精品解析：江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校2021-2022学年高三下学期期初考试物理试卷

扬大附中东部分校2021—2022学年度第二学期期初检测 高三物理试题 （总分100分 时间75分钟） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 B. 法拉第首先提出了“场”概念，“场”是物质的存在形式之一 C. 根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁会产生频率连续的光谱 D. （铋核）的β衰变方程为 2. 北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度，与同步卫星相比，下列物理量中，中圆轨道卫星较小的是（　　） A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 3. 医用氧气钢瓶的容积，室内常温下充装氧气后，氧气钢瓶内部压强，释放氧气时瓶内压强不能低于。病人一般在室内常温下吸氧时，每分钟需要消耗下氧气，室内常温下，一瓶氧气能供一个病人吸氧的最长时间为（　　） A. 23小时 B. 33.5小时 C. 46小时 D. 80小时 4. 某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，节点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点，实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流表有示数，下列说法中不正确的是（　　） A. 若换用紫光照射光电管，则电流表的示数一定增大 B. 若增大绿光的光照强度，则电流表的示数一定增大 C. 若将滑动触头P向右滑动，则电流表的示数可能先增大后不变 D. 若将滑动触头P向左滑动，则电流表的示数一定减小 5. 如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入电压的瞬时值表达式为u=220sinπt（V） B. 电压表的示数为220V C. 变压器原、副线圈匝数比为11：1 D. 变压器的输入功率为110W 6. 如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A2先亮，A1后亮，最后A1比A2亮 B. 闭合开关S的瞬间，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S瞬间，A2立即熄灭，A1逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，A1和A2都逐渐熄灭 7. 一质量为m的汽车以2v的速度经过拱形桥面顶端时对桥面的压力为零，重力加速度为g.则该汽车以速度v经过顶端时对桥面的压力F为(　　) A. 0.25mg B. 0.5mg C. 0.75mg D. mg 8. 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，则这一过程中垒球受到的水平冲量为（　　） A. 大小为3.6N·s，方向向左 B. 大小为3.6N·s，方向向右 C. 大小为12.6N·s，方向向左 D. 大小为12.6N·s，方向向右 9. 如图甲所示，光滑水平面上有一物块，在水平力F作用下由静止开始运动，物块此后运动的加速度a随位移x的变化关系图像如图乙所示，则当x=4m时物块的速度为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. m/s D. 8m/s 10. 如图所示，质量为m的滑块以初速度v0沿着足够长斜面上滑，发现其返回出发点时速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 上滑过程和下滑过程中滑块的加速度之比为2∶1 B. 上滑过程和下滑过程中滑块所受重力冲量之比2∶1 C. 上滑过程和下滑过程中滑块机械能变化量之比1∶1 D. 全过程滑块的动量变化量大小为 二、非选择题：共5题，共60分，按要求作答。 11. 合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。实验操作如下： (1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。 (2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线_________断路（用图中导线编号表示）。 (3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度l和接入电路的电阻Rx如下表 Rx/Ω 10.0 17.9 26.1 34.0 41.9 l/cm 10 20 30 40 50 请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出Rx–l图像_______。 (4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率ρ= __________Ω·m（保留二位有效数字）。 (5)采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为_____（填“使结果偏大”、“使结果偏小”、“对结果无影响”）。 12. 光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为，光速为，电子质量为。若用波长为的单色光B照射该金属板，求： （1）光电子的最大初动能； （2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。 13. 如图所示，两条平行光滑导轨相距L，水平导轨足够长，导轨电阻不计。水平轨道处在竖直向上匀强磁场中，磁感应强度为B。金属棒b放在水平导轨上，金属棒a从斜轨上高h处自由滑下。已知金属棒a、b质量均为m，金属棒a、b电阻均为R，整个过程中金属棒a、b始终未相撞。求： （1）金属棒b的最大加速度a； （2）金属棒a最多产生的热量Q。 14. 质量为mB=2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA=6kg的物块A停在B的左端，质量为mC=2kg的小球C用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2m。已知A、B间的动摩擦因数0.1，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s2求： (1)小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小； (2)为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？ (3)在满足(2)问的条件下（木块A与木板B刚好达到共速），这时木板B对地发生的位移是多少？ 15. 如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的粒子，从y轴上的A点（0，－R）沿x轴负方向射入第三象限，随后从C点垂直于x轴进入第二象限，然后从y轴上D点沿与y轴成角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时间后，从x轴上F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运动。不计粒子重力，求： (1)电场强度E大小； (2)磁场Ⅰ磁感应强度的大小； (3)粒子的运动周期T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中东部分校2021—2022学年度第二学期期初检测 高三物理试题 （总分100分 时间75分钟） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值 B. 法拉第首先提出了“场”的概念，“场”是物质的存在形式之一 C. 根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁会产生频率连续的光谱 D. （铋核）的β衰变方程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．库仑提出了库仑定律，但最早用实验测得元电荷e数值的是密立根，不是库仑，故A错误； B．法拉第首先提出了 “场” 的概念，“场” 是物质的存在形式之一，该说法正确，故B正确； C．根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子能量是不连续的，所以产生的光谱是线状谱，不是频率连续的光谱，故C错误； D．β衰变是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，电子释放出来，故该衰变方程为，故D错误。 故选B。 2. 北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度，与同步卫星相比，下列物理量中，中圆轨道卫星较小的是（　　） A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 解得卫星的周期为 同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度，故同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星的轨道半径，故同步卫星的周期大于中圆轨道卫星的周期，故A符合题意； B．根据 可知同步卫星的角速度小于中圆轨道卫星的角速度，故B不符合题意； C．根据万有引力提供向心力可得 解得线速度为 同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星的轨道半径，故同步卫星的线速度小于中圆轨道卫星的线速度，故C不符合题意； D．根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 同步卫星距地球球心的距离大于中圆轨道卫星距地球球心的距离，故同步卫星的加速度小于中圆轨道卫星的加速度，故D不符合题意。 故选A。 3. 医用氧气钢瓶的容积，室内常温下充装氧气后，氧气钢瓶内部压强，释放氧气时瓶内压强不能低于。病人一般在室内常温下吸氧时，每分钟需要消耗下氧气，室内常温下，一瓶氧气能供一个病人吸氧的最长时间为（　　） A. 23小时 B. 33.5小时 C. 46小时 D. 80小时 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，气体的温度不变，由玻意耳定律可得 解得 一瓶氧气能供一个病人吸氧的最长时间为 故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，节点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点，实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流表有示数，下列说法中不正确的是（　　） A. 若换用紫光照射光电管，则电流表的示数一定增大 B. 若增大绿光的光照强度，则电流表的示数一定增大 C. 若将滑动触头P向右滑动，则电流表的示数可能先增大后不变 D. 若将滑动触头P向左滑动，则电流表的示数一定减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，说明绿光的频率大于该光电管的极限频率，若换用紫光照射，一定可产生光电效应，但光电流大小还与光强有关，所以光电流大小变化情况不能确定，故A错误，符合题意； B．增大绿光的光照强度，单位时间内从阴极逸出的光电子的数量一定增多，光电流变大，电流计的示数一定变大，故B正确，不符合题意； C．开始加在光电管两端的电压为零，若将滑动触头P向右移动，加在光电管两端的电压为正向电压，则在电场力的作用下，到达阳极的光电子数会增多，而达到饱和光电流后，光电流的大小不会随着正向电压的增大而增大，故C正确，不符合题意； D．若将滑动触头P向左滑动，加在光电管两端的电压为反向电压，则在电场力作用下，到达阳极的光电子数会减小，电流计的示数不断减小，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入电压的瞬时值表达式为u=220sinπt（V） B. 电压表的示数为220V C. 变压器原、副线圈的匝数比为11：1 D. 变压器的输入功率为110W 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知 线圈电压的最大值为V，变压器输入电压的瞬时值表达式为 V 故A错误； B．原线圈输入电压为220V，电压表示数为灯泡额定电压 故B错误； C．由B分析，结合变压比公式得 故C正确； D．变压器的输入功率与输出功率相等，为10W，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A2先亮，A1后亮，最后A1比A2亮 B. 闭合开关S的瞬间，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S的瞬间，A2立即熄灭，A1逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，A1和A2都逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．闭合开关S瞬间，A2立即发光．线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来，所以闭合开关S，A2先亮、A1后亮，线圈L的直流电阻忽略不计，可知最后它们一样亮．故AB错误； CD．断开开关S时，A2灯原来的电流突然消失，线圈中电流从原来的大小开始减小，产生感应电动势，相当于电源，感应电流流过A1、A2组成的回路，所以A1、A2都要过一会才熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 7. 一质量为m的汽车以2v的速度经过拱形桥面顶端时对桥面的压力为零，重力加速度为g.则该汽车以速度v经过顶端时对桥面的压力F为(　　) A. 0.25mg B. 0.5mg C. 0.75mg D. mg 【答案】C 【解析】 【详解】汽车速度为2v时，重力恰好充当向心力，则有 当速度变为v时，此时向心力减小，桥面有向上的支持力，则有 mg-F=m 联立解得 F=0.75mg 根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为0.75mg，故C正确，ABD错误。 故选C。 8. 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，则这一过程中垒球受到的水平冲量为（　　） A. 大小为3.6N·s，方向向左 B. 大小为3.6N·s，方向向右 C. 大小为12.6N·s，方向向左 D. 大小为12.6N·s，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】以向右为正方向，水平方向根据动量定理可得这一过程中垒球受到的水平冲量为 方向向右。 故选D。 9. 如图甲所示，光滑水平面上有一物块，在水平力F作用下由静止开始运动，物块此后运动的加速度a随位移x的变化关系图像如图乙所示，则当x=4m时物块的速度为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. m/s D. 8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】根据v2=2ax，由图可知0-4m时 则 故选C。 10. 如图所示，质量为m的滑块以初速度v0沿着足够长斜面上滑，发现其返回出发点时速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 上滑过程和下滑过程中滑块的加速度之比为2∶1 B. 上滑过程和下滑过程中滑块所受重力冲量之比2∶1 C. 上滑过程和下滑过程中滑块机械能变化量之比1∶1 D. 全过程滑块的动量变化量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．题意可知上滑过程加速度（L为滑块上滑的最远距离） 下滑加速度 可知，故A错误； B．滑块上滑过程有 滑块下滑过程有 可知 重力冲量 综合可知上滑过程和下滑过程中滑块所受重力冲量之比1∶2，故B错误； C．上滑过程与下滑过程位移大小相等，摩擦力大小相等，摩擦力做功相等，上滑与下滑过程机械能的变化量等于摩擦力做的功，因此上滑过程和下滑过程中滑块机械能变化量相等，上滑过程和下滑过程中滑块机械能变化量之比为1：1，故C正确； D．以沿斜面向下为正方向，则全过程滑块动量的变化量，故D错误。 故选C 二、非选择题：共5题，共60分，按要求作答。 11. 合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。实验操作如下： (1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。 (2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线_________断路（用图中导线编号表示）。 (3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度l和接入电路的电阻Rx如下表 Rx/Ω 100 17.9 26.1 34.0 41.9 l/cm 10 20 30 40 50 请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出Rx–l图像_______。 (4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率ρ= __________Ω·m（保留二位有效数字）。 (5)采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为_____（填“使结果偏大”、“使结果偏小”、“对结果无影响”）。 【答案】 ①. 0.379、0.380或者0.381 ②. a或c ③. ④. ~ ⑤. 对结果无影响 【解析】 【详解】（1）[1] 金属丝的直径为 （2）[2]只有a或c发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。 （3）[3] 在图丙方格纸上作出Rx–l图像如下 （4）[4]根据公式得 （5）[5]因为多次测量金属丝长度l和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出的大小，所以电表内阻对合金丝电阻率测量结果无影响。 12. 光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为，光速为，电子质量为。若用波长为的单色光B照射该金属板，求： （1）光电子的最大初动能； （2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)依题意，用波长为的单色光A照射某金属板时，根据光电效应方程，有 同理，用波长为的单色光B照射该金属板，有 联立，可得 (2)根据德布罗意波关系，有 又 金属表面逸出光电子的物质波的最短波长 13. 如图所示，两条平行光滑导轨相距L，水平导轨足够长，导轨电阻不计。水平轨道处在竖直向上匀强磁场中，磁感应强度为B。金属棒b放在水平导轨上，金属棒a从斜轨上高h处自由滑下。已知金属棒a、b质量均为m，金属棒a、b电阻均为R，整个过程中金属棒a、b始终未相撞。求： （1）金属棒b的最大加速度a； （2）金属棒a最多产生的热量Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当金属棒a刚进入磁场时速度最大，则此时回路电流最大，b受安培力最大，加速度最大，由机械能守恒定律有 金属棒a刚进入磁场时产生的电动势 回路的感应电流 导体b受安培力 由牛顿第二定律 联立解得 【小问2详解】 a进入磁场后受向左的安培力做减速运动，b受到向右的安培力做加速运动，当两棒共速时匀速运动，则此过程中动量守恒，可得 产生的总热量 金属棒a最多产生的热量 14. 质量为mB=2kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为mA=6kg的物块A停在B的左端，质量为mC=2kg的小球C用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放，小球C在最低点与A发生正碰，碰撞作用时间很短为，之后小球C反弹所能上升的最大高度h=0.2m。已知A、B间的动摩擦因数0.1，物块与小球均可视为质点，不计空气阻力，取g=10m/s2求： (1)小球C与物块A碰撞过程中所受的撞击力大小； (2)为使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？ (3)在满足(2)问的条件下（木块A与木板B刚好达到共速），这时木板B对地发生的位移是多少？ 【答案】(1)1200N；(2)0.5m；(3)m 【解析】 【详解】(1)C下摆过程，根据动能定理，有 得 C反弹过程，根据动能定理，有 得 取向右为正方向，对C根据动量定理有 解得碰撞过程中C所受的撞击力大小 (2)C与A碰撞过程，根据动量守恒定律有 解得碰撞后A的速度 A恰好滑至木板B右端并与其共速时，所求B的长度最小。根据动量守恒定律 解得A、B的共同速度 根据能量守恒定律 解得木板B的最小长度 (3)对B，由 可得 15. 如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的粒子，从y轴上的A点（0，－R）沿x轴负方向射入第三象限，随后从C点垂直于x轴进入第二象限，然后从y轴上D点沿与y轴成角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时间后，从x轴上F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运动。不计粒子重力，求： (1)电场强度E的大小； (2)磁场Ⅰ的磁感应强度的大小； (3)粒子的运动周期T。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)根据题意可知，带电粒子在第三象限做半径为R的匀速圆周运动，由 可得 在第二象限的电场中，粒子沿电场方向做匀加速直线运动，有粒子的加速度大小 由于粒子从D点射出时与y轴的夹角为，所以有 综合以上解得 (2)粒子进入磁场I时的速度大小为 OD间的距离大小为 根据运动轨迹可知，粒子在磁场I中做半径为的匀速圆周运动，然后从F点射出时速度方向与x轴负方向的夹角大小也为根据 联立以上可解得 (3)粒子在磁场Ⅱ中做周期的圆周运动，所以运动时间 在磁场I做周期的圆周运动，所以运动时间 由于粒子从x轴上的F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，因此可知粒子在两个电场中的运动时间相同，均为 故粒子运动的周期为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $