广东省汕头市金汕中学2022年高三物理测试题含解析

广东省汕头市金汕中学2022年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.如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上，相距为L，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是A．Q2带负电且电荷量小于Q1B．b点的场强一定为零C．a点的电势比b点的电势高D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小参考答案：ABD2.（多选题）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2．在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2va=m1vb，若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（）A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2B．两粒子在y正半轴相遇C．粒子a、b相遇时的速度方向相同D．粒子a、b的质量之比为1：5参考答案：BCD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了．所以只考虑b粒子旋转半周就与a粒子相遇的情况．【解答】解：A、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道：，所以选项A错误．B、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上顺时针转半周在y轴上上移2ra2，穿过y轴后顺时针向下转半周后下移2ra1，由于B2＜B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方（2ra2﹣2ra1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2ra2﹣2ra1）处，所以由题意知选项B正确．C、从最短时间的情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确．D、根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有：

即：，结合B1：B2=3：2，得到：，所以选项D正确．故选：BCD3.（多选）如图所示，长为L的轻绳一端固定一质量为m的小球，另一端固定在O点，绳可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度的大小为，则以下说法正确的有

A．小球能达到圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻绳向下的弹力

B．小球能达到圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻绳的作用力C．小球不能达到圆周轨道的最高点P

D．小球在最低点Q受到绳的拉力大小为5mg参考答案：CD解析：A、根据动能定理得，?mg?2L＝mvP2?mv2，解得vP=0，小球在最高点的临界速度vp＝，则小球不能达到最高点P，故A、B错误，C正确．D、在最低点，根据牛顿第二定律得，F-mg=m，解得F=5mg．故D正确．故选：CD．4.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是

A．

B．F＝mgtan

C．

D．FN=mgtan参考答案：A5.（单选）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，表示两根轻绳对木板拉力的合力大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后A．不变，变小

B．不变，变大C．变大，变大

D．变小，变小参考答案：B解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0；

根据共点力平衡条件，有：

2F2cosθ=mg

解得：当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cosθ减小，拉力F2变大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.727.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>________N；(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff＝________N.参考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.018.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。参考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）9.（选修3-4模块）(5分)做简谐运动的质点，在不同时刻通过同一确定位置（非平衡位置和最大位移处）时必定相同的物理量是下列的哪些

；在通过平衡位置时具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代号）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回复力；e．动能；f．势能；g．动量。参考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答对第１空得3分，答对第2空得2分,共5分；漏选每空得１分，错选或不选得0分）10.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)11.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h12.甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。参考答案：；

13.地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为________；周期之比为________。参考答案：2∶1；1∶8 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.以下是小丽同学在“探究共点力作用下物体的平衡条件”实验中的操作步骤。

请完成步骤中的填空：

A.将一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上，如图甲所示

B．先将其中两个测力计固定在图板上，再沿某一方向拉着第三个测力计。当铁环_______时，分别记下测力计的示数和_______，并作出各个力的图示

C.按_______作出的合力，如图乙所示。比较和_______，由此，找出三个力的关系。参考答案：15.“验证牛顿运动定律”实验装置如图1所示．（1）用砝码盘和砝码所受的总重力作为小车所受的合外力，在保持小车总质量不变的情况下，改变所放砝码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图2所示．此图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C．（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大（2）如图3所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出，计时器打点的时间间隔为0.02s．由此可求得小车的加速度a=0.49m/s2．（结果保留二位有效数字）参考答案：C；0.49解：（1）BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码总质量过大，大于小车的总质量，故C正确；故选C（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得：a==0.49m/s2．故答案为：C；0.49四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两块相同的平行金属板M、N正对着放置，相距为，板M、N上的小孔s1、s2与O三点共线，s2O=R，连线s1O垂直于板M、N。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。收集屏PQ上各点到O点的距离都为2R，两端点P、Q关于连线s1O对称，屏PQ所对的圆心角θ=120°。质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s1进入M、N间的电场，接着通过s2进入磁场。质子重力及质子间的相互作用均不计，质子在s1处的速度看作零。⑴若M、N间的电压UMN=+U时，求质子进入磁场时速度的大小。⑵若M、N间接入如图乙所示的随时间t变化的电压（式中，周期T已知），且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定，则质子在哪些时刻自s1处进入板间，穿出磁场后均能打到收集屏PQ上？⑶在上述⑵问的情形下，当M、N间的电压不同时，质子从s1处到打在收集屏PQ上经历的时间t会不同，求t的最大值。参考答案：（1）根据动能定理，有

（2分）

（1分）

（2）质子在板间运动，根据动能定理，有（1分）

质子在磁场中运动，根据牛顿第二定律，有（2分）

若质子能打在收集屏上，轨道半径与半径应满足的关系：

（2分）

解得板间电压

（1分）

结合图象可知：质子在…（,1,2,…）之间任一时刻从s1处进入电场，均能打到收集屏上（2分）（3）M、N间的电压越小，质子穿出电场进入磁场时的速度越小，质子在极板间经历的时间越长，同时在磁场中运动轨迹的半径越小，在磁场中运动的时间也会越长，出磁场后打到收集屏前作匀速运动的时间也越长，所以当质子打在收集屏的P端时，对应时间t最长，两板间的电压此时为（1分）在板间电场中运动时间

（1分）在磁场中运动时间（1分）出磁场后打到收集屏前作匀速运动的时间

（1分）所以，运动总时间

或t

（1分）17.如图所示，在xoy平面内，直线MN与x轴正方向成30o角，MN下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，MN与y轴正方向间存在电场强度E=×105N/C的匀强电场，其方向与y轴正方向成60o角且指向左上方，一重力不计的带正电粒子，从坐标原点O沿x轴正