湖南省娄底市开源中学2022年度高三物理测试题含解析

湖南省娄底市开源中学2022年度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）如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是(

)A．玻尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱B．玻尔理论认为原子的能量是连续的，电子的轨道半径是不连续的C．大量处在n＝2能级的氢原子可以被2.00eV的电子碰撞而发生跃迁D．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝3的状态时，辐射出1.87eV的光子参考答案：C2.传送带与水平方向的夹角为，如图所示，将质量为m的物体放在传送带上，随传送带一起向下以加速度a匀加速直线运动，则

A．小物体受到的支持力与静摩擦力的合力等于mg

B．小物体受到的静摩擦力的方向一定沿传送带向下，大小是ma

C．小物块受到的静摩擦力的大小可能等于mgsin

D．小物块受到的重力和静摩擦力的合力的方向一定沿皮带方向向下参考答案：C3.（单选）如图所示，用一根轻弹簧悬挂一个物体，从弹簧处于原长位置将物体由静止释放，在物体向下运动过程中，以下说法正确的是（）A．物体的速度不断增大B．物体的加速度不断增大C．物体的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大D．物体的动能与重力势能之和保持不变参考答案：考点：牛顿第二定律；胡克定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：分析物体释放过程中受力，根据胡克定律分析弹力如何变化，确定合力如何变化，根据牛顿第二定律判断加速度如何变化．根据系统的机械能守恒分析物体的动能与弹簧的弹性势能之和、动能与重力势能之和如何变化．解答：解：A、B物体释放过程中，受到重力和弹簧向上的拉力，弹簧的拉力先小于重力，物体的合力向下，与速度同向，物体的速度不断增大，根据牛顿第二定律得知，加速度不断减小；后来弹簧的拉力大于重力，合力向上，与速度反向，物体速度减小，加速度增大．故速度先增大后减小，加速度先减小后反向增大．故AB错误．C、D由于只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则知：物体的重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，随着物体向下运动，其重力势能减小，弹簧的弹性势能增大，则物体的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大，物体的动能与重力势能之和减小．故C正确，D错误．故选C点评：本题关键从两个角度分析：一是力的角度，抓住弹簧的弹力可变性，分析物体的运动情况；二是从能量的角度分析系统能量的变化情况．4.如图所示，电源电动势E＝3V，内阻不计，R1、R2、R3为定值电阻，阻值分别为1Ω、0.5Ω、9Ω、R4、R5为电阻箱，最大阻值均为99.9Ω，右侧竖直放置一个电容为1.5×10﹣3μF的理想平行板电容器，电容器板长0.2m，板间距为0.125m。一带电粒子以0.8m/s的速度沿平行板中线进入，恰好匀速通过，不计空气阻力，此时R4、R5阻值分别为1.8Ω、1Ω．下列说法正确的是（）A.此粒子带正电B.带电粒子匀速穿过电容器时，电容器电荷量为3×10﹣9CC.欲使粒子向上偏转但又不打到电容器的上板，R4阻值不得超过5.7ΩD.欲使粒子向下偏转但又不打到电容器的下板，R4阻值不得低于l.4Ω参考答案：BC【详解】A．上极板与电源的正极相连，极板间电场方向向下，粒子所受的电场力方向向上，故粒子带负电，故A错误；B．电容器与R2、R3、R4这部分电路并联，当粒子匀速穿过电容器时，R2、R3、R4这部分电路的总电阻为2Ω，根据串联电路分压特点可得这部分的电压U0═2V，电容器的电荷量为Q0＝CU0＝1.5×10﹣9×2C＝3×10﹣9C，故B正确；C．当粒子匀速穿过电容器时，有qE0＝mg，粒子在电容器中的运动时间。当粒子向上偏转且刚好经过上极板最右端时，在竖直方向上，有，解得：a＝2m/s2．由牛顿第二定律得qE1﹣mg＝ma，可得，并可得，由此得R2、R3、R4这部分电路总电压U1＝2.4V，R1的电压UR1＝E﹣U1＝0.6V，电流，可得R2、R3、R4这部分电路总电阻，由，由此算出R4≈5.7Ω，所以欲使粒子向上偏转但又不打到电容器的上板，R4阻值不得超过5.7Ω，故C正确；D．同理，粒子经过下极板最右端时的加速度a＝2m/s2．电容器极板间电压U2＝1.6V，解得：R4≈0.69Ω，故D错误。5.如图所示，在U-I图线上a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α=β，则下列说法中正确的是（）

A．在b点时电源有最大输出功率

B．在b点时电源的总功率最大C．从a→b时β角越大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b→c时β角越大，电源的总功率和输出功率都将减小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．7.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。8.(4分)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是＿＿＿＿＿．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．参考答案：答案：电子，向下9.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

120010.如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为1N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案：考点：库仑定律．分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ变小，故T′变大；故答案为：1，变大．点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难．11.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零12.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

13.某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）．A

交流电源、导线

B.

天平（含配套砝码）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

细线、砂和小砂桶(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字）(3)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3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________．参考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力过度

(4).砂和砂桶的质量太大【详解】(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C．(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得：(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大．

[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中经过O点的虚线即为磁场的左边界）。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动。已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内。磁感应强度大小为B，方向如图。当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，已知弹簧的弹力与形变量成正比，即F＝kx，k为弹簧的劲度系数）求：（1）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；（2）弹簧的劲度系数k；（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量。参考答案：解析：（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，由欧姆定律得

（3分）

（2）设O点到ab棒距离为x，设ab棒的有效长度

（2分）

（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

（2分）17.在x轴上有两个点电荷q1和q2（q1在q2的左边），电势随x的变化关系如图所示．当x=x0时，电势为零，当x=x1时电势有最小值，φ=﹣φ0．点电荷产生的电势公式为．求（1）两个电荷q1和q2的正负和位置；（2）两个电荷的比值．参考答案：考点：电场强度．分析：根据顺着电场线方向电势降低，确定出两电荷的电性．由图知当x=x0时，电势为零，由电场的叠加原理求出两电荷的位置，并求解两个电荷的比值．解答：解：由图知：x从0到∞，电势先降低后升高再降低，则知q2是正电荷，在x轴上坐标原点；q1是负电荷，在x轴的负方向上．设坐标为x，由图得：；联立方程解得