内蒙古自治区赤峰市市实验中学2022年高三物理测试题含解析

内蒙古自治区赤峰市市实验中学2022年高三物理测试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”指（）
A．接近真空中光的传播速度
B．第一宇宙速度
C．高速列车允许行驶的最大速度
D．声音在空气中的传播速度
参考答案：
A
解：相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量
公式为：M=是物体静止时的质量，M是物体的运动时的质量，v是物体速度，c是光速．所以这里的：“高速”应该是指接近真空中光的传播速度，故A正确，BCD错误．
故选：A
2. （多选）如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R2为定值电阻，R0、R1为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R0、R1，关于F的大小判断正确的是
A．保持R1不变，缓慢增大R0时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R0时，F将变小
C．保持R0不变，缓慢增大R1时，F将不变
D．保持R0不变，缓慢增大R1时，F将变小
参考答案：AC
3. （单选）如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0、k为正的常数。

在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是
A．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr
B．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkπr
C．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2
D．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkπr2
参考答案：
C
4. （单选）如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动，则下列关系式正确的是（）
由图可知
F合=mgtanθ
因为两小球质量不知，所以它们的向心力不一定相等，故D错误；
根据向心力公式有
mgtanθ=ma=mω2R=
解得
a=gtanθ，v=，由于A球转动半径较大，故向心加速度一样大，A
球的线速度较大，角速度较小，所以AB错误，C正确．
故选：C
点评：本题关键受力分析后，求出合力，然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解．
5. 如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板
固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为
理想气体）。

初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的
压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是
Ａ.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
Ｂ.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
Ｃ.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
Ｄ.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
参考答案：
答案：CD
解析：温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无
关。

质量大，速率大，质量小，速率小。

理想气体的内能只取决于分子的动能。

松开固定栓
至系统达到平衡过程中，先是氢气对氧气做功，内能减少，氧气内能增加，温度升高。

由于
存在温度差，发生热传递，最后两者温度相同，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时
相同。

所以C、D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. (4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则
可估算出月球到地球的距离为________m。

（结果只保留一位有效数字）
参考答案：
答案：4.0×10 8 m
7. 左图为一列简谐横波在t=20 秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该
波的传播速度为________厘米/秒，传播方向为________________。

参考答案：
100；负X方向
8. （4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出
时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为。

参考答案：
答案：
9. ．一质量为m 的小球与一劲度系数为k 的弹簧相连组成一体系，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固定墙面相连，小球做一维自由振动。

试问在一沿此弹簧长度方向以速度u 作匀速运动的参考系里观察，此体系的机械能是否守恒，并说明理由。

。

参考答案：
1.否．原因是墙壁对于该体系而言是外界，墙壁对弹簧有作用力，在运动参考系里此力的作用点有位移，因而要对体系做功，从而会改变这一体系的机械能．
10. 17．模块3-5试题（12分）
（1）（4分）原子核
Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。

下
列原子核中，有三种是Th 衰变过程中可以产生的，它们是 （填正确答案标号。

选对
1
个得2
分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I 个扣2分，最低得分为0分）
A ．
Pb B ．
Pb C ．
Po D ．
Ra E ．
Ra
（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A 、B 和C ，它们具有相同的质量，
且位于同一直线上。

开始时，三个物块均静止，先让A 以一定速度与B 碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C 碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

参考答案：
（1）ACD (2)3
11. （选修3－4）（6分）如图复合色光经过半圆型玻璃砖后分成a b 两束光，比较a b 两束光在玻璃砖中的传播速度V a V b ，入射光线由AO 转到BO ，出射光线中__________最先消失，若在该光消失时测得AO 与BO 间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为 。

参考答案：
答案：＜ a 1/sinα（各2分）
12. 氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是 eV ；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射 种不同频率的光子。

参考答案：
13.6eV （3分） 3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV 。

一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。

13. 在飞轮制造中有一个定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确定位于轮轴上．如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M 、半径为R 的金属大飞轮．用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记A 总是停在图示位置．根据以上情况，工人在轮缘边上的某点E 处，焊上质量为m 的少量金属（不计焊锡质量）后，再用力推动飞轮，当观察到 的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．请在图上标出E 的位置；为使飞轮的重心回到轴心上，还可以采用其他的方法，如可以在轮缘边上某处Q 点，钻下质量为m /的少量金属．则钻下的质量m /= ，并在图上标出Q 点的位置．
参考答案：
答案：A 最终可以停留在任何位置 m
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。

请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。

参考答案：
答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。

（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）
15. （4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。

(填入答卷纸上的表格)
参考答案： 答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. A 、B 汽缸的水平长度均为20 cm 、截面积均为10 cm 2，C 是可在汽缸内无摩擦滑动的、体
积不计的活塞，D 为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A 内有压强＝
4.0×105 Pa 的氮气．B 内有压强
2.0×105 Pa 的氧气．阀门打开后，活塞C 向右移动，最后
达到平衡．求活塞C 移动的距离及平衡后B 中气体的压强．
参考答案：
cm 3×105 Pa 解析：由玻意耳定律，对A 部分气体有
①
对B 部分气体有
②
代入相关数据解得x ＝=cm ，＝3×105 Pa
17. 如图所示的直角坐标系中，在直线x=-2l0到y 轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀
强电场，其中x 轴上方的电场方向沿y 轴负方向，x 轴下方的电场方向沿y 轴正方向。

在电场左边界上A （-2l0，-l0）到C （-2l0，0）区域内的某些位置，分布着电荷量+q ．质量为m 的粒子。

从某时刻起A 点到C 点间的粒子，依次以相同的速度v0沿x 轴正方向射入电场。

若从A 点射入的粒子，恰好从y 轴上的A′（0，l0）沿x 轴正方向射出电场，其轨迹如图所示。

不计粒子的重力及它们间的相互作用。

（1）求匀强电场的电场强度E ：
（2）若带电粒子通过电场后都能沿x 轴正方向运动，请推测带电粒子在AC 间的初始位置到C 点的距离。

（3）若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，使沿x 轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，求磁场区域的最小半径及相应的磁感应强度B 的大小。

参考答案：
解析：（1）从A点射出的粒子，由A到A′的运动时间为T，根据运动轨迹和对称性可得：
X轴方向(2分)
Y轴方向(2分)
得：(2分)
（2）设到C点距离为处射出的粒子通过电场后也沿轴正方向，粒子第一次到达x 轴用时间，
水平位移为，则(2分)
若满足，则从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向（4分）
解之得：（n=1,2，3……）(2分)
（3）当时，粒子射出的坐标为(1分)
当时，粒子射出的坐标为(1分)
当时，沿x轴正方向射出的粒子分布在到之间（如图）到之间的距离
为(1分)
则磁场的最小半径为(1分)
若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点，粒子的运动半径与磁场圆的半径相等（如图），（轨迹圆与磁场圆相交，四边形为棱形）由(1分)
得到：(1分)
18. 如图，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。

BP为圆心角等于143°半径R＝1 m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上。

轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m＝2 kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不拴接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中其位移与时间的关系为x＝12t－4t2（式中x单位是m，t单位是s），且物块恰能到达P点。

已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g=10 m/s2。

（1）若CD＝1 m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；
（2）求B、C两点间的距离x。

参考答案：
(1)由x＝12t－4t2知，物块在C点速度为v0＝12 m/s
设物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功为W，
由动能定理得：
代入数据得：
(2)由知，物块从C运动到B过程中的加速度大小为
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得
代入数据解得
物块在P点的速度满足
物块从B运动到P的过程中机械能守恒，则有
物块从C运动到B的过程中有
由以上各式解得。