广东省汕尾市五峰中学2022年高三物理测试题含解析

广东省汕尾市五峰中学2022年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.（多选）如下图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上一小孔，PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场方向且分布在PA与PC所包围的90o范围内射入磁场区域，，已知PA与PQ夹角为小于90o的θ，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是

A．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为B．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为C．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度可能为D．在荧光屏上将出现一条形亮线，其长度为可能参考答案：CD2.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是(

)A．小球落地点离O点的水平距离为2R．B．小球落地点时的动能为5mgR/2．

C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零．D．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度相同．K参考答案：AB3.（多选）如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围约为1．62eV一3.11eV，镁板的电子逸出功为5.9eV，以下说法正确的是

A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射镁板一定不能产生光电效应现象

B.用能量为11.0eV的自由电子轰击处于基态的氢原子，可使其跃迁到激发态

C.处于n＝2能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离

D．处于n＝4能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离参考答案：BD4.火星也是绕太阳运行的行星之一，且火星周围也有卫星绕其运行。如果要通过观测求得火星的质量，则需要测量的物理量有A．火星绕太阳运动的周期和轨道半径B．火星的卫星绕火星运动的周期和轨道半径C．火星绕太阳运动的周期和火星的卫星绕火星运动的轨道半径D．火星的卫星绕火星运动的周期和火星绕太阳运动的轨道半径参考答案：B5.如图所示，设地球半径为R，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点B时，再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是A.地球的质量可表示为B.该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率C.卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时，轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能小D.卫星从远地点A向近地点B运动的过程中，加速度变小参考答案：AB【详解】A、在轨道I上运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，故选项A正确；B、在轨道Ⅰ的A点需要减速做近心运动才能进入轨道Ⅱ，所以在在轨道Ⅱ上A点速率小于在轨道Ⅰ上A点的速率，根据可得，可知在轨道III上B点速率大于在轨道Ⅰ上A点的速率，所以该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率，故选项B正确；C、从B运动到A的过程中只受到地球引力作用，引力做负功，势能增加，由于轨道III上的速度大于在轨道Ⅰ的速度，所以动能减小，由于在轨道Ⅲ上B点点火加速机械能增加，在轨道Ⅱ上A点点火加速机械能增加，所以机械能增加，故选项C错误；D、根据公式可得，所以轨道半径越大，向心加速度越小，故卫星从远地点A向近地点B运动的过程中，轨道变小，加速度变大，故选项D错误。故选AB。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中点．电荷量为+q的小球（小球直径略小于细管内径）从管中A处以速度v=1m/s开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为a=4m/s2．则小球运动到C处速度大小为2m/s，加速度大小为6m/s2．参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；牛顿第二定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）从A到C的过程中，因AC两点处于同一等势面上，故电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理即可求的速度；（2）根据受力分析，利用牛顿第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根据动能定理可得mg代入数据解得vC=2m/s（2）在A处时小球的加速度为a，对A点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在C处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，即为a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2．故答案为：2；6点评：考查点电荷的电场强度公式，掌握矢量的合成法则，利用动能定理求解，理解牛顿第二定律与力的平行四边形定则的综合应用7.“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。①实验过程是________的（填写“正确”“不正确”）；②实验结论__________________________________________（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法①如果横坐标取_____________，就可获得如图3所示的图线；

②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。

参考答案：)(1)①正确（2分）；②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，从E-△t图象并不能得到E与△t成反比的结论。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②变大18.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.759.参考答案：kQ/r2

--------1分

负

--------1分

9Q

10.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n．测得几组不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN．（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=2ω2；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度ω=2rad/s．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径．根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能．（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式．（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度．解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2（3）根据动能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关．11.本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。

参考答案：3.12×103m/s，小于12.（4分）质量分别是2m和m的A、B两点电荷，在不计重力的情况下，由静止开始运动，开始时两点电荷间的距离是L，A的加速度是a，经过一段时间后，B的加速度也是a，且速率是v，那么这两个点电荷此时的距离是________，点电荷A的速率是_______。参考答案：

L

V/213.（5分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负截电阻B的阻值相等，a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB＝____________，两电阻两端电压之比UA∶UB＝________________。参考答案：答案：1：16

1：4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：

．（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：量程3V的电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（0～10Ω）滑动变阻器R2（0～200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）．③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态．现在开始实验：A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则=

．（电流表内阻用RA表示）B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E=

，内阻的表达式r=

．参考答案：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，再分析电压表读数变化不明显的原因．（2）①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏．②由于电表的读数在刻度盘中央附近，误差较小，则要求电路中电流较大，在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器．③根据欧姆定律分析A所测量的物理量．根据闭合电路欧姆定律列方程组，可求出新电池电动势和内阻的表达式．【解答】解：（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线1的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线1的较小，由图可以看出，图线1电压随电流变化较慢．本实验中发现电压表读数变化不明显，原因是：电源内阻很小．Ⅱ①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏②滑动变阻器应选用R1．因为R1的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小．③根据欧姆定律可知，可以测出的物理量是定值电阻R0和电流表内阻之和，用测量写出表达式为：R0+RA=．B、根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）…①E=U2+I2（R0+RA+r）…②联立解得：E=；r=故答案为：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣15.用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，1、2、3、4、5、6为纸带上6个计数点，每两个相邻计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示．已知交流电频率为50Hz．（1）实验中两个重物的质量关系为m1＞m2（选填“＞”、“=”或“＜”），纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=0.1s；（2）现测得x1=38.40cm，x2=21.60cm，x3=26.40cm，那么纸带上计数点5对应的速度v5=2.4m/s（结果保留2位有效数字）；（3）在打点0～5过程中系统动能的增加量表达式△Ek=，系统势能的减少量表达式△Ep=（m2﹣m1）g（x2+x1）（用m1、m2、x1、x2、x3、T、重力加速度g表示）；（4）若某同学作出的v2﹣h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度表达式为g=（用m1、m2、a、b表示）．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）根据实验原理与打点计时器的频率，即可求解；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度．（3）根据点5的瞬时速度求出系统动能的增加量，根据下落的高度求出系统重力势能的减小量．（4）根据机械能守恒定律得出v2﹣h的关系式，根据图线的斜率得出重力加速度的值．解答：解：（1）根据实验原理可知，m1＞m2，因每两个相邻计数点间还有4个点未画出，纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=0.02×5=0.1s；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有：v5==m/s=2.4m/s．（3）在0～5过程中系统动能的增量△EK=（m1+m2）v52=．系统重力势能的减小量为（m1﹣m2）gx=（m1﹣m2）g（x2+x1）．（4）根据系统机械能守恒有：（m1﹣m2）gh=（m1+m2）v2；则v2=gh知图线的斜率k=g解得g=．故答案为：（（1）＜，0.1；（2）2.4；（3），（m2﹣m1）g（x2+x1）；（4）．点评：本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为，重力加速度为。参考答案：解：设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为。依题意①由玻意耳定律

②式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式，得

③又有④

联立③④式，得⑤17.某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片P可在R2上滑动，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d，连接在电路中，电电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况？（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数多大？（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N点的右侧，可