河北省衡水市武强县街关中学2022年高三物理测试题含解析

河北省衡水市武强县街关中学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.（单选）如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3kg，将会出现的情况是（g=10m/s2）（）A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大参考答案：解：初态时，对A受力分析有：得到摩擦力Ff=F1﹣F2=6﹣2=4N，说明最大静摩擦力Fmax≥4N，当将总质量减小到0.3kg时，拉力为变为3N，物体仍静止，合力仍为零；弹簧测力计的示数不变，故摩擦力变化Ff′=1N．故ACD错误，B正确．2.一辆汽车在平直公路上运动，汽车在0~25s内的速度随时间变化的图象如图所示，由图象可知

A．汽车在10~15s内处于静止状态B．汽车在15s前后运动方向发生改变C．汽车在0~10s内的加速度大于15~25s内的加速度D．汽车在0~25s内的位移为300m参考答案：C3.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是

（

）（A）o点处的磁感应强度为零（B）a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反（C）c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同（D）a、c两点处磁感应强度的方向不同

参考答案：C4.如图12所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直于纸面向外，比荷为的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感应强度B的取值应为()图12A．B>

B．B<C．B<

D．B>参考答案：C5.图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是A．最容易表现出衍射现象的光是由，n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应参考答案：答案：D解析：核外电子从高能级向低能级跃迁时，可以发出光子，光子的能量与能级差有关。能级差越大，光子的能量也越大，频率越大，波长越小，越不易发生明显的干涉和衍射现象。所以当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，放出光子的能量最小，频率最小，最易发生干涉和衍射，A、B错误。电子跃迁时，可以辐射光和种类为，其中n为最大能级与最小能级的差值。所以可以辐射6种频率的光。发生光电效应的条件是光子的能量大于等于电子的逸出功，根据数据计算，可以发生光电效应。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：7.图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将__________.b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________.参考答案：：(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下8.在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：答案：变大；变大9.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10

2.510.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn11.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

12.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，13.如图所示，L1、L2是输电线，甲是

互感器，乙是

互感器，若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为

V，电流为

A。

参考答案：

答案：电压、电流

22000、100三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）参考答案：：设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，最后从A4点射出。用B1、B2、R1、R2、T1、T2，分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度、轨道半径和周期。

（1）

（2）

（3）

（4）设圆形区域半径r，如右图所示，已知粒子过圆心且垂直于A2A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，为等边三角形，A2为带电粒子在磁场Ⅰ区运动轨迹的圆心，其轨迹的半径

（5）圆心角∠A1A2O=60°，带电粒子在磁场Ⅰ区运动时间为：

（6）带电粒子在磁场Ⅱ区运动轨迹的圆心在OA4的中点，即：

（7）在磁场Ⅱ区运动时间为：

（8）带电粒子从射入到射出所用的总时间为：

（9）由以上各式可得：

(10)

17.如图所示，圆形匀强磁场半径R=4cm，磁感应强度B2=10﹣2T，方向垂直纸面向外，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距为d=2cm，N板中央开有小孔S．小孔位于圆心O的正上方，S与O的连线交磁场边界于A．=2cm，两金属板通过导线与宽度为L1=0.5m的金属导轨相连，导轨处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B1=1T．有一长为L2=1m的导体棒放在导轨上，导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直．现对导体棒施一力F，使导体棒以v1=8m/s匀速向右运动．有一比荷=5×107C/kg的粒子（不计重力）从M板处由静止释放，经过小孔S，沿SA进入圆形磁场，求：（1）导体棒两端的电压；（2）M、N之间场强的大小和方向；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间（计算时取π=3）．参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．版权所有专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）根据公式E=BLv求出导体棒两端的电压；（2）结合上题的结果求出M、N之间的电压，根据匀强电场的电场强度公式E=，求出M、N之间场强的大小和方向；（3）带电粒子在电场中加速，再在磁场中偏转，根据牛顿第二定律和运动学公式求出在电场中运动的时间．根据带电粒子在磁场中运动的周期公式和圆心角的大小，求出粒子在磁场中的运动的时间，从而得出离子在磁场中运动的总时间．解答： 解：（1）导体棒两端的电压为：U1=E2=B2L2v1=1×1×8V=8V．

（2）M、N之间的电压为：U2=E2=B2L1v1=1×0.5×8V=4V．M、N之间的场强大小E===200V/m，方向竖直向下．

（3）粒子在MN间加速运动的过程，有：a==5×107×200=1×1010m/s2；由d=a得：t1==s=2×10﹣6s，粒子离开电场时的速度为：v=at1=1×1010×2×10﹣6=2×104m/s，粒子在SA段运动的时间为：t2===1×10﹣6s，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动．有：qvB1=m，解得：r==m=0.04m=4cm，则知得：r=d设粒子在磁场轨迹对应的圆心角为θ，则由几何知识得：θ=90°则粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=?=×s=3×10﹣6s，故粒子在离开磁场前运动的总时间t=t1+t2+t3=（2+1+3）×10﹣6s=6×10﹣6s．答：（1）导体棒两端的电压是8V；（2）M、N之间的电场强度的大小200V/m，方向竖直向下；（3）粒子在离开磁场前运动的总时间是6×10﹣6s．点评： 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式和周期公式，结合几何关系进行求解．18.如图所示，