2022届福建省龙岩市高三下学期第三次教学质量检测（三模） 物理 （PDF版含答案）

龙岩市2022年高中毕业班第三次教学质量检测

物理试题

（考试时间：75分钟满分：100分）

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 如图所示为送餐机器人工作示意图，机器人送餐时做水平直线运动，载物平台呈水平状态，盘子与平台之间动摩擦因数为0.2。为使盘子与平台之间无相对滑动，则机器人运动的加速度大小可设定为（　　）

A.  B.  C.  D.

【1题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】为使盘子与平台之间无相对滑动，盘子与平台之间的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律可得

解得

可知机器人运动的加速度大小必须小于等于，D正确，ABC错误。

故选D。

2. 在某一飞镖比赛中，运动员在同一位置水平掷出两支飞镖，结果分别打在靶心的A点和与靶心等高的B点，如图所示。已知投掷点与靶心都在与飞镖靶垂直的竖直平面内，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 两飞镖运动的时间相同 B. 两飞镖掷出时的速度大小相同

C. 两飞镖运动的位移大小相同 D. 两飞镖打在靶上时的速度大小相同

【2题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】竖直方向，根据可得

可知两飞镖运动的时间相同，两飞镖打在靶上时竖直方向的速度相等，由图可知，两只飞镖水平方向的位移不相等，根据

可知两飞镖掷出时的速度大小不相同，根据运动的合成可知两飞镖运动的位移大小和速度大小均不同，故A正确，BCD错误。

故选A。

3. 图甲为北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面。比赛中，运动员用毛刷擦冰壶运动前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，改变冰壶的运动距离。某运动员将冰壶沿冰面推出，冰壶做直线运动直到停止过程的图像如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A. 时间内冰壶运动的位移大小为

B. 没擦冰面时冰壶运动的加速度大小是有擦冰面时的3倍

C. 提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总时间不变

D. 提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总位移不变

【3题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据图像的面积表示位移，可得时间内冰壶运动的位移大小为

A错误；

B．根据图像的绝对值表示加速度的大小，可得没擦冰面时冰壶运动的加速度大小为

有擦冰面时的冰壶运动的加速度大小为

可得

B错误；

CD．假设没擦冰面时冰壶运动的总时间为，有擦冰面时的冰壶运动的时间为，则有

若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则没擦冰面时冰壶运动的总时间为也不变，故冰壶滑行的总时间不变，如图所示

根据图像的面积表示位移，可知若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶滑行的总位移变大，C正确，D错误；

故选C。

4. 扫描机器是医院常用的检测仪器，图示是某种机主要部分的剖面图。电子束从电子枪射出，进入两极之间的加速电场，加速后进入由偏转线圈产生的偏转磁场，磁场方向垂直于纸面。电子束沿带箭头的实线所示的方向前进，最终打到靶上P点，产生的射线（如图中带箭头的虚线所示）照射受检人员后到达探测器。下列说法正确的是（　　）

A. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外

B. 靶产生的射线是由于原子的内层电子受电子束的激发而产生的

C. 若只减小偏转磁场的磁感应强度大小，P点一定向左移

D. 若同时增大之间的加速电压和偏转磁场的磁感应强大小，P点一定向左移

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知，偏转磁场的方向垂直于纸面向里，A错误；

B．靶产生的射线是由于原子的内层电子受电子束的激发而产生的，B正确；

C．根据洛伦兹力提供向心力

可得

若只减小偏转磁场的磁感应强度大小，电子在磁场中的轨迹半径增大，点向右移，C错误；

D．电子经过加速电场，根据动能定理

解得

电子在磁场中的半径为

若同时增大之间的加速电压和偏转磁场的磁感应强大小，电子在磁场中的轨迹半径可能增大、减小或者不变，点可能向右移、向左移或者不变，D错误；

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5. 如图所示，空间有、两个点电荷，实线为电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下运动轨迹，、为轨迹上的两点，则（　　）

A. 点的电势比点的高 B. 点的电场强度比点的大

C. 、为异种电荷，的电荷量小于的电荷量 D. 粒子从点运动到点电势能减小

【5题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由于不清楚、两个点电荷的电性和带电粒子的电性，故不能确定电场线的指向，不能确定、两点的电势高低，A错误；

B．点处的电场线比较稀疏，点的电场线比较密集，故点的电场强度比点的小，B错误；

C．由图中电场线分布可知、为异种电荷，且附近电场线更密集，故的电荷量小于的电荷量，C正确；

D．如图所示

带电粒子从点运动到点受到的电场力与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，故电势能减小，D正确；

故选CD。

6. 人字梯是生产生活中的常见工具，人字梯由两个相同的梯子组成，两梯子的顶端用光滑铰链连接。现将梯子放在粗糙的水平地面上，人站在A横梁上，梯子处于静止状态，梯子质量不计。则（　　）

A. 有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等

B. 有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力比没人站的那侧大

C. 人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力与站在A横梁时相等

D. 人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力比站在A横梁时大

【6题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．以人和梯子为整体，根据受力平衡可知水平方向的合力为零，故有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等，方向相反，A正确，B错误；

CD．以人和梯子为整体，根据受力平衡可知竖直方向的合力为零，地面对梯子的总支持力等于整体的重力，故人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力与站在A横梁时相等，C正确，D错误；

故选AC。

7. 单摆在不同高度处做简谐运动的周期是不同的。摆长为L的单摆，在海平面处做简谐运动的周期为；在海拔高度为的高山山顶做简谐运动的周期为；在运行轨道高度为的空间站做简谐运动的周期为。地球可视为半径为R、质量为M的均匀球体，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【7题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．设海平面处的重力加速度为，根据重力等于万有引力

解得

在海平面处做简谐运动的周期为

B正确，A错误；

C．设海拔高度为的高山山顶的重力加速度为，根据重力等于万有引力

解得

在海平面处做简谐运动的周期为

C正确；

D．单摆在运行轨道高度为的空间站中处于完全失重状态，单摆能够摆动为空间站旋转产生的等效重力的效果，因此不能用单摆周期公式去计算在运行轨道高度为的空间站做简谐运动的周期，D错误；

故选BC。

8. 如图所示，在竖直平面内有四条间距均为的水平虚线、、、，在、之间和、之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场。现有一矩形金属线圈，边长为。时刻将其从图示位置（边与重合）由静止释放，边经过磁场边界线时开始做匀速直线运动，边经过磁场边界线、、时对应的时刻分别为、、，整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内。在时间内，线圈的速度、通过线圈横截面的电量、通过线圈的电流i和线圈产生的热量随时间的关系图像可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【8题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】A．线圈边在、之间的磁场切割磁感线，则有

，，

解得

根据牛顿第二定律

可知随着速度的增加，安培力也逐渐增大，加速度逐渐减小，根据题意，边经过磁场边界线时开始做匀速直线运动，说明从时刻到的过程，线圈做加速度减小的加速运动，从到的过程，线圈做加速度为的匀加速直线运动，从到的过程，线圈做匀速直线运动，根据图像的切线斜率表示加速度，可知A错误；

BC．从时刻到的过程，线圈做加速度减小的加速运动，线圈中的电流逐渐增大，从到的过程，线圈做加速度为的匀加速直线运动，但此过程线圈没有切割磁感线，感应电流为零，从到的过程，线圈做匀速直线运动，线圈中的电流保持不变，根据图像的切线斜率表示电流，可知B正确，C错误；

D．从时刻到的过程，线圈中的电流逐渐增大，从到的过程，线圈中的电流为零，从到的过程，线圈中的电流保持不变，根据

可知图像的切线斜率表示表示电流的平方，可知D正确；

故选BD。

三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。

9. 氢原子由的激发态向激发态跃迁放出A光子，由的激发态向基态跃迁放出B光子。A光子照射逸出功为W的金属表面时，该金属恰好能发生光电效应。则用B光子照射同一金属表面时，该金属________（填“能”或“不能”）发生光电效应；已知普朗克常量为h，则A光子的频率______。

【9题答案】

【答案】    ①. 能    ②.

【解析】

【详解】氢原子能级示意图如下图

[1]由图可知氢原子由的激发态向基态跃迁放出的光子的能量大于由的激发态向激发态跃迁放出的光子的能量，所以用B光子照射同一金属表面时，该金属能发生光电效应；

[2]根据

可得

10. 如图所示，在均匀介质中，位于和处的两波源和沿y轴方向做简谐运动，在x轴上形成两列振幅均为、波速均为的相向传播的简谐波。时刻的波形如图，则经时间_____两波相遇；在内，处的质点运动的路程为_______。

【10题答案】

【答案】    ①. 2    ②. 0

【解析】

详解】[1]假设经过时间两波相遇，则有

解得

[2]由图可知，波源的波峰传动的时间为

波源的波谷传动的时间为

可知的波峰与的波谷同时到达处，为振动减弱点振幅相同因此速度为零，故在内，处的质点运动的路程为。

11. 在“用双缝干涉测量光波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长。

（1）图甲中标示器材P应为______；

A.凸透镜    B.凹透镜    C.红色滤光片    D.红色毛玻璃片

（2）图乙为干涉图样，转动测量头上的手轮，使分划板中心刻线对准图乙所示的明条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数_____。

（3）再转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准明条纹B的中心，此时游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为。则该单色光的波长是_____。

【11题答案】

【答案】    ①. C    ②. 0.4    ③. 720

【解析】

【详解】（1）[1]图甲中标示的器材P应为红色滤光片，C正确，ABD错误；

故选C。

（2）[2]游标卡尺为10分度游标卡尺，精确值为，图丙游标卡尺的读数为

（3）[3]图丁游标卡尺的读数为

由图乙可知

解得

根据公式

解得

12. 为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。

（1）某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示，根据表中的数据，请在图甲的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线（        ），并判断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系。答______：（填“是”或“否”）。

（2）图乙为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_______（填“”或“”）之间。

（3）已知线圈的电阻为，直流电源E的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为_______时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。

（4）使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭，变阻器的阻值应适当调_______些（选填“大”或“小”）。

【12题答案】

【答案】    ①.
    ②. 否    ③. AB    ④. 1460    ⑤. 小

【解析】

【详解】（1）[1]如图所示

[2]若光敏电阻的阻值R与照度I成反比关系，则有为定值，由图像中点的数据可得

可知光敏电阻的阻值R与照度I不是反比关系；

（2）[3]由于天亮时照度较大，光敏电阻的阻值较小，电路中的电流较大，衔铁被吸下，间断开，间接通，故灯泡应接在间；

（3）[4]由题意可知，当照度降到时，电路电流降低到，此时电路中的总电阻为

此时光敏电阻的阻值为，则滑动变阻器的阻值应调为

（4）[5]使用一段时间后发现，路灯在天色更亮时就已点亮了，说明在天色更亮时电路电流就降到了，为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭，应使天色更亮时电路电流大于，应使电路的总电阻适当减小，故应将变阻器的阻值应适当调小些。

13. 飞行员从俯冲状态往上拉升时，会使血压降低、大脑缺血而发生黑视。针对这种情况，飞行员必须进行严格的训练。训练装置如图所示，飞行员坐在离心舱内的座椅上，座椅到转轴的距离为，离心舱在竖直平面内做匀速圆周运动。某次训练时，质量为的飞行员在转动过程中的加速度为（为重力加速度），求：

（1）飞行员匀速转动的角速度；

（2）飞行员在圆周最高点受到座椅的支持力大小；

（3）离心舱某次从最低点转到最高点的过程中，座椅对飞行员做的功。

【13题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由向心力公式

可得飞行员匀速转动角速度为

（2）最高点对飞行员，根据牛顿第二定律

解得飞行员在圆周最高点受到座椅的支持力大小为

（3）离心舱某次从最低点转到最高点的过程，根据动能定理

解得座椅对飞行员做功为

14. 如图，在大气压强恒为、温度为的大气中，有一水平放置的气缸，为大小气缸的结合处。气缸内用甲、乙两个导热活塞封闭一定质量的理想气体。甲、乙活塞的面积分别为S和，活塞的重均为，两活塞用长度为的刚性细轻杆连接，活塞与气缸壁之间无摩擦，气缸壁厚度不计。初始时气体温度为，乙活塞刚好静止在两气缸的结合处，杆的弹力为零，重力加速度为。

（1）把气缸缓慢转成竖直放置，求稳定时乙活塞与的距离；

（2）保持气缸竖直放置，对封闭的气体缓慢加热，使得甲活塞刚好到达处，求此时气体的温度及此过程气体对外做的功。

【14题答案】

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）水平放置时对缸内气体

，

由杆的弹力为零，可得

竖直放置时对缸内气体

，

对两活塞有

解得

由玻意耳定律可得

解得

（2）设甲活塞恰到时缸内气体温度为，此时有

，

根据理想气体状态方程

解得

气体对外做功为

15. 如图，两根相距L的水平平行金属导轨，置于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度。间连接一个开关S与一个阻值为R的电阻，导轨左端分别通过一小段金属圆弧与倾斜的平行光滑金属导轨平滑相连，两导轨均与水平面成，两导轨间存在垂直于导轨平而向上的匀强磁场，磁感应强度与均与垂直。长度为L的金属杆放在倾斜导轨上并与之垂直，接触良好，的质量均为m，电阻均为R。初始时，开关S断开，将N杆静止释放，同时给M杆施加一个平行导轨向上的恒定外力，使杆由静止开始运动，在N杆运动到的过程中，N杆产生的热量为Q，且N杆已匀速运动。当N杆刚进入水平轨道时，闭合开关S，一段时间后M杆开始匀速运动。已知导轨均足够长且电阻不计，N杆与水平导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：

（1）初始时N杆的加速度大小；

（2）初始时N杆到的距离；

（3）N杆在水平导轨上运动的最终速度大小。

【15题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）初始时对杆受力分析如下图所示

设N杆的加速度为，对杆根据牛顿第二定律得

解得

（2）杆到达边界前对、系统受力分析如下图所示

可知系统沿倾斜导轨方向所受的合外力等于零，所以、系统沿倾斜导轨方向上动量守恒，设杆到达边界前速度大小为，杆速度大小为，由动量守恒

得

回路电动势

回路电流

、所受安培力大小均为

由于N杆运动到边界前已匀速，有

联立可得

设杆到的距离为，对杆由动能定理得

由功能关系得

解得

（3）N杆到达水平导轨时受力如下图所示

分析可知杆向右开始减速运动，而杆向上加速运动，设杆速度重新达到稳定时速度大小为，则杆切割产生电动势

由欧姆定律得

由平衡条件得

解得杆稳定时速度

此时杆中电流

杆受到的安培力

由

得

故

此时杆也达到稳定速度，设为，设杆到两杆速度稳定的时间为，由动量定理，对杆有

即

对杆有

其中

代入得

联立解得

讨论

①当时，N杆最终在水平导轨上向右匀速运动，速度大小

②当时，N杆最终静止在水平导轨上。