观察到从a点出发的带电粒子恰好从d点第一次进入磁场，然后从o点第一次离开磁场。（1）试判断带电粒子所带电荷的正负及所加匀强磁场的方向；（2）试推导带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x与出发点的位置坐标y的关系式；（3）试求从a点出发的带电粒子，从o点第一次离开磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角θ（图中未画出）参考答案：解：（1）由带电粒子在电场中的偏转方向可知：该带电粒子带负电；（1分）根据带电粒子在磁场中做圆周运动的情况，由左手定则知匀强磁场方向沿垂直纸面向里（2分）（2）设带电粒子在电场中的加速度为a，对于从a点进入电场的粒子，有：从位置坐标y出发的带电粒子，从x位置坐标离开电场（3）由几何知识可得：θ与带电粒子第一次进入

磁场时与y轴正方向的夹角相等。对于从a点进入电场的带电粒子，其y轴方向的速度：17.质量m＝1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8。利用DIS实验系统进行测量，得到滑块向上滑动过程中，一段时间内的速度－时间图像如图所示（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）滑块上滑过程中加速度的大小；（2）滑块所受外力F；（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离。若能返回，求出返回斜面底端时的速度。参考答案：解：（1）

（2分）

（2）设F沿斜面向上，则

（2分）

（2分）

F力的方向平行于斜面向下。

（1分）（3）因为

，所以滑块不能返回斜面底端。

（1分）

（2分）滑块停在距离斜面底端0.43m处。18.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125