廣東省汕頭市金汕中學2022年高三物理測試題含解析

廣東省汕頭市金汕中學2022年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示，兩個點電荷Q1、Q2固定在x軸上，相距為L，其中Q1帶正電位于原點O，a、b是它們連線延長線上的兩點，其中b點與O點相距3L?，F(xiàn)有一帶電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點開始經(jīng)b點向遠處運動(粒子只受電場力作用)，設粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度隨坐標x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是A．Q2帶負電且電荷量小于Q1B．b點的場強一定為零C．a(chǎn)點的電勢比b點的電勢高D．粒子在a點的電勢能比b點的電勢能小參考答案：ABD2.（多選題）如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁反應輕度大小分別為B1與B2的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且B1：B2=3：2．在原點O處發(fā)射兩個質(zhì)量分別為m1和m2的帶電粒子，已知粒子a以速度va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足m2va=m1vb，若在此后的運動中，當粒子a第4次經(jīng)過y軸（出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi)）時，恰與粒子b相遇，粒子重力不計，下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3：2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1：5參考答案：BCD【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標原點上移，b粒子相對坐標原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了．所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況．【解答】解：A、由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤．B、由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上順時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后順時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標原點的上方（2ra2﹣2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標原點上方2（2ra2﹣2ra1）處，所以由題意知選項B正確．C、從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確．D、根據(jù)周期公式及題意，當兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確．故選：BCD3.（多選）如圖所示，長為L的輕繩一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點，繩可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動．已知小球通過最低點Q時，速度的大小為，則以下說法正確的有

A．小球能達到圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕繩向下的彈力

B．小球能達到圓周軌道的最高點P，但在P點不受輕繩的作用力C．小球不能達到圓周軌道的最高點P

D．小球在最低點Q受到繩的拉力大小為5mg參考答案：CD解析：A、根據(jù)動能定理得，?mg?2L＝mvP2?mv2，解得vP=0，小球在最高點的臨界速度vp＝，則小球不能達到最高點P，故A、B錯誤，C正確．D、在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=m，解得F=5mg．故D正確．故選：CD．4.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點。設滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。下列關系正確的是

A．

B．F＝mgtan

C．

D．FN=mgtan參考答案：A5.（單選）如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時，表示兩根輕繩對木板拉力的合力大小，表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后A．不變，變小

B．不變，變大C．變大，變大

D．變小，變小參考答案：B解：木板靜止時，受重力和兩個拉力而平衡，故三個力的合力為零，即：F1=0；

根據(jù)共點力平衡條件，有：

2F2cosθ=mg

解得：當細線變短時，細線與豎直方向的夾角θ增加，故cosθ減小，拉力F2變大．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學選擇與電路圖相應的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.727.某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表中是她記錄的實驗數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運動時受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.018.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h。（2分）9.（選修3-4模塊）(5分)做簡諧運動的質(zhì)點，在不同時刻通過同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過平衡位置時具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復力；e．動能；f．勢能；g．動量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對第１空得3分，答對第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯選或不選得0分）10.某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz。在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點A、B、D到零點的距離：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為___________s;（2）打C點時物體的速度大小為___________m/s(取2位有效數(shù)字）；（3）物體的加速度大小為_____________（用xA、xB、xD和f表示）.參考答案：(1)0.1(2)2.5(3)11.(5分)如圖所示，某人從高出水平地面h高的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴。該球被擊出時初速度的大小為

，水平風力對物體所做的功為

。參考答案：

答案：

mgL2/h12.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

13.地球半徑為R，衛(wèi)星A、B均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運動，衛(wèi)星B的環(huán)繞半徑為4R，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的速度大小之比為________；周期之比為________。參考答案：2∶1；1∶8 三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.以下是小麗同學在“探究共點力作用下物體的平衡條件”實驗中的操作步驟。

請完成步驟中的填空：

A.將一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用圖釘固定好白紙,將三個彈簧測力計的掛鉤用細線系在小鐵環(huán)上，如圖甲所示

B．先將其中兩個測力計固定在圖板上，再沿某一方向拉著第三個測力計。當鐵環(huán)_______時，分別記下測力計的示數(shù)和_______，并作出各個力的圖示

C.按_______作出的合力，如圖乙所示。比較和_______，由此，找出三個力的關系。參考答案：15.“驗證牛頓運動定律”實驗裝置如圖1所示．（1）用砝碼盤和砝碼所受的總重力作為小車所受的合外力，在保持小車總質(zhì)量不變的情況下，改變所放砝碼的數(shù)量，多次重復測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關系圖線如圖2所示．此圖線AB段基本是一條直線，而BC段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是C．（填選項前的字母）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大（2）如圖3所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，計時器打點的時間間隔為0.02s．由此可求得小車的加速度a=0.49m/s2．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）參考答案：C；0.49解：（1）BC段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是鉤碼總質(zhì)量過大，大于小車的總質(zhì)量，故C正確；故選C（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2得：a==0.49m/s2．故答案為：C；0.49四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩塊相同的平行金屬板M、N正對著放置，相距為，板M、N上的小孔s1、s2與O三點共線，s2O=R，連線s1O垂直于板M、N。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。收集屏PQ上各點到O點的距離都為2R，兩端點P、Q關于連線s1O對稱，屏PQ所對的圓心角θ=120°。質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進入M、N間的電場，接著通過s2進入磁場。質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用均不計，質(zhì)子在s1處的速度看作零。⑴若M、N間的電壓UMN=+U時，求質(zhì)子進入磁場時速度的大小。⑵若M、N間接入如圖乙所示的隨時間t變化的電壓（式中，周期T已知），且在質(zhì)子通過板間電場區(qū)域的極短時間內(nèi)板間電場視為恒定，則質(zhì)子在哪些時刻自s1處進入板間，穿出磁場后均能打到收集屏PQ上？⑶在上述⑵問的情形下，當M、N間的電壓不同時，質(zhì)子從s1處到打在收集屏PQ上經(jīng)歷的時間t會不同，求t的最大值。參考答案：（1）根據(jù)動能定理，有

（2分）

（1分）

（2）質(zhì)子在板間運動，根據(jù)動能定理，有（1分）

質(zhì)子在磁場中運動，根據(jù)牛頓第二定律，有（2分）

若質(zhì)子能打在收集屏上，軌道半徑與半徑應滿足的關系：

（2分）

解得板間電壓

（1分）

結(jié)合圖象可知：質(zhì)子在…（,1,2,…）之間任一時刻從s1處進入電場，均能打到收集屏上（2分）（3）M、N間的電壓越小，質(zhì)子穿出電場進入磁場時的速度越小，質(zhì)子在極板間經(jīng)歷的時間越長，同時在磁場中運動軌跡的半徑越小，在磁場中運動的時間也會越長，出磁場后打到收集屏前作勻速運動的時間也越長，所以當質(zhì)子打在收集屏的P端時，對應時間t最長，兩板間的電壓此時為（1分）在板間電場中運動時間

（1分）在磁場中運動時間（1分）出磁場后打到收集屏前作勻速運動的時間

（1分）所以，運動總時間

或t

（1分）17.如圖所示，在xoy平面內(nèi)，直線MN與x軸正方向成30o角，MN下方是垂直于紙面向外的勻強磁場，MN與y軸正方向間存在電場強度E=×105N/C的勻強電場，其方向與y軸正方向成60o角且指向左上方，一重力不計的帶正電粒子，從坐標原點O沿x軸正