广东省广州市增城市派潭中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省广州市增城市派潭中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、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）有一质点从x轴的坐标原点开始沿x轴做直线运动，其速度随时间变化的图象如图所示，下列四个选项中a表示质点运动的加速度，x表示质点的位移，其中正确的是（）A．B．C．D．参考答案：解：A、0﹣1s时间内物体的加速度为：a===2m/s2，同理可得1﹣2s内加速度为﹣2m/s2，2﹣3s内加速度为﹣3m/s2，3﹣4s内加速度为3m/s2，故A错误，B正确；C、位移时间图线的斜率表示速度，物体做变速运动的是位移时间图线应该是曲线，不是直线，故CD均错误；故选：B．2.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上，先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是（

）A．先减小后增大B．先增大后减小C．一直增大D．保持不变参考答案：A3.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD。下列说法中正确的是（

）A．电势差UCD仅与材料有关B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD<oC．仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平参考答案：BC4.（单选）如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是参考答案：B5.绳系卫星是由一根绳索拴在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行。如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略），下列说法正确的是A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的大

D．绳系卫星的加速度比航天器的小参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度变化的曲线，则由图可知：从A到B过程中气体

（吸热、放热），从B到C过程中，气体的压强与热力学温度的关系为

（P与T成正比，P与T的平方成正比）参考答案：吸热

P与T的平方成正比7.（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为

cm。（结果保留三位有效数字）（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第

条刻度线与主尺上的第

条刻度线对齐。参考答案：8.如图所示的逻辑电路由一个“________”门和一个“非”门组合而成；当输入端“A=1”、“B=0”时，输出端“Z=______”。参考答案：

答案：或9.物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体在A点速度大小为

．在B点的速度大小为

参考答案：10.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)；11.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)12.小球A以初速度v-0做竖直上抛运动,上升的最大高度为H。小球B以初速度v-0沿着足够长的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿着光滑的圆轨道（O为圆轨道的圆心，圆轨道的半径为R，且R<H）从最低点上滑，如图所示。则B、C两球上升的最大高度与H的关系为__________。

参考答案：13.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将

，涂料滚对墙壁的压力将

.（填：“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用灵敏电流计改装多用电表，如图所示为其设计的电路原理图，已知灵敏电流计G的满偏电流为Ig=3.00mA，内阻Rg=100Ω（以下问题中计算结果均保留3位有效数字）．（1）图中表笔A应为

（填“红”或“黑”）表笔；（2）若开关S1闭合，S2接位置1时，该电表被改装成量程为0.30A的电流表，则电阻R1应为

Ω；开关S1断开，S2接位置3时，该电表被改装成量程为3.00V的电压表，则电阻R3应为

Ω；（3）若电源电动势为1.50V，当开关S1断开，S2接位置2时，将两表笔短接，调节电阻R2进行欧姆调零，之后在两表笔之间接一待测电阻，若电流表半偏，则该待测电阻为

Ω；当开关S1闭合，S2接位置2时，将两表笔短接，调节电阻R2进行欧姆调零，之后再两表笔之间接一待测电阻，若表头示数为0.90mA，则该待测电阻为

Ω．参考答案：（1）红；（2）1.01；900；（3）500；11.67．【考点】把电流表改装成电压表；用多用电表测电阻．【分析】（1）多用电表的红表笔接内置电源的负极，黑表笔接内置电源的正极，根据结构图判断；（2）把电流表量程扩大需要并联一个电阻，把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值；（3）根据闭合电路欧姆定律列式，联立方程即可求解．【解答】解：（1）多用电表的红表笔接内置电源的负极，黑表笔接内置电源的正极，由图示可知，图中表笔A应为红表笔，（2）开关S1闭合，S2接位置1时，电流计量程扩大，则并联的电阻R1===1.01Ω，开关S1断开，S2接位置3时，改装成电压表，则串联的电阻R3=，（3）根据闭合电路欧姆定律得：，，解得：Rx=500Ω，当开关S1闭合，S2接位置2时，满偏电流为Ig′=0.3A，表头示数为0.90mA时，实际电流为I′=，根据闭合电路欧姆定律得：，I′=，解得：Rx′=11.67Ω故答案为：（1）红；（2）1.01；900；（3）500；11.67．15.（6分）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的读数为

N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受到

力和

力的作用。如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是

N·s，有同学在做实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距，检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如图所示，将答案填在下表空格中），

可能原因检验方法例力矩盘面没有调整到竖直用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直答

参考答案：答案：1.9（1.8～2.0均可）

重

支持

0.1

可能原因检验方法答轮轴摩擦力太在安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说明摩擦力太大或力矩盘重心没有在中心安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果标志始终停在最低端，说明重心在这个标志和中心之间四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：，其中c为真空中光速。（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。

一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m的探测器，正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G，太阳的质量为M，太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。参考答案：（1）光子的能量

〖2分〗光子的动量

〖2分〗可得

〖2分〗（2）一小段时间Δt内激光器发射的光子数

〖1分〗光照射物体表面，由动量定理

〖2分〗产生的光压

〖1分〗解得

〖2分〗（3）由（2）同理可知，当光一半被反射一半被吸收时，产生的光压

〖2分〗

距太阳为r处光帆受到的光压

〖2分〗太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力

〖2分〗解得

〖2分〗17.如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，电压的大小为U0，周期为T0。在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t=时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)(1)求粒子到达S2时的速度大小v(2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件；(3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=T0时刻再次到达S1，而再次进入电场被加速，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。参考答案：（1）（2）B<（3）试题分析：（1）粒子由S1至S2的过程中，根据动能定理得18.如图所示，光滑的水