2022年江苏省南京市淳辉中学高三物理测试题含解析

2022年江苏省南京市淳辉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，一个质量为3.0kg的物体，放在倾角为的斜面上静止不动，若用竖直向上的力提物体，物体仍静止，下述结论正确的是A．物体受到的摩擦力减小5.0N

B．物体对斜面的摩擦力减小2.5NC．斜面受到的压力减小5.0N

D．物体受到的合外力减小5.0N

参考答案：B2.如图所示是氢原子的能级图，一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁，释放出不同频率的光子，利用这些光子照射逸出功为3.20eV的金属钙，则下列说法中正确的是A.随能级n的增加氢原子能量减小B.电子发生跃迁时，可放出3种不同频率的光C.释放出最大频率的光子照射金属钙，电子的最大初动能为12.75eVD.释放出最大频率的光子照射金属钙，发生光电效应的遏止电压为9.55V参考答案：D【详解】A、根据量子力学计算，氢原子能级为，随能级n的增加氢原子能量增大，故选项A错误；B、一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁，可放出种不同频率的光，故选项B错误；CD、从n=4跃迁到n=1辐射的光子频率最大，有：，照射金属钙时根据光电效应方程知光电子的最大初动能为：，发生光电效应的遏止电压，故选项D正确，C错误；故选D3.（单选）两人的拔河比赛正在进行中，两人均保持恒定拉力且不松手，而脚下开始移动。下列说法正确的是（

）A.两人对绳的拉力大小相等，方向相反。是一对作用力和反作用力B.两人对绳的拉力是一对平衡力C.拔河的胜利取决于谁的力量大D.拔河的胜利取决于地面对人的摩擦力大小参考答案：【知识点】摩擦力大小的影响因素平衡力．B2B4【答案解析】D解析：A、两人对绳的拉力不是相互作用，不是作用力和反作用力，A错误；B、因为脚下开始移动，故绳子受力合外力不为零，故不是一对平衡力，B错误；C、因为物体间力的作用是相互的，对于拔河的两个队，甲对乙施加了多大拉力，乙对甲也同时产生一样大小的拉力，故C错误；

D、双方之间的拉力并不是决定胜负的因素，而是取决于地面对人的摩擦力大小，故D正确．故选D.【思路点拨】物体间力的作用是相互的，当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，拔河比赛中，靠的是受到地面摩擦力的大小．因为他们之间力的作用是相互的，作用力和反作用力大小相等，方向相反，同时存在同时消失．4.一物体沿倾角为α的斜面下滑时,恰好做匀速运动,若物体具有一初速度冲上该斜面,则上滑时物体加速度大小为（

）A、gsinα

B、2gsinα

C、gtanα

D、2gtanα参考答案：B5.一物体以初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体运动的速度一时间图象不可能是（

）参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B，远地点为A的椭圆轨道I上飞行。飞行数圈后变轨．在过远地点A的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后周期

（变短、不变或变长），机械能

（增加、减少或不变）。参考答案：变长

增加7.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h参考答案：

8.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/39.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC10.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.0811.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：12.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.33713.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为1.020cm．图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA=4.0m/s．（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较gh和是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）．（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是速度越大，所受阻力越大．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．根据在极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出A点的瞬时速度．（2）通过验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒．（3）小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，知速度越大，阻力越大，产生的误差就越大．解答：解：（1）小球的直径为10mm+0.05×4mm=10.20mm=1.020cm．．（2）若动能的增加量和重力势能的减小量相等，机械能守恒，重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为，．则验证gh和是否相等．（3）由于受到阻力作用，小球通过光电门A的时间越短，知速度越大，阻力越大．故答案为：（1）1.020，4.0（4或4.00也算对）；（2）gh和；（3）速度越大，所受阻力越大点评：解决本题的关键知道实验的原理，掌握游标卡尺的读数方法，以及知道误差形成的原因．15.某同学为了测电流表A1的内阻精确值，有如下器材：电流表A1（量程300mA，内阻约为5Ω)；电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω)；电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ)；定值电阻R0(5Ω)；滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流为1A)；滑动变阻器R2(0～250Ω，额定电流为0.3A)；电源E（电动势3V，内阻较小）。导线、开关若干。(1)要求电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。在如图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号。(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1=

；式中各符号的意义是

。参考答案：(1）电路如图所示（4分）

(2)-------（3分）

I1、I2分别为电流表示数，R0是定值电阻大小---------（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）小明同学家想购买一台热水器．为此，小明通过调查得到有关太阳能热水器和电热水器的相关资料和数据如下：某型号的太阳能热水器：水箱的容积为100L，热水器集热管的采光面积为1.5m2，热效率为40％．太阳光的日照强度为1.0×103J/(m2?s)．(日照强度表示每平方米面积上1秒钟得到的太阳光的能量．)某型号的电热水器的功率为1.5kw，水箱容积为100L，效率为80%．如果要将100Kg的水从20℃加热到40℃，已知C水=4.2×103Ｊ/(Kg?℃)．请问：（1）用上述型号的电热水器来加热，需要消耗多少电能？加热多长时间？（2）用上述型号的太阳能热水器来加热，需要多长时间？（3）根据（1）和（2）的计算分析说明太阳能热水器和电热水器各有哪些优点？参考答案：解析：（由于生活周边人们可以利用的能源不断的减少，做为新能源的太阳能正逐渐受到人们的关注，太阳能热水器就是直接利用太阳光的辐射加热水的，此过程中将太阳能直接转化为水的内能．由于技术条件的限制，在利用太阳能加热的过程中还不能做到完全转化，所以太阳能热水器在利用过程中还有一个效率的问题．（1）将100Kg的水从20℃加热到40℃时，水吸收的热量为：Q＝cm（t－t0）＝4.2×103Ｊ/（Kg?℃）×100Kg×20℃＝8.4×106Ｊ消耗的电能：Ｗ＝Ｑ／η＝8.4×106Ｊ／80%＝1.05×107Ｊ≈3KW?h加热时间：t＝Ｗ／Ｐ＝3KW?h／1.5ＫＷ＝2h（2）t＝8.4×106Ｊ／［1.0×103J／（m2?s）×1.5m2×40%］＝1.4×104s≈4h（3）通过（1）和（2）的计算说明：电热水器的优点是加热同样多的水所需时间短；太阳能热水器的优点是节约能源。17.一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的左边界ad长为L，现从ad中点O垂直于磁场射入一速度方向与ad边夹角为30°、大小为v0的带正电粒子，如图所示．已知粒子电荷量为q，质量为m（重力不计）：（1）若要求粒子能从ab边射出磁场，v0应满足什么条件？（2）若要求粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从哪一条边界处射出，出射点位于该边界上何处？最长时间是多少？参考答案：解：（1）当粒子轨迹恰好与cd边相切时，是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最大的情况，设此半径为R1，如图甲所示．则有可得：R1=L当粒子轨迹恰好与ab相切时是粒子能从ab边射出磁场区域时轨迹圆半径最小的情况，设此半径为R2，如图乙所示则有：得：故粒子从ab边射出的条件为R2＜R≤R1，即根据，得所以（2）因为所以粒子运动所经过的圆心角越大，粒子在磁场中运动时间越长，从图中可以看出，如果粒子从cd边射出，则圆心角最大为60°，若粒子从ab边射出，则圆心角最大为240°，粒子从ab边射出，圆心角最大为360°﹣60°=300°，由于磁场无右边界，故粒子不可能从右侧射出．综上所述，为使粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从ad边射出，如图乙所示，设出射点到O的距离为x，从图中可以看出，P点是离O距离最大的出射点则，即出射点到O的距离不超过答：（1）若要求粒子能从ab边射出磁场，v0应满足；（2）若要求粒子在磁场中运动的时间最长，粒子应从ad边界处射出，出射点位于该边界上到O的距离不超过；最长时