廣東省東莞市2022屆高三上學(xué)期期末考試物理試題 含解析

2022學(xué)年度第一學(xué)期高三調(diào)研測(cè)試高三物理第Ⅰ卷選擇題一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分，每小題的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。）1.2021年10月，安徵合肥科研機(jī)構(gòu)自主研發(fā)的“人造太陽(yáng)”打破新的記錄，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行?；鹪焯?yáng)內(nèi)的核反應(yīng)是輕核聚變，下列核反應(yīng)屬于輕核聚變的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A是α衰變方程；B是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程；C是輕核聚變方程；D是β衰變方程。故選C。2.中國(guó)書法歷史悠久，是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一、如圖所示，某同學(xué)在書寫“一”字時(shí)，水平桌面上平鋪一張白紙，為防打滑，他在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住。在向右行筆的過程中鎮(zhèn)紙和紙都靜止，則（）A.白紙對(duì)毛筆的摩擦力向左 B.鎮(zhèn)紙受到向左的摩擦力C.鎮(zhèn)紙受到的合力向右 D.毛筆對(duì)白紙的摩擦力大于白紙對(duì)毛筆的摩擦力【答案】A【解析】【詳解】A．在向右行筆的過程中，毛筆相對(duì)白紙向右運(yùn)動(dòng)，則白紙對(duì)毛筆的摩擦力向左，故A正確；B．在向右行筆的過程中，鎮(zhèn)紙相對(duì)于紙既沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為零，故B錯(cuò)誤；C．鎮(zhèn)紙?zhí)幱陟o止?fàn)顟B(tài)，受到的合力為零，故C錯(cuò)誤；D．毛筆對(duì)白紙的摩擦力和白紙對(duì)毛筆的摩擦力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。故選A。3.利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖像。某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動(dòng)小車的圖像如圖所示，由此可知（）A.小車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng) B.小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為C.小車在內(nèi)位移最大 D.小車做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】A．小車先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)，最后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為，故B正確；C．v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移，所以小車在0~15s內(nèi)的位移最大，故C錯(cuò)誤；D．v-t圖像只能描述直線運(yùn)動(dòng)，所以小車做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤故選B。4.“辭別月宮去，采得月壤歸”－北京時(shí)間2020年12月17日1時(shí)59分，探月工程嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著我國(guó)首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。如圖所示是嫦娥五號(hào)衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的三條軌道，軌道1是近月圓軌道，軌道2和3是變軌后的橢圓軌道。軌道1上的A點(diǎn)也是軌道2、3的近月點(diǎn)，B點(diǎn)是軌道2的遠(yuǎn)月點(diǎn)，C點(diǎn)是軌道3的遠(yuǎn)月點(diǎn)。則下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2的周期大于在軌道3的周期B.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速率小于在軌道1經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率C.衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道3經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上B點(diǎn)所具有的機(jī)械能小于在軌道3上C點(diǎn)所具有的機(jī)械能【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律軌道2的半長(zhǎng)軸小于軌道3的半長(zhǎng)軸，故衛(wèi)星在軌道2的周期小于在軌道3的周期，故A錯(cuò)誤；B．“嫦娥五號(hào)”要由軌道1變軌到軌道2，必須在A點(diǎn)加速，所以“嫦娥五號(hào)”衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于在軌道1經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率，故B錯(cuò)誤；C．在A點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有得故衛(wèi)星在軌道2經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道3經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．由于“嫦娥五號(hào)”要由軌道2變軌到軌道3，必須在A點(diǎn)加速，機(jī)械能增加，所以“嫦娥五號(hào)”在3軌道所具有的機(jī)械能大于在2軌道所具有的機(jī)械能，故D正確。故選D。5.1931年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”。1982年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)想，如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，從上向下看，導(dǎo)線圖中出現(xiàn)的感應(yīng)電流方向是（）A.先逆時(shí)針，后順時(shí)針 B.先順時(shí)針，后逆時(shí)針C.一直順時(shí)針 D.一直逆時(shí)針【答案】D【解析】【詳解】若N磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，穿過線圈中磁通量增加，且磁場(chǎng)方向從上向下，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向從上向下看，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向逆時(shí)針；當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過線圈中磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從下向上，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向逆時(shí)針。因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一直逆時(shí)針不變。

故選D。6.如圖所示，垂直穿過紙面的三根導(dǎo)線a，b和c分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，通有大小為I、I和的恒定電流，方向如圖。導(dǎo)線c所受安培力的方向（）A.與邊平行，豎直向上 B.與邊平行，豎直向下C.與邊垂直，指向左邊 D.與邊垂直，指向右邊【答案】C【解析】【詳解】同向電流相互吸引，則ab對(duì)c都是吸引力且大小相等，則導(dǎo)線c所受安培力的方向垂直ab邊指向左邊。故選C。7.在奧運(yùn)比寒項(xiàng)日中，跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員豎直進(jìn)入水中后，受到水的阻力而做變速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的阻力大小恒為F，在下降高度為h的過程中，運(yùn)動(dòng)員的（已知重力加速度為g）（）A.動(dòng)能減少了FhB.重力勢(shì)能增加了mghC.機(jī)械能減少了(F-mg)hD.機(jī)械能減少了Fh【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理解得動(dòng)能減少了(F-mg)h，A錯(cuò)誤；B.重力勢(shì)能減少了mgh，B錯(cuò)誤；CD.機(jī)械能減少量等于克服阻力所做的功，所以機(jī)械能的減少量等于Fh，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）8.如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，僅在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。粒子從N到M的過程中（）A.在M點(diǎn)的速率最大 B.所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向右C.加速度不變 D.電勢(shì)能始終在增加【答案】CD【解析】【詳解】AD．由圖可知，粒子從N到M的過程，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，則粒子的動(dòng)能減小，速度減小，到達(dá)軌跡的最右點(diǎn)M時(shí)，速率最小，電勢(shì)能始終在增加，故A錯(cuò)誤，D正確；B．粒子帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，沿電場(chǎng)方向向左，故B錯(cuò)誤；C．粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力不變，則加速度不變，故C正確。故選CD。9.無線充電是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，無線充電技術(shù)與變壓器相類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。如圖甲所示，充電基座接上，的交流電（電壓變化如圖乙所示），受電線圈接上一個(gè)理想二極管給手機(jī)電池充電。下列說法正確的是（）A.乙圖中電壓的有效值大小為B.基座線圈和受電線圈通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量傳遞C.在時(shí)刻，受電線圈中的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D.手機(jī)和基座無導(dǎo)線連接，這樣傳遞電能沒有損失【答案】AB【解析】【詳解】A．乙圖中E0為最大值，而據(jù)題意220V就是指的有效值，故A正確；B．基座線圈和受電線圈通過電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的互感原理實(shí)現(xiàn)能量傳遞，故B正確；C．在t1時(shí)刻，基座線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值最大，但變化率為零，磁場(chǎng)的變化率為零，故受電線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零，C錯(cuò)誤；D．手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，通過互感實(shí)現(xiàn)充電，但有一定的磁損耗、焦耳熱損失等，故這樣傳遞能量有一定損失，D錯(cuò)誤；故選AB。10.質(zhì)量為m1、m2的兩物體A、B并排靜止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分別作用于A和B上，作用一段時(shí)間后撤去，A、B運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖中圖線a、b所示，己知拉力F1、F2分別撤去后，物體做減速運(yùn)動(dòng)過程的v-t圖線彼此平行（相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出），由圖中信息可知（）A.若，則m1小于m2B.若，則力F1對(duì)物體A所做的功較多C.若，則力F1對(duì)物體A的沖量與F2對(duì)B的沖量之比為4∶5D.若，則力F1的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律解得兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為若，則m1小于m2，A正確；BD．因?yàn)榻獾靡驗(yàn)閍2相等，所以μ相等；根據(jù)動(dòng)能定理解得因?yàn)槿?，則兩個(gè)力做功相等，即解得最大功率之比為B錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理根據(jù)題意所以C正確。故選ACD。第Ⅱ卷非選擇題三、實(shí)驗(yàn)與探究題（本題共2題，共16分）。11.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的電路測(cè)金屬絲的電阻率（圖中表示待測(cè)金屬絲的電阻）。（1）正確操作螺旋測(cè)微器，測(cè)量金屬絲的直徑結(jié)果如圖乙所示，則該次測(cè)得的金屬絲的直徑為___________；（2）連接好電路后，開關(guān)S閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至___________（選填“左端”或“右端”）；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電壓表的量程無法滿足實(shí)驗(yàn)要求，某同學(xué)將量程為、內(nèi)阻為的靈敏電流計(jì)G與阻值為的定值電阻串聯(lián)后，改裝成量程為的電壓表，則___________；（4）用刻度尺測(cè)得被測(cè)金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為l，螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為d，用電流表和電壓表測(cè)量后得到金屬絲的電阻為，則被測(cè)金屬絲的電阻率___________。（用題中所給物理量的字母表示）【答案】①.2.095##2.094#2.096②.左端③.1800④.【解析】【詳解】（1）[1]該次測(cè)得的金屬絲的直徑為（2）[2]連接好電路后，開關(guān)S閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至左端，從而使閉合開關(guān)后分壓電路的電壓為零，達(dá)到保護(hù)元件的目的。（3）[3]根據(jù)電表改裝的原理可知（4）[4]根據(jù)電阻定律有解得12.碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義式為，其中和分別是碰撞前兩物體的速度，和分別是碰撞后兩物體的速度。若，則為彈性碰撞；則為非彈性碰撞。某同學(xué)利用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示）測(cè)量?jī)射撉蚺鲎驳幕謴?fù)系數(shù)，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O。第一步：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置。第二步：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置。第三步：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段、、的長(zhǎng)度。上述實(shí)驗(yàn)中，（1）N點(diǎn)是___________的平均位置；A．小球1與小球2碰撞后小球1落點(diǎn)B．小球2落點(diǎn)C．不放小球2，小球1落點(diǎn)（2）用測(cè)量量表示恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式為___________；（3）三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離、、與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量無關(guān)的是___________；（4）若測(cè)得小球1與小球2的質(zhì)量分別為、，則當(dāng)______________________說明碰撞過程動(dòng)量守恒?！敬鸢浮竣?B②.③.OP④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]N點(diǎn)是小球2落點(diǎn)的平均位置，故選B；（2）[2]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相同，則水平速度可用水平位移來代替，則圖中小球1碰前的速度用OP表示，小球1碰后的速度用OM表示，小球2碰后的速度用ON表示，則用測(cè)量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式為（3）[3]三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離、、與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量無關(guān)的是OP；（4）[4][5]若測(cè)得小球1與小球2的質(zhì)量分別為、，則根據(jù)要驗(yàn)證的關(guān)系為則當(dāng)說明碰撞過程動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：（本題共3小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.某滑板愛好者在離地高的平臺(tái)上滑行，水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn)，其水平位移。著地后以的速度沿水平地面運(yùn)動(dòng)（著地時(shí)存在能量損失），滑行后停止。己知人與滑板的總質(zhì)量，空氣阻力忽略不計(jì)，。求：（1）人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力大小；（2）人與滑板離開平臺(tái)時(shí)水平初速度?！敬鸢浮浚?）80N；（2）5m/s【解析】【詳解】（1）著地后在地面上滑動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理解得f=80N（2）人做平拋運(yùn)動(dòng)，則s1=v0t解得v0=5m/s14.一種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如下圖所示，粒子源釋放出初速度可忽略不計(jì)的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)直線加速器加速后由D型通道的中縫進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)。該通道的上下表面為內(nèi)半徑為、外半徑為的半圓環(huán)。整個(gè)D型通道置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，正對(duì)著通道出口處放置一塊照相底片，它能記錄下粒子從通道射出時(shí)的位置。若已知直線加速器的加速電壓為U，質(zhì)子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為k，且質(zhì)子恰好能擊中照相底片的正中間位置，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（2）若粒子源產(chǎn)生比荷不同的帶正電的粒子，且照相底片都能接收到粒子，求粒子比荷最大值與最小值的比值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可知當(dāng)質(zhì)子恰好能擊中照相底片的正中間位置時(shí)，其運(yùn)動(dòng)半徑為①設(shè)質(zhì)子經(jīng)過加速后獲得的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理有②根據(jù)牛頓第二定律有③由題意可知④聯(lián)立①②③④解得⑤（2）根據(jù)前面分析可知粒子運(yùn)動(dòng)半徑R與比荷k的關(guān)系滿足⑥當(dāng)粒子恰好打在底片最左端時(shí)，其半徑最小，比荷最大，且⑦當(dāng)粒子恰好打在底片最右端時(shí)，其半徑最大，比荷最小，且