2021-2022学年江苏省扬州市高邮菱塘民族职业某中学高三物理测试题含解析

2021-2022学年江苏省扬州市高邮菱塘民族职业高级中

学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

1.一带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带

电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动。则下列说法中正确的是：

*£/(V.m'1)

A.微粒在0-ls内的加速度与l-2s内的加速度相同

B.微粒将沿着一条直线运动

C.微粒做往复运动

D.微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同

参考答案：

BD

2.（多选）轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m,与弹簧连在一起保持静止。现

用竖直向上的恒力F使P向上加速运动一小段距离L时，速度为V,下列说法中正确的是

A.重力做的功是mgL

合外力做的功是万

B.mvZ

C.合外力做的功是FL-mgL

1

弹簧弹力做的功为mgL-FL+2mv24

D.

参考答案：

BD

3.下面的说法正确的是

A.火车过桥时要减速是为了防

止火车发生共振

B."闻其声不见其人”是波的衍射现象

C.电磁波谱中最容易发生衍射现象的是V射线

D.利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

参考答案：

BD

4.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器.速度

选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过

的狭缝和记录粒子位置的胶片平板下方有强度为的匀强磁场.下列表述不

PA,A2.SBo

正确的是（）

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

E

C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于8

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

参考答案：

D

【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理.

【专题】带电粒子在复合场中的运动专题.

【分析】带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为v=E粒子可通过选择器，然后进入

Bo，打在S板的不同位置，

q二v

【解答】解：A、进入Bo的粒子满足mB0R,知道粒子电量后，便可求出m的质量，所

以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；

B、假设粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B

正确；

C、由qE=qvB,得v=E,此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；

v

D、由mB0R,知R越小，荷质比越大，故D错误；

此题选错误答案，故选D

5.为了节约用电，一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关

紧，报警器就鸣响。如果规定：门关紧时输入信号为“1”，未关紧时输入信号为

“0”；当输出信号为“1”时，报警器就鸣响，输出信号为“0”时.，报警器就不

鸣响。则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（）

（A）与门（B）或门（C）非门（D）与非门

参考答案：

D

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.如图，圆环质量为M,经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将

小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升

的加速度为—。小球能上升的最大高度为（设AB钢丝足够长，小球不能

达到A点）

参考答案:

7.用同一光电管研究“、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流/与光电管两极间所加

电压U的关系如图.则a光光子的频率▲6光光子的频率（选填“大于”、“小

于,,、“等于,,）；用〃光的强度▲6光的强度（选填“大于”、“少于”、“等

于“）.

参考答案：

大于；大于

试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据

耳二%77，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b

光。

考点：爱因斯坦光电效应方程

8.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动.当该小树叶开

始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始

振动，根据上述信息可求得水波的波长，水波的传播速度大小为.

参考答案：

0.20m；0.40m/s

【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象.

【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等

于此水波的周期.由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶

相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速.若振动的频率变大，波速

不变，波传播的时间不变.

3,

【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=ES=0.5S,由题

意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间

为9个周期，即为t=4.5s,波速为v=T=4.5"/S=0.40m/s,波长为

X=vT=0.4x0.5m=0.20m.

故答案为：0.20m；0.40m/s

竺

9.氢原子第n能级的能量为En=/，其中El为基态能量.当氢原子由第5能级跃

迁到第3能级时，发出光子的频率为左；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光

A

子的频率为力，则为=o

参考答案：

*2

10.（19分）

（1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。

Q6ffil

首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之

间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为万，则乙同学

的反应时间为（重力加速度为8）。

基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0〜0.4s,则所用

直尺的长度至少为cm（2取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另

一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度

是的（选填“相等”或“不相等”）.

参考答案：

Vg,80,不相等

试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有2,解得V«；

x=-=—x]0x0.4J=08m-80ow

②反应时间最长为£=04,需要直尺的长度为22；

③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16,而相等时间内的位移为

1:3:5:7,故长度不相等。

考点：本题考查研究自由落体运动的规律。

11.一列向右传播的简谐波在t=ls时刻的波形如图所示，再经过Q7s,x=7m处的质点P

第一次从平衡位置向上振动，此时。处质点处于（选填"波峰"、"波谷"、

"平衡位置。这列波的周期T=_s。

参考答案:

平衡位置（2分）0.2s（2分）

机械波考查题。G2

由波形图和传播方向可知：波长为2m,从A点到P点相距3个波长，要使它第一

107

f=32T=0.7s-T==0&

22

次从平衡位置向上振动，经历了3.5个周期，即有：2,

由此可知O处质点正在平衡位置。

求解本题的关键是识波形，读出波长，根据不同时刻的波形图求出波的振动周期，也就是

要会画出不同时刻的波形图，这样根据波的传播X=说就可求出相关答案了。

12.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、

b所示，波长大于10m,再经过6s,质点a通过的路程是—cm,这列波的波速是

_____m/s.

参考答案:

6010(2分，每空1分)

由题意可知a、b两点相距4,该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。

13.如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都

为10cm,波速和波长分别为lm/s和0.2m,C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振

动方向(选填"向上"或"向下")，从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为

参考答案:

向下，100

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中。

⑴某同学在实验中得到的纸带如图1()所示，其中A、B、C、D是打下的相邻的四

个点，它们到运动起始点0的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、

85.73cm。已知当地的重力加速度g=9.8()m/s2,打点计时器所用电源频率为

50Hz,重锤质量为l.OOKg。请根据以上数据计算重物由。点运动到C点的过程，

重力势能的减少量为J,动能的增加量为Jo(取三位有效数字)

(2)甲、乙、丙三名同学分别得到A、B、C三条纸带，

它们前两个点之间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm。那么一定存在操作错误

的同学是

图10

参考答案：

(1)7.627.57(2)丙

15.在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验电路图如图所示，实验室提供下列

器材：

电流表儿（量程0.6A,内阻约1.0Q）

电流表A2（量程3A,内阻约0.5Q）

电压表V（量程3V,内阻约3kQ）

滑动变阻器R（0-20Q）

滑动变阻器R?（0-200Q）

干电池E（电动势约1.5Y,内阻未知）

开关及导线若干

（1）实验中电流表应选A、,滑动变阻器应选一R；（填器材的代号）

（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压.根据图示电

路，电流表的示数小于（填“大于”或“小于”）所需测量的电流值；

（3）若有相同型号的新旧两节干电池，分别接入图示电路，当电流在相同范围内变化

时，电压表读数变化范围较大的是旧干电池（填“新干电池”或“旧干电池”）.

参考答案:

【考点】：测定电源的电动势和内阻.

【专题】：实验题.

【分析】：(1)一节干电池的电动势约为1.5V,内阻为几欧姆，所以电流表选择量程

0.6A的即可，因为干电池的内阻较小，为了方便条件选择最大阻值较小的滑动变阻器；

(2)根据电路结构分析误差原因及现象；

(3)根据新旧电池的内阻大小关系，明确电压示数的变化.

：解：(1)一节干电池的电动势约为1.5V,内阻为几欧姆，所以电流表选择量程0.6A

的，故选：A1；

因为干电池的内阻较小，为了方便条件选择最大阻值较小的滑动变阻器，所以选择滑动变

阻器Ri(0-10Q)；

(2)由电路图可知，由于电压表的分流，电流表示数小于流过电源的电流；即电流表示

数小于所需测量的电流值；

(3)由于旧电池的内阻较大，故在电流相同的范围内，旧干电池的内压变化较大：故电

压表读数变化范围较大；

故答案为:(1)A”R,

(2)小于；

(3)旧干电池

【点评】：电学实验一般以常见实验为载体考查实验中的接法、仪表的选择及数据的处

理，误差分析等，难度适中.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真

空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b

间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠

在其右侧的探测器。己知极板a、b间的电压为U0,问距为d,极板M、N的长度和问距

均为L。不计离子重力及进入a板小孔时的初速度。

(1)若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板小孔到探测器的飞行时间t与比荷

片=旦

k的关系式；(-掰，q和m分别为离子的电荷量和质量)

(2)若在M、N问只加上偏转电压U1,请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；

⑶若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价

的两种，质量均为m,元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所

加磁场的磁感应强度的最大值£”。

参考答案:

（1）带电离子在a、b间运动时.根据动能定理qUp|mv2-Q①……2分

带野尸在a.b间的加速度a产警②......工.........2分

，所以.带电离子在a*b间的运动时间，产声③...........1分“3

»4季

带电离子在M,N间的运动时间，2=1④........................1分

由①@@©式得t与k的关系式：L.................I分

（2）设离子在“，N间水平方向的位移为x时，在竖汽方向的位移为y

则：Xsvt⑤..................2分

y=⑥...............................2分

加速度。尸器⑦..................2分

由上述①@⑥⑦式得：尸脸...............1分

可见,轨迹方程与正离子的质量和电荷At均无关，所以，不同正离子的轨

迹是重合的.

（3）当M、N间磁感应强度大小为B时,高子做ES周运动，满足

Bvq=嗜⑧......1分

由①©两式得：⑨..................2分

上式表明：只要二价正离子刚好能从方形区域飞出，磁感应强度即为满

足题目条件的最大值.

设当离子刚好通过方形区从右侧匕出时的轨道半径为R,由几何关系得

产，等./

解得：R=—，脸..................1分上介

4

将二价正离子的电荷餐”代入⑨式褥：加△傍⑪…….1分

由颂0）式得：..................।分

17.如图所示，在X。），平面上第一象限内有平行于），轴的匀强电场，方向沿y轴正

向.y轴A点坐标（Oj）,C点坐标（（）,-?）,X轴8点坐标（2/,0）.在直线

》=T下方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子甲以初速度也从A点垂直）'轴射入匀

强电场中，从x轴上的8点离开电场.已知电子的电量为-8,质量为脚，不计电

子的重力.

（1）求电子经过8点时的速度；

（2）若电子经匀强磁场偏转后恰能返回8点，求匀强磁场的磁感应强度3；

（3）若另一电子乙从电场中的。点（图中未画出）与甲同时射出，初速度大小

也为心，方向沿x轴负方向.已知电子乙射出后仅在电场作用下直接到达B点

时，与甲电子恰在8点相遇，求。点的位置.

侬4

MNXMMMHNM

*MM»WMM

参考答案:

见解析

（1）以电子甲为研究对象万（1分）

V,

I=­t

2（1分）

解得〃=%，”扬。（1分）

方向与x正方向成45°（1分）

（2）电子在磁场中圆周运动的半径火=K（1分）

mV

・"Bv=----

R（1分）

B=衿。

解得一＜/（2分）

（3）有两种情况

①甲经电场偏转后到达8点，乙也到达8点，由对称性可知这种情况。点的位置

坐

标为（4/，Q（2分）

②甲经磁场偏转后再次到达8点，乙也到达8点，

41

'】=一

在磁场以外区域运动时间%（1分）

32^42137r/

4

在磁场中运动时间,心v02v0（1分）

3nl,

x-...+6c/

。点的横坐标2（1分）

1eE2

V——X--X

纵坐标’2，岸（1分）

.1tE（21\

1-zx——

因为右m\vo）（1分）

解得。点的纵坐标八喑,