福建省福州市连江第五中学2021年高三物理联考试题含解析

福建省福州市连江第五中学2021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.（单选）在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v﹣t图，可能正确的是（）A．B．C．D．

参考答案：：解：线框进入磁场过程受到的安培力：F=BIL=BL=线框进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度L增大，安培力增大，由牛顿第二定律得：mg﹣F=ma，则a=g﹣线框由静止做加速运动，由于L、v不断增大，加速度a减小，则线框进入磁场过程做加速度减小的加速运动，加速度减小，v﹣t图象的斜率减小．故ABD错误，C正确；故选：C．2.图所示，长为0.8m的细线一端固定于O点，另一端系一小球。将细线拉至水平后由静止释放小球，当小球经过最低点时的速度大小为A．

B．

C．

D．参考答案：C3.a是放在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动，某时刻，它们运行通过地心的同一直线上，如图甲所示．一段时间后．它们的位置可能是图乙中的参考答案：AC解析：地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同，近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后．它们的位置可能是图乙中的AC。

4.（单选）关于摩擦力，下列说法中正确的是（）

A．只有静止的物体才受到摩擦力

B．只有运动的物体才受到摩擦力

C．物体受到摩擦力时，一定受到弹力

D．摩擦力的方向和相对运动方向垂直参考答案：考点：滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：摩擦力定义是两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力．知道摩擦力产生的条件，能够举出生活中一些摩擦力的例子从而来判断问题．知道两种摩擦力的方向．解答：解：A、静摩擦力的静指的是相对静止，比如说，在空中你手握着一个可乐瓶子，瓶子受到静摩擦力，而当你握着他水平运动时，瓶子相对地面时运动的，而此时他还是受到静摩擦力，故A错误．B、比如地面固定一个木板，木板上面有个物体，小物体在木板上运动，那么木扳没动，那么木板也受滑动摩擦力，故B错误．C、摩擦力产生的条件之一要有弹力，故C正确．D、动摩擦力和两物体间相对运动方向相反，静摩擦力与两物体间相对运动趋势方向相反．我们手持一个水壶水平向前走，静摩擦力竖直向上，而速度方向水平，此时摩擦力的方向和物体的运动方向垂直，故D错误．故选C．5.我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接．已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动，假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同，远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P，并在该点附近实现对接，如图所示．则下列说法正确的是A．“天宫一号”的角速度小于地球自转的角速度B．“神舟八号”飞船的发射速度大于第一宇宙速度C．在远地点P处，“神舟八号”的加速度与“天宫一号”相等D．“神舟八号”在椭圆轨道上运行周期比“天宫一号”在圆轨道上运行周期大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；7.(3-4模块)(3分)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。波源O点刚开始振动时的振动方向__▲___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为___▲___s。从图中状态为开始时刻，质点P经过__▲__s时间第二次达到波峰。

参考答案：答案:y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)8.⑵如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J9.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．10.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。11.如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。参考答案：12.（2分）如图所示，将甲、乙、丙球(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲球从圆心A出发做自由落体运动，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙球沿圆弧轨道从C点(且C点靠近D点)运动到D点，如果忽略一切摩擦阻力，设甲球从圆心A做自由落体运动D的时间为t甲，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D的时间为t乙，丙球沿圆弧轨道从C点运动到D点时间为t丙，则t甲、t乙、t丙三者大小的关系是

。

参考答案：t甲＜t丙＜t乙13.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如题6（2）图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。(Ⅰ)实验中木板略微倾斜，这样做目的是（）A．为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．为了增大小车下滑的加速度C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功D．可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑(Ⅱ)实验主要步骤如下：①将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为、，则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。③如题6（2）图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_______cm。Ⅲ)下表是他们测得的多组数据，其中是小车及小车中砝码质量之和，|v－v|是两个速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE3＝_______，W3＝__________(结果保留三位有效数字)。次数/kg|v-v|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10．5000．7600．1900．4000．20020．5001．650．4130．8400．42030．5002．40ΔE31．220W341．0002．401．202．4201．2151．0002．841．422．8601．43（Ⅳ）若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与的关系图像。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，求解=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。参考答案：CD①。在A点的速度为：，B点的速度为，动能的变化为：。从而得出答案。③0.550cm。由图可读出：挡光板的宽度为。0.600J

0.610J。由表中数值可递推出和的值分别为：0.600J和0.610J。根据动能定理列方程可得：，由此可递推出。得出本题的答案。15.如图是“DIS描绘电场等势线”实验。（1）（多选题）下列关于该实验说法正确的是（

）（A）本实验是用电流场来模拟静电场（B）在木板上依次铺放白纸、导电纸和复写纸（C）实验中圆柱形电极与导电纸应有良好的接触（D）放置导电纸时有导电物质的一面向下（2）将与电压传感器正极相连的探针固定于x轴上a点，另一探针在导电纸上移动，当移动到某点电压传感器示数为负，则这点电势

（选填“高”、“低”或“等”）于a点。参考答案：（1）AC

(2)高四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2011年8月10日，改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验，中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L＝300m，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a＝4．5m／s2，飞机速度要达到v＝60m／s才能安全起飞。（1）如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?（2）如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大?参考答案：17.如图，两个倾角均为=37。的绝缘斜面，顶端相同，斜面上分别固定着一个光滑的不计电阻的U型导轨，导轨宽度都是L=1.0m，底边分别与开关S1、S2连接，导轨上分别放置一根和底边平行的金属棒a和b，a的电阻R1=10.0、质量m1=2.0kg，b的电阻R2=8.0、质量m2=l.0kg。U,型导轨所在空间分别存在着垂直斜面向上的匀强磁场，大小分别为B1=1.0T,B2=2.0T，轻细绝缘线绕过斜面顶端很小的光滑定滑轮连接两金属棒的中点，细线与斜面平行，两导轨足够长，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10.0m/s2。开始时，开关S1、S2都断开，轻细绝缘线绷紧，金属棒a和b在外力作用下处于静止状态。求：(1)撤去外力，两金属棒的加速度多大?

(2)同时闭合开关S1、S2，当金属棒a和b通过的距离s=400m时，速度达到最大，求在这个过程中，两金属棒产生的焦耳热之和是多少?参考答案：（1）设撤去外力，线拉力为T，两金属棒的加速度大小相等，设为是a，则m1gsinθ–T=m1a

………（2分）T–m2gsinθ=m2a

………（2分）解得a=2m/s2

………（2分）（2）a、b达到速度最大时，速度相等，设为v，此时线拉力为T1，a中感应电动势为E1，电流为I1，b中感应电动势为E2，电流为I2，则E1=B1Lv

………（1分）I1=E1/R1

………（1分）E2=B2Lv

………（1分）I2=E2/R2

………（1分）m1gsinθ–T1–B1I1L=0

……（1分）T1–m2gsinθ–B2I2L=0………（1分）解得v=10m/s设两金属棒产生的焦耳热之和为Q，由能量守恆………（3分）解得Q=90J

………（2分）18.如图所示，竖直固定的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中．一质量为m带正电的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C．已知重力加速度为g，物块受到竖直向上的电场力为F（F＜mg）．求