届山东省日照市莒县振兴实验中学高三下一模检验卷物理试题含答案解析.docx

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届山东省日照市莒县振兴实验中学高三下一模检验卷物理试题含答案解析

2022届山东省日照市莒县振兴实验中学高三（下）一模检验卷物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，kg对应h，m对应c）。

新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，正确的是（　　）

A．“克（g）”是国际单位制中的导出单位

B．“电子伏特（eV）”表示的是电势的单位

C．“毫安时（mA·h）”表示的是能量的单位

D．“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为

2．光电管是把光信号转换为电信号的装置。

如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在A、K之间接有电源和电流表。

现用频率为v的光照射在K上，电路中有电流出现。

已知阴极K材料的逸出功为

，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）

A．若只减小光照强度，阴极K上没有光电子逸出

B．若只将电源的极性反接，则电路中一定没有电流

C．从阴极K上逸出的光电子最大初动能为

D．若只换用电动势更大的电源，则电路中电流一定增大

3．如图所示，巡航器绕某星球做圆周运动，其轨道距星球表面高度为星球半径的2倍。

某时刻，一小探测器从巡航器上做减速分离，然后探测器独自绕星球做椭圆运动，轨道近地点可看成是星球表面，假设整个过程中巡航器保持原轨道运行。

取星球表面的重力加速度为g，星球半径为R，不考虑该星球自转的影响，则探测器周期比巡航器周期少了约（     ）

A．

B．

C．

D．

4．“顿牟掇芥”是东汉王充在《论衡·乱龙篇》中记载的摩擦起电现象，意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。

现做如下简化：

在某处固定一个电荷量为Q的带正电的点电荷，在其正下方h处有一个原子。

在点电荷的电场作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l，点电荷与原子之间产生作用力F。

你可能不会求解F，但是你可以通过物理分析进行判断，关于F的表达式，可能正确的是（式中k为静电力常量）（　　）

A．F=0B．

C．

D．

5．如图所示，理想变压器原线圈接有一阻值为R的电阻，理想电压表V1的示数为110V，副线圈匝数为1100匝，接有一个阻值恒为RL的灯泡。

绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V2，其示数为0.20V。

已知RL：

R=4：

1，则原线圈的匝数为（　　）

A．225B．550C．1100D．2200

6．充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。

若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图2虚线

所示。

开始娱乐者所处的面可视为斜面

，与水平方向夹角

。

已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与

垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度

，水平距离

，

在同一水平面上，忽略空气阻力，

，重力加速度

，则（     ）

A．P点到B点的位移为

B．

之间的距离为

C．娱乐者从P点到B点过程中的时间

D．娱乐者从P点到B点过程中的最大速度

二、多选题

7．2021年7月30日，在东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手包揽该项目冠、亚军．平常训练时，蹦床运动员先在蹦床上保持身体竖直，在竖直方向弹跳几下，腾空高度越来越大，以完成后续动作．运动员与蹦床之间的弹力随时间的变化如图所示，不考虑过程中系统机械能的损耗，脚掌蹬床的时间不计，则下列说法正确的是（　　）

A．

时刻人的速度开始减小B．

时刻人重力的功率最大

C．

时刻人的动能大于

时刻动能D．蹦床弹性势能

时刻大于

时刻

8．如图所示，光滑的四分之一圆环AB竖直放置，环上穿有两个用细线连接的小球1和2。

初始时小球2在B点，现给小球1施加一个始终沿小球1所在处切线方向的外力F，使整个系统缓慢上升，直至小球1到达A点，对于该过程下列说法正确的是（　　）

A．细线中拉力逐渐变小B．小球1所受合外力逐渐变小

C．小球2所受的支持力逐渐变大D．外力F逐渐变大

9．霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于189年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过半半导体时，载流子（形成电流的定向移动的带电粒子）发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。

如图所示，当有电流I垂直于磁场方向通过半导体板时，连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转，说明半导体板两侧之间存在电压，这个电压叫做霍尔电压UH。

用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，表格中记录了数据结果。

半导体板的厚度（ab边长），宽度（bc边长）为l0。

后来由于某种原因表格的第一行有些污渍导致有些内容看不清楚了，请你用学过的物理知识并结合表格数据，判断表格中第二列和第三列可能分别是哪个物理量（　　）

第一列（组号）

第二列

第三列

第四列（外加磁场B/T）

第五列（霍尔电压UH/V）

1

2.0×10-4

1.0×10-3

4.0×10-1

1.4×10-2

2

4.0×10-4

3.0×10-3

4.0×10-1

2.1×10-2

3

2.0×10-4

2.0×10-3

3.0×10-1

2.1×10-2

A．第二列为板的宽度l0B．第二列为通入的电流强度I

C．第二列为板的厚度dD．第三列为通入的电流强度I

10．如图甲所示，间距d＝0.30m的两条足够长的平行光滑金属导轨PQ、MN固定在绝缘水平桌面上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B＝0.20T。

导轨左端接有电阻R＝1Ω，质量m＝40g、阻值r＝2Ω的金属杆ab垂直导轨放置。

在水平向右且与金属杆ab垂直的力F的作用下，从静止开始沿导轨做匀加速直线运动。

金属杆ab两端电压U随时间t变化的关系如图乙所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2。

则下列说法正确的是（　　）

A．金属杆ab的加速度大小为5m/s2

B．3s末力F的大小为0.018N

C．0～3s通过电阻R的电量为0.45C

D．0～3s力F的冲量大小为0.6

三、实验题

11．如图所示，是某实验小组用光电计时器测量重力加速度的实验装置图。

实验步骤如下:

A．测量小钢球的直径为d.

B．让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h.

C．将小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间.

D．改变光电门的位置,重复步骤B和C,记录多组h、t的数据。

则：

（1）以高度h为纵坐标，以______为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,得到如图所示的图像是一条经过坐标原点的直线.

（2）根据

（1）中的图像,如果图线的斜率为k,那么，重力加速度的表达式为g=______

（3）在实验中,由于小钢球的直径较大,利用光电门测得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度,这样测量的重力加速度值将_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.

12．理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为0~3V、内阻约为3kΩ的电压表阻值。

实验室备有以下器材：

A．待测电压表

：

量程为3V、内阻约为3kΩ

B．电压表

：

量程为6V、内阻约为6kΩ

C．滑动变阻器

：

最大值20Ω、额定电流1A

D．电阻箱

E.电源：

电动势E为6V，内阻r约1Ω

F.开关S、导线若干

（1）请在图1的方框中画出实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应符号标注）。

（）

（2）根据电路图，在图2的实物图上连线。

（）

（3）调节电阻箱的阻值，使得电压表

、

的读数合理，若电压表

的读数为

，电压表

的读数为

，电阻箱的读数为

，则

的表达式为

____________。

（4）在正确连接电路后，闭合开关S，不断的调节变阻器

滑片位置，记录多组电压表

、

示数，作出

图线如图3所示。

若

，由图线上的数据可以得到

______Ω。

四、解答题

13．如图（a），在光滑水平面上放置一木板A，在A上放置物块B，A和B的质量均为m=1kg。

A与B之间的动摩擦因数

，t=0时刻起，对A施加沿水平方向的力，A和B由静止开始运动。

取水平向右为正方向，B相对于A的速度用vBA=vB-vA表示，其中vA和vB分别为A和B相对水平面的速度。

在0~2s时间内，对速度vBA随时间t变化的关系如图（b）所示。

运动过程中B始终未脱离A，重力加速度取g=10m/s2。

求：

（1）0~2s时间内，B相对水平面的位移；

（2）t=2s时刻，A相对水平面的速度。

14．有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器，其工作原理如图所示。

空间中充满竖直向下的匀强电场，一束质量为m、电量为-q（q>0）的粒子以不同的速率从P点沿某竖直平面内的PQ方向发射，沿直线飞行到Q点时进入有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于该竖直平面，PQ=4l。

若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，且其它速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在PT上的NM范围内，PM=8l，PN=6l，若重力加速度大小为g，求：

（1）电场强度的大小；

（2）粒子速度大小的范围。

15．如图所示，两端开口内壁光滑的绝热气缸竖直固定放置在桌面上，气缸下端不密封。

质量分别为m和2m的活塞A和B之间封闭了一定质量的理想气体。

两活塞在劲度系数为k的轻质弹簧拉力作用下处于平衡状态。

活塞A、B的面积分别为S和2S，缸内气体温度为T1，大气压强为

，重力加速度为g。

（1）求弹簧的形变量；

（2）现通过电阻丝对缸内气体缓慢加热，同时固定活塞A，当缸内气体温度为T2时，弹簧恰好恢复到原长，求此时缸内气体的体积。

16．如图所示，透明棱镜截面为一矩形，

长为a，矩形轴线上的O点有一点光源，同时发出a、b两束光线，其中光线b沿矩形的轴线射向

界面上的F点，光线a与b成

夹角，光线a射向

界面上的E点，并刚好发生全反射，已知光在真空中的速度为c，

，求：

（1）棱镜对光线的折射率；

（2）两束光线到达交点的时间差。

参考答案：

1．D

【解析】

【详解】

A．“克（g）”是质量的单位，但不是国际制单位，故A错误；

B．由

可知“电子伏特（eV）”表示的是能量的单位，故B错误；

C．由

可知“毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位，故C错误；

D．由万有引力公式

又

联立可得

可知“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为

，故D正确。

故选D。

2．C

【解析】

【详解】

A．光电子能否逸出与入射光频率有关，与光强无关，A错误；

B．将电源极性反接，在光电管两段电压小于遏止电压的情况下，仍能发生光电效应，电路中仍能有电流，B错误；

C．由光电效应方程可知

C正确；

D．若在没有更换电源时电路中的电流已经达到饱和光电流，则即使换电动势更大的电源电路中的电流也不会增大，D错误。

故选C。

3．A

【解析】

【详解】

设巡航器在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕星球做圆周运动，所以应用牛顿第二定律有

，r=3R

解得

在星球表面的物体所受重力近似等于万有引力，有

所以有

设探测器在小椭圆轨道运行的周期是T1，对探测器和巡航器依据开普勒第三定律分别有

，

，

联立解得

故选A。

4．D

【解析】

【详解】

由题意可知

ABC错误，D正确。

故选D。

5．B

【解析】

【详解】

设副线圈两端电压为

，根据理想变压器线圈两端电压之比为线圈匝数之比可知，副线圈与单匝线圈之间满足

解得副线圈输入电压为

设副线圈中电流为

，则

原线圈电流

根据电流与匝数的比例关系，有

代入RL：

R=4：

1，可解得原线圈匝数为

故B正确，ACD错误。

故选B。

6．B

【解析】

【详解】

D．由O点到B点过程，由

可得

可知人的水平分速度为

从O到B过程，由竖直方向

可得到B点竖直方向的速度

所以到B点速度

因此运动到B点速度最大为

，D错误；

C．从P点到O点的运动可视为从O点平抛到P点的逆过程

P点竖直方向速度

从P到O时间

从O到B时间0.8s，知从P点到B点过程中的时间

C错误；

A．P点距离O点的高度为

P点距离B点的高度为

P点距离B点的水平距离为

P点距离B点的位移为

A错误；

B．由选项A可知，P点距离B点的高度为

则AP间水平距离为

，xAP=3.2m

P点距离B点的水平距离为

则AB之间的距离为0.4m，B正确。

故选B。

7．CD

【解析】

【详解】

A．

时刻人刚与蹦床接触，向上的弹力小于重力，人仍然加速，故A错误；

B．到达蹦床最低位置，速度最小，根据

可知重力的功率最小，故B错误；

C．

时刻和

时刻均为刚接触蹦床，期间经过人体生物能转化为系统机械能的过程，系统机械能增加，而这里即是动能增加，故C正确；

D．

时刻比

时刻处于更低，形变量更大，所以蹦床弹性势能更大，故D正确。

故选CD。

8．AC

【解析】

【详解】

AC．设两球分别到达P、Q位置时的受力如图所示

依题意对小球2

其中

不变、

变小、

变大，所以T变小，

变大，故AC正确；

D．对小球1

其中

不变，

减小，故而F减小，故D错误；

B．因为整个系统缓慢运动，所以小球1所受合外力一直为零，故B错误。

故选AC。

9．CD

【解析】

【详解】

带电粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下向前、后表面偏转，在前、后表面形成电压，稳定后，后续的带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下，处于平衡

根据电流微观表达式可知

解得

分析表格数据可知，第1、3次实验时，霍尔电压值增大，外加磁场减小，第二列不变，只有第三列的数值增大时，才能得到的霍尔电压增大，则第三列应该是电流强度I，第1、2次实验时，霍尔电压值为1.5倍，外加磁场相同，电流强度I为3倍，则板的厚度d应为2倍，即第二列为板的厚度d。

故选CD。

10．AC

【解析】

【详解】

A．金属杆ab的运动速度为

感应电动势为

通过电阻R的电流

金属杆ab两端的电压为

由图乙可得

，

联立解得

故A正确；

B．在3s末，通过金属杆ab的电流为

所受安培力大小为

由牛顿第二定律得

联立解得

故B错误；

C．0~3s金属杆ab运动的距离

由法拉第电磁感应定律得

由闭合电路的欧姆定律得

0~3s通过电阻R的电量为

联立解得

故C正确；

D．3s末金属杆ab的速度为

由动量定理得

即

解得0~3s力F的冲量大小为

故D错误。

故选AC。

11．    

    小于

【解析】

【详解】

解：

（1）[1]将小钢球由静止释放，让小钢球自由下落，有速度位移公式可得

又

可得

以高度h为纵坐标，以

为横坐标。

（2）[2]如果图线的斜率为k，则有

那么，重力加速度的表达式为

（3）[3]在实验中，由于小钢球的直径较大,测得的速度是小钢球通过光电门的平均速度，因为匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可小于中间位置的瞬时速度，这样测量的重力加速度值将小于真实值。

12．    

    2800.0

【解析】

【详解】

（1）[1]将电阻箱与待测电压表

串联后与电压表

并联，为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示

（2）[2]对照电路图连接实物图，如图所示

（3）[3]根据串并联规律可得

解得

（4）[4]根据（3）解析中的表达式可知，对应

图线的斜率为

解得

13．

（1）3.5m；

（2）0

【解析】

【详解】

（1）由图（b）可知，在0~2s内，B与A存在相对速度，故可知此时B受到A给其的滑动摩擦力，B的加速度大小为

在0~1.5s内，vBA小于0，此时B相对于水平面做匀加速运动，在1.5~2s内，vBA大于0，此时B相对于水平面做匀减速运动，可得在0~1.5s内，B的位移为

在1.5s时B的速度为

在1.5~2s内，B的位移为

0~2s时间内，B相对水平面的位移为

（2）由

（1）可得在2s时B的速度为

由图（b）可知，2s时

则

14．

（1）

；

（2）

【解析】

【详解】

（1）带电粒子沿PQ直线运动，说明重力和电场力二力平衡，由平衡条件可知

qE=mg

解得

（2）进入磁场的速度方向沿PQ直线，说明圆心在过Q点垂直PQ的垂线上，若速度最大粒子在最终垂直于PT打到M点之前都在磁场内运动，说明圆心在PT上，所以圆心是垂直PQ的直线与PT的交点A，设最大速度为v1，做圆周运动的半径为R。

如图所示

由几何关系可知

解得

由几何关系

可得

∠QAP=53°

带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

解得带电粒子最大速度为

设最小速度为v2，做圆周运动的半径为r。

圆心在C点，因为三角形是AQM是等腰三角形，过C点作CD平行于PT交QM于D，由几何关系可知

CQ=CD

所以最小速度的带电粒子刚好从D点离开磁场。

半径是CQ，过D点用DK平行于QA交PT于K，在直角三角形NDK中，由几何关系可知

解得

带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供

解得带电粒子最大速度为

所以带电粒子的速度范围为

15．

（1）

；

（2）

【解析】

【详解】

（1）设未加热前缸内气体压强为

，对活塞A、B整体根据平衡条件可得

对活塞A单独根据平衡条件可得

解得

（2）设弹簧恢复原长时缸内气体的压强为

，对活塞B根据平衡条件可得

解得

设此时缸内气体的体积为V2，由理想气体状态方程得

解得

16．

（1）

；

（2）

【解析】

【详解】

（1）光路如图所示

由几何关系可得棱镜对光线的折射率

（2）光在棱镜中的传播速度为

由几何关系可得

OE=a

两束光线到达交点的时间差