2022年四川省成都七中高考物理三诊试卷（含答案解析）

2022年四川省成都七中高考物理三诊试卷

1.     中科院近代物理所将原子核加速后轰击原子核，成功合成了超重元素并同时释放出某种粒子，该粒子为(    )

A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. 氦核

2.     空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站(    )

A. 绕地球运行速度约为
B. 绕地球运行速度约为
C. 若要增加空间站高度，应开启发动机，朝运动方向喷气
D. 3月份发动机肯定工作过一段时间

3.     汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，假设从刹车到停止运动所需时间为10 s，那么运动中的第7 s内的位移大小和最后3 s内位移大小的比值为

A.  B.  C.  D.

4.     如图所示，金属圆环内外半径为r和2r，匀强磁场B垂直圆环平面向里，两环之间接有电容器，在两环间且接触良好的金属导体ab棒可绕圆心以角速度逆时针旋转，已知电容器的电容为C，则下列说法正确是(    )

A. 电容器c极板带负电 B. cd间电压逐渐增大
C. 金属棒ab产生的电动势为 D. 电容器所带电荷量为

5.     如图甲所示，三个电量相等的点电荷位于等边三角形的三个顶点上，其中处电荷带负电，其余两电荷带正电且关于x轴对称．一试探电荷沿x轴正方向运动，所受电场力随位置的变化图像如图乙所示以x轴正向为电场力的正方向设无穷远处电势为零．则(    )
    

A. 试探电荷带负电 B. 乙图中的与甲图中的相等
C. 在x轴正半轴上，处电势最高 D. 试探电荷在处电势能最大

6.     如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，三只完全相同的灯泡、、连接如图。当开关S闭合时，、均能正常发光。保持电源电压不变，断开开关S，则

A. 三只灯泡的亮度相同 B. 、仍能正常发光
C. 电源的输出功率变小 D. 电源的输出功率变大

7.     木块A、B的重力均为40N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数，系统置于水平地面上静止不动，现用的水平力推木块B，如图所示，力F作用后(    )

A. 木块A所受静摩擦力大小为8N B. 弹簧的压缩量变为
C. 木块B所受静摩擦力为0 D. 木块B所受静摩擦力大小为

8.     如图，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为，左端通过导线连接一个的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，质量、长度、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好，在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F，使其由静止开始运动。拉力F的功率保持不变，当金属杆的速度时撤去拉力F。下列说法正确的是(    )

A. 若不撤去拉力F，金属杆的速度会大于
B. 金属杆的速度为时，其加速度大小可能为
C. 从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程，通过金属杆的电荷量为
D. 从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程，金属杆上产生的热量为

9.     某同学估测玩具枪子弹从枪口射出的速度，设计了如下实验：取一个乒乓球。在球上挖一个小圆孔，向球内填一些橡皮泥，把乒乓球放在桌面的边缘处，再将玩具枪装弹上弦，支在桌面上水平瞄准球的圆孔。扣动扳机后子弹射入孔中，与乒乓球一同水平抛出。在地面上铺上白纸和复写纸记录乒乓球的落点，最后多次重复实验确定平抛的水平距离。
   本实验必须要求。操作正确的是______。
   A.桌面必须光滑
   B.检查桌面末端的切线是否水平，将乒乓球放置在末端
   C.实验过程中必须用到重垂线，以便确定乒乓球平抛的水平位移
   D.复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸和白纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动
   下列提供的器材中，本实验必需的有______。
   A.刻度尺
   B.温度计
   C.天平
   D.秒表
   测得子弹的质量为，乒乓球含橡皮泥的总质量为，乒乓球平抛的竖直距离为h，水平距离为l，重力加速度大小为g，则玩具枪子弹从枪口射出的速度大小为______。

10. 创新是一个民族的灵魂。某物理学习小组利用如图所示的电路进行多个物理量测量。
    实验室提供的器材有：两个相同的待测电源内阻，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，电压表内阻约为，电流表内阻约为，灵敏电流计G，两个开关、。主要实验步骤如下：
    ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为、、、；
    ②反复调节电阻箱和与①中的电阻值不同，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、。
    回答下列问题：
    若该小组在实验前的检测过程中，发现电压表的量程过小，则需______填“串”或“并”联一个电阻，以增大该电压表的量程；
    电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为______；
    电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；
    电源的电动势E为______，内阻r为______。
11. 如图所示，质量为的小球用长为的细绳悬挂于O点，在O点的正下方有一个质量为的小滑块，小滑块放在一块静止在光滑水平面上、质量为的木板左端。现将小球向左上方拉至细绳与竖直方向夹角的位置由静止释放，小球摆到最低点与小滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰后瞬间细绳对小球的拉力比碰前瞬间的减小了，而小滑块恰好不会从木板上掉下。已知小滑块与木板之间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取求：
    碰后瞬间小球的速度大小；
    木板的长度。

12. 如图所示，在y轴左侧有半径为R的圆形边界匀强磁场，其圆心为x轴上的P点，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．y轴右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，两磁场的边界相切于O点．在磁场中距离O点右侧R的N点处有一个厚度忽略不计，宽度很窄的挡板，粒子与该挡板碰撞后速度大小不变，反弹后的角度与碰撞前相同类似光的反射现一质量为m，带电量为的粒子从A点以速度大小未知沿着x轴正方向射入磁场，经过一段时间后射离圆形边界的磁场，其速度方向偏离原来方向的夹角为忽略重力和空气阻力．求：

粒子从A出发到第一次离开圆形边界磁场所用的时间；

粒子能否再回到A点，若不能，说明理由；若能，求从A点出发到回到A点所用的时间．

13. 下列说法正确的是(    )

A. 产生多普勒效应的原因一定是波源频率发生了变化
B. 在温度相同的情况下，超声波、次声波在空气中的传播速度一样大
C. 从水面上方拍摄水下景物时常常使用偏振镜，目的是减弱水面反射光的影响
D. 单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关
E. 只有频率相同的电磁波在真空中的传播速度才相同

14. 如图所示，ABCDE为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率，AE是一半径为R的圆弧，O点为圆弧圆心，OBCD构成长方形，已知，，，光在真空中的传播速度为c。在O处有一点光源，光线从点光源经圆弧AE射入柱形光学元件。求：
    ①从F点射出光线的折射角正弦值；
    ②若不考虑发生折射时的反射光线，求光线在柱形光学元件中传播的最长时间。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：根据核反应过程中，电荷数守恒可得粒子的电荷数为：，质量数守恒可得质量数为：，所以应该释放出4个中子，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒，据此判断生成产物。
解答本题的关键是知道根据核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒。
 

2.【答案】D 

【解析】解：AB、卫星贴近地面做匀速圆周运动的线速度大小设为，此速度为第一宇宙速度，即；
根据万有引力提供向心力可得：，解得：；
设该空间站绕地运行速度大小为，根据万有引力提供向心力可得：，解得：
根据图象可知，空间站距离地面的最小高度约为，则，
所以空间站绕地运行速度，故AB错误；
C、若要增加空间站高度，应开启发动机，向后喷气，使得卫星速度增大，做离心运动，故C错误；
D、由图可知，在3月份期间空间站高度进行了轨道修正，即存在发动机做功，故D正确。
故选：D。
根据第一宇宙速度表示的物理意义，结合图象得到该空间站绕地运行速度大小范围分析AB选项；根据变轨原理结合机械能守恒定律的守恒条件分析CD选项。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用，解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答；解答本题还要能够分析图象的意义，掌握机械能守恒定律的守恒条件。
 

3.【答案】B 

【解析】解：采用逆向思维，知汽车做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，
则最后3s内的位移大小，
第7s内的位移等于最后4s内的位移减去最后3s内的位移，则，
则：：9，
故选：B。
采用逆向思维，结合匀变速直线运动的位移时间公式得出第7s内的位移和最后3s内的位移，从而求出位移大小之比．
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，并能灵活运用，本题运用逆向思维解决比较简捷．
 

4.【答案】D 

【解析】解：A、根据右手定则可知，ab棒切割磁感线产生感应电动势方向由a到b，a端的电势比b端的电势低，则电容器c板带正电，d板带负电，故A错误；
BC、根据切割磁感线产生感应电动势为：，
电容器cd间的电压等于电动势，所以cd间的电压不变，故BC错误；
D、根据电容器电荷量的计算公式，及得：，故D正确。
故选：D。
根据右手定则即可判定感应电动势方向，从而确定电容器的极性；根据切割感应电动势，结合线速度，及电荷量，即可求解。
本题主要是考查了右手定则的内容，掌握法拉第电磁感应定律的应用，要知道电路中没有电流，电容器板间电压等于ab棒产生的感应电动势。
 

5.【答案】D 

【解析】

【分析】
由甲图乙图结合受力分析，可知在的右侧，越靠近负电荷，正电荷受力越大，在范围内，电场力做负功，电势能增加。
本题考查静电场，学生需根据图像结合受力分析综合解题，还需具备能量观，由能量守恒入手分析电势能变化。
【解答】
在时，三个点电荷对试探电荷的电场力向左，则该试探电荷带正电，图乙中的位置正点电荷所受的电场力等于零，根据图甲来判断的位置正点电荷的受力不为零，方向向左，根据题意，正点电荷受力等于零的位置在的右侧，如图

故在的右侧，即，故AB错误；
在范围内，正电荷所受电场力合力为水平向左，正点电荷在位置受力平衡，在的右侧正点电荷所受合力方向水平向右，在范围内，电场力做负功，电势能增加，范围内，电场力做正功，电势能减小，故在处电势能最大，所以在处电势最大，故D正确，C错误。  

6.【答案】AC 

【解析】

【分析】
根据变压器的变流之比，可求断开开关S时，三只灯泡的亮度情况；根据变压器的变压之比求开关S闭合时，灯两端的电压与电源电压的关系，再求断开开关S后，灯两端的电压与电源电压的关系，即可确定灯是否正常发光；根据理想变压器输出功率决定输入功率，求解电源的输出功率的变化情况。
该题的突破口是利用理想变压器的电压、电流之间的关系，表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的灯泡分得的电压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的灯泡的分压的数值关系，即可解决本题。
【解答】
A、断开开关S后，设原、副线圈电流分别为、，根据变压器的变流之比得：
，得到，
因、并联且电阻相等，所以流过、的电流等于，故三只灯泡的亮度相同，故A正确；
B、设灯泡的额定电流为I，额定电压为，开关S闭合时，，，根据变压器的变压之比得：

解得：，即原线圈的输入电压
断开开关S后，因匝数未变，原、副线圈电压之比仍为2，即，根据闭合电路欧姆定律得：

即，因为三只灯泡的亮度相同，故，故、 不能正常发光，故B错误；
CD、设灯泡的电阻为R，根据理想变压器输出功率决定输入功率，当开关S闭合时，电源的输出功率为：

断开开关S后，电源的输出功率为：
，故C正确，D错误。
故选：AC。  

7.【答案】AD 

【解析】解：AB、地面对木块的滑动摩擦力大小为，弹簧弹力，对整体受力分析可知，用的水平力推木块B，物块与地面之间相对静止，物块受到的摩擦力为静摩擦力，
所以弹簧形变量不变，弹簧弹力不变，对A受力分析得，A所受静摩擦力大小为8N，故A正确，B错误；
CD、对B受力分析，，，所以木块B所受静摩擦力为，故C错误，D正确；
故选：AD。
计算出滑动摩擦力大小，然后判断A、B的运动状态，通过受力分析，简单推理即可求解。
本题考查摩擦力的计算与判断，胡克定律、简单的受力分析，注意静摩擦力的被动性。
 

8.【答案】BCD 

【解析】A.若不撤去拉力F，对棒由牛顿第二定律有
拉力的功率
回路中的电流
当时，速度达到最大，联立各式解得最大速度为
即杆的最大速度不会超过，故A错误；
B.若在F撤去前金属杆的切割速度时，代入各式可得加速度为
撤去F后棒减速的速度为时，加速度为
故金属杆的速度为时，其加速度大小为或，故B正确；
C.从撤去拉力F到金属杆停下，棒只受安培力做变减速直线运动，取向右为正，
由动量定理有
而电量的表达式
可得，故C正确；
D.从撤去拉力F到金属杆停下的过程由能量守恒可得
另金属杆和电阻R串联，热量比等于电阻比，有
联立解得：，故D正确。
故选：BCD。
若不撤去拉力F，根据牛顿第二定律列式，得到金属杆加速度表达式，分析知道当其加速度为零时，速度最大，并求出最大速度；金属杆的速度为时，分撤去F前和后两种情况，根据牛顿第二定律示其加速度；从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程，根据动量定理求通过金属杆的电荷量，根据能量守恒定律求金属杆上产生的热量。
本题是电磁感应与电路、力学相结合的一道综合题，要金属棒切割磁感线产生感应电动势相当于电源，其运动过程类似于汽车恒定功率起动，要注意分析安培力的变化，判断其运动情况，应用、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律和动量定理等规律解题。
 

9.【答案】 

【解析】解：、实验过程中桌面的摩擦力对实验无影响，不用光滑，故A错误；
BC、乒乓球应做平抛运动，要保证桌面末端的切线是否水平，将乒乓球放置在末端，必须用到重垂线，以便确定乒乓球平抛的水平位移，故BC正确；
D、实验过程中复写纸和白纸可以不能拿起来看印迹是否清晰并进行移动，故D错误；
故选：BC。
根据实验原理可知还应测量的量有：桌面高度H，水平位移L，乒乓球质量，需用到刻度尺和天平，故AC正确，BD错误；
故选：AC。
设子弹的速度为v，子弹射入橡皮泥后两者共同速度为。
子弹射入橡皮泥的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：

子弹和橡皮泥做平抛运动的过程，有：


联立解得：
故答案为：；；
根据实验操作及实验原理分析解答；
利用平抛运动的规律测出子弹射入橡皮泥后共同速度，再由动量守恒定律得到子弹的速度，进而分析所需器材。
利用平抛运动的规律测量速度是常用的方法。要根据物理规律得到测量量的表达式，从而确定需要测量的物理量和测量工具。
 

10.【答案】串       

【解析】解：由本电路的连接特点可知左、右两个电源间的路端电压相等，干路电流相同．根据部分电路欧姆定律可分别求解电压表与电流表的内阻；在不同状态下采集数据，根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势E和内阻r。
改装电压表应串联电阻；
电流计G的示数为0时，由欧姆定律知，G的电压为零，说明A、B两点的电势相等；
由于电流计G的示数为0，在步骤1中，通过电压表的电流，电压表的内阻为；左、右两个电源两极间的电压相等，，得电流表内阻为：；
根据闭合电路欧姆定律得，，解得：，。
故答案为：串；；、；、
电压表的量程过小，则需串联一个分压电阻；
电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势相等，电势差为零；电压表示数即为A点和电源负极两点间电势差；
根据欧姆定律和并联电路的特点求两电表的内阻；
对两种情况分别运用闭合电路欧姆定律列式，可求得电源的电动势和内阻。
解决本题的关键要理解题意，明确电流计G的示数为0的意义，知道相同电源，电流相等时路端电压相等，运用欧姆定律和电路的特点研究。
 

11.【答案】解：小球下摆过程，由机械能守恒得：

解得：
小球与小滑块碰撞前、后瞬间，由向心力公式可得：


依题意，碰撞前、后瞬间拉力大小减小量为：

联立求得碰后瞬间小球的速度大小为：
小球与小滑块碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：

解得：
小滑块在木板上滑动过程中，动量守恒，有：

得：
由能量守恒可得：

解得：
答：碰后瞬间小球的速度大小是；
木板的长度是。 

【解析】小球下摆过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律求出小球与小滑块碰撞前瞬间的速度大小。由小球与小滑块碰撞前、后瞬间，由向心力公式列式，联立解得碰后瞬间小球的速度大小。
小球与小滑块碰撞过程，由动量守恒定律求出碰后瞬间小滑块的速度。小滑块在木板上滑动的过程，系统的动量守恒，小滑块恰好不会从木板上掉下时两者的速度相同，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求解木板的长度。
本题分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，要知道碰撞的基本规律是动量守恒定律。对于滑块在木板上滑动，往往根据动量守恒定律和能量守恒定律求相对位移。
 

12.【答案】解：带电粒子在左边圆形磁场内运动如图所示，设，则粒子圆周运动的圆心角也为，则粒子从A出发到第一次离开圆形边界磁场所用的时间为：；
由图可知，在左侧磁场中有：，
而且：
则：
由图可知粒子从左侧磁场飞出进入右边磁场，中间AB段没有磁场作用，为匀速运动，
根据几何关系可知： 
则在AB段时间为：
在右侧磁场中运动： 整理可以得到：，
可知在右边的运动为两个半圆，这两个半圆的总时间为：
由图可知，粒子仍能回到A点，则从A点出发到回到A点所用的时间为：
 

【解析】由题意画出运动轨迹图，并由几何关系来确定圆心角，写出周期公式，寻找每次旋转后角度变化规律来来计算各段时间，然后求出求总时间；
本题考查带电粒子在磁场中的运动，难度较大，过程复杂，关键在于用运动轨迹图来寻找几何关系，确定长度及角度，将复杂运动形成规律进行简化解决。难度较大。
 

13.【答案】BCD 

【解析】解：A、产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，故A错误；
B、机械波的传播速度跟介质和温度有关，故在温度相同的情况下超声波、次声波在空气中的传播速度一样大，故B正确；
C、从水面上方拍摄水下景物时，利用偏振镜可以有效减弱反射光而获取清晰的水下景物照片，故C正确；
D、根据单摆做简谐运动的周期可知，单摆做简谐运动的周期与重力加速度和摆长有关，与质量无关，故D正确；
E、不同频率的电磁波在真空中的传播速度都为光速c，故E错误。
故选：BCD。
A、根据产生多普勒效应的原因判断；
B、利用机械波的传播速度的影响因素判断；
C、利用偏振镜的工作原理判断；
D、根据单摆做简谐运动的周期的决定因素判断；
E、电磁波在真空中的传播速度都相同，从而判断该选项。
在处理本题时，要注意平常相关概念的记忆，有些物理量的影响因素要熟记，要记牢。
 

14.【答案】解：①设射向F点的光线入射角为，折射角为，光路图如图所示

则有
根据折射定律有
解得；
②设光线发生全反射的临界角为C，则有
根据三角函数知识可得
分析可知，当恰好发生全反射时，路程最长，如图所示

设光线在柱形光学元件中的路程为s，速度为v，
光在介质中传播的速度为
根据几何关系有，光在介质中传播的路程为
光传播的时间为
联立解得。
答：①从F点射出光线的折射角正弦值为；
②若不考虑发生折射时的反射光线，光线在柱形光学元件中传播的最长时间为。 

【解析】①作出光路图，根据几何知识求解入射角，由折射定律求解从F点射出光线的折射角正弦值；
②当恰好发生全反射时，路程最长，所用时间也最长，根据几何知识求解光在介质中传播的路程，由求解光在介质中传播的速度，再分析传播时间。
解决该题的关键是明确知道当光在介质分界面恰好发生全反射时，光在介质中传播的路程最长，熟记光速以及临界角的计算公式，能根据几何知识求解相关的长度。