2022年廣東省潮州市城南中學高三物理模擬試題含解析

2022年廣東省潮州市城南中學高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B俯視圖如圖所示。一個質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小球甲靜止在桌面上，另一個大小相同、質(zhì)量為m的不帶電小球乙，以速度v0沿兩球心連線向帶電小球甲運動，并發(fā)生彈性碰撞。假設(shè)碰撞后兩小球的帶電量相同，忽略兩小球間靜電力的作用。則下列關(guān)于甲、乙兩小球碰后在磁場中的運動軌跡，說法正確的是A.甲、乙兩小球運動軌跡是外切圓，半徑之比為2︰1B.甲、乙兩小球運動軌跡是外切圓，半徑之比為4︰1C.甲、乙兩小球運動軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為2︰1D.甲、乙兩小球運動軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為4︰1參考答案：B【詳解】不帶電小乙球與帶正電小甲球發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒，規(guī)定速度v0方向為正方向，設(shè)碰撞后甲球的速度為，乙球的速度為，則有：，，解得：，，根據(jù)左手定則可知甲、乙兩小球運動軌跡是外切圓，根據(jù)洛倫磁力提供向心力可得，半徑之比為，故選項B正確，A、C、D錯誤；故選B。2.花樣滑冰又被稱為“冰上芭蕾”，這個運動的特點就是在音樂的伴奏下運動員完成一系列富有藝術(shù)性的動作，在2010年溫哥華冬奧運上，我國花樣滑冰選手申雪、趙宏博以216.57分的高分一舉奪得了雙人滑的冠軍，實現(xiàn)了中國花樣滑冰的一個重大突破．在雙人滑的比賽中，有一組運動員出場后，在滑冰表演剛開始時他們靜止不動，隨著優(yōu)美的音樂響起在相互猛推一下之后他們分別向相反方向運動．假定兩人與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，已知女運動員在冰上滑行的距離比男運動員遠，則（

）A．在推的過程中，女運動員推男運動員的力等于男運動員推女運動員的力B．在推的過程中，女運動員推男運動員的時間小于男運動員推女運動員的時間C．在剛分開時，女運動員的初速度大小大于男運動員的初速度大小D．在剛分開時，女運動員的加速度大小小于男運動員的加速度大小參考答案：AC3.一臺理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=10:1。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10Ω的電阻，下列說法正確的是A．原線圈的輸入電壓與副線圈的輸出電壓之比為1:10B．原線圈的輸入電流與副線圈的輸出電流之比為1:10C．該交流電的頻率為50HzD．原線圈電流的有效值是22A參考答案：BC4.（多選）如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2．原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大．用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則（）A．Uab：Ucd=n1：n2B．增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C．負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D．將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍參考答案：解：A、若沒有二極管，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有：Uab：Ucd=n1：n2；而因二極管的單向?qū)щ娦裕琔ab：Ucd=n1：n2；，故A錯誤；B、由題意可知，當增大負載電阻的阻值R，因電壓不變，結(jié)合閉合電路歐姆定律可知，電阻R的電流變小，則電流表的讀數(shù)變小，故B正確；C、cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負載電阻無關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會隨著負載電阻變化，故C錯誤；D、二極管短路后，輸出功率加倍，則輸入功率加倍P入=IU1，因為U1不變，所以I1加倍，電流表的示數(shù)加倍，故D正確；故選：BD．5.（多選題）下列說法正確的是（）A．電子的衍射圖樣表明電子具有波動性B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)C．氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)要吸收特定頻率的光子D．結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定參考答案：AB【考點】氫原子的能級公式和躍遷．【專題】定性思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】衍射能體現(xiàn)波動性，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)，激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)要釋放特定頻率的光子．【解答】解：A、電子的衍射圖樣表明粒子具有波動性，故A正確；B、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)，故B正確；C、氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)要釋放特定頻率的光子，故C錯誤；D、比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態(tài)。從繩的端點A開始每隔0.50m標記一個點，依次記為B、C、D……如圖所示?，F(xiàn)讓A開始沿豎直方向做簡諧運動，經(jīng)過0.7s波正好傳到O點，此時A點第二次到達正向最大位移，則波速為______m/s，若A點起振方向向下，則波的周期為______s。參考答案：10

0.4

7.如圖，一棵樹上與A等高處有兩個質(zhì)量均為0.2kg的蘋果，其中一個落入B處的籃子里，若以溝底D處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為8.8J；另一個落到溝底的D處，若以C處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為﹣6J．參考答案：考點：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；重力勢能．分析：已知零勢能面，則由EP=mgh可求得重力勢能．解答：解：以D點為零勢能面，則B點的重力勢能為：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C處為零勢能參考面，D點重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案為：8.8，﹣6J點評：本題主要考查了重力勢能的表達式的直接應(yīng)用，注意零勢能面的選取，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．8.內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管的半徑大得多）．在細圓管中有兩個直徑略小于細圓管管徑的小球（可視為質(zhì)點）A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，它們沿環(huán)形圓管（在豎直平面內(nèi)）順時針方向運動，經(jīng)過最低點時的速度都是v0；設(shè)A球通過最低點時B球恰好通過最高點，此時兩球作用于環(huán)形圓管的合力為零，那么m1、m2、R和v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________．參考答案：（1）在飛機沿著拋物線運動時被訓(xùn)人員處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，拋物線的后一半是平拋運動，在拋物線的末端飛機速度最大，為v=250m/s.豎直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平拋運動的時間t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被訓(xùn)航天員處于完全失重狀態(tài)的總時間是t總=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由題意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飛過一個120o的圓弧所用時間t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t總=10t‘+t總=76.7+444=520.7s（4）s總=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．9.參考答案：10.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

11.用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。①某同學通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時

。圖中a0表示的是

時小車的加速度。②某同學得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。=

cm。由此可算出小車的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①長木板的傾角過大（2分，能答到這個意思即可）；未掛砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）12.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國的測量值是準確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇蚀_，應(yīng)重新將其量程標定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說明線圈中的電動勢有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國用同一電表在英國測量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因為在英國電流值為標準的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉淼?/6。13.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為0，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.卡文迪許設(shè)計扭秤實驗測定了萬有引力恒量，實驗中通過萬有引力使石英絲扭轉(zhuǎn)的辦法巧妙地測量了極小的萬有引力．現(xiàn)有學生研究用某種材料做成的圓柱體在外力矩作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)的規(guī)律，具體做法是：做成長為L、半徑為R的圓柱體，使其下端面固定，在上端面施加一個扭轉(zhuǎn)力矩M，使上端面半徑轉(zhuǎn)過一扭轉(zhuǎn)角θ，現(xiàn)記錄實驗數(shù)據(jù)如下：（1）利用上表實驗數(shù)據(jù)，可以采取法，分別研究扭轉(zhuǎn)角θ與M、θ與L、θ與R的關(guān)系，進而得出θ與M、L、R的關(guān)系是．（2）用上述材料做成一個長為m，半徑為m的圓柱體，在下端面固定，上端面受到的扭轉(zhuǎn)力矩作用下，上端面將轉(zhuǎn)過的角度是．（3）若定義扭轉(zhuǎn)系數(shù)，則K與R、L的關(guān)系是．（4）根據(jù)上述結(jié)果，為提高實驗的靈敏度，卡文迪許在選取石英絲時，應(yīng)選用長度（選填“長”或“短”）一點、截面一點（選填“粗”或“細”）的石英絲．參考答案：(1)控制變量，； (2)10° (3)（4）長，細15.在“測定某電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，實驗電路如圖（甲）所示，R為電阻箱，阻值范圍0～9999Ω，R0是保護電阻，V為理想電壓表。該同學連接好電路后，閉合電鍵S，改變電阻箱的電阻值，讀取電壓表的示數(shù)。根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，他畫出了圖（丙）所示的圖像。①請在圖（乙）中選擇合適的器材根據(jù)電路圖（甲）畫線連接實物圖。②在圖（丙）所示圖像中，當＝0.10V－1時，外電路處于____________狀態(tài)。（選填“通路”、“斷路”或“短路”）。③根據(jù)該圖像可求得該電池的電動勢E＝____________V，內(nèi)阻r＝____________Ω。參考答案：如圖所示（3分）；斷路（1分）；10（2分）；50四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）如圖所示，水平放置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a，b，c，相距均為d＝1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m＝1kg的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸．棒的電阻r＝2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計．在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R＝2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想伏特表．整個裝置放在磁感應(yīng)強度B＝2T勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動，試求：（1）若施加的水平恒力F＝8N，則金屬棒達到穩(wěn)定時速度為多少？（2）若施加的水平外力功率恒定，棒達到穩(wěn)定時速度為1.5m/s，則此時電壓表的讀數(shù)為多少？（3）若施加的水平外力功率恒為P＝20W，經(jīng)歷t＝1s時間，棒的速度達到2m/s，則此過程中燈泡產(chǎn)生的熱量是多少？參考答案：(1)=6m/s

(2)

(3)(1)當時，金屬棒速度達到穩(wěn)定，設(shè)穩(wěn)定時速度為

解得=6m/s

(2)設(shè)電壓表的讀數(shù)為

則有

解得（3）設(shè)小燈泡和金屬棒產(chǎn)生的熱量分別為，，有由功能關(guān)系得：

可得17.如圖為實驗室篩選帶電粒子的裝置示意圖，豎直金屬板MN之間加有電壓，M板有一電子源，可不斷產(chǎn)生速度可忽略不計的電子，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，N板有一與電子源正對的小孔O。金屬板的右側(cè)是一個半徑為R的圓筒，可以圍繞豎直中心軸逆時針轉(zhuǎn)動，圓筒直徑兩端的筒壁上有兩個正對的小孔O1、O2兩孔所需要的時間是t=0.2s?，F(xiàn)圓筒內(nèi)部有豎直向下的磁場圓筒勻速轉(zhuǎn)動以后，凡是能進入圓筒的電子都能從圓筒中射出來。試求：（1）金屬板MN上所加電壓U的大?。?）圓筒轉(zhuǎn)動的最小角速度（3）若要求電子從一個孔進入圓筒后必須從另一個孔射出來，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度多大？參考答案：見解析（1）電子通過圓筒時速度為v，則2R=vt

…①電子通過電場時，根據(jù)動能定理得eU=