廣東省廣州市增城市派潭中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省廣州市增城市派潭中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析一、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.（單選）有一質(zhì)點從x軸的坐標原點開始沿x軸做直線運動，其速度隨時間變化的圖象如圖所示，下列四個選項中a表示質(zhì)點運動的加速度，x表示質(zhì)點的位移，其中正確的是（）A．B．C．D．參考答案：解：A、0﹣1s時間內(nèi)物體的加速度為：a===2m/s2，同理可得1﹣2s內(nèi)加速度為﹣2m/s2，2﹣3s內(nèi)加速度為﹣3m/s2，3﹣4s內(nèi)加速度為3m/s2，故A錯誤，B正確；C、位移時間圖線的斜率表示速度，物體做變速運動的是位移時間圖線應(yīng)該是曲線，不是直線，故CD均錯誤；故選：B．2.如圖所示，輕彈簧的一端與物塊P相連，另一端固定在木板上，先將木板水平放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)．緩慢抬起木板的右端，使傾角逐漸增大，直至物塊P剛要沿木板向下滑動，在這個過程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化情況是（

）A．先減小后增大B．先增大后減小C．一直增大D．保持不變參考答案：A3.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD。下列說法中正確的是（

）A．電勢差UCD僅與材料有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差UCD<oC．僅增大磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平參考答案：BC4.（單選）如圖所示的電路中，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開S,下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖像中，正確的是參考答案：B5.繩系衛(wèi)星是由一根繩索拴在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運行。如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運動時（繩長不可忽略），下列說法正確的是A．繩系衛(wèi)星在航天器的正上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大

D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強與熱力學溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比7.（1）如圖為一個小球做自由落體運動時的頻閃照片，它是每隔1/30s的時間拍攝的。從某個稍大些的位置間隔開始測量，照片上邊的數(shù)字表示的是這些相鄰間隔的序號，下邊的數(shù)值是用刻度尺測出的其中兩個間隔的長度。根據(jù)所給的兩個數(shù)據(jù)，則可以求出間隔3的長度約為

cm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）已知游標卡尺的主尺最小分度為1mm，游標尺上有10個小的等分刻度，它的總長等于9mm，用這個游標尺測得某物體長度為2.37cm。則這時是游標尺上的第

條刻度線與主尺上的第

條刻度線對齊。參考答案：8.如圖所示的邏輯電路由一個“________”門和一個“非”門組合而成；當輸入端“A=1”、“B=0”時，輸出端“Z=______”。參考答案：

答案：或9.物體做勻加速直線運動，在時間T內(nèi)通過位移x1到達A點，接著在時間T內(nèi)又通過位移x2到達B點，則物體在A點速度大小為

．在B點的速度大小為

參考答案：10.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應(yīng)過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；11.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點，相距30m，各自的振動圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)12.小球A以初速度v-0做豎直上拋運動,上升的最大高度為H。小球B以初速度v-0沿著足夠長的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿著光滑的圓軌道（O為圓軌道的圓心，圓軌道的半徑為R，且R<H）從最低點上滑，如圖所示。則B、C兩球上升的最大高度與H的關(guān)系為__________。

參考答案：13.如圖所示是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖.使用時，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動，把涂料均勻地粉刷到墻上.撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，該過程中撐竿對涂料滾的推力將

，涂料滾對墻壁的壓力將

.（填：“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學用靈敏電流計改裝多用電表，如圖所示為其設(shè)計的電路原理圖，已知靈敏電流計G的滿偏電流為Ig=3.00mA，內(nèi)阻Rg=100Ω（以下問題中計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）．（1）圖中表筆A應(yīng)為

（填“紅”或“黑”）表筆；（2）若開關(guān)S1閉合，S2接位置1時，該電表被改裝成量程為0.30A的電流表，則電阻R1應(yīng)為

Ω；開關(guān)S1斷開，S2接位置3時，該電表被改裝成量程為3.00V的電壓表，則電阻R3應(yīng)為

Ω；（3）若電源電動勢為1.50V，當開關(guān)S1斷開，S2接位置2時，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)電阻R2進行歐姆調(diào)零，之后在兩表筆之間接一待測電阻，若電流表半偏，則該待測電阻為

Ω；當開關(guān)S1閉合，S2接位置2時，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)電阻R2進行歐姆調(diào)零，之后再兩表筆之間接一待測電阻，若表頭示數(shù)為0.90mA，則該待測電阻為

Ω．參考答案：（1）紅；（2）1.01；900；（3）500；11.67．【考點】把電流表改裝成電壓表；用多用電表測電阻．【分析】（1）多用電表的紅表筆接內(nèi)置電源的負極，黑表筆接內(nèi)置電源的正極，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷；（2）把電流表量程擴大需要并聯(lián)一個電阻，把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以求出電阻阻值；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，聯(lián)立方程即可求解．【解答】解：（1）多用電表的紅表筆接內(nèi)置電源的負極，黑表筆接內(nèi)置電源的正極，由圖示可知，圖中表筆A應(yīng)為紅表筆，（2）開關(guān)S1閉合，S2接位置1時，電流計量程擴大，則并聯(lián)的電阻R1===1.01Ω，開關(guān)S1斷開，S2接位置3時，改裝成電壓表，則串聯(lián)的電阻R3=，（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，，解得：Rx=500Ω，當開關(guān)S1閉合，S2接位置2時，滿偏電流為Ig′=0.3A，表頭示數(shù)為0.90mA時，實際電流為I′=，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，I′=，解得：Rx′=11.67Ω故答案為：（1）紅；（2）1.01；900；（3）500；11.67．15.（6分）如圖所示，在“有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件”實驗中，調(diào)節(jié)力矩盤使其平衡，彈簧秤的讀數(shù)為

N。此時力矩盤除受到鉤碼作用力F1、F2、F3和彈簧拉力F4外，主要還受到

力和

力的作用。如果每個鉤碼的質(zhì)量均為0.1kg，盤上各圓半徑分別是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），則F2的力矩是

N·s，有同學在做實驗時，發(fā)現(xiàn)順時針力矩之和與逆時針力矩之和存在較大差距，檢查發(fā)現(xiàn)讀數(shù)和計算均無差錯，請指出造成這種差距的一個可能原因，并提出簡單的檢驗方法（如圖所示，將答案填在下表空格中），

可能原因檢驗方法例力矩盤面沒有調(diào)整到豎直用一根細線掛一鉤碼靠近力矩盤面，如果細線與力矩盤面間存在一個小的夾角，說明力矩盤不豎直答

參考答案：答案：1.9（1.8～2.0均可）

重

支持

0.1

可能原因檢驗方法答輪軸摩擦力太在安裝力矩盤后，輕輕轉(zhuǎn)動盤面，如果盤面轉(zhuǎn)動很快停止，說明摩擦力太大或力矩盤重心沒有在中心安裝力矩盤后，在盤的最低端做一個標志，輕輕轉(zhuǎn)動盤面，如果標志始終停在最低端，說明重心在這個標志和中心之間四、計算題：本題共3小題，共計47分16.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對應(yīng)：，其中c為真空中光速。（1）已知某單色光的頻率為ν，波長為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動量的定義：動量=質(zhì)量×速度，推導該單色光光子的動量。（2）光照射到物體表面時，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”，用I表示。

一臺發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當該激光束垂直照射到某物體表面時，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式。（3）設(shè)想利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力，將太陽系中的探測器送到太陽系以外，這就需要為探測器制作一個很大的光帆，以使太陽光對光帆的壓力超過太陽對探測器的引力，不考慮行星對探測器的引力。一個質(zhì)量為m的探測器，正在朝遠離太陽的方向運動。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M，太陽單位時間輻射的總能量為P。設(shè)帆面始終與太陽光垂直，且光帆能將太陽光一半反射，一半吸收。試估算該探測器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。參考答案：（1）光子的能量

〖2分〗光子的動量

〖2分〗可得

〖2分〗（2）一小段時間Δt內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)

〖1分〗光照射物體表面，由動量定理

〖2分〗產(chǎn)生的光壓

〖1分〗解得

〖2分〗（3）由（2）同理可知，當光一半被反射一半被吸收時，產(chǎn)生的光壓

〖2分〗

距太陽為r處光帆受到的光壓

〖2分〗太陽光對光帆的壓力需超過太陽對探測器的引力

〖2分〗解得

〖2分〗17.如圖甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長為L的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示，電壓的大小為U0，周期為T0。在t=0時刻將一個質(zhì)量為m、電荷量為－q(q>0)的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在t=時刻通過S2垂直于邊界進入右側(cè)磁場區(qū)。(不計粒子重力，不考慮極板外的電場)(1)求粒子到達S2時的速度大小v(2)為使粒子不與極板相撞，求磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)滿足的條件；(3)若已保證了粒子未與極板相撞，為使粒子在t=T0時刻再次到達S1，而再次進入電場被加速，求該過程中粒子在磁場內(nèi)運動的時間和磁感應(yīng)強度的大小。參考答案：（1）（2）B<（3）試題分析：（1）粒子由S1至S2的過程中，根據(jù)動能定理得18.如圖所示，光滑的水