福建華安縣第一中學2022年高三第三次測評物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、我國高鐵舒適、平穩(wěn)、快捷。設(shè)列車高速運行時所受的空氣阻力與車速成正比，高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運行時克服空氣阻力的功率之比為（）A．6∶7 B．7∶6 C．36∶49 D．49∶362、下列說法正確的是（）A．庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進一步揭示了光的粒子性C．鐳226變?yōu)殡?22的半衰期是1620年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期可能變短D．結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固3、一輛汽車以速度v勻速行駛了全程的一半，以行駛了另一半，則全程的平均速度為（）A． B． C． D．4、如圖所示，一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子在勻強電場中運動，依次通過等腰直角三角形的三個頂點A、B、C，粒子在A、B兩點的速率均為2v0，在C點的速率為v0，已知AB=d，勻強電場在ABC平面內(nèi)，粒子僅受電場力作用。則該勻強電場的場強大小為（）A． B． C． D．5、2019年11月5日我國成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達預(yù)定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道I的A點先變軌到橢圓軌道II，然后在B點變軌進人地球同步軌道III，則（）A．衛(wèi)星在軌道II上過A點的速率比衛(wèi)星在軌道II上過B點的速率小B．若衛(wèi)星在I、II、III軌道上運行的周期分別為T1、T2、T3，則T1<T2<T3C．衛(wèi)星在B點通過減速實現(xiàn)由軌道II進人軌道ID．該衛(wèi)星在同步軌道III上的運行速度大于7.9km/s6、如圖所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是（）A．Ek1>Ek2B．單色光1的頻率比單色光2的頻率高C．增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大D．單色光1和單色光2的頻率之差為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電路中均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器的極板水平放置。閉合開關(guān)，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動，如果僅滿足下列各選項中的條件，油滴仍可能靜止不動的是（）A．增大的阻值，增大的阻值B．增大的阻值，減小的阻值C．減小的阻值，增大的阻值D．減小的阻值，減小的阻值8、如圖，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。邊長為a的正方形導(dǎo)線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當對角線PM剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界成角，若線框的總電阻為R，則A．PM剛進入磁場時線框中的感應(yīng)電流為B．PM剛進入磁場時線框所受安培力大小為C．PM剛進入磁場時兩端的電壓為D．PM進入磁場后線框中的感應(yīng)電流將變小9、如圖所示，在邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），分別以相同的速率v從A點沿不同方向垂直磁場方向射入磁場，當沿AC方向射入時，垂直于BC邊射出磁場。則粒子（）A．帶負電B．運動速率C．在磁場中運動的最長時間D．在磁場中運動的最長時間10、如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向內(nèi)．有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運動的最長時間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運動時間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為測量彈簧壓縮時具有的彈性勢能和滑塊B的質(zhì)量，某同學用如圖的裝置進行實驗。氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，A上固定一遮光片，左側(cè)與被壓縮且鎖定的彈簧接觸，右側(cè)帶有橡皮泥。已知A的質(zhì)量為m1，遮光片的寬度為d；打開電源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使滑塊A和B能靜止在導(dǎo)軌上。解鎖彈簧，滑塊A被彈出后向右運動，通過光電門1后與B相碰，碰后粘在一起通過光電門2。兩光電門顯示的遮光時間分別為△t1和△t2，由此可知碰撞前滑塊A的速度為____________，鎖定時彈簧只有的彈性勢能為Ep=______，B的質(zhì)量m2=________。（用已知和測得物理量的符號表示）12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證“碰撞過程中的動量守恒”和探究“碰撞過程中的動能是否守恒”。水平的氣墊導(dǎo)軌上有兩滑塊A、B，滑塊A上有寬度為d的遮光板；滑塊B上固定一支架，支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開口的細薄金屬直管，金屬管右側(cè)用金屬板封閉，管內(nèi)靠近金屬板處靜置一金屬小球。氣墊導(dǎo)軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出，測得滑塊A第一次經(jīng)過光電門的時間為t1，后與靜止的滑塊B相碰，碰后滑塊B和小球一起向左滑動滑塊A向右運動。滑塊A第二次通過光電門的時間為t2，滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時，立即被安裝的鎖止裝置鎖止，同時金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M1、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M2、小球的質(zhì)量m，重力加速度為g。請回答以下問題：（1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測出的物理量及符號是________。（2）小球離開金屬管口時的速度大小為________(用題中已知和(1)問中物理量符號表示)。（3）要驗證碰撞過程中的動量守恒，本實驗需要驗證的表達式為________。（4）要進一步探究碰撞過程中的動能是否守恒，需要比較表達式________與表達式________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在勻強磁場中水平放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L＝1.0m。勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強度B＝0.20T。兩根金屬桿ab和cd與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)μ＝0.5。兩金屬桿的質(zhì)量均為m＝0.20kg，電阻均為R＝0.20Ω。若用與導(dǎo)軌平行的恒力F作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始向右運動，經(jīng)過t＝3s，達到最大速度v，此時cd桿受靜摩擦力恰好達到最大。整個過程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導(dǎo)軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g＝10m/s2。求：(1)ab桿沿導(dǎo)軌運動的最大速度v；(2)作用在金屬桿ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q。14．（16分）如圖所示，用折射率n=的玻璃做成內(nèi)徑為R、外徑為R'=R的半球形空心球殼，一束平行光射向此半球的外表面，且與中心對稱軸OO′平行，不計多次反射。求球殼內(nèi)部有光線射出的區(qū)域？（用與OO′所成夾角表示）15．（12分）港珠澳大橋是連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市跨海大橋，工程路線香港國際機場附近的香港口岸人工島，向西接珠海、澳門口岸人工島、珠海連接線，止于珠海洪灣，總長約55公里，在建設(shè)港珠澳大橋時為了更大范圍的夯實路面用到一種特殊圓環(huán)，建設(shè)者為了測試效果，做了如下的演示實驗：如圖所示，一輕繩吊著粗細均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個細環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1).斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中始終保持豎直，空氣阻力不計，重力加速度為g求：（1）棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度；（2）從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間，棒運動的路程；（3）從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功.

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

列車高速運行時所受的空氣阻力與車速成正比，則則克服阻力的功率為所以高鐵分別以300km/h和350km/h的速度勻速運行時克服空氣阻力的功率之比為故ABD錯誤，錯C正確。故選C。2、B【解析】

A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項A錯誤；B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進一步揭示了光的粒子性，選項B正確；C．半衰期不隨外界環(huán)境的變化而變化，選項C錯誤；D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，選項D錯誤。故選B。3、B【解析】設(shè)全程為2s，前半程的時間為：．后半程的運動時間為：．則全程的平均速度為：．故B正確，ACD錯誤．故選B.4、D【解析】

粒子在、兩點速度大小相同，說明、兩點處于同一等勢面上，電場線與等勢面處處垂直，所以勻強電場的方向應(yīng)與邊垂直，根據(jù)，可知直角邊為，高為，應(yīng)用動能定理求出電場的場強大小為ABC錯誤，D正確。故選D。5、B【解析】

A．衛(wèi)星在軌道II上從A點到B點，只有受力萬有引力作用，且萬有引力做負功，機械能守恒，可知勢能增加，動能減小，所以衛(wèi)星在軌道II上過B點的速率小于過A點的速率，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知軌道的半長軸越大，則衛(wèi)星的周期越大，所以有T1<T2<T3，故B正確；C．衛(wèi)星在B點通過加速實現(xiàn)由軌道II進人軌道III，故C錯誤；D．7.9km/s即第一宇宙速度，是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是衛(wèi)星做勻圓周運動最大的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．由于：所以：A錯誤；B．由：可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，B錯誤；C．只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，C錯誤；D．由：得：D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】

A．電路穩(wěn)定時，電容器的電壓等于可變電阻R2的電壓，當增大R1、R2阻值時，可導(dǎo)致總電流減小，根據(jù)歐姆定律，電阻R2兩端電壓可能不變，則極板間電壓不變，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，則油滴靜止不動，故A符合題意；

B．電路穩(wěn)定時，當增大R1的阻值，減小R2的阻值，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電阻R2兩端的電壓減小，極板間電場強度減小，油滴受到的電場力減小，則油滴向下運動，故B不符合題意；

C．電路穩(wěn)定時，當減小R1的阻值，增大R2的阻值，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電阻R2兩端的電壓增大，極板間電場強度增大，油滴受到的電場力增大，則油滴向上運動，故C不符合題意；

D．電路穩(wěn)定后，當減小R1的阻值，減小R2的阻值，可能導(dǎo)致總電流增大，根據(jù)歐姆定律，電阻R2兩端電壓可能不變，則極板間電壓不變，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，則油滴靜止不動，故D符合題意。

故選AD。8、AD【解析】

A.

PM剛進入磁場時有效的切割長度等于a，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav，感應(yīng)電流為，故A正確；B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=，方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=，方向垂直PN向下，線框所受安培力大小，故B錯誤；C.

PM兩端的電壓為，故C錯誤；D.PM剛進入磁場后，有效的切割長度逐漸減小，感應(yīng)電動勢逐漸減小，感應(yīng)電流將減小，故D正確。故選：AD。9、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項A錯誤；B．根據(jù)粒子的運動軌跡可知由可得選項B正確；CD．從C點射出的粒子在磁場中運動的時間最長，圓弧所對的圓心角為60°，則最長時間為選項C正確，D錯誤。故選BC。10、BD【解析】若r=2R，粒子在磁場中時間最長時，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因為r=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運動的最長時間，故A錯誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運動軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運動的時間，故C錯誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點和出射點構(gòu)成菱形，圓心角150°，故D正確．故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、【解析】

[1]由滑塊A通過光電門1的運動時間可知，碰撞前滑塊A的速度[2]解鎖彈簧后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為A碰撞前的動能，故彈性勢能[3]由碰撞后，AB整體通過光電門2的時間，可求得碰撞后AB整體的速度為A、B碰撞過程中動量守恒，則有聯(lián)立解得12、小球從離開金屬管口到落地的過程中，運動的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[1]．滑塊A與靜止的滑塊B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑動，B被鎖止后，小球以碰后B的速度平拋，故利用平拋的運動規(guī)律可求出小球離開金屬管時的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要測出小球從離開金屬管口到落地的過程中，運動的水平位移s和豎直高度h。(2)[2]．由平拋運動規(guī)律可知，平拋的初速度為。(3)[3]．取向左為正方向滑塊A、B碰前的總動量為，碰后的總動量為，故需驗證的表達式為(4)[4][5]．滑塊A、B碰前的總動能為，碰后的總動能為，故要探究功能是否守恒，需要比較和是否相等。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)10m/s(2)20W(3)5C【解析】

(1)金屬桿cd受力平衡：F安=μmg根據(jù)電磁感應(yīng)定律，金屬桿ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E感=BLv根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過金屬桿ab的電流：I=，F(xiàn)安=B