福建省漳州市2022届高三物理毕业班5月质量检查试题含解析

福建省漳州市2022届高三毕业班5月质量检查理科综合物理试题一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。1.核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能。有种核电池使用放射性同位素Pu，Pu衰变为U和X粒子，并释放出y光子。已知Pu、U和X粒子的质量分别为mpu、mu、m，则A.X粒子是He原子核B.Pu与U的吕子数相等C.核电池使用过程由于发热会导致Pu的半衰期变短D.一个Pu核衰变释放出的能量转变的电能为【答案】A【解析】A、衰变方程为，所以X粒子是原子核，故A正确；B、Pu的中子数为239-94=145，而U的中子数为235-92=143，故Pu与U的中子数不相等，故B错误；C、放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，核电池使用过程Pu的半衰期不变，故C错误；D、衰变过程的质量亏损为，放出的能量为，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量部分转变为电能，故核衰变释放出的能量转变的电能小于，故D错误；故选A。【点睛】衰变方程质量数守恒，电荷数守恒；放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关。2.如图甲，理想变压器的原线圈接入图乙所示的正弦交流电，两个阻值均为10-17-\n的定值电阻R串联接在副线圈两端，理想交流电压表示数为5.0V。则A.变压器的输入功率为110WB.原副线圈匝数比为C.原线圈中交流电的频率为100HzD.原线圈电压瞬时值表达式为【答案】B【解析】A、副线圈的电流，副线圈的输出电压，变压器的输入功率等于输出功率，故A错误；B、由图可知，原线圈输入电压的有效值为220V，原副线圈匝数比为，故B正确；C、原线圈中交流电的频率，故C错误；D、由于，由图可知，原线圈电压瞬时值表达式为，故D错误；故选B。【点睛】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系。3.如图，a、b两条对称圆弧曲线分别是汽车甲、乙在同一条平直公路上行驶时的v-t图像。已知在t1时刻两车相遇，a曲线在t1和t2时刻的切线斜率均大于零，则A.t2时刻两车再次相遇B.在t1～t2时间内两车平均速度相等-17-\nC.甲车速度一直增大，加速度先减小后增大D.在t1～t2时间内某时刻两车加速度可能相等【答案】D【解析】A、v-t图像与时间轴围成的面积等于位移，在t1时刻，两车相遇，在t1-t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t2时刻，甲车在前，乙车在后，故A错误；B、在t1-t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知甲车平均速度大，故B错误；C、图线切线的斜率表示加速度，由图象可知，在t1-t2这段时间内的相同时刻，甲车速度一直增大，加速度减小，故C错误；D、图线切线的斜率表示加速度，由图象可知，在t1-t2这段时间内的某时刻，甲车与 乙车加速度大小相等．故D正确；故选D。【点睛】v-t图像与时间轴围成的面积等于位移，图线切线的斜率表示加速度。4.如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场。让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央。现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将A.开关S断开B.初速度变为C.板间电压变为D.竖直移动上板，使板间距变为2d【答案】C【解析】A、开关S断开，电容器极板电荷量不变，电容器电容不变，电容器两极板间电压不变，场强不变，质子所受电场力不变，加速度不变，所以仍落到下板的中央，故A错误；B、将初速度变为一半，质子加速度不变，运动时间不变，质子的水平位移变为原来的一半，不可能到达下板边缘，故B错误；-17-\nC、当板间电压变为U/4时，场强变为原来的1/4，电场力变为原来的1/4，加速度变为原来的1/4，根据 知，时间为原来的2倍，由x=v 0t知水平位移为原来的2倍，所以能沿b轨迹落到下板边缘，故C正确；D、竖直移动上板，使板间距变为2d，则板间场强变为原来的1/2，电场力为原来的1/2，加速度为原来的1/2，根据 知，时间为原来的倍，水平位移为原来倍，不能到达下板边缘，故D错误；故选：C。5.内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O。现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为，重力加速度为g，则A.小球的加速度为B.碗内壁对小球的支持力为C.小球运动的速度为D.小球的运动周期为【答案】D【解析】小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，受力如图-17-\n竖直方向有，水平方向有，解得碗内壁对小球的支持力为，小球的加速度为，小球运动的速度为，小球的运动周期为，故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，由指向圆心的合外力提供向心力求解。6.我国计划在2022年12月发射“嫦娥五号”探测器，主要是完成月面取样返回任务。设探测器在离月面高度为h的轨道上绕月做匀速圆运动时，周期为T。已知月球表面重力加速度为g0，月球半径为R，万有引力常量为G，根据以上信息可求出A.探测器绕月运行的速度为B.月球的第一宇宙速度为C.月球的质量为D.月球的平均密度为【答案】BCBC、在月球表面，根据牛顿第二定律有，月球的第一宇宙速度为，月球的质量为，故BC正确；D、月球的平均密度为，故D错误；故选BC。【点睛】本题的关键掌握万有引力提供向心力，知道任意星球表面重力等于万有引力，会根据该规律中心天体的质量，注意第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度。-17-\n7.如图甲，绝缘板固定在水平地面上，单匝粗细均匀的正方形铜线框ABCD静止于绝缘板上，其质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1，E、F分别为BC、AD的中点。零时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场。其磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示。假设线框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，线框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3，区域边界有磁场，g取10m/s2。则A.0.5s时刻CD两端电压为0.25VB.在0～0.5s内通过线框某截面的电量为2.5CC.0.5s时刻线框中的感应电流沿ADCB方向D.0.6s末线框将开始运动【答案】BD【解析】A、根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，感应电流，0.5s时CD两端电压，故A错误；B、通过线框某截面的电量为，故B正确；C、根据楞次定律，内磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则知感应电流为逆时针方向，即ABCDA方向，故C错误；D、线框开始运动时受到的安培力和最大静摩擦力相等，即，得，，其中，所以，故D正确；故选BD。【点睛】根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求出感应电动势和感应电流，由欧姆定律求CD两端电压；根据求电量；根据楞次定律求感应电流方向；线框受安培力和摩擦力相等时，由此可以求出线框何时开始运动。8.如图，质量为M=72kg的重物放置在水平地面上，柔软不可伸长的轻绳跨过光滑轻质滑轮，绳一端连接重物，另一端被质量为m=60kg的人抓住，起初绳子恰好处于竖直绷紧状态。人通过抓绳以a=4m/s2的加速度竖直攀升2m,g取10m/s2，则此过程-17-\nA.重物的加速度为2m/s2B.绳子的拉力为840NC.人的拉力所做功为2380JD.拉力对重物做功的平均功率为700W【答案】BCD【解析】以人对象，根据牛顿第二定律有，解得，即绳子的拉力为840N；对重物根据牛顿第二定律有，解得重物的加速度为；重物运动时间，重物的上升的高度，人的拉力所做功为；拉力对重物做功的平均功率为，故BCD正确，A错误；故选BCD。【点睛】本题关键先后对重物和人受力分析，然后根据共点力平衡条件和牛顿第二定律列式求解。9.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图甲所示的实验：均匀长直杆OA一端固定在光滑转轴O上，其质量为m、长度为L。轩由水平位置静止释放，测出另一端A经光电门时的瞬时速度v，并记下光电门位置与转轴O的高度差h，g取10m/s2。(1)用螺旋测微器测量杆横截面的直径d如图乙，则d=______________________mm；(2)调节h的大小并记录对应的速度v，数据如下表。请选择适当的数据处理方法，并写出v和h的大小关系式_____________；-17-\n(3)若杆经过光电门时的角速度为，则杆转动时的动能可表示为（________）A、B.C.D.【答案】(1).1.620(2).(3).BC【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×12.0mm=0.120mm，所以最终读数为：1.5mm+0.120mm=1.620mm(2)由上述表格可知，、都不是定值，都随h的变法而变化，而是定值，所以得到v和h的大小关系为(3)杆长L，杆转动的角速度为：；杆下落过程，由动能定理得：，由于，所以杆转动的动能，故C正确；10.某同学利用下列器材测量两节干电池串联的电动势和内阻。A、待测干电池两节（两节总内阻约3）B、电压表V1、V2（量程均为3V）C、定值电阻（）D、滑动变阻器R1（最大阻值5，允许最大电流2A）E、滑动变阻器R2（最大阻值50，允许最大电流1A）F、导线和开关-17-\n(1)实验中滑动变阻器应选择____________（填入正解选项前的标号）。(2)根据如图甲所示的电路图，请在图乙实物图中用笔画代替导线完成实物图连接_____；(3)实验中，读出电压表V1和V2的数据U1、U2，调节滑动变阻器R，将相应数据描绘成如图丙所示的U1-U2图像，则两节干电池的总电动势E=_________V，总内阻r=________。（计算结果保留两位有效数字）(4)关于本实验系统误差，下面分析正确的是（_______）A、V1和V2分流作用对系统误差均有影响B、V1和V2分流作用对系统误差均无影响C、系统误差主要是由V1的分流作用引起的D、系统误差主要是由V2的分流作用引起的【答案】(1).E(2).(3).2.7(4).3.3(5).D【解析】(1)定值电阻和电源内阻之和约为5，若选择滑动变阻器R1（最大阻值5-17-\n，允许最大电流2A），则电压表示数最大为1.5V，不符合要求，所以实验中选择滑动变阻器R2(2)根据电路图，用笔画代替导线完成实物图连接(3)根据闭合电路欧姆定律可知，变形可得，由图可得时，，则有，图像的斜率为，解得(4)根据闭合电路欧姆定律可知，I是干路电流，电压表V2的分流作用引起的系统误差，故D正确，ABC错误；【点睛】根据闭合电路欧姆定律，利用图像进行分析，求出两节干电池串联的电动势和内阻，由电路图可知电压表V2的分流作用引起的系统误差。11.如图，在高h=2.7m的光滑水平台边缘，质量为0.5m的滑块2以速度v0与滑块1发生弹性正碰，碰后滑块1以速度v1滑离平台，并恰好沿光滑圆弧轨道BC的B点切线方向进入，轨道圆心O与平台等高，圆心角=60°，轨道最低点C的切线水平，并与水平粗糙轨道CD平滑连接，距C点为L处竖直固定一弹性挡板。滑块1与挡板发生弹性碰撞返回，滑块1与轨道CD间的动摩擦因为u=0.3。取10m/s2。求：(1)速度v1的大小；(2)速度v0的大小；(3)为使滑块1最终停在轨道CD上，L最小值应为多大。-17-\n【答案】（1）3m/s（2）4.5m/s（3）3m【解析】【分析】滑块1进入B点时做平抛运动，由运动的合成与分解求出速度v1的大小，滑块2与滑块1发生弹性正碰，根据动量守恒定律和机械能守恒得速度v0的大小，当滑块与弹性板碰撞后反弹再次回到B点时速度恰好为零，此时L最小，根据动能定理得L最小值。解：(1)滑块1进入B点时做平抛运动得：(2)根据动量守恒定律得：又机械能守恒得解得：(3)由于当滑块与弹性板碰撞后反弹再次回到B点时速度恰好为零，此时L最小，根据动能定理得：解得：12.如图，直角坐标系xoy中，A、C分别为x、y轴上的两点，OC长为L，∠OAC=30°，△OAC区域内有垂直于xoy平面向外的匀强磁场，区域外无磁场。有大量质量为m，电荷量为q的带正电粒子，以平等于y轴方向从OA边各处持续不断射入磁场。已知能从AC边垂直射出的粒子在磁场中运动时间为t，不考虑粒子间的相互作用且粒子重力不计。(1)求磁场磁感应强度B的大小；(2)有些粒子的运动轨迹会与AC边相切，求相切轨的最大半径rm及其对应的入射速度vm；-17-\n(3)若粒子入射速度相同，有些粒子能在边界AC上相遇，求相遇的两粒子入射时间差的最大值。【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】恰好垂直于AC边射出磁场，根据几何知识得在磁场中的轨迹对应的圆心角，利用求出磁场磁感应强度B的大小；从O点入射的粒子轨迹与AC边相切时半径最大，根据几何知识得相切轨的最大半径rm，根据牛顿第二定律得其对应的入射速度；由于入射速度相同,则半径一样,能在AC上相遇的情形有多种,两圆弧对应的圆心角之差最大时,两粒子入射的时间差最大。解：(1)恰好垂直于AC边射出磁场的轨迹如图根据几何知识得，在磁场中的轨迹对应的圆心角在磁场中的运动时间：又解得(2)从O点入射的粒子轨迹与AC边相切时半径最大根据几何知识得:-17-\n根据牛顿第二定律得:解得:，(3)由于入射速度相同,则半径一样,能在AC上相遇的情形有多种,两圆弧对应的圆心角之差最大时,两粒子入射的时间差最大。如图甲，△O1BO2为等腰三角形由几何关系得：又解得可见：最大时，最大。而当B为切点时，最大（如图乙）△O1BO2为等边三角形由几何关系得：，所以最大时间差：解得13.关于固体、液体和气体等知识理解正确的是_____A、液体的饱和气压与温度有关B、没有规则几何外形的物体不是晶体-17-\nC、空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D、液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引E、把玻璃管的断口放在火焰上烧，它的尖端就会变成球形，这种现象可以用液体的表面张力来解释【答案】ADE【解析】A、饱和气压随温度升高而升高，所以液体的饱和气压与温度有关，故A正确；B、单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形，故B错误；C、绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，空气的相对湿度定义为相同温度时空气中所含水蒸气的压强与水的饱和蒸汽压之比，故C错误；D、液体与大气相接触，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，故D正确；E、玻璃管断裂口放在火焰上烧熔后,成了液态玻璃，由于液态玻璃的表面张力才使得它的尖端会变圆，故E正确；故选ADE。【点睛】饱和气压随温度升高而升高；单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形；液体与大气相接触，液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力。14.竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态。将竖直管BC灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度T1=300K，外界大气压强P0=75cmHg。现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空，求：(1)此时气体温度T2；(2)此后再让气体温度缓慢降至初始温度T1，气体的长度L3多大。【答案】(1)394.7k(2)20cm【解析】【分析】在AB段液柱排空的过程中气体是恒压变化过程，由盖-吕萨克定律得气体温度，让气体温度缓慢降至初始温度T1，由玻意耳定律得气体的长度L3。-17-\n解：以cmHg为压强单位，设玻管截面积为S(1)在AB段液柱排空的过程中气体是恒压变化过程，，由盖-吕萨克定律得代入数据求得(2)当温度又降回室温时，，设最终气体长度为，与开始时的状态相比是做恒温变化过程，此时BC管中液柱长气体压强为又开始时气体压强为由玻意耳定律得代入数据求得15.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则______A、虚线波的频率的3HzB、两列波的传播速度为8m/sC、在相遇区域不会发生干涉现象D、平衡位置为x=6m处的质点此时振动方向向下E、平衡位置为x=3.5m处的质点此刻位移【答案】BCE【解析】A、两列波波速相同，实线波与虚线波的波长分别为4m、6m，波长之比为2：3，由得：波长与频率成反比．则得频率之比为3：2，虚线波的频率为Hz，故A错误；B、由得两列波的传播速度为8m/s，故B正确；C、两列波波速相同，波长不同，根据v=λf，频率不同，不能发生干涉现象．故C正确；-17-\nD、平衡位置为x=6m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度都向上，故合速度不为零，故D错误；故选BCE。【点睛】两列波波速相同，波长不同，根据v=λf，频率不同，不能发生干涉现象，平衡位置为x=6m处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度都向上。16.如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h1=0.9m的高度处，浮标Q离P点S1=1.2m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方S2=1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度h2=2.4m，求：(1)水的折射率n；(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离多大？（）【答案】(1)(2)0.2m【解析】【分析】根据光的折射定律求出水的折射率，当光线恰好从P处射出时，鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C，由几何关系下沉距离。解：(1)设空气中和水中的角分别为i、则有：-17-\n根据光的折射定律可知联立并代入数据得：(2)当光线恰好从P处射出时，鱼饵灯与P点的连线和竖直方向夹角为临界角C则有又得-17-