湖南省婁底市開源中學2022年度高三物理測試題含解析一、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）如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是(

)A．玻爾理論也能很好地解釋復雜原子的光譜B．玻爾理論認為原子的能量是連續的，電子的軌道半徑是不連續的C．大量處在n＝2能級的氫原子可以被2.00eV的電子碰撞而發生躍遷D．當氫原子從n＝2的狀態躍遷到n＝3的狀態時，輻射出1.87eV的光子參考答案：C2.傳送帶與水平方向的夾角為，如圖所示，將質量為m的物體放在傳送帶上，隨傳送帶一起向下以加速度a勻加速直線運動，則

A．小物體受到的支持力與靜摩擦力的合力等于mg

B．小物體受到的靜摩擦力的方向一定沿傳送帶向下，大小是ma

C．小物塊受到的靜摩擦力的大小可能等于mgsin

D．小物塊受到的重力和靜摩擦力的合力的方向一定沿皮帶方向向下參考答案：C3.（單選）如圖所示，用一根輕彈簧懸掛一個物體，從彈簧處于原長位置將物體由靜止釋放，在物體向下運動過程中，以下說法正確的是（）A．物體的速度不斷增大B．物體的加速度不斷增大C．物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大D．物體的動能與重力勢能之和保持不變參考答案：考點：牛頓第二定律；胡克定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：分析物體釋放過程中受力，根據胡克定律分析彈力如何變化，確定合力如何變化，根據牛頓第二定律判斷加速度如何變化．根據系統的機械能守恒分析物體的動能與彈簧的彈性勢能之和、動能與重力勢能之和如何變化．解答：解：A、B物體釋放過程中，受到重力和彈簧向上的拉力，彈簧的拉力先小于重力，物體的合力向下，與速度同向，物體的速度不斷增大，根據牛頓第二定律得知，加速度不斷減小；后來彈簧的拉力大于重力，合力向上，與速度反向，物體速度減小，加速度增大．故速度先增大后減小，加速度先減小后反向增大．故AB錯誤．C、D由于只有重力和彈簧的彈力做功，系統的機械能守恒，則知：物體的重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變，隨著物體向下運動，其重力勢能減小，彈簧的彈性勢能增大，則物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大，物體的動能與重力勢能之和減小．故C正確，D錯誤．故選C點評：本題關鍵從兩個角度分析：一是力的角度，抓住彈簧的彈力可變性，分析物體的運動情況；二是從能量的角度分析系統能量的變化情況．4.如圖所示，電源電動勢E＝3V，內阻不計，R1、R2、R3為定值電阻，阻值分別為1Ω、0.5Ω、9Ω、R4、R5為電阻箱，最大阻值均為99.9Ω，右側豎直放置一個電容為1.5×10﹣3μF的理想平行板電容器，電容器板長0.2m，板間距為0.125m。一帶電粒子以0.8m/s的速度沿平行板中線進入，恰好勻速通過，不計空氣阻力，此時R4、R5阻值分別為1.8Ω、1Ω．下列說法正確的是（）A.此粒子帶正電B.帶電粒子勻速穿過電容器時，電容器電荷量為3×10﹣9CC.欲使粒子向上偏轉但又不打到電容器的上板，R4阻值不得超過5.7ΩD.欲使粒子向下偏轉但又不打到電容器的下板，R4阻值不得低于l.4Ω參考答案：BC【詳解】A．上極板與電源的正極相連，極板間電場方向向下，粒子所受的電場力方向向上，故粒子帶負電，故A錯誤；B．電容器與R2、R3、R4這部分電路并聯，當粒子勻速穿過電容器時，R2、R3、R4這部分電路的總電阻為2Ω，根據串聯電路分壓特點可得這部分的電壓U0═2V，電容器的電荷量為Q0＝CU0＝1.5×10﹣9×2C＝3×10﹣9C，故B正確；C．當粒子勻速穿過電容器時，有qE0＝mg，粒子在電容器中的運動時間。當粒子向上偏轉且剛好經過上極板最右端時，在豎直方向上，有，解得：a＝2m/s2．由牛頓第二定律得qE1﹣mg＝ma，可得，并可得，由此得R2、R3、R4這部分電路總電壓U1＝2.4V，R1的電壓UR1＝E﹣U1＝0.6V，電流，可得R2、R3、R4這部分電路總電阻，由，由此算出R4≈5.7Ω，所以欲使粒子向上偏轉但又不打到電容器的上板，R4阻值不得超過5.7Ω，故C正確；D．同理，粒子經過下極板最右端時的加速度a＝2m/s2．電容器極板間電壓U2＝1.6V，解得：R4≈0.69Ω，故D錯誤。5.如圖所示，在U-I圖線上a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態，b點α=β，則下列說法中正確的是（）

A．在b點時電源有最大輸出功率

B．在b點時電源的總功率最大C．從a→b時β角越大，電源的總功率和輸出功率都將增大D．從b→c時β角越大，電源的總功率和輸出功率都將減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子的能級圖如圖所示.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能發出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產生的光電子的最大初動能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發生光電效應的條件是當光子能量大于逸出功，根據光電效應方程求出光電子的最大初動能．【詳解】一群處于n=4能級的氫原子向基態躍遷時，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據光電效應方程知，光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點睛】解決本題的關鍵掌握光電效應的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規律，注意最大初動能與入射頻率的不成正比，但是線性關系．7.兩個傾角相同的滑桿上分別套A、B兩圓環，兩環上分別用細線懸吊著兩物體C、D，如圖所示，當它們都沿滑桿一起向下滑動時，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下，則（

）A.A環與桿無摩擦力B.B環與桿無摩擦力C.A環做的是勻速運動D.B環做的是勻速運動參考答案：AD【詳解】AC.假設A環與桿間的摩擦力為f，對A環受力分析，受重力、拉力、支持力、沿桿向上的摩擦力f，如圖，根據牛頓第二定律，有mAgsinθ-f=mAa對C，據牛頓第二定律有mCgsinθ=mCa聯立解得：f=0a=gsinθ故A正確，C錯誤；BD.對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運動，合力與速度在一條直線上或者合力為零，故合力只能為零，物體做勻速運動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運動，合力為零，故必有沿桿向上的摩擦力。故B錯誤，D正確。8.(4分)陰極射線是從陰極射線管的陰極發出的高速運動的粒子流，這些微觀粒子是＿＿＿＿＿．若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場，陰極射線將＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏轉．參考答案：答案：電子，向下9.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

120010.如圖所示，質量均為0.1kg的帶等量同種電荷的小球A、B，現被絕緣細線懸掛在O點，懸線長均為10cm．平衡時，OA懸線處于豎直方向，A球倚于絕緣墻上，而B球卻偏離豎直方向60°，此時A球對B球的庫侖力為1N．若由于漏電B球逐漸擺下，則懸掛A球的細繩拉力將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．參考答案：考點：庫侖定律．分析：對B球受力分析，根據共點力平衡條件列式求解庫侖力和細線的拉力；先對B球受力分析求解拉力；再對AB球整體受力分析，根據平衡條件列式求解細線對A球拉力的變化情況．解答：解：對B球受力分析，受重力、拉力和庫侖力，如圖所示：結合幾何關系可知圖中的力三角形是等邊三角形，故：庫侖力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏電后，先對B球分析，如圖所示：根據平衡條件，有：T=mg再對AB球整體，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ變小，故T′變大；故答案為：1，變大．點評：本題關鍵是靈活選擇研究對象，根據共點力平衡條件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不難．11.（6分）用多用電表的歐姆檔測電阻，若表盤的中間刻度為15，在測量某電阻時，指針所指的刻度為180，此時選擇開關處在×10的倍率，則該電阻的阻值約為Ｒ＝＿＿＿＿Ω；為了測得更準確的阻值，應將選擇開關換到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再進行測量。參考答案：

答案：1800，100，歐姆調零12.有兩顆人造地球衛星，它們的質量之比m1:m2=1:2，它們運行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

13.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：(1)該同學在實驗前準備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結果保留三位有效數字）(3)在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據實驗數據作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數點間時間間隔T=0.1s；根據△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當小車的質量遠大于砂和小砂桶質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大小；隨著砂和小砂桶質量增大，細線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現較大誤差，圖象會產生偏折現象．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管的N、S極，并標出電源的正、負極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.（簡答）質量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當速度達到1m/s2將質量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數μ=0.2,物塊可視為質點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當兩物體達速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導軌，O是它們的交點且接觸良好。兩導軌處在同一水平面內，并置于有理想邊界的勻強磁場中（圖中經過O點的虛線即為磁場的左邊界）。質量為m的導體棒ab與導軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導軌以速度v0向左勻速運動。已知在導體棒運動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內。磁感應強度大小為B，方向如圖。當導體棒運動到O點時，彈簧恰好處于原長，導軌和導體棒單位長度的電阻均為r，已知彈簧的彈力與形變量成正比，即F＝kx，k為彈簧的勁度系數）求：（1）導體棒ab第一次經過O點前，通過它的電流大小；（2）彈簧的勁度系數k；（3）從導體棒第一次經過O點開始直到它靜止的過程中，導體棒ab中產生的熱量。參考答案：解析：（1）設ab棒在導軌之間的長度為l，由歐姆定律得

（3分）

（2）設O點到ab棒距離為x，設ab棒的有效長度

（2分）

（3）裸導線最終只能靜止于O點，故其動能全部轉化為焦耳熱，即

（2分）17.在x軸上有兩個點電荷q1和q2（q1在q2的左邊），電勢隨x的變化關系如圖所示．當x=x0時，電勢為零，當x=x1時電勢有最小值，φ=﹣φ0．點電荷產生的電勢公式為．求（1）兩個電荷q1和q2的正負和位置；（2）兩個電荷的比值．參考答案：考點：電場強度．分析：根據順著電場線方向電勢降低，確定出兩電荷的電性．由圖知當x=x0時，電勢為零，由電場的疊加原理求出兩電荷的位置，并求解兩個電荷的比值．解答：解：由圖知：x從0到∞，電勢先降低后升高再降低，則知q2是正電荷，在x軸上坐標原點；q1是負電荷，在x軸的負方向上．設坐標為x，由圖得：；聯立方程解得