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福建省山东省名校联盟2021届高三物理2月大联考试题(Word版附答案)

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2021 年名校联盟优质校高三大联考试卷物理2021.2本试卷共 8 页,总分 100 分,考试时间 75 分钟。注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。.1..2020 年 12 月 4 日,中国规模最大、参数最高的“人造太阳”,即中国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号 M”(HL-2M)在成都实现首次放电。已知“人造太阳”的核反应方程式是 ,其中氚 在自然界中含量极微,但可以用某种粒子 X 轰击锂核 得到,核反应方程为:,则A.粒子 X 为质子B.核反应方程 为 衰变C.氦核 的结合能大于氚核 和氚核 的结合能之和D.在核反应方程式 中,反应前的总质量小于反应后的总质盘2.直升机应急救援能更快速到达作业现场,实施搜索救援工作。如图所示,救援人员利用绳索吊起伤员之后,和伤员保持相对静止,他们在竖直方向上的速度 、水平方向上的位移 x 随时间 t 的变化图像分别如图甲、乙所示,忽略空气阻力,则在此过程中3 4 11 2 021 H HH e n+ → +( )31 H ( )63 Li6 4 33 2 1Li X He H+ → +6 4 33 2 1Li X He H+ → + α( )42 He ( )21H ( )31 H3 4 11 2 021 H HH e n+ → +yvA.吊绳始终保持竖直状态B.伤员先处于超重状态,后处于失重状态C.绳子的拉力对救援人员和伤员先做正功,后不做功D.从地面上观察,伤员的运动轨迹为一条倾斜的直线3.很多手机的指纹解锁功能利用了电容式指纹识别技术。如图所示,指纹识别传感器上有大量面积相同的小极板,当手指贴在传感器上时,指纹的凸起部分(叫“嵴”)及凹下部分(叫“峪”)与这些小极板形成大量大小不同的电容器。传感器给所有的电容器充电达到某一电压值后,电容器放电,根据放电快慢的不同来探测嵴和峪的位置,从而形成指纹图象数据,则A.沾水潮湿的手指不会影响正常解锁B.极板与指纹“嵴”部分形成的电容器电容较大C.极板与指纹“峪”部分形成的电容器放电较慢D.用打印好的指纹照片覆盖在传感器上面也能够实现指纹解锁4.2020 年 12 月 8 日,中国和尼泊尔共同宣布了珠穆朗玛峰海拔的最新测定数据:8848.86 米,这展示了我国测绘技术的发展成果,对于珠峰地区的生态环境保护等具有重大意义。登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的登山装备,某队员戴了登山手表攀登珠穆朗玛峰,手表是密封的,表内温度 27℃时气体压强为1.0×103Pa(常温下的大气压强值),当他登上峰顶时,峰顶气压为 4.0×104Pa,表内温度为-23℃;则此登山手表表面玻璃可以承受的内外压强差至少为A.8.3×105Pa B..8.3×105Pa C.4.3×104Pa D.1.23×105Pa二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分5.静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自 M 点由静止开始运动,N 为粒子运动轨迹上的另外一点,则A.粒子在 M 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行B.运动过程中,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在 N 点的速度可能为零D.粒子在 M 点的电势能不大于其在 N 点的电势能6.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时,产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中图线①所示。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中图线②所示。用此线圈给乙图中匝数比为 3:2 的理想变压器供电,则A.图线①和图线②中线圈的转动频率之比为 3:2B.在 t=0 时刻,图线①和图线②穿过线圈的磁通量均为 0C.转速调整前,右图中电压表的示数为 10VD.图线②电动势的瞬时值表达式7.如图所示,一篮球以水平初速度 碰撞篮球板后水平弹回,速率变为原来的 倍 ,碰撞时间忽略不计,弹问后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的质量为 m,半径为 r,篮框中心距篮板的距离为L,碰撞点与篮框中心的高度差为 h,不计摩擦和空气阻力,则A.碰撞过程中,篮球的机械能守恒( )1010sin V3c tπ =   0v k ( )1k B.篮板对篮球的冲量大小为C.篮球的水平初速度大小D.若篮球气压不足,导致 k 减小,在 不变的情况下,要使篮球中心经过篮框中心,应使碰撞点更高·8.如图甲所示,劲度系数为 k 的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与物块 B 相连并处于静止状态。一物块A 在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处,取物块 A 静止时的位置为原点 О、竖直向下为正方向建立 x 轴。某时刻撤去外力,物块 A 自由下落,与物块 B 碰撞后以相同的速度向下运动,碰撞过程用时极短。测得物块 A 在的动能 与其位置坐标 x 的关系如图乙所示(弹簧始终处于弹性限度内),图中除 之间的图线为直线外,其余部分均为曲线。已知物块 A、B 均可视为质点,重力加速度为 g,则A 物块 A、B 的质量之比为 1:2B.弹簧的劲度系数C.从 到 的过程中,物块运动加速度的最大值D.从 到 的过程中,弹簧的弹性势能增加了三、非选择题:共 30 分。考生根据要求作答。9.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源 M、N 两点沿 x 轴相向传播,波速为 2m/s,振幅相同,某时刻的波形图如图。则甲、乙两列波的频率之比为____________,在经过 3s,平衡位置在 x=3m 处的质点振动方向为____________(选填“向上”或者“向下”)。( ) 01I k mv= +( )0 2gv L rh= −0vkE 10 ~ x( )11 2 13 kEkx x x=−1x 3x3 2max 12 1kx xa Ex x−=−1x 3x3 1119 83P kx xE Ex−=△10.如图所示,光滑绝缘水平面上,一正方形线圈以初速度 进入一匀强磁场,磁场宽度大于线圈的宽度。当线圈完全离开磁场区域时,其速度大小变为 ,在进入磁场跟离开磁场的过程中,通过线圈横截面的电荷量之比为___________,线圈产生的热量之比为___________。11.某同学利用家中物品,设计了如图甲所示装置以测量木块与餐桌之间的动摩擦因数。该同学测得餐桌桌面与地面高度差 h=80.00cm,在餐桌上用字典垫高木板构成斜面,让木块从斜面一定高度由静止下滑,在餐桌上运动一段时间后水平飞出,测出其平抛水平距离 ;将斜面后撤距离 ,重复第一次操作,测得木块平抛距离 ;回答以下问题:(1)关于该实验的操作过程,以下说法正确的是_______________A.两次实险时,斜面倾角应保持不变B.两次实验时,木块释放位置可以不同C.需要知道当地重力加速度,才能求出木块与桌面间的动摩擦因数(2)第二次实验时,用刻度尺测木块平抛距离如图乙所示,则 _________cm.(3)由以上数据可计算得木块与水平面间的动摩擦因数 ____________(保留两位有效数字)12.太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,在有光照0v013v1 30.00cms = 10.00cmL =2s2s =µ =射时,可以将光能转化为电能,在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。某同学利用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,来描绘某太阳能电池在没有光照(未存储电能)时的伏安特性曲线。(1)该同学先将该太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好,然后用多用电表粗测其电阻。先选用多用电表欧姆挡“×10”挡位,欧姆调零后进行测量,其指针偏转如图甲中 a 所示,换用_________(选填“×1”或“×100”)挡位重新进行欧姆调零后测量,指针偏转如图甲中 b 成示,可以粗略得出此时太阳能电池的阻值为__________________Ω.(2)该同学利用直流电动势为 3V 的电源 E、量程为 3V 的电压表(内阻约为 3kΩ)、量程为 6mA 的电流表(内阻约为 5Ω)、滑动变阻器 R 以及开关导线等进行实验,则本实验应该采用的实验电路设计图为________________。A. B.C. D.(3)根据实验数据,该同学描绘出该太阳能电池的伏安特性曲线如图乙所示,请简要描述一下其伏安特性:__________________________________________________________。(4)如图丙所示,如果将两个完全相同的这种太阳能电池(未储存电能)并联后与一个阻值为 500Ω 的定值电阻串联,然后接到电动势为 3V,内阻不计的电源 E 两端,则每一个太阳能电池消秏的电功率约为_____________W(保留两位有效数字)。13.上九天揽月,登月表取壤,嫦娥五号完成了中国探月的一大壮举。2020 年 12 月 2 日,嫦娥五号在月球上采集 1.7kg 月壤样品并封装,由上升器送入预定环月轨道。如果携带已封装月壤的上升器离开月球表面的一段运动过程中,在竖直方向上先加速上升,后减速上升,其 图像如图所示。已知月球质量约为地球的 ,月球表面重力加速度约为地球表面的 ,求:(1)月球与地球的半径之比(结果可保留根号);(2)加速及减速过程中,封装装置对月壤样品的作用力大小之差。14.如图,倾角为 的斜面体 固定在水平地面上,一质量 的木板 A 以 初速度沿斜面匀速下滑,木板 A 与斜面间的动摩擦因数为 .将一质量 的滑块 B 轻放在距木板下端 L 处,滑块 B可视为质点,与木板 A 之间的动摩擦因数为 ,且 .当木板 A 速度刚减为零时,滑块 B 恰好从下v t−18116θ C 1 2kgm = 0 3m / sv =1µ 2 1kgm =2µ 2 112µ µ=端滑离木板。已知斜面足够长, ,重力加速度 ,求:(1)木板与斜面间的动摩擦因数大小 (结果可保留根号);(2)滑块 B 刚放在木板 A 上时,滑块 B 的加速度大小 及木板 A 的加速度大小 ;(3)滑块 B 释放时距木板下端的距离 L.15.如图所示,在 平而内。边长为 2a 的正方形虚线区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,长度也为 a的离子探测器两端点分别为 、 。位于 处的离子源在 平面内持续发射比荷的正离子,其速度沿左上方,且与 方向的夹角为 ,速度大小与发射角关系为 ,其中沿 方向 发射的离子恰从点 飞离磁场。不计离子重力和离子间的相互作用,已知 , .(1)求匀强磁场的磁感应强度 B;(2)求能到达离子探测器的离子发射角范围;(3)在磁场与探测器间加上沿 方向,大小为 的匀强电场,求探测器上有离子到达部分的长度。sin 0.4θ = 210m / sg =1µ2a 1axOy( )3 ,2M a a ( )3 ,N a a ( ),0a xOy71 10 C / kgqm= × y+ ( )0 45θ θ≤ ≤ °0cosvvθ= y+ ( )0θ = ( )2 ,Q a a0.1ma = 50 5.0 10 m / sv = ×x− 6110 N / C6E = ×2021 年名校联盟全国优质校高三大联考试卷物理试题参考答案及评分标准一、单项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。1.C 2.A 3.B 4.C二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分。5.AC 6.AD 7.BD 8.AD三、非选择题:共 60 分9.①2:3 ②向上10.①1:1 ②5:311.(1)A (2)18.00 (3)0.1812.(1)×100 1000(或 10.0×102、1k 均得分〉(2)C(3)电压小于 1.5V 时该太阳能电池不导通;电压超过 1.5V 时,该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小(描述出一个特性得 1 分,共 2 分)(4)1.6×10-3(1.5×10-3~1.7×10-3均得分)13.(1)设地球质量为 M,重力加速度为 ;则月球质量为 ,重力加速度为地球表面: ①g181M16g2MnG mgR=月球表面: ②得:(2)由图像得加速过程加速度大小为 、减速过程加速度大小为加速上升,对月壤样品: ③减速上升,对月壤样品: ④作用力大小之差: ⑤得:l4.(l)开始木板 A 能够匀速下滑,有①得:(2)刚放上滑块 B,对滑块 B 分析:②得:对木板 A 分析:得211816MmG m gR′′= =′69RR′=21 3m / sa =22 1m / sa =1 1F mg ma′− =2 2mg F ma′ − =1 2F F F= −△6.8NF =△1 1 1sin cosm g mθ µ θ=12tan21µ θ= =2 2 2 2 2cos sinm g m g m aµ θ θ+ =223sin 6m / s2a g θ= =( )2 2 1 1 2 1 1 1cos cos sinm g m m g m g m aµ θ µ θ θ+ + − =213sin 3m / s4a g θ= =(3)设经过 时间,A 与 B 共速 ④ B 相对 A 往后打滑 ,有⑤,得 (正确分析共速前打滑 2 分)共速后,再对 B 受力分析有: ⑥得对 A 分析,有得设再经过 时间,木板速度减为零。⑧,得此时滑块 B 速度为⑨,得1t v共0 1 1:A v v a t= −共 2 2:B v a t=共11s3t = 2m / sv =共1s01 1 12 2v v vs t t+= −共 共 1 0.5ms =2 2 2 2 2sin cosm g m g m aθ µ θ ′− =221sin 2m / s2a g θ′ = =( )1 1 2 2 2 1 1 1cos cos sinm m g m g m g m aµ θ µ θ θ ′+ − − =11sin 1m / s4a g θ′ = =2t21vta=′共2 2st =v共2 2 2v v a t′= +共 2 6m / sv =共速后 B 相对 A 再往前打滑 ,有⑩,得 (正确分析共速后打滑 2 分)解法二(动量守恒、能量)(3)木板一开始能匀速下滑,说明木板重力势能的减少量刚好用于木板与斜面间的摩擦发热损失。存在滑块 B 时,滑块 B 多下滑减少的重力势能转化为系统的动能增量及 A、B 之间的摩擦发热损失。且 A、B 组成的系统,沿斜面的下滑分力等于斜面对系统的滑动摩擦力,故沿斜面方向动量守恒。假设滑块 B 相对上滑后共速 ,有④,得⑤得木板 A 速度刚减为零时,滑块 B 速度为 ,有⑥,得全程能量分析:2s22 2 22 2v v vs t t+= −共 共 2 6ms =2 1 5.5mL s s= − =1sv共( )1 0 1 2m v m m v= + 共 2m / sv =共( ) 2 22 1 1 2 1 0 2 2 11 1sin cos2 2m g s m m v m v m g sθ µ θ− ⋅ = + − + ⋅共1 0.5ms =2v1 0 2 2m v m v= 6m / sv =共⑦解得:15.(1)沿 方向发射的离子夹角 ,速度 ,恰从点 飞离磁场、则其半径为 ,洛伦兹力提供向心力,则有:(半径 1 分)得:(2)若发射角为 的离子,其速度为 ,则:得 .即圆心恰在直线 上,从磁场右边界射出的离子都沿 方向(此部分 2 分)考虑恰从点 飞出的离子,则有:得:(3)设发射为 的离子恰好无法到达探测器, ,则有:得:得: .探测器上有离子到达部分的长度为:得: .( )2 22 2 2 1 0 2 2 11 1sin cos 22 2m g L m y m v m g L sθ µ θ⋅ = − + ⋅ +5.5mL =y− 0θ = 1 2v v= ( )2 ,Q a a 1R a=2111vqv B mR= 0.5B T=θ 0cosvvθ=2vqvB mR=cosaRθ=2x n= x+ ( )2 ,2a a1sin 2R R aθ+ = 1 37θ = °2θ 022cosvvθ=22102qEa mv− = − 2 30θ = °2222vqv B mR= 23m15R =( )2 2 22 sinL a R R θ= − +2 3m 0.027m10L−− ≈

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