2022年度广东省梅州市梅江中学高三物理测试题含解析

2022年度广东省梅州市梅江中学高三物理测试题含解析一、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.如图所示，三根通电直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流，直导线P、Q在R处的合磁场方向以及R受到的磁场力的方向分别是A．＋x方向，+y方向

B．＋x方向，—y方向C．—x方向，+y方向

D．－x方向，－y方向参考答案：B2.如图所示为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路。要求发动机的点火开关开启，并且温度过高时，风扇才自动闭合。其中K为点火开关，R′为热敏电阻（温度升高电阻减小）。关于该电路的自动控制工作过程，以下判断正确的是A．虚线框内的门电路是“非”门B．虚线框内的门电路是“或”门C．增加R2的阻值可以使风扇启动的温度降低D．减小R2的阻值可以使风扇启动的温度降低参考答案：C3.（单选）一个“∠”形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在如图所示位置的时刻作为时间的零点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是（

）参考答案：D4.（多选）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大B．若两分子间距离减小，分子间斥力增大、引力减小，合力为斥力C．在围绕地球运行的“天宫一号”内，飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的参考答案：解：A、一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体的温度一定升高，故气体分子的平均动能增大；故A正确；B、若两分子间距离减小，分子间斥力和引力都增大；但斥力变化快；从而导致合力为斥力；故B错误；C、在围绕地球运行的“天宫一号”内，飘浮的水滴呈球形，这是重力充当向心力，而表面张力起主要作用的结果；故C正确；D、布朗运动是由于固体小颗粒受到的撞击不平衡而导致的；故D错误；故选：AC．5.（单选）如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为 A． B． C． D．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示,圆柱绕中心轴顺时针转动,穿过打点计时器的纸带缠绕在圆柱边缘,不计纸带的厚度,圆柱的半径为r=0.05m，打点计时器的打点周期T为0.02秒，圆柱匀速转动时打点计时器持续打点，圆柱转动一段时间后停止转动,取下纸带后发现纸带上的点迹如图，刻度尺测得OE两点间的距离x，（1）用已知量和测得量写出圆柱转动的角速度表达式

；根据以上数据求得其值为

（2）这种研究问题的思想方法是

参考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲为直7.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：8.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，先

，再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，

；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）如图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦和

．表1纸带的测量结果测量点S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60参考答案：（1）接通电源，放开小车，关闭电源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V2与S成正比，小车的质量。9.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：

（3）

10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________.参考答案：11.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于12.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。提升过程中手对物体做功

J，合外力对物体做功

J，物体克服重力做功

J。参考答案：

12，2，10三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测定木块与长木板之间的动摩擦因数，实验室可以提供如下器材：A端固定、B端高度可以调节的长木板一块、小木块一个、计时器一个、米尺一把。已知重力加速度为g。①填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤：

a.调节长木板B端高度，让木块从板上C点由静止开始下滑到板的底端A处，用计时器记下木块下滑所用的时间t。

b.用米尺测量C与A之间的距离s，则木块下滑的加速度a＝

。c.用米尺测量长木板B端相对于水平桌面的高度h和长木板的总长度l。根据牛顿第二定律，可求得木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式＝____________。（用实验的测量量表示）d.改变_____________________________________，重复上述测量和计算，求出的平均值。②在上述实验中，为减小实验误差，某同学通过改变斜面的倾角θ，测出了多个加速度a1、a2、a3……，并计算出加速度的平均值，用该平均值计算出动摩擦因数。你认为该同学的方法是否正确，并说明理由

。

参考答案：①b.

c.

d.斜面B端的高度h

②不正确。利用多次测量取平均值以减小偶然误差，是对同一测量量在同样条件下的测量值的平均。（其他答案合理即给分）15.现要较准确地测量量程为0～3V、内阻大约为3kΩ的电压表V1的内阻Rv，实验室提供的器材如下：电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）电流表A2（量程0～1mA，内阻约100Ω）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）；定值电阻R1（阻值200Ω）；定值电阻R2（阻值2kΩ）；滑动变阻器R3（最大阻值100Ω，最大电流1.5A）电源E1（电动势6V，内阻约0.5Ω）电源E2（电动势3V，内阻约0.5Ω）；开关S，导线若干（1）选用上述的一些器材，甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。在图甲的电路中，电源选择E1，则定值电阻R应该选择___；在图乙的电路中，电源选择E2，电流表应该选择___。（填写对应器材的符号）（2）根据图甲电路，多次测量得到多组电手表V1和V2的读数U1、U2，用描点法得到U1﹣U2图象，若图象的斜率为k1，定值电阻的阻值为R，则电压表V1的内阻RV＝___；根据图乙电路，多次测量得到多组电压表V1和电流表A的读数U1'、I，用描点法得到可U1′﹣I图象，若图象的斜率为k2，则电压表V1的内阻RV′＝___。（用题中所给字母表示）（3）从实验测量精度的角度分析，用图___电路较好；原因是___。参考答案：

(1).

(2).

(3).

(4).

(5).乙

(6).图甲中V2的相对误差较大【详解】（1）在图甲的电路中，由于电压电动势为6V，电阻R起到串联分压的作用，应该选择阻值为2kΩ的定值电阻;电压表的最大电流为1mA，所以电流表应选择量程0～1mA的A2（2）在图甲的电路中，电阻R两端的电压为,通过电阻R的电流为根据欧姆定律有,变形得,有可得：;在图乙中根据欧姆定律可得：即（3）两个电路都没有由仪器引起的系统误差，但用甲图测量时，电压表的电压变化范围约为0-5V，用量程为15V的电压表读数，相对误差较大，所以用乙图较好。【点睛】在电路测量中电流表或者电压表的读数要尽量在三分之一以上偏转，以减小测量误差。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。参考答案：（1）Qef＝；（2）q＝；⑶Bm＝，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝试题分析：（1）由于ab棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R和ef棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：＝QR＋Qef

①根据并联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，即QR＝Qef

②由①②式联立解得ef棒上产生的热量为：Qef＝（2）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：

该过程中回路变化的面积为：ΔS＝[L＋（L－2dcotθ）]d

③根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：＝④根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab棒平均电流为：＝

⑤根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab棒某横截面的电量为：q＝

⑥由③④⑤⑥式联立解得：q＝⑶由法拉第电磁感应定律可知，当ab棒滑行x距离时，回路中的感应电动势为：e＝B（L－2xcotθ）v2

⑦根据闭合电路欧姆定律可知，流经ef棒的电流为：i＝

⑧根据安培力大小计算公式可知，ef棒所受安培力为：F＝iLB

⑨由⑦⑧⑨式联立解得：F＝

⑩由⑩式可知，当x＝0且B取最大值，即B＝Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如下图所示：

根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmcosα＝mgsinα＋fm

?在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fmsinα

?根据滑动摩擦定律和题设条件有：fm＝μFN

?由⑩???式联立解得：Bm＝显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可由⑩式可知，当B＝Bm时，F随x的增大而减小，即当F最小为Fmin时，x有最大值为xm，此时ef棒受力示意图如下图所示：

根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有：Fmincosα＋fm＝mgsinα

在垂直于导轨方向上有：FN＝mgcosα＋Fminsinα

联立解得：xm＝考点：功能关系、串并联电路特征、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律共点力平衡条件的应用，和临界状态分析与求解极值的能力17.如图所示，正方形单匝均匀线框abcd边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P，物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°，斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界I和下边界II都水平，两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平且垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v=3m/s的速度进入并匀速通过磁场区域。释放前细线绷紧，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？(3)在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功W=0.23J，求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？参考答案：解：（1）正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中，设cd边上的感应电动势为E，线框中的电流强度为I，c、d间的电压为Ucd，则

E=BLv

（1分）

由欧姆定律，得I＝E/R

（1分）Ucd=3IR/4

（1分）解得

Ucd=0.45V

（1分）（2）正方形线框匀速通过磁场区域的过程中，设受到的安培力为F，细线上的张力为