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    广东省东莞市2022届高三上学期期末考试物理试题含解析

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    这是一份广东省东莞市2022届高三上学期期末考试物理试题含解析,共16页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验与探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。

    2021-2022学年度第一学期高三调研测试高三物理

    卷选择题

    一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。)

    1. 202110月,安徵合肥科研机构自主研发的人造太阳打破新的记录,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。火造太阳内的核反应是轻核聚变,下列核反应属于轻核聚变的是( 

    A.  B.

    C.  D.

    【答案】C

    【解析】

    【详解】Aα衰变方程;B是原子核的人工转变方程;C是轻核聚变方程;Dβ衰变方程。

    故选C

    2. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一、如图所示,某同学在书写字时,水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止,则( 

    A. 白纸对毛笔的摩擦力向左 B. 镇纸受到向左的摩擦力

    C. 镇纸受到的合力向右 D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力

    【答案】A

    【解析】

    【详解】A.在向右行笔的过程中,毛笔相对白纸向右运动,则白纸对毛笔的摩擦力向左,故A正确;

    B.在向右行笔的过程中,镇纸相对于纸既没有相对运动趋势,也没有发生相对运动,受到的摩擦力为零,故B错误;

    C.镇纸处于静止状态,受到的合力为零,故C错误;

    D.毛笔对白纸的摩擦力和白纸对毛笔的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。

    故选A

    3. 利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的图像如图所示,由此可知( 

    A. 小车先做匀加速运动,后做匀减速运动 B. 小车运动的最大速度约为

    C. 小车在内位移最大 D. 小车做曲线运动

    【答案】B

    【解析】

    【详解】A.小车先做加速度增大的加速运动,再做加速度减小的加速运动,再做匀速运动,最后做加速度增大的减速运动,故A错误;

    B.小车运动的最大速度约为,故B正确;

    Cv-t图像与坐标轴所围面积表示位移,所以小车在0~15s内的位移最大,故C错误;

    Dv-t图像只能描述直线运动,所以小车做直线运动,故D错误

    故选B

    4. 辞别月宫去,采得月壤归-北京时间20201217159分,探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道,轨道1是近月圆轨道,轨道23是变轨后的椭圆轨道。轨道1上的A点也是轨道23的近月点,B点是轨道2的远月点,C点是轨道3的远月点。则下列说法中正确的是( 

    A. 卫星在轨道2的周期大于在轨道3的周期

    B. 卫星在轨道2经过A点时速率小于在轨道1经过A点时的速率

    C. 卫星在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道3经过A点时的加速度

    D. 卫星在轨道2B点所具有的机械能小于在轨道3C点所具有的机械能

    【答案】D

    【解析】

    【详解】A.根据开普勒第三定律

    轨道2的半长轴小于轨道3的半长轴,故卫星在轨道2的周期小于在轨道3的周期,故A错误;

    B嫦娥五号要由轨道1变轨到轨道2,必须在A点加速,所以嫦娥五号卫星在轨道2经过A点时的速率大于在轨道1经过A点时的速率,故B错误;

    C.在A点根据牛顿第二定律有

    故卫星在轨道2经过A点时的加速度等于在轨道3经过A点时的加速度,故C错误;

    D.由于嫦娥五号要由轨道2变轨到轨道3,必须在A点加速,机械能增加,所以嫦娥五号3轨道所具有的机械能大于在2轨道所具有的机械能,故D正确。

    故选D

    5. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即磁单极子1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,从上向下看,导线图中出现的感应电流方向是( 

    A. 先逆时针,后顺时针 B. 先顺时针,后逆时针

    C. 一直顺时针 D. 一直逆时针

    【答案】D

    【解析】

    【详解】N磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从上向下看,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
    故选D

    6. 如图所示,垂直穿过纸面的三根导线abc分别位于等边三角形的三个顶点,通有大小为II的恒定电流,方向如图。导线c所受安培力的方向( 

    A. 与边平行,竖直向上 B. 与边平行,竖直向下

    C. 与边垂直,指向左边 D. 与边垂直,指向右边

    【答案】C

    【解析】

    【详解】同向电流相互吸引,则abc都是吸引力且大小相等,则导线c所受安培力的方向垂直ab边指向左边。

    故选C

    7. 在奥运比寒项日中,跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后,受到水的阻力而做变速运动,设水对运动员的阻力大小恒为F,在下降高度为h的过程中,运动员的(已知重力加速度为g)( 

    A. 动能减少了Fh

    B. 重力势能增加了mgh

    C. 机械能减少了(F-mg)h

    D. 机械能减少了Fh

    【答案】D

    【解析】

    【详解】A.根据动能定理

    解得

    动能减少了(F-mg)hA错误;

    B. 重力势能减少了mghB错误;

    CD. 机械能减少量等于克服阻力所做的功,所以机械能的减少量等于FhC错误,D正确。

    故选D

    二、多项选择题:(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有两个或两个以上选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)

    8. 如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,MN是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点。粒子从NM的过程中( 

    A. 在M点的速率最大 B. 所受电场力沿电场方向右

    C. 加速度不变 D. 电势能始终在增加

    【答案】CD

    【解析】

    【详解】AD.由图可知,粒子从NM的过程,电场力一直做负功,则粒子的动能减小,速度减小,到达轨迹的最右点M时,速率最小,电势能始终在增加,故A错误,D正确;

    B.粒子带负电,所受电场力与电场方向相反,沿电场方向向左,故B错误;

    C.粒子在匀强电场中运动,所受电场力不变,则加速度不变,故C正确。

    故选CD

    9. 无线充电是近年发展起来的新技术,无线充电技术与变压器相类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。如图甲所示,充电基座接上的交流电(电压变化如图乙所示),受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是( 

    A. 乙图中电压的有效值大小为

    B. 基座线圈和受电线圈通过电磁感应实现能量传递

    C. 在时刻,受电线圈中的电动势达到最大

    D. 手机和基座无导线连接,这样传递电能没有损失

    【答案】AB

    【解析】

    【详解】A.乙图中E0为最大值,而据题意220V就是指的有效值,故A正确;

    B.基座线圈和受电线圈通过电磁感应现象中的互感原理实现能量传递,故B正确;

    C.在t1时刻,基座线圈电动势瞬时值最大,但变化率为零,磁场的变化率为零,故受电线圈中的电动势为零,C错误;

    D.手机和基座无需导线连接,通过互感实现充电,但有一定的磁损耗、焦耳热损失等,故这样传递能量有一定损失,D错误;

    故选AB

    10. 质量为m1m2的两物体AB并排静止在水平地面上,用同向水平拉力F1F2分别作用于AB上,作用一段时间后撤去,AB运动的v-t图像如图中图线ab所示,己知拉力F1F2分别撤去后,物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行(相关数据已在图中标出),由图中信息可知( 

    A. 若,则m1小于m2

    B. 若,则力F1对物体A所做的功较多

    C. 若,则力F1对物体A的冲量与F2B的冲量之比为45

    D. 若,则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2

    【答案】ACD

    【解析】

    【详解】A.根据牛顿第二定律

    解得

    两个物体的质量分别为

    ,则m1小于m2A正确;

    BD.因为

    解得

    因为a2相等,所以μ相等;根据动能定理

    解得

    因为

    ,则两个力做功相等,即

    解得

    最大功率之比为

    B错误,D正确;

    C.根据动量定理

    根据题意

    所以

    C正确。

    故选ACD

      非选择题

    三、实验与探究题(本题共2题,共16分)。

    11. 某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。

    1)正确操作螺旋测微器,测量金属丝的直径结果如图乙所示,则该次测得的金属丝的直径为___________

    2)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至___________(选填左端右端);

    3)实验中发现电压表的量程无法满足实验要求,某同学将量程为、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后,改装成量程为的电压表,则___________

    4)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为,则被测金属丝的电阻率___________。(用题中所给物理量的字母表示)

    【答案】    ①. 2.095##2.094#2.096    ②. 左端    ③. 1800    ④.

    【解析】

    【详解】1[1]该次测得的金属丝的直径为

    2[2]连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至左端,从而使闭合开关后分压电路的电压为零,达到保护元件的目的。

    3[3]根据电表改装的原理可知

    4[4]根据电阻定律有

    解得

    12. 碰撞的恢复系数的定义式为,其中分别是碰撞前两物体的速度,分别是碰撞后两物体的速度。若,则为弹性碰撞;则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)测量两钢球碰撞的恢复系数,实验中使用半径相等的钢质小球12,且小球1的质量大于小球2的质量。

    实验步骤如下:

    安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O

    第一步:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。

    第二步:把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段的长度。

    上述实验中,

    1N点是___________的平均位置;

    A.小球1与小球2碰撞后小球1落点

    B.小球2落点

    C.不放小球2,小球1落点

    2)用测量量表示恢复系数的表达式为___________

    3)三个落地点距O点的距离与实验所用的小球质量无关的是___________

    4)若测得小球1与小球2的质量分别为,则当______________________说明碰撞过程动量守恒。

    【答案】    ①. B    ②.     ③. OP    ④.     ⑤.

    【解析】

    【详解】1)[1]N点是小球2落点的平均位置,故选B

    2)[2]小球做平抛运动,下落的高度相同,则水平速度可用水平位移来代替,则图中小球1碰前的速度用OP表示,小球1碰后的速度用OM表示,小球2碰后的速度用ON表示,则用测量量表示的恢复系数的表达式为

    3)[3]三个落地点距O点的距离与实验所用的小球质量无关的是OP

    4)[4][5]若测得小球1与小球2的质量分别为,则根据要验证的关系为

    则当

    说明碰撞过程动量守恒。

    四、计算题:(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)

    13. 某滑板爱好者在离地高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移。着地后以的速度沿水平地面运动(着地时存在能量损失),滑行后停止。己知人与滑板的总质量,空气阻力忽略不计,。求:

    1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;

    2)人与滑板离开平台时水平初速度。

    【答案】180N;(25m/s

    【解析】

    【详解】1)着地后在地面上滑动时,由动能定理

    解得

    f=80N

    2)人做平抛运动,则

    s1=v0t

    解得

    v0=5m/s

    14. 一种质谱仪的结构可简化为如下图所示,粒子源释放出初速度可忽略不计的质子,质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为、外半径为的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中,正对着通道出口处放置一块照相底片,它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U,质子的比荷(电荷量与质量之比)为k,且质子恰好能击中照相底片的正中间位置,求:

    1)匀强磁场的磁感应强度大小B

    2)若粒子源产生比荷不同的带正电的粒子,且照相底片都能接收到粒子,求粒子比荷最大值与最小值的比值。

    【答案】1;(2

    【解析】

    【详解】1)由题意可知当质子恰好能击中照相底片的正中间位置时,其运动半径为

      

    设质子经过加速后获得的速度大小为v,根据动能定理有

      

    根据牛顿第二定律有

      

    由题意可知

      

    联立①②③④解得

      

    2)根据前面分析可知粒子运动半径R与比荷k的关系满足

      

    当粒子恰好打在底片最左端时,其半径最小,比荷最大,且

      

    当粒子恰好打在底片最右端时,其半径最大,比荷最小,且

      

    所以

      

    15. 如图所示,竖直平面内有一半径、圆心角的光滑圆弧轨道PM,圆弧轨道最底端M处平滑连接一长的粗糙平台,质量的物块B紧靠在M点右侧,B的左侧粘有少量塑胶炸药(质量不计),N端有一小球C,用长为的轻绳悬吊,对N点刚好无压力。现质量为的物块A从轨道P端由静止沿轨道下滑,到达M点与B碰撞,瞬间共速并引燃炸药,爆炸后瞬间AB速度方向均水平,A恰好能从P端滑出,BC碰后总是交换速度,炸药爆炸前后AB质量保持不变,ABC均可视为质点,,求:

    1AB碰撞前瞬间轨道对A支持力的大小;

    2)炸药爆炸过程中有多少能量转化成AB的机械能;

    3)若B能与C碰撞且最终仍停在平台上,整个过程中绳子始终不松弛,B与平台间动摩擦因数的范围。

    【答案】140N;(229.4J;(3

    【解析】

    【详解】(1)设物块AP点运动到M点时速度为v0,由机械能守恒定律可得

    解得

    AM点所受的支持力为FN,则有

    解得

    2)规定水平向右为正方向,物块AB碰撞后瞬间的共同速度为v,由动量守恒定律得

    解得

    爆炸后瞬间物块AB的速度分别为vAvB,由动量守恒定律得

    物块A恰好从P点滑出,由机械能守恒定律得

    解得

    由能量守恒定律可知,在爆炸过程中增加的机械能为

    可得

    3)若物块B恰好能与C相撞,则有

    解得

    若物块B以速度C相撞,由题意知BC碰撞后速度交换,且小球C上升高度不能高于绳子上端,所以

    解得

    所以B与平台间动摩擦因数的范围为

     

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