福建省寧德市第一中學2021-2022學年高三物理聯考試題含解析

福建省寧德市第一中學2021-2022學年高三物理聯考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選題）對于真空中電荷量為q的靜止點電荷而言，當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r處的電勢為φ=kq/r（k為靜電力常量），如圖所示，兩電荷量大小均為Q的異種點電荷相距為d，現將一質子（電荷量為e）從兩電荷連線上的A點沿以負電荷為圓心、半徑為R的半圓形軌跡ABC移到C點，在質子從A到C的過程中，系統電勢能的變化情況為A．減少

B．增加

C．減少

D．增加參考答案：AA點的電勢為；C點的電勢為則A、C間的電勢差為，質子從A移到C，電場力做功為，是正功，所以質子的電勢能減少，故A正確。故選A。2.質量m0=30kg、長L=lm的木板放在水平面上，木板與水平面的動摩擦因數。將質量m=10kg的小木塊（可視為質點），以的速度從木板的左端水平滑到木板上（如圖所示）．小木塊與木板面的動摩擦因數（最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，）。

則以下判斷中正確的是

A．木板一定向右滑動．小木塊不能滑出木板

B．木板一定向右滑動，小木塊能滑出木板

C．木板一定靜止小動，小木塊能滑出木板

D．木板一定靜止不動．小木塊不能滑出木板參考答案：C木塊受到的滑動摩擦力為f2，方向向左，f2=μmg=40N，木板受到木塊給予的滑動摩擦力為f2′，方向向右，f2′=f2=40N，木板受地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，即f1=μ1（m+m0）g=60N．f1方向向左，f2′<f1，木板靜止不動，木塊向右做勻減速運動，設木塊減速到零時的位移為s，則由μgs得s=2m>L=1m,故小木塊能滑出木板，選項C正確。3.如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統重新達到平衡，下列說法中正確的是Ａ.初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能Ｂ.系統重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的?。?松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣Ｄ.松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小參考答案：答案：CD解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子的平均動能相同，與分子質量無關。質量大，速率大，質量小，速率小。理想氣體的內能只取決于分子的動能。松開固定栓至系統達到平衡過程中，先是氫氣對氧氣做功，內能減少，氧氣內能增加，溫度升高。由于存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，最后兩者溫度相同，等于初始值，所以兩種氣體的內能與初始時相同。所以C、D正確。4.如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中（）A．緩沖器的機械能守恒B．摩擦力做功消耗機械能C．墊塊的動能全部轉化成內能D．彈簧的彈性勢能全部轉化為動能參考答案：

考點：功能關系；彈性勢能；機械能守恒定律．.分析：通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，結合能量守恒定律分析即可．解答：解：A、通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，故機械能減小，故A錯誤；B、通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，故B正確；C、墊塊的動能轉化為彈性勢能和內能，故C錯誤；D、彈簧的彈性勢能轉化為動能和內能，故D錯誤．故選：B．點評：本題關鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉化為內能，還會儲存部分彈性勢能，再次向內能和動能轉化，基礎問題．5.氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知,氫原子(

)A．從高能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B．從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C．從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D．從n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光為可見光參考答案：A從高能級向n=1能級躍遷時，根據能級間躍遷光子能量滿足hγ=Em-En，放出光子的能量大于10.20eV．光子頻率大于可見光光子頻率，根據c=λf，放出的光的波長比可見光的短．故A正確．從高能級向n=2能級躍遷時，放出的光子能量最大為3.40eV，可能大于3.11eV．故B錯誤．從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的能量最大為1.51eV，小于可見光的能量．故C錯誤．從n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光子能量為10.20eV．不在可見光的范圍．故D錯誤．故選A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q(可視為質點)，現用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動．若保持拉力的功率不變，經過時間t，木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達木箱頂端．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為

．時間t內木箱上升的高度為

．參考答案：

7.某同學用圖示實驗裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數.帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經過O處的光電門，最后停在了木板上的M點，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時間，還需要測量的物理量有_________________；（標明相關物理量的符號）②物塊和木板間的動摩擦因數=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動能定理可知又，解得。8.如圖所示，質量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。9.已知地球的質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設衛(wèi)星的質量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．10.如圖a是一個門電路符號，圖b是其A端和B端輸入電壓的波形圖。該門電路的名稱是

門電路。請在圖b中畫出Z端輸入電壓的波形圖。

參考答案：答案：與，11.如圖所示，PQ是固定的水平導軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細繩相連處于靜止狀態(tài)時，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_______N，方向為____________。參考答案：1，水平向左。解:對物體B受力分析,受到重力,兩根細線的拉力和,如圖所示,有:

再對A物體受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根據平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.12.(5分)甲、乙兩人在同一點O，分別向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢，落在墻上時，飛鏢A與豎直墻壁夾角為a＝53°，飛鏢B與豎直墻壁夾角為b＝37°，兩者A、B兩點之間相距為d，如圖所示。則射出點O離墻壁的水平距離S＝ ；甲、乙兩人投出的飛鏢水平初速v1、v2的大小之比為v1︰v2＝

。

參考答案：答案：24d/7、4︰313.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

▲

；Y粒子的符號為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在xoy坐標系中，第Ⅲ象限內有場強為E，方向沿x正向的勻強電場，第Ⅱ、Ⅳ象限內有垂直坐標平面向內、強度相等的勻強磁場，第I象限無電、磁場．質量為m、電量為q的帶正電粒子，自x軸上的P點以速度v0垂直電場射入電場中，不計粒子重力和空氣阻力，PO之間距離為(1)求粒子從電場射入磁場時速度的大小和方向．(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁場直接回到第Ⅲ象限的電場中，則磁感應強度大小應滿足什么條件?(3)若磁感應強度，則粒子從P點出發(fā)到第一次回到第Ⅲ象限的電場區(qū)域所經歷的時間是多少?

參考答案：解：設粒子射入磁場時射入點為A，速度大小為v，與y軸負方向夾角θ

粒子在電場中做類平拋運動時，由動能定理

(2)要保證帶電粒子直接回到電場中,粒子運動軌跡如圖中虛線所示,粒子在電場中運動時:Y方向:LOA=v0t

X方向:LOP=(Vxt)/2=(v0t)/2

所以

:LOA=2LOP

粒子在磁場中有幾何關系得

:R+Rsinθ=LOA=2LOP

而

解得

所以

(3)

由幾何關系得粒子在磁場中的軌跡為半圓,粒子運動軌跡如圖中實線所示

電場中運動時間:

磁場中運動時間:

無場區(qū)運動時間:

總時間:

17.(12分)如圖，質量為M、長為L、高為h的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動摩擦因數為μ；滑塊上表面光滑，其右端放置一個質量為m的小球。用水平外力擊打滑塊左端，使其在極短時間內獲得向右的速度v0，經過一段時間后小球落地。求小球落地時距滑塊左端的水平距離。參考答案：滑塊上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故當滑塊的左端到達小球正上方這段時間內，小球速度始終為零，則對于滑塊：a=,v1==.當滑塊的左端到達小球正上方后，小球做自由落體運動，落地時間t=滑塊的加速度a’=μg

①若此時滑塊的速度沒有減小到零，在t時間內滑塊向右運動的距離為：s=v1t-a’t2=-μg()2=-μh。②若在t時間內滑塊已經停下來，則：s‘==-L。18.如圖所示，地球和某行星在同一軌道平面內同向繞太陽做勻速圓周運動。地球的軌道半徑為R，運轉周期為T，地球和太陽中心的連線與地球和行星中心的連線所夾的角叫地球對該行星的觀察視角（簡稱視角）。已知該行星的最大視角為，當行星處