安徽省宿州市第二职业中学2022-2023学年高三物理测试题含解析

安徽省宿州市第二职业中学2022-2023学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5所示，竖直放置的光滑绝缘圆环上套着一个小球，小球质量为，带电量为q，整个装置置于水平向左的匀强电场中．今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放，它刚好能沿圆环顺时针方向运动到环的最高点D，若换用质量为的小球，则到D点时对圆环的压力为

（

）

A．0

B．

C．

D．参考答案：B2.关于光电效应，下列说法正确的是_______A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多参考答案：A3.（单选）如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线通有电流强度为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为（）A．B．C．D．参考答案：解：两个导线间的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为Fab；对左边电流，有：F1=BIL+Fab对右边电流，有：F2=2BIL+Fab两式联立解得：Fab=2F1﹣F2则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为：B′=故选：C．4.（单选）如图所示，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．某次维修时将两竖直木桩移近些，但仍保持两轻绳长度不变且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可．解答：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：F2=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．故选：A．点评：本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难．5.如图所示，在高处有小球，速度水平抛出，与此同时，地面上有个小球以速度竖直上抛，两球在空中相遇，则（

）A.从它们抛出到相遇所需的时间是B.从它们抛出到相遇所需的时间是C.两球抛出时的水平距离为D.两球抛出时的水平距离为参考答案：BDA．两球相遇时竖直方向有：，解得．故A错误，B正确；C．两球抛出时的水平距离．故C错误，D正确．故选：BD．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能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：617.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）8.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：9.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.510.如图所示电路，电池组的内阻r＝4W，外电阻R1＝2W，当滑动变阻器R2的电阻调为4W时，电源内部的电热功率为4W，则电源的最大输出功率为______W。欲使R2的电功率达到最大值，则R2应调为______W。参考答案：6.25，611.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．12.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．13.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子

相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为

A．参考答案：a、b，【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程：A故答案为：a、b，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在《电场中等势线描绘》的实验中，某同学利用探针寻找电势相等的点时，将一个探针放在基准点A，另一探针在另一基准点B的两侧寻找等势点B1．B2．B3……这同学的操作会造成___________________的后果。（如图所示）参考答案：

烧毁电流计15.在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图所示。①在坐标线上画出完整的光路图，并标出入射角θ1和折射角θ2；②对你画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率n=_________（结果保留2位有效数字）。图1参考答案：①答案如下图所示…………………（4分）②1.4………四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在直角坐标系y轴右侧有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向沿y轴负方向，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q的正粒子(重力不计)从坐标原点O沿x轴正方向做直线运动，运动到A点时撤去电场，当粒子在磁场中运动到距离原点O最远处P点(图中未标出)时，撤去磁场，同时加另一匀强电场，其方向沿y轴负方向，最终粒子垂直于y轴飞出。已知A点坐标为(a，0)，P点坐标为。求(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径。(2)磁场的磁感应强度艿和粒子运动到彳点时速度v的大小。(3)整个过程中电场力对粒子做的功。(4)粒子从原点D开始运动到垂直于y轴飞出过程所用的总时间。参考答案：见解析（1）粒子的运动轨迹如图，由P点距原点最远可知，粒子做圆周运动的圆心在OP连线上。设AP段粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，由几何关系得

①（2）OA段粒子做匀速直线运动，由二力平衡得

②设AP段粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律得

③②③三式联立得

④

⑤（3）PQ过程的逆过程可看做类平抛运动，故粒子从y轴射出时的速度为

⑥全过程中电场力只在PQ段对粒子做功，由动能定理得

⑦

⑧（4）粒子做匀速直线运动的时间

⑨粒子做圆周运动的时间

⑩

⑾粒子做类平抛运动的时间

⑿粒子从原点O开始运动到垂直于y轴飞出过程所用的总时间

⒀17.如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8m，水平距离s=1.2m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m，.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，则：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？

参考答案：解：（1）小球恰能通过最高点

①.........1分由B到最高点

mvB2＝mv2+mg(2R)

②.........2分由A→B

?μmgL1＝mvB2?mvA2

③.........2分解得：在A点的初速度vA=3m/s

④.........1分（2）若小球恰好停在C处，对全程进行研究，则有：-μm