广东省珠海市2022届高三上学期物理期末学业质量监测试卷

广东省珠海市2022届高三上学期物理期末学业质量监测试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题1．下列说法正确的是（）A．光电效应现象说明光具有波动性B．α衰变说明原子具有核式结构C．核聚变反应广泛应用于当代的核电站中D．玻尔的能级理论解释了氢原子光谱的不连续现象2．随着全球组网的成功，北斗卫星导航系统在国际上的应用空间将会不断扩展。如图中P是地球同步圆轨道卫星，Q是圆轨道半径与P相同的卫星，S是中圆地球圆轨道卫星。则下列说法正确的是（）A．P和Q的加速度大小相等 B．P和Q受到的万有引力大小相等C．S的机械能小于P的机械能 D．S的周期大于Q的周期3．“飘色”是珠海斗门区的传统民间巡游艺术形式，体现着老百姓对美好生活的向往，如图甲所示。其独具特色的是，巡游队伍中，脚固定在巡游车架子上的孩童装扮成各种古装人物，简图如图乙所示。则下列说法正确的是（）A．当巡游车做匀速直线运动时，架子对孩童的作用力竖直向上B．当巡游车做加速直线运动时，架子对孩童的作用力水平向前C．当巡游车做减速直线运动时，架子对孩童的作用力竖直向上D．当巡游车做减速直线运动时，架子对孩童的作用力水平向后4．如图甲所示，面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V，0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”。则下列说法正确的是（）A．电流表的电流方向向左B．线圈中产生的感应电动势为定值C．为了保证电路的安全，电路中允许通过的电流最大值为1AD．若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图乙中的t0最小值为20s5．如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，其通过的电流大小相等、方向相反。O点距离两导线的距离相等，线段EF和MN互相垂直平分，则下列说法正确的是（）A．O点的磁感应强度大小为零B．E点与F点的磁感应强度大小相等、方向相反C．M点与N点的磁感应强度大小相等、方向相同D．E点的磁感应强度方向水平向右6．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，该电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．a点的电场强度小于c点的电场强度C．电子在a点的电势能小于在c点的电势能D．电子经过a点时的速度大于经过b点时的速度二、多选题7．第十三届中国航空航天博览会于2021年9月28日在珠海举行，高精尖飞行器荟萃一堂，飞行表演精彩纷呈。如图所示，一架飞机在空中竖直面内的运动可看作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．飞机的速度不变B．飞机的加速度不变C．飞机在最高点处于失重状态D．飞机在最低点受到空气的作用力方向斜向上8．刚刚结束的奥运会上，广东小将全红婵（图甲）以总分466.2分打破世界纪录，获得跳水单人十米台金牌。自运动员离开跳台开始计时到完全落入水中，其速度随时间变化情况可简化如图乙，选向下为正方向，下列结论正确的是（）A．0~t2为空中运动时间，该段时间内，速度始终向下B．在t2~t3时间内，加速度大小逐渐减小C．在0~t1内，平均速度vD．在t2~t3时间内，平均速度v9．如图所示，一学生做定点投篮游戏。第一次出手，篮球的初速度方向与竖直方向的夹角α=60°；第二次出手，篮球的初速度方向与竖直方向的夹角β=30°；两次出手的位置在同一竖直线上，结果两次篮球正好垂直撞击到篮板同一位置点。不计空气阻力，则从篮球出手到运动到点C的过程中，下列说法正确的是（）A．运动时间的比值为3：1 B．上升的最大高度的比值为1：3C．在C点时，两球的机械能相等 D．两球的初动能相等10．皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，完成物品的传输、装卸工作（如图甲），极大地提高了工作效率。如图乙，水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行，某时刻一个质量为m的快递包裹（可视为质点）以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，快递包裹与传送带间的动摩擦因数为μ。则该快递包裹在传送带上运动的过程中（）A．物体先受到滑动摩擦力的作用，后受到静摩擦力的作用B．0～t0时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大C．若仅增大物体的初速度v0（v0仍小于v），则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加D．电动机因传送该包裹而多消耗的电能为μmgvt0三、实验题11．用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中砂子的质量，重复实验三次。（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲，产生这两种现象的原因可能有____。A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C．砂桶和砂子的总质量m远小于小车的质量M（即m≪M）D．砂桶和砂子的总质量m未远小于小车的质量M（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度a=m/s2.（结果保留三位有效数字）（3）小车质量M一定，改变砂桶中砂子的质量，砂桶和砂子的总质量为m，根据实验数据描绘出的小车加速度a与砂桶和砂子的总质量m之间的1a−1m关系图象如图丁所示，则小车的质量M=12．某学校电工从市场买来一大捆粗铜导线，如图甲所示，他觉得其实际长度与所标的长度相差较大，为此请物理科技兴趣小组同学帮助他通过实验进行检测。（1）为了得到该铜丝的横截面积S，兴趣小组先用小刀割去铜导线外绝缘皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜丝的直径d，如图乙所示，则可读得d=mm。（2）兴趣小组设计如图丙所示的电路来测定铜丝电阻，请根据电路图丙把图丁实物连接完整。（3）首先闭合开关S1，把开关S2拨向1，记下电压表的示数为U0，接下来把开关S2拨向2，调节，使得电压表的示数为，此时电阻箱R0的阻值为2.0Ω；（4）根据研究小组设计方案，计算铜导线长度的表达式L=（用铜导线的电阻R、横截面积S、电阻率ρ表示），根据以上测得的数据可计算出该铜导线的长度为m。（已知铜的电阻率ρ=1.80×10-8Ω⋅m，结果保留三位有效数字）。四、解答题13．如图甲，“胸口碎大石”是民间杂耍的保留节目（危险节目，请勿模仿）。其原理如图乙所示，皮囊A放置在水平地面上，上面压着一块质量M=54kg的石板，质量m=6kg的铁锤，以v0=5m/s的速度，竖直向下砸中石板，碰撞时间极短，铁锤与石板瞬间达到共同速度。求：（1）铁锤与石板碰撞过程中，系统机械能的损失量；（2）设石板被砸中后，忽略手持锤把的作用力，铁锤与石板向下运动了d=2cm，速度减到0，求这段位移中皮囊受到的平均作用力大小，取重力加速度g=10m/s2。14．如图，A、K为平行板电容器的两极板，K板接地，正中有小孔O。半径为R的圆筒内充满垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆筒左壁有一小孔O′。O、O′及圆心C三点均在纸面内，且处在同一直线上。平行板电容器充好电后，将质量为m、带电量为q的粒子从靠近A板的位置无初速释放，恰沿直线OO′运动，射入圆筒，粒子与筒壁发生的每一次碰撞都是弹性的，忽略粒子重力以及碰撞所需的时间，粒子与圆筒的碰撞过程中电量不发生转移。（1）若使两极板间电势差为U1，释放粒子，粒子进入匀强磁场后偏转90°首次与圆筒壁碰撞，求U1；（2）若使两极板间电势差为U2，释放粒子，粒子从进入圆筒至首次离开磁场的时间恰取得最小值，求此最小值tm；（3）若使两极板间电势差为U3，再释放粒子，粒子进入圆筒后经历与圆筒四次碰撞后又恰能从O′离开圆筒，求U3：U1的可能值。（结果可用三角函数式表达）15．2020年5月27日，中国测量登山队8名队员从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，其使命是精确测量山峰高度，这项工作将增进人类对自然界的认识并促进科学发展。已知珠峰大本营海拔高度为5200m，大气压为0.6atm，气温为-13℃。探测员在一次做实验的过程中，在此处给密封的气象探测球缓慢充满氨气，充气后气体体积为65m3；当探测球缓慢升至海拔8848.86m的峰顶时，测得探测球体积为120m3，球内氨气的压强为0.3atm。若不计探测球内外的压强差，且探测球的导热性良好，氨气视为理想气体。求：珠峰峰顶的温度是多少摄氏度？16．如图，半径为R的半球形玻璃砖的折射率为n=3，底面镀银，球心为O点，一与底面垂直的细束光线从圆弧表面射入，已知该光线与O点之间的水平距离为32五、填空题17．由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．18．如图，一列简谐横波平行于x轴正方向传播，经过t=0.2s时间，从图中的实线波形变为虚线波形。已知t小于周期T。则该波的周期T=s，波速v=

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．光电效应现象说明光具有粒子性，A不符合题意；B．α粒子散射实验现象说明原子具有核式结构，α衰变说明原子核内部有复杂结构，B不符合题意；C．广泛应用于当代的核电站中的核技术是核裂变，核聚变又叫热核反应，还不能广泛应用，C不符合题意；D．玻尔的能级理论两个假设解释了氢原子光谱的不连续现象，D符合题意。故答案为：D。

【分析】光电效应现象说明光具有粒子性，α粒子散射实验现象说明原子具有核式结构，反射现象说明原子核内部有复杂结构。2．【答案】A【解析】【解答】卫星受地球引力而做圆周运动，由G得v=GMr，a=GA．由a=GMB．由于P和Q的质量关系未知，所以无法比较二者的万有引力大小，B不符合题意；C．同理，由于S和P质量关系未知，无法比较出二者机械能大小，C不符合题意；D．由T=2πr故答案为：A。

【分析】万有引力提供卫星圆周运动的向心力。P和Q圆周半径相等，知二者的加速度大小相等，S的半径小于Q，所以S的周期小于Q。3．【答案】A【解析】【解答】A．当巡游车做匀速直线运动时，孩童受力平衡，重力被架子竖直向上的作用力平衡，A符合题意；B．当巡游车做加速直线运动时，架子对孩童的作用力斜向前上方，其竖直分力平衡重力，水平分力产生向前的加速度，B不符合题意；CD．当巡游车做减速直线运动时，架子对孩童的作用力斜向后上方，其竖直分力平衡重力，水平分力产生向后的加速度，CD不符合题意。故答案为：A。

【分析】巡游车做匀速直线运动时，架子作用力平衡重力，方向竖直向上。巡游车做加速直线运动时，架子对孩童的作用力斜向前上方，其竖直分力平衡重力，水平分力产生向前的加速度。4．【答案】B【解析】【解答】A．根据楞次定律，回路中产生顺时针方向的电流，电流表的电流方向向右，A不符合题意；B．因为ΔBΔt恒定，所以根据法拉第电磁感应定律E＝nΔB线圈中产生恒定的感应电动势，B符合题意；C．传感器正常工作时电阻为R＝U2P＝工作电流为I＝UR＝3变阻器的工作电流是1A，所以电路允许通过的最大电流为0.3A，C不符合题意；D．滑动变阻器触头位于最左端时外电路电阻为R外＝20Ω电源电动势的最大值为E＝I（R外＋r）＝6.3V由法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt＝得t0＝40sD不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用其法拉第电磁感应定律可以判别其电动势的大小；利用其热功率的表达式可以求出传感器工作时电阻的大小，结合欧姆定律可以求出最大电流的大小；利用其闭合电路的欧姆定律结合其法拉第电磁感应定律可以求出电路安全的时刻。5．【答案】C【解析】【解答】A．由右手螺旋定则知，两电流在O点的磁感应强度方向都向下，所以合磁感应强度不为零，A不符合题意；B．由由右手螺旋定则知，两电流在E、F两点产生的磁感应强度如图所示（红色有向线段表示左边电流在各点的磁感强度，蓝色表示右边电流在各点的磁感强度），根据对称性和平行四边形定则可知，两点的合磁感应强度大小相等，方向相同，B不符合题意；C．同理，可知两电流在M、N点产生的磁感应强度如图所示，根据对称性可知，两点的合磁感应强度大小相等，方向相同，C符合题意；D．由图，根据对称性和平行四边形定则可知E点的磁感应强度方向竖直向下，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】两电流在O点的磁感应强度方向都向下，所以合磁感应强度不为零，根据对称性和平行四边形定则可知，E、F两点的合磁感应强度大小相等，方向相同。6．【答案】B【解析】【解答】A．由电场线与等势面处处垂直和电子运动轨迹的弯曲方向可知，若电子从a点运动到b点，电场力做正功，则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能；若电子从b点运动到a点，电场力做负功，则电子在a点时电势能依然大于其在b点的电势能。由于电子带负电，A点的电势低于b点的电势，A不符合题意；B．根据等差等势面的疏密可表示场强大小，由于a点等差等势面比c点稀疏，则a点的电场强度小于c点的电场强度，B符合题意；C．由电场线的方向可判断出φcD．电子只在电场力作用下运动，其动能和电势能之和不变，又因为电子在a点时电势能大于其在b点的电势能，故其在a点时动能小于其在b点的动能，经过a点时速度小于经过b点速度，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】等差等势面的疏密可表示场强大小，沿电场线方向，电势逐渐降低。电子在电势低的地方电势能大，在电势高的地方电势能小。7．【答案】C,D【解析】【解答】A．飞机做圆周运动时，速度的方向在时刻变化，A不符合题意；B．匀速圆周运动不同位置（时刻）的加速度都要指向圆心，随位置变化方向发生变化，B不符合题意；C．飞机在最高点，加速度指向圆心，竖直向下，所以出于失重状态，C符合题意；D．飞机是在竖直平面内做匀速圆周运动，经过最低点时机翼水平，飞机的牵引力与阻力相平衡，空气向上的升力与重力的合力提供向心力，所以空气的作用力是斜向上的，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】飞机做圆周运动时，速度的方向和加速度方向在时刻变化，速度和加速度时刻变化。飞机在最高点，加速度指向圆心，处于失重状态。8．【答案】B,C【解析】【解答】A.0～t2为空中运动时间内，速度先为负值，后为正值，则速度方向先向上，后向下，A不符合题意；B．v-t图像斜率的绝对值表示加速度大小，由图可以看出，在t2~t3时间内图线斜率逐渐减小，加速度大小逐渐减小，B符合题意；C．在0~t1内，图线斜率不变，表示匀变速直线运动，则由匀变速直线运动推论，平均速度等于初、末速度和的一半，C符合题意；D．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，由图像可以看出，实际图线在t2~t3时间内围的面积小于虚线（匀减速到零）所围面积，平均速度等于位移与所用时间的比值，所以此段时间内的平均速度小于此段时间内匀减速到零的平均速度v3故答案为：BC。

【分析】0～t2为空中运动时间内，速度先为负值，后为正值，则速度方向先向上，后向下。v-t图像斜率的绝对值表示加速度大小，图线斜率不变，表示匀变速直线运动。v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．对第一次出手，有tan对第二次出手，有tan联立可得y且对第一次出手，有y对第二次出手，有y联立可得tA不符合题意，B符合题意；CD．对第一次出手，有vy12⋅t对第二次出手，有vy22⋅t联立可得v1=因二者初速度相同，则初动能相同，但速度在水平方向上的分量不同，则打在篮板上的末速度不同，则在C点时，两球的机械能不同，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】二者初速度相同，初动能相同。由于速度与水平方向夹角不同，速度在水平方向上的分量不同，打在篮板上的末速度不同。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．由题意可知，物体先受向右滑动摩擦力做加速运动，速度与传送带相同后做匀速运动，匀速运动阶段不受摩擦力，A不符合题意；B.0～t0时间内，物体所受摩擦力恒定为μmg，物体速度越来越大，摩擦力做功功率为P=fv可知摩擦力对物体做功的功率越来越大，B符合题意；C．由动能定理知，整个过程中传送带对物体所做的功等于物体动能的增量，所以v0增大，而末速度不变，动能增量减小，传送带对物体做的功减小，C不符合题意；D．电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于传送带克服物体摩擦力所做的功。在0～t0时间内，传送带的位移为x=v克服摩擦力所做的功为W=fx=μmgvD符合题意。故答案为：BD。

【分析】物体先受向右滑动摩擦力做加速运动，速度与传送带相同后做匀速运动，匀速运动阶段不受摩擦力。电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于传送带克服物体摩擦力所做的功。11．【答案】（1）B；D（2）2.00（3）0.40【解析】【解答】（1）AB．图线不过原点且力F为零时小车加速度不为零，所以木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度），B符合题意，A不符合题意；CD．图线末端发生了弯曲，是因为当砂桶和砂子的总质量m未远小于小车的质量M时，绳上拉力小于砂桶和砂子的总重力，D符合题意，C不符合题意。故答案为：BD；（2）相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计数点间时间间隔T=0.10s小车运动的加速度a=xCF−（3）设细绳上的拉力为FT，对砂桶和砂子受力分析，由牛顿第二定律可得对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得F联立解得a=mgM+m整理得1由1a−解得M=0

【分析】（1）力F为零时小车加速度不为零，木板右端垫起的高度过大，图线末端发生了弯曲，是因为砂桶和砂子的总质量m未远小于小车的质量M。

（2）相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻两计数点间时间间隔T=0.10s。由逐差法求加速度。

（3）对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得小车加速度表达式。12．【答案】（1）2.000（2）（3）电阻箱；U（4）RSρ【解析】【解答】（1）螺旋测微器的读数为：固定刻度+可动刻度（估读）×精度值，由图可读出d=2mm+0.0×0.01mm=2.000mm（2）采用等效替代法来测铜丝的电阻所以实物图完整连接如下图（3）采用等效替代法来测铜丝的电阻的步骤：首先闭合开关S1，把开关S2拨向1，记下电压表的示数为U0，接下来把开关S2拨向2，调节电阻箱电阻，使得电压表的示数为U0（4）由电阻定律可得R=ρ解得L=横截面积S=代入数据可解得L=

【分析】（1）由图可读得螺旋测微器的读数。螺旋测微器需要估读，读到小数点后一位。

（2）采用等效替代法来测铜丝的电阻所以实物图完整连接如下图。

（3）采用等效替代法来测铜丝的电阻，调节电阻箱电阻，使得电压表的示数为U0，此时电阻箱的阻值即为铜丝的电阻值。

13．【答案】（1）解：铁锤与石板碰撞，动量守恒，有m因此，系统损失的机械能为ΔE=联立解得ΔE=67故系统机械能的损失量为67.5J。（2）解：铁锤与石板共速后，根据动能定理(根据牛顿第三定律，皮囊受到的反作用力F解得F故这段位移中皮囊受到的平均作用力大小为975N。【解析】【分析】（1）铁锤与石板碰撞，动量守恒。结合机械能定义式，从而求得损失的机械能。

（2）铁锤与石板共速后，根据动能定理求得皮囊受到的平均作用力大小。14．【答案】（1）解：带电粒子在电容中加速q射入圆筒后，洛伦兹力提供圆周运动的向心力q如图（a）由几何分析得r解得U（2）解：粒子在