2022届海南省琼海市高三（下）三模物理试题含解析

琼海市2022年高考模拟考试

物理科试题

欢迎你参加本次考试，祝你取得好成绩！

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列核反应方程中，代表质子的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，为质子，A正确；

B．根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，为中子，B错误；

C．根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，为正电子，C错误；

D．根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，为正电子，D错误；

故选A。

2. 平直公路上一辆轿车以的速度行驶，司机发现前方有事故，立即制动刹车，汽车刚好没有撞上。已知刹车的加速度大小为，则从发现事故到汽车停止的安全距离约为（　　）

A. 14m B. 26m C. 40m D. 54m

【答案】C

【解析】

【详解】轿车刹车后做匀减速直线运动，从刹车到停下所走的位移为

可知从发现事故到汽车停止的安全距离约为，C正确，ABD错误。

故选C。

3. 在竖直升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上。电梯静止时，体重计示数为500N，在电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为400N，则在这段时间内（　　）

A. 该同学所受的重力变小 B. 该同学处于超重状态

C. 该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 D. 电梯的加速度方向一定竖直向下

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．电梯静止时，体重计示数为500N，在电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为400N，说明电梯运动时，同学对体重计的压力小于重力，该同学所受的重力保持不变，该同学处于失重状态，可知电梯的加速度方向一定竖直向下，D正确，AB错误；

C．该同学对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，大小相等，方向相反，C错误；

故选D。

4. 用某单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子从基态跃迁至能级，最多可以辐射6种不同频率的光子，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据

解得

可知氢原子从基态跃迁至能级，最多可以辐射6种不同频率的光子，B正确，ACD错误；

故选B。

5. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，当t=1s时，x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是（　　）

A. 这列波的振幅为8cm B. 这列波的波速为2m/s

C. 当t=1s时，x=6m处的质点的加速度大小为0 D. 当t=1s时，x=1m处的质点沿y轴负方向运动

【答案】D

【解析】

【详解】A．这列波的振幅为4cm，故A错误；

B．t=0时刻x=2m处的质点正位于波传播方向波形的下坡，所以此时该质点正沿y轴正方向运动，经过1s时间，该质点第一次到达波峰，由此可知该波的周期为

所以这列波的波速为

故B错误；

CD．将波形向右平移四分之一个波长，可知t=1s时，x=6m处的质点位于波峰，此时它的加速度最大，而x=1m处的质点位于波传播方向波形的上坡，所以它沿y轴负方向运动，故C错误，D正确。

故选D。

6. 开普勒-22b（Kepler-2b）是一颗在类太阳恒星开普勒22宜居带内运行的太阳系外行星。假设你驾驶着宇宙飞船抵达开普勒-22b，并绕其在距表面高度为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，再经变轨后成功着陆。已知开普勒-22b行星的半径为，引力常量为，忽略行星自转影响。则开普勒-22b的质量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】宇宙飞船绕开普勒-22b做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

解得开普勒-22b的质量为

B正确，ACD错误；

故选B。

7. 如图，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、P是电场线上的点，N、Q是等势线上的点。将一带正电的点电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则（　　）

A. N、Q两点的电场强度方向相同 B. M点电势低于N点电势

C. 该点电荷一定向右做匀加速运动 D. 若将该点电荷从P点移到N点，电势能将减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．将一带正电的点电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，说明电场力水平向右，由于粒子在正电，则点的电场方向水平向右，由于为等势线，则、两点的电场方向均与等势线垂直向右，即、两点的电场强度方向相同，A正确；

B．根据沿电场线方向电势降低，可知点电势高于点电势，B错误；

C．由电场线分布可知该电场不是匀强电场，点电荷在电场中受到电场力不是恒力，故该点电荷不是做匀加速运动，C错误；

D．若将该点电荷从点移到点，由于该点电荷带正电，且点电势低于点电势，可知电势能将增大，D错误；

故选A。

8. 如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则（　　）

A. 车灯的电阻为

B. 电动机的内阻为

C. 打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W

D. 打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为

A错误；

B．电动机启动时，电路外电压为

流过车灯电流为

流过电动机电流为

由于电动机启动时会产生反向电动势，可知电动机的内阻应满足

B错误；

C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为

C正确；

D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为

D错误；

故选C。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的解0分。

9. 2022年2月在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项日之一，如图所示，AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差。质量为的运动员从A点由静止开始下滑，经过B点时速度为，下滑过程中阻力不能忽略，重力加速度为。则运动员从A点到B点过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 重力势能减少 B. 合力做功

C. 阻力做功 D. 机械能增加

【答案】AB

【解析】

【详解】A．根据重力做功与重力势能变化关系

可知重力势能减少，A正确；

B．根据动能定理可得

B正确；

C．根据动能定理可得

解得阻力做功为

C错误；

D．运动员下滑过程克服阻力做功，可知运动员的机械能减少，D错误；

故选AB。

10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态P开始，经历两个过程，先后到达状态M和Q。下列说法正确的是（　　）

A. 从状态P到状态M的过程中，外界对气体做功

B. 从状态P到状态M的过程中，气体做等压变化

C. 从状态M到状态Q的过程中，气体一定从外界吸热

D. 状态P与状态Q气体的内能相等

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．从状态P到状态M的过程中，气体做等压变化，且气体体积增大，对外界做功，故A错误，B正确；

C．从状态M到状态Q的过程中，气体做等容变化，压强减小，根据查理定律可知气体温度降低，而外界对气体不做功，则根据热力学第一定律可知气体一定向外界放热，故C错误；

D．由图可知气体在状态P时压强与体积的乘积与在状态Q时压强与体积的乘积相等，根据理想气体状态方程可知状态P与状态Q气体的温度相等，所以内能相等，故D正确。

故选BD。

11. 如图，P、Q两物体叠放在水平面上，已知两物体质量均为，P与Q间动摩擦因数为，Q与水平面间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，当水平向右的外力作用在Q物体上时。下列说法正确的是（　　）

A. Q对P的摩擦力方向水平向右 B. 水平面对Q的摩擦力大小为2N

C. P与Q之间的摩擦力大小为4N D. P与Q发生相对滑动

【答案】AC

【解析】

【详解】CD．假设当水平向右的外力作用在Q物体上时，P与Q相对静止一起向右做匀加速直线运动，以P与Q为整体，根据牛顿第二定律可得

解得

以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得

由于

说明假设成立，C正确，D错误；

A．P的加速度水平向右，可知Q对P的摩擦力方向水平向右，A正确；

B．水平面对Q的摩擦力大小为

B错误；

故选AC。

12. 如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶220，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A。则（　　）

A. a是交流电压表 B. T2的原、副线圈匝数比为2200∶1

C. 高压线路输送电流为220A D. 高压线路输送的电功率为220kW

【答案】BC

【解析】

【详解】AC．T1串联在输电线路上，且原线圈匝数小于副线圈匝数，可知T1起到减小电流的作用，即T1是电流互感器，a是交流电流表，且根据理想变压器变流规律可知高压线路输送的电流为

故A错误，C正确；

B．易知b是交流电压表，根据理想变压器变压规律可知T2的原、副线圈匝数比为

故B正确；

D．高压线路输送的电功率为

故D错误。

故选BC。

13. 如图，金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，，导轨与x轴对称。一金属杆垂直于轴，在外力作用下沿轴正方向做速度为的匀速直线运动，金属杆经过O点时开始计时，经时间到达图示位置。金属杆单位长度的电阻为，导轨电阻不计，下列说法正确的是（　　）

A. 时刻通过金属杆的电流方向为N到M

B. 该过程中，感应电流与时间成正比

C. 该过程中，通过金属杆某截面的电荷量为

D. 该过程中，外力做功为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据右手定则可知，时刻通过金属杆的电流方向为N到M，A正确；

B．时刻金属杆切割磁感线的有效长度为

金属杆产生的电动势为

金属杆在回路中的电阻为

回路中的电流为

可知电路电流恒定不变，B错误；

C．该过程中，通过金属杆某截面电荷量为

C错误；

D．该过程中，金属杆做匀速运动，可知外力与金属杆受到的安培力平衡，则有

可知该过程外力做的功为

D正确；

故选AD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

14. 某同学用多用电表欧姆挡“×100”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线所示。

（1）应将挡位换为___________挡（选填“×10”或“×1k”），并将红、黑表笔短接，进行___________（选填“机械调零”或“欧姆调零”）后再测量；

（2）重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则该欧姆表在此挡位时的内阻为___________Ω；

（3）如图所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a是___________表笔（选填“红”或“黑”）。

【答案】    ①. ×1k    ②. 欧姆调零    ③. 15k##15000##1.5×104    ④. 黑

【解析】

【详解】（1）[1]指针偏转幅度过小，说明待测电阻的阻值相对所选挡位偏大，为了使指针能够尽可能指在表盘中央附近以减小误差，应将挡位换为更大的“×1k”挡。

[2]更换量程后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零后再测量。

（2）[3]设欧姆表某挡位下内阻为r，表内电源电动势为E，表头满偏电流为I，则

当指针指在中央刻度时，有

所以

因此表盘上中央刻度值乘以对应倍率等于该挡位下欧姆表的内阻，则该欧姆表在此挡位时的内阻为15kΩ。

（3）[4]电流从黑表笔流出，从电压表正接线柱流入，所以a是黑表笔。

15. 某同学在做“验证机械能守恒定律”实验时，将一重球拴接在细绳的一端，另一端固定在点，使小球在竖直面内做圆周运动，并在小球经过的最低点和最高点分别固定两个光电门，如图甲所示。已知当地重力加速度为。请回答下列问题：

（1）该同学首先用螺旋测微器测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则该小球的直径___________mm；

（2）该同学为了完成实验，测量了重球经过光电门1和光电门2的挡光时间分别为和，还需测量的物理量有___________（填选项）；

A．重球的质量        B．细绳的长度        C．重球运动的周期

（3）重球经过最低点的速度大小为___________（用上述测量量和已知量的字母表示）

（4）如果该过程中重球机械能守恒，在误差允许的范围内，则关系式___________成立。（用上述测量量和已知量的字母表示）

（5）实验中产生误差的主要原因：___________（写出一点即可）。

【答案】    ①. 5.700##5.699##5.701    ②. B    ③.     ④.     ⑤. 存在阻力影响（摆长的测量误差、小球的直径测量误差）

【解析】

【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数等于固定刻度加上可动刻度，由图乙可知则该小球的直径为

（2）[2]从光电门1到光电门2过程，重球减少的重力势能等于增加的动能，则有

可得

可知还需要测量细绳的长度，B正确，AC错误；

故选B。

（3）[3]由于小球直径很小，可知小球经过光电门的挡光时间很小，故重球经过最低点的速度大小为

（4）[4]如果该过程中重球的机械能守恒，则有

可知在误差允许的范围内，关系式为

（5）[5]实验中产生误差的主要原因有：存在阻力影响（摆长的测量误差、小球的直径测量误差）。

四、计算题：本题共3小题，16题10分，17题12分，18题16分，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

16. 某种透明材质制成的物体，上边部分为半圆柱体，半径为R，下边部分为长方体，高也为R，其横截面如图所示，圆心为O，过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点，方向与底面垂直，∠AOP=60°，然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c，不考虑红光在界面上的反射。求：

（1）该透明材质对红光的折射率；

（2）该束红光在物体内传播的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意，作出光路图如图所示。由几何关系可得红光在P点入射角和折射角分别为

根据折射定律可得该透明材质对红光的折射率为

（2）根据几何关系可得该束红光在物体内传播的距离为

该束红光在物体内传播的速率为

该束红光在物体内传播的时间为

17. 如图所示，在y轴左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，y轴右侧至区域（y方向无限长）有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，与y轴的距离为，在点有一粒子发射器，可以垂直于磁场，向磁场区域发射带正电的粒子。已知粒子的质量为，电荷量为，重力不计。

（1）若发射器沿轴正方向发射粒子，发射速率为，求粒子打到轴上的位置到O点的距离；

（2）若发射器沿与y轴负半轴成发射粒子，为使所发射的粒子不从边界射出，求发射的最大速度和粒子在磁场中运动的时间。

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）粒子轨迹如图所示

粒子从点进入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力

解得

粒子进入电场后做类平抛运动，则有

联立解得

（2）粒子恰好不从边界射出，轨迹与相切，如图所示

由几何关系可得

解得

由洛伦兹力提供向心力

解得

由周期

粒子在磁场中转过的圆心角为，则粒子的运动时间为

18. 如图，光滑水平面上有一质量为m=1kg的滑块A静止在P点，在O点有一质量为M=2kg、长度为L=0.6m的长木板B，其两侧有固定挡板，在长木板B上最右侧放置一质量也为M=2kg小物块C，滑块A在外力F=2N作用下，经过时间t=1.5s到达O点时，在O点立即撤去外力同时与B发生碰撞。已知小物块C与长木板B间的动摩擦因数为μ=0.1，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，g=10m/s2求：

（1）滑块A刚到达O点时的速度；

（2）滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度；

（3）物块C最终与长木板B右侧挡板的距离；

（4）长木板B与物块C刚达到相对静止时，长木板B距O点的距离。

【答案】（1），方向水平向右；（2），方向水平向右；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）设滑块A刚到达O点时的速度为v0，根据动量定理有

   ①

解得

   ②

方向水平向右。

（2）滑块A与长木板B碰后瞬间，设滑块和长木板的速度分别为和v1，根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有

   ③

   ④

联立②③④解得

   ⑤

方向水平向右。

（3）长木板B和物块C组成的系统在水平方向素手合外力为零，所以动量守恒，设B、C最终达到的共同速度为v，则

   ⑥

设C相对B滑动的距离为，对B、C组成的系统根据功能关系有

   ⑦

联立⑤⑥⑦解得

   ⑧

所以物块C最终与长木板B右侧挡板的距离为

   ⑨

（4）如图甲所示，A、B碰后，B、C发生相对运动，对C运动到B的左侧挡板过程，对B、C组成的系统根据动量守恒定律有

   ⑩

根据功能关系有

    ⑪

联立⑤⑩⑪解得

  ⑫

   ⑬

（另一组解v2＞v3，不合实际，舍去）

对B根据动能定理有

   ⑭

联立⑤⑬⑭解得

   ⑮

之后，如图乙所示，B、C发生碰撞，因为B、C的质量相等，所以碰撞后二者交换速度，B做加速运动，最终与C达到共同速度，对B根据动能定理有

   ⑯

联立⑥⑫⑯解得

   ⑰

从A、B相碰，到B和C达到相对静止的过程，长木板B距O点的距离为

   ⑱