2022-2023学年广东省汕头市重点中学高三（下）第三次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年广东省汕头市重点中学高三（下）第三次模拟考试物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期。

在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；在较长时间内具有相对稳定的辐射强度。为此所选择的放射源应为(    )

A. 钋 B. 锝 C. 钴 D. 锶

2.  与地球同步轨道卫星图中卫星不同，大气环境监测卫星图中卫星是轨道平面与赤道平面夹角接近的卫星，一天内环绕地球飞圈，运行轨道均视为圆。下列说法中正确的是(    )
 

A. 卫星的周期大于卫星的周期
B. 卫星与卫星距离地面高度相同
C. 卫星的向心力大于卫星的向心力
D. 卫星的向心加速度大于卫星的向心加速度

3.  瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体、之间，并用竖直向下的恒力按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则(    )
 

A. 若仅减小、距离，圆柱体对瓜子的压力变大
B. 若仅减小、距离，圆柱体对瓜子的压力变小
C. 若、距离不变，顶角越大，圆柱体对瓜子的压力越大
D. 若、距离不变，顶角越大，圆柱体对瓜子的压力越小

4.  静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，两个电势不等的同轴圆筒就构成了最简单的静电透镜。静电透镜的原理图如图所示，圆筒带负电，圆筒带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示。当电子束沿中心轴从圆筒射向圆筒时，静电场使平行入射的电子束汇聚于中心光轴上，这就形成了最简单的静电透镜。现有电子在点射入，则下列说法正确的是(    )
 

A. 若电子在点水平射入，则电子将做匀加速直线运动
B. 若电子在点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动
C. 若电子在点与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能

5.  如图，两块完全相同的直角三角形玻璃砖和放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖的直角边射入从玻璃砖的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的(    )
 

A. 光线                    B. 光线                  
C. 光线                     D. 光线

6.  某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示。弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。弹簧下端悬挂重物，静止时，弹簧下端的指针指直尺上某一位置，标记为，将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量电梯运行时竖直方向的加速度。下列说法正确的是(    )
 

A. 指针指到刻度时，电梯一定处于静止状态
B. 各刻度对应加速度的值是均匀的
C. 若电梯上升，则指针一直指在刻线以下
D. 若改变重物的质量，则各刻度对应的加速度值不变

7.  蹦床运动是运动员利用弹性蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动，如图所示。若时刻，某运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度、加速度随时间及动能、机械能随位移变化的关系图像可能正确的是(    )
 

A.  B.
C.  D.

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8.  有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂和，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示。现因鱼咬钩而使鱼漂和均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法正确的是(    )
 

A. 一段时间后可在水面观察到稳定干涉图样
B. 时鱼漂和的速度都为
C. 时鱼漂和的速度方向相反
D. 时鱼漂和的加速度方向相同

9.  如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口进入的硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出速度大小，若速度在某一合适范围，挡板自动开启，硬币就会沿斜面进入接受装置；否则挡板开启，硬币进入另一个通道拒绝接受。下列说法正确的是(    )
 

A. 磁场能使硬币的速度增大得更快
B. 由于磁场的作用，硬币的机械能不守恒
C. 硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力
D. 如果没有磁场，则测速器示数会更大一些

10.  心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与理想变压器的初级线圈相连接，扬声器等效为一个定值电阻与滑动变阻器连接在次级线圈两端。下列说法正确的是(    )
 

A. 保持电压不变，向左滑动滑片，原线圈电流变大
B. 保持电压不变，向右滑动滑片，扬声器功率变大
C. 保持滑片不动，当变大时，扬声器的功率变大
D. 保持滑片不动，当变大时，原线圈的电流减小

11.  两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体，图甲是圆柱体和导线的截面，导线固定不动图中未画出。导线绕圆柱体在平面内第一与第二象限从缓慢移动到，测量圆柱体中心处磁感应强度，获得沿方向的磁感应强度随的图像如图乙和沿方向的磁感应强度随的图像如图丙。下列说法正确的是(    )
 

A. 导线电流方向垂直纸面向外
B. 导线在第三象限角平分线位置
C. 随着的增大，中心处的磁感应强度先变大后变小
D. 当时，中心处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12.  甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有：待测电源不计内阻，待测电阻，待测电阻，电压表量程为，内阻很大，电阻箱；单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。

先测电阻的阻值，闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数，保持电阻箱示数不变，然后将切换到，读出电压表的示数。则电阻的表达式为______。

甲同学已经测得电阻，继续测电源电动势和电阻的阻值。该同学的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势______，电阻______。保留三位有效数字

利用甲同学设计的电路和测得的电阻，乙同学测电源电动势和电阻的阻值的做法是：闭合，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势和电阻。这种做法电压表测得的数据范围______选填“更大”、“更小”或“相同”。

13.  某同学利用手机“声音图像”软件测量物块与长木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球、相连，实验前分别测量出小球、底部到地面的高度、。手机放置在中央位置，打开手机软件，烧断一侧细绳，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像。两小球落地后均不反弹，不计空气阻力

烧断细线前，用分度值为的刻度尺测量，刻度尺的刻度线与地面齐平，小球的位置如图乙所示，则______；

实验时烧断物块左侧的细绳，若算得下落时间为，由图丙可知，物块加速运动的时间为______；若将手机放在靠近小球的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会______；选填“偏大”、“偏小”或“不变”

仅改变小球实验前离地高度，测量不同高度下物块加速运动时间，作出图像如图丁所示，由图像可求得斜率为，若小球的质量为，物块质量为，重力加速度大小为，则物块与木板间的动摩擦因数______。用字母、、、表示
 

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14.  空气栓塞指的是在输液或输血过程中，空气进入机体内静脉，直至心脏，引起血液循环障碍的现象。当人体心脏中的气体体积超过就会造成严重的空气栓塞，需进行紧急抢救。某次给病人输液时由于监护失误导致部分空气进入到心脏部位，形成的空气泡随着心脏搏动体积不断变化，体积最大时达到。该病人心脏处的血压为，空气泡在心脏所受压强等于大气压强和血压之和，已知大气压强，病人的体温稳定保持不变。

求进入到心脏部位的空气泡的体积最大值与最小值之比；

因这次进入心脏的气体较多，该病人需送高压氧舱进行加压急救。该病人送入高压氧舱后变得比较虚弱，其体内心脏处血压变为，为了安全需把心脏处的空气泡控制在以下，求该高压氧舱的压强至少为多少？

15.  某质谱仪的原理如图，速度选择器两板间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为，方向由上板指向下板；磁感应强度为，方向垂直于纸面。速度选择器右边区域存在垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，接收器安放在半径为、圆心为的圆形轨道上，、、、在同一直线上，与的夹角为。若带电粒子恰能从点沿直线运动到点，再进入圆形磁场中，不计粒子的重力，求：

匀强磁场的方向以及速度选择器中粒子的速度大小；

、两种粒子比荷的比值，它们均沿直线进入圆形磁场区域，若接收器在处接收到粒子，则与的夹角为多大时，接收器可接收到粒子？

16.  如图所示，空间中存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为的足够长绝缘木板静置在光滑水平面上，时刻，质量为、带电量为的小物块以某一初速度从木板左侧滑上，小物块与木板间的动摩擦因数为、木板达到匀速运动状态后，与右侧一固定弹性挡板碰撞，木板与挡板碰撞后速度大小不变，方向相反。已知重力加速度为。

若小物块初速度，求时刻木板的加速度大小；

若小物块初速度，求最终小物块与木板间摩擦而产生的总热量；

若小物块初速度，写出最终小物块与木板间因摩擦而产生的总热量与的关系式。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】略
 

2.【答案】 

【解析】略
 

3.【答案】 

【解析】略
 

4.【答案】 

【解析】略
 

5.【答案】 

【解析】

【分析】

光线垂直界面入射时，光线的传播方向不变，光从玻璃射入空气中时，折射角大于入射角，光从空气射入玻璃中时，折射角小于入射角。

本题主要考查了光的折射，注意画出图像，难度一般，基础题。

【解答】

光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃砖中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从出来的折射光线会向下偏折，在图中虚线的下部；

光从空气中斜射入中时，折射角小于入射角此时的折射角等于中的入射角，故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的可能是光线，如图所示：

故选C。

6.【答案】 

【解析】解：静止时，弹簧下端的指针指直尺上某一位置，标记为，此时重力与弹簧弹力等大反向，处于平衡状态，所以指针指到刻度时，说明电梯处于静止或者匀速直线运动状态，故A错误；若电梯匀速上升，针指到刻度；若电梯加速上升，重物处于超重，指针指在刻线以下；若电梯减速上升，重物处于失重，指针指在刻线以上，故C错误；若规定竖直向上为正方向，设稳定时弹簧长度的读数为，根据牛顿第二定律有，可得  ，可知各刻度对应加速度的值是均匀的，若改变重物的质量，则各刻度对应的加速度值要发生变化。
 

7.【答案】 

【解析】解：

A.运动员开始一段时间只受到重力作用，做自由落体运动，之后受到重力和弹性蹦床的弹力作用，根据牛顿第二定律，有弹性床对运动员的弹力逐渐变大，运动员的速度逐渐减小，所以运动员做加速度减小的加速运动，当弹性床的弹力大于运动员的重力之后，合力向上，根据牛顿第二定律可知运动员做加速度增大的减速运动，因为速度时间图像的斜率表示加速度，A正确；

B.从自由下落到  ，和从  到最低点，两阶段的速度变化量的大小相等，则图与坐标轴围成的面积相等，故B错误；

C.自由下落阶段对运动员分析，根据动能定理，有  即接触弹性床之前，动能增加与下落距离成正比，图像为倾斜直线；接触弹性床之后到弹力等于重力之前，运动员依然做加速运动，所以动能继续增大，图像为向上斜率变小的曲线，之后，弹力大于重力后动能减少，C错误；

D.运动员在接触到弹性床之前，机械能守恒，接触弹性床之后，由于弹性床对运动员做负功，所以运动员的机械能减少，D错误。

8.【答案】 

【解析】略
 

9.【答案】 

【解析】略
 

10.【答案】 

【解析】略
 

11.【答案】 

【解析】

【分析】

磁场的叠加遵从平行四边形定则
考查学生对矢量运算平行四边形定则的理解．在一个情境中，提供信息，要学生提取信息，运用学过的知识进行分析和解决问题．培养学生的科学思维素养．

【解答】

A.根据安培定则判断通电直导线产生的磁场方向可知，导线在竖直方向上没有分量，在水平方向有沿  轴正方向的分量。则导线在初始状态产生的磁场沿  轴负方向。导线电流方向垂直纸面向外。故A正确；

B.根据安培定则可知，导线在  轴正方向处有垂直纸面向外的电流或者在  轴负方向处有垂直纸面里的电流。故B错误；

C.磁感应强度为矢量，根据三角形法则可知中心处的磁感应强度先变大后变小，在  时，两导线产生磁感应强度方向一致，合磁感应强度值最大。故C正确；

D.  时，导线产生的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外，但导线产生的磁场沿  轴正方向。故中心处的磁感应强度方向在  轴与第四象限角平分线之间。故D错误。

故选 AC。

12.【答案】          较小 

【解析】解：

根据题意可知，保持电阻箱示数不变，将  切换到，由于和  串联，所以通过  的电流  ，  两端的电压为  ，所以 

根据闭合电路欧姆定律    整理得： 

图线的截距为  ，所以电动势；斜率 

代入数据解得： 

接时可将  等效成电源内阻，接时则  为等效电源内阻，内阻越大，路端电压变化越大。

13.【答案】     偏大   

【解析】解：

分度值是，则需要估读到下一位。应该测量小球的下边缘。

由图丙可知，、两球落地时间差为，球先下落，时间短，则球下落时间 

若将手机放在靠近小球的地面上测量物块加速运动的时间，测量时间为、落地时间差和落地后声音传过来时间之和，故测量结果偏大。

物块和小球一起做匀加速直线运动，由匀变速直线运动位移时间关系有 

由牛顿第二定律有  ，整理可得 

结合  图像可得  ，解得 

14.【答案】解：

  ；

进入到心脏部位的空气泡的压强的最小值为 

压强的最大值为 

空气发生等温变化 

解得空气泡体积的最大值与最小值之比为 

进入高压舱后，空气泡发生等温变化，有 

解得   则该高压氧舱的压强至少

【解析】见答案
分析空气泡的最小压强、最大压强，根据玻意耳定律计算体积最大值和最小值之比。
送入高压氧舱后，空气泡发生等温变化，根据玻意耳定律列式分析。
此题考查了气体实验定律的综合应用，解题的关键是明确理想气体的参数，根据玻意耳定律分析。
 

15.【答案】解：

垂直于纸面向里，  ； 

假设粒子带正电，受到的电场力方向向下，则受到的洛伦兹力方向竖直向上，由此可知磁场方向垂直于纸面向里

由受力平衡得    解得粒子的速度大小 

当  时，粒子的轨迹如图甲

由几何关系知粒子的运动半径   由洛伦兹力提供向心力 

解得    同理   由题意得    故 

粒子的轨迹如图乙，由几何关系得： 

故，即 

【解析】见答案
根据带电粒子在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡分析；
根据带电粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力求出半径；再结合几何关系分析与的夹角为多大时，接收器可接收到粒子。
解答本题的关键是知道带电粒子在速度选择器中的速度均相同，在磁场中由洛伦兹力提供向心力。
 

16.【答案】解：

时刻，对木板由牛顿运动定律得   得 

木板长度足够，即在木板与挡板碰撞前能与小物块共速

由系统动量守恒有 

木板与挡板碰撞后速度等大反向，设其能与小物块共速

由系统动量守恒有 

得  ， 

此时小物块所受洛伦兹力竖直向上，且  ，即尚存在压力，假设成立

因摩擦产生的热量为    得 

若速度大小可调，则当初速度达到一定情况时，当小物块反向时，可能使小物块与木板间的压力为零，此时则有 

代入中得到的  ，可得  ，即

若  ，则    得 

若，则小滑块固定获得  的末速度，根据

得 

【解析】见答案