福建省名校联盟全国优质校2021-2022学年高三物理下学期2月大联考试题（Word版附答案）

保密★启用前准考证号:姓名:（在此卷上答题无效）名校联盟全国优质校2022届高三大联考物理试题满分:100分考试时间:75分钟考生注意：1.答卷前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。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。写在本试卷上无效。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.截止2022年1月6日，玉兔二号月球车行驶里程已达到1003.9米。月球夜晚温度低至-180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性同位素钚-238（Pu）会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。Pu可以通过以下反应过程得到：U+H→Np+2n，Np→X+Pu。已知的衰变方程为Pu→Y+U，其半衰期为88年，则A.U+H→Np+2n为轻核的聚变B.X为质子HC.Pu的衰变为α衰变D.白天时，温度升高，Pu的半衰期会减小2.2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是首次在距离地面约400km的中国载人空间站“天宫”上进行的太空授课活动。授课期间，航天员与地面课堂的师生进行了实时互动交流，则 A.在“天宫”中字航员由于没有受到地球引力而处于漂浮状态B.即使在“天宫”中处于完全失重状态，宇航员仍可用弹簧拉力器炼身体C.“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间D.“天宫”能和地面课堂实时交流，是因其绕地球运行角速度和地球自转角速度相同3.小明家的自建房进行房屋改造，工人们采用如图所示的方式把建材运送到楼上。站在楼上的工人甲用细绳AO把建材缓慢往上提，同时为防止建材与墙碰，站在地面上的工人乙用绳BO把建材拉离墙面一定距离。某时刻细绳A0与竖直方向的夹角为37°，细绳BO与竖直方向的夹角为53°，已知建材质量为21kg，工人甲、乙的质量均为60kg。两个工人均保持静止，细绳质量忽略不计，sin37°=0.6，sin53°=0.8.重力加速度g取10m/s2。则A.细绳A0中的拉力为450NB.细绳B0中的拉力为600NC.地面对工人乙的支持力为300ND.地面对工人乙的摩擦力为360N4.如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t=0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力如速度g取10m/s2，则A.t=0到t=4s时间内摩擦力的冲量为零B.t=4s时物体开始运动C.t=6s时物体的速度大小为m/sD.t=11s时物体恰好停止运动二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多顶符合题目要求，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.如图所示.理想变压器原、线数比为1：3，a，b端接入电压的正弦式交流电源。电阻R1=1Ω，R2=3Ω，滑动安阻器R3最大阻值为30Ω，此时滑片P处于正中间位置，电表均为理想交流电表，则 A.R1与R2的热功率之比为1：3B.电流表的示数为2AC.若向上移动P，电压表示数变小D.若向下移动P，电源的输出功率变大6.某力敏电限的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块档板固定在绝缘小车上，其放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电流表示数随时变化关系如图乙所示、已知0一t1时间内，小车处于静止状态，则A.0-t1时间内，弹簧处于压编状态B.t1-t2时间内，小车的加速度随时间均匀减小C.t2-t3时间内，小车可能向左做匀减速直线运动D.t2-t3时间内，小车可能向左做加速度增大的加速直线运动7.如图甲所示，一质量为m、边长为L，电阻为R的单匝正方形导线框abcd放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内。其ad边与磁场边界平行。t=0时刻起，磁场的磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。线框运动的v-t图像如图丙所示，图中斜向虚线为过O点速度图线的切线，则 A.线框中的感应电流沿顺时针方向B.磁感应强度的变化率为C.t3时刻，线框的热功率为D.0-t2时间内，通过线框的电荷量为8.如图甲所示，可视为质点的物体A、B通过轻绳连接在光滑轻质定滑轮两侧，并在外力的作用下保持静止两物块距离地面高度相同且细绳处于紧状态。T=0时刻撤去外力后，0-t1时间内物体A的动能Ek、重力势能Ep，（取地面为重力势能的零势能面）随时间t的变化关系如图乙所示。已知物体B的质量mB=3kg且始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则A.物体A的质量为5kgB.0-t1时间内，物体B的机械能增加了21JC.当物体A的重力势能与动能相等时，物体A距地面的高度约为0.57mD.物体B离地的最大高度为2.8m三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12为实验题，13～15题为计算题。考生报据要求作答。9.（4分）一研究小组为测试深水环境对某品牌防水手机的影响，将该手机放入盛有浅水的密封容器（容积一定），通过 压缩机充气来增大容器内气体压强，从而模拟一定深度的水下环境。已知一个标准大气压P0相当于10m高的水柱产生的压强，开始时密封容器内气体压强为一个标准大气压P0，气体质量为m0，若将容器内气体压强增加到4P0，则可以模拟____________米深的水下环境；若所有气体均为同种理想气体，且不考虑气体的溶解及温度的变化、则压缩机应该充入的气体质量为_____________。10.（4分）如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正、负方向传插、波速均为8m/s，t=0时刻两列波的前端分别传播到x=-2m处和x=8m处.则当两列波在空间中发生干涉时、x=0处为振动的_________点（选填“加强”或“减弱”）；t=1s时，x=0处的质点位移为__________cm。11.（6分）用如图甲所示的实验装置研究小车加速度与合外力的关系。长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连、拉力传感器可显示绳中的拉力大小F，改变砂桶中砂的质量并进行多次实验。（1）关于本实验下列说法正确的是___________。A.需要测量砂和砂桶的总质量B.不需要平摩擦力C.需要保持小车的质量不变D.砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量（2）图乙为实验中得到的一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz.则小车的加速度大小为___________m/s2。（结果保留3位有效数字） （3）某同学以力传感器的示数F为横坐标。加速度a为纵坐标，画出的a-F图线是一条直线，如图丙所示，说明小车质量一定时，其加速度大小与合外力成正比。若己知图线的斜率为k，砂和砂桶的总质量为m，小车上滑轮质量为m0，则还可求出小车的质量M=___________（用题中物理量的符号表示）。12.（6分）三元锂电池因具有高能量密度，良好的低温放电性能和高充电效率等优点而被广泛用于电动汽车。某实验小组为了研究三元电池的特性，利用专业的充放电数字仪测试一节三元锂电池，得到其在1A恒流放电情况下，路端电压从充满电时电压4.2V线性减小至放电终止电压2.8V，路端电压随时间变化图像如图甲所示、全过程持续180min。该电池内阻忽略不计。（1）依照规范，电池容量常标记为mAh（毫安时，表示电池由初始满电压至放电终止状态释放的总电荷量），则该电池放电过程中释放的电量大约为__________。A.2600mAhB.3000mAhC.6000mAhD.10800mAh（2）由图甲可知该电池充满电时的电压为4.2V，放电终止电压为2.8V，则该电池由初始满电压至放电终止的过程中输出能量为________J。（3）将该电池充满电后与总阻值为5Ω的滑动变阻器Rr、阻值为20Ω定值电阻R0组建如图乙所示电路，则该滑动变阻器须定电流至少为__________（填写正确选项的序号）。A.0.60AB.0.84AC.0.90AD.1.05A 13.（12分）第24届冬季奥运会将于2022年2月在北京和张家口举行；冰壶运动是冬奥会项目之一，考验参与者的体能与脑力，展运动之健美，现取之智慧，被喻为冰上“国际象棋”。如图甲所示，在某次冰壶比赛中，运动员正用力将冰壶推出，其对冰壶斜向下的推力与水平方向的夹角为37°，大小为20N。如图乙所示，已知冰壶质量为20kg，与冰面间的动摩擦因数为0.02，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）此时冰壶的加速度大小；（2）冰壶推出后，运动员可利用冰在冰壶滑行的的方快速擦刷冰面以减少摩擦。若擦刷冰面后冰壶与冰面同的动李擦因数变为原来的，求冰壶推出后，未擦刷冰面与擦刷冰面后自由滑行的距离之比。14.（12分）如图所示，长为L的轻质细绳一端固定，另一端悬挂一质量为m的小球，将细线拉至水平并刚好伸直，小球由静止开始下摆，并在最低点与质量也为m的滑块发生弹性碰撞.滑块右侧有一段长为0.2L的粗糙地面AB，与滑块的动摩擦因数为0.5，B点右侧放置一质量为2m的圆弧（未固定），已知重力加速度为g，除粗糙地面AB外其余部分摩擦均不计。（1）滑块第一次到达B点时的速度大小；（2）若滑块第一次冲上圆弧时恰能到达其顶端，求圆弧半径；（3）求出滑块最终停下的位置。15.（16分） 利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m，带电量为+q的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度垂直平面MNN1M1，M射入边长为2L的正方体区域MNPQ-M1N1P1Q1。可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L的正方形MHIJ区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：（1）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面NPP1N1，求所加匀强电场电场强度的最小值E；（2）若仅在正方体区域中加上沿方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面M1N1P1Q1，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值B0及最大值Bm；（3）以M1为原点建立如图所示直角坐标系M1-xyz，若在正方体区域中同时加上沿MN方向大小为的匀强电场及大小为B0的匀强磁场，让粒子对准1点并垂直平面MNN1M1入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号和圆周率π表示）。