2022年海南省琼海市高考物理三模试卷（含答案解析）

2022年海南省琼海市高考物理三模试卷

1. 下列核反应方程中，X代表质子的是

A.  B.
C.  D.

2. 平直公路上一辆轿车以的速度行驶，司机发现前方有事故，立即制动刹车，汽车刚好没有撞上。已知刹车的加速度大小为，则从发现事故到汽车停止的安全距离约为

A. 14m B. 26m C. 40m D. 54m

3. 在竖直升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上。电梯静止时，体重计示数为500N，在电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为400N，则在这段时间内

A. 该同学所受的重力变小
B. 该同学处于超重状态
C. 该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
D. 电梯的加速度方向一定竖直向下

4. 用某单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子从基态跃迁至n能级，最多可以辐射6种不同频率的光子，则

A.  B.  C.  D.

5. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，当时，处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是

A. 这列波的振幅为8cm
B. 这列波的波速为
C. 当时，处的质点的加速度大小为0
D. 当时，处的质点沿y轴负方向运动

6. 开普勒是一颗在类太阳恒星开普勒22宜居带内运行的太阳系外行星。假设你驾驶着宇宙飞船抵达开普勒，并绕其在距表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功着陆。已知开普勒行星的半径为R，引力常量为G，忽略行星自转影响。则开普勒的质量为

A.  B.  C.  D.

7. 如图，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，虚线表示该电场中的一条竖直等势线，M、P是电场线上的点，N、Q是等势线上的点。将一带正电的点电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，则

A. N、Q两点的电场强度方向相同
B. M点电势低于N点电势
C. 该点电荷一定向右做匀加速运动
D. 若将该点电荷从P点移到N点，电势能将减小

8. 如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为，内阻为，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则

A. 车灯的电阻为
B. 电动机的内阻为
C. 打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W
D. 打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为

9. 2022年2月在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项日之一，如图所示，AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差h。质量为m的运动员从A点由静止开始下滑，经过B点时速度为v，下滑过程中阻力不能忽略，重力加速度为g。则运动员从A点到B点过程中，下列说法正确的是

A. 重力势能减少mgh B. 合力做功
C. 阻力做功 D. 机械能增加

10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态P开始，经历两个过程，先后到达状态M和Q。下列说法正确的是

A. 从状态P到状态M的过程中，外界对气体做功
B. 从状态P到状态M的过程中，气体做等压变化
C. 从状态M到状态Q的过程中，气体一定从外界吸热
D. 状态P与状态Q气体的内能相等

11. 如图，P、Q两物体叠放在水平面上，已知两物体质量均为，P与Q间动摩擦因数为，Q与水平面间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，当水平向右的外力作用在Q物体上时。下列说法正确的是

A. Q对P的摩擦力方向水平向右 B. 水平面对Q的摩擦力大小为2N
C. P与Q之间的摩擦力大小为4N D. P与Q发生相对滑动

12. 如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220kV，的原、副线圈匝数比为1：220，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A。则

A. a是交流电压表
B. 的原、副线圈匝数比为2200：1
C. 高压线路输送的电流为220A
D. 高压线路输送的电功率为220kW

13. 如图，金属导轨aOb置于磁感应强度为B的匀强磁场中，，导轨与x轴对称。一金属杆垂直于x轴，在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速直线运动，金属杆经过O点时开始计时，经时间t到达图示位置。金属杆单位长度的电阻为r，导轨电阻不计，下列说法正确的是

A. t时刻通过金属杆的电流方向为N到M
B. 该过程中，感应电流与时间成正比
C. 该过程中，通过金属杆某截面的电荷量为
D. 该过程中，外力做功为

14. 某同学用多用电表欧姆挡“”挡估测某一电压表内阻时，发现指针位置如图中虚线所示。
    
    应将挡位换为______挡选填“”或“”，并将红、黑表笔短接，进行______选填“机械调零”或“欧姆调零”后再测量；
    重新正确测量后，刻度盘上的指针位置如图1中实线所示，则该欧姆表在此挡位时的内阻为______；
    如图2所示为用多用电表测量电压表内阻的电路图，其中a是______表笔选填“红”或“黑”。
15. 某同学在做“验证机械能守恒定律”实验时，将一重球拴接在细绳的一端，另一端固定在O点，使小球在竖直面内做圆周运动，并在小球经过的最低点和最高点分别固定两个光电门，如图甲所示。已知当地重力加速度为g。请回答下列问题：
    
    该同学首先用螺旋测微器测量小球的直径，测量结果如图乙所示，则该小球的直径______mm；
    该同学为了完成实验，测量了重球经过光电门1和光电门2的挡光时间分别为和，还需测量的物理量有______填选项；
    A.重球的质量m
    B.细绳的长度L
    C.重球运动的周期T
    重球经过最低点的速度大小为______用上述测量量和已知量的字母表示；
    如果该过程中重球的机械能守恒，在误差允许的范围内，则关系式______成立。用上述测量量和已知量的字母表示
    实验中产生误差的主要原因：______写出一点即可。
16. 某种透明材质制成的物体，上边部分为半圆柱体，半径为R，下边部分为长方体，高也为R，其横截面如图所示，圆心为O，过O点的竖直线分别交于半圆上的A点和底边上的B点。一束红光沿截面射向圆柱面的P点，方向与底面垂直，，然后从B点射出。已知光在真空中的传播速率为c，不考虑红光在界面上的反射。求：
    该透明材质对红光的折射率；
    该束红光在物体内传播的时间。
17. 如图所示，在y轴左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，y轴右侧至MN区域方向无限长有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN与y轴的距离为L，在O点有一粒子发射器，可以垂直于磁场，向磁场区域发射带正电的粒子。已知粒子的质量为m，电荷量为q，重力不计。
    若发射器沿x轴正方向发射粒子，发射速率为，求粒子打到x轴上的位置到O点的距离；
    若发射器沿与y轴负半轴成发射粒子，为使所发射的粒子不从MN边界射出，求发射的最大速度和粒子在磁场中运动的时间t。

18. 如图，光滑水平面上有一质量为的滑块A静止在P点，在O点有一质量为、长度为的长木板B，其两侧有固定挡板，在长木板B上最右侧放置一质量也为小物块C，滑块A在外力作用下，经过时间到达O点时，在O点立即撤去外力同时与B发生碰撞。已知小物块C与长木板B间的动摩擦因数为，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，求：
    滑块A刚到达O点时的速度；
    滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度；
    物块C最终与长木板B右侧挡板的距离；
    长木板B与物块C刚达到相对静止时，长木板B距O点的距离。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为，电荷数，故X为质子，A正确；
B、根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数，电荷数，故X为中子，B错误；
C、根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数，电荷数，故X为正电子，C错误；
D、根据反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数，电荷数，故X为正电子，D错误。
故选：A。
根据电荷数守恒、质量数守恒确定x的电荷数和质量数，从而确定x是否为质子．
对于常见的粒子，比如质子、中子、电子、氦核、氢的三个同位素等，要记住它们的电荷数和质量数，以及知道在核反应中，电荷数守恒、质量数守恒．
 

2.【答案】C

【解析】解：轿车刹车后做匀减速直线运动，从刹车到停下所走的位移为：
可知从发现事故到汽车停止的安全距离约为40m，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据匀变速直线运动位移-速度公式可求出位移。
本题主要考查了匀变速直线运动位移-速度公式，解题关键是掌握基本公式并能灵活运用。
 

3.【答案】D

【解析】解：ABD、电梯静止时，体重计示数为500N，在电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为400N，说明电梯运动时，同学对体重计的压力小于重力，该同学所受的重力保持不变，该同学处于失重状态，可知电梯的加速度方向一定竖直向下，故D正确，AB错误；
C、该同学对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，大小相等，方向相反，故C错误。
故选：D。
由题意可知体重计示数是400N，应用牛顿第二定律分析说明该同学处于失重状态，则电梯应具有向下的加速度。
本题考查了牛顿第二定律的应用，该题考查对超重与失重的理解，明确失重是物体对与之接触的物体的弹力小于重力，不是重力变小了。
 

4.【答案】B

【解析】解：根据，解得，可知大量处于能级的氢原子最多可以辐射6种不同频率的光子，则氢原子从基态跃迁至能级，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据数学组合公式得出辐射6种不同频率的光子对应的能级。
解决本题的关键知道玻尔理论，知道能级间跃迁时辐射的光子种类的判断。
 

5.【答案】D

【解析】解：A、由图可知波的振幅为4cm，故A错误；
B、波沿x轴正方向传播，当时，处的质点第一次到达波峰，则周期，波长，波速，故B错误；
C、根据平移法可知当时，处的质点在波峰位置，加速度最大，故C错误；
D、根据平移法可知当时，处的质点沿y轴负方向运动，故D正确；
故选：D。
结合波的传播方向利用平移法可以判断波的传播方向，由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速，分析质点的运动情况。
本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
 

6.【答案】B

【解析】解：宇宙飞船绕开普勒做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得
解得开普勒的质量为
故B正确，ACD错误
故选：B。
根据万有引力提供圆周运动向心力即可求出该行星的质量。
本题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供圆周运动向心力求解．
 

7.【答案】A

【解析】解：A、将一带正电的点电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下水平向右运动，说明电场力水平向右，由于粒子在正电，则M的电场方向水平向右，由于NQ势线，则N、Q点的电场方向均与等势线垂直向右，即N、Q两点的电场强度方向相同，故A正确；
B、根据沿电场线方向电势降低，可知M电势高于N电势，故B错误；
C、由电场线分布可知该电场不是匀强电场，点电荷在电场中受到的电场力不是恒力，故该点电荷不是做匀加速运动，故C错误；
D、若将该点电荷从P移到N，由于该点电荷带正电，且P电势低于N电势，可知电势能将增大，故D错误。
故选：A。
沿着电场线方向，电势是降低的；依据电场线的疏密，即可判定电场强度的强弱；正电荷从高电势向低电势，则其电势能减小；相反，则其电势能增大。
考查电势的高低，与电场强度的强弱的判定，理解电荷的电势能高低的确定方法，注意电荷运动的轨迹与电场线走向没有关系。
 

8.【答案】C

【解析】解：A、根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为，故A错误；
B、电动机启动时，电路外电压为，
流过车灯电流为
流过电动机电流为
由于电动机启动时会产生反向电动势E，可知电动机的内阻应满足，故B错误；
C、打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为，故C正确；
D、打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为，故D错误；
故选：C。
电机不启动时电源电压直接加在灯泡两端，由闭合电路欧姆定律得车灯的电阻R，而当电机启动时，电动机与灯泡并连接在电源两端，此时灯泡两端的电压仍等于路端电压，由部分电路欧姆定律得车灯的电流从而知道电动机电流，由知电动机输入功率。
电动机为非纯电阻电路，不能直接用欧姆定律求解电流，要根据并联电路的特点解得电流，电功率求解输入功率。
 

9.【答案】AB

【解析】解：A、根据重力做功与重力势能变化关系可得：，可知重力势能减少mgh，故A正确；
B、根据动能定理可得合力做功等于动能的变化，即为，故B正确；
C、根据动能定理可得：，解得阻力做功为：，故C错误；
D、运动员下滑过程克服阻力做功，可知运动员的机械能减少，根据功能关系可知机械能减少，故D错误。
故选：AB。
根据重力做功与重力势能变化关系分析重力势能的变化；
根据动能定理可得合力做功，以及阻力做的功；
根据功能关系可知机械能减少量。
本题主要是考查功能关系，关键是能够分析能量的转化情况，知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力或弹力以外的力做功有关。
 

10.【答案】BD

【解析】解：AB、从状态P到状态M的过程中，气体做等压变化，且气体体积增大，对外界做功，故A错误，B正确；
C、从状态M到状态Q的过程中，气体做等容变化，压强减小，根据查理定律可知气体温度降低，而外界对气体不做功，则根据热力学第一定律可知气体一定向外界放热，故C错误；
D、由图可知气体在状态P时压强与体积的乘积与在状态Q时压强与体积的乘积相等，根据一定质量的理想气体状态方程可知状态P与状态Q气体的温度相等，所以内能相等，故D正确；
故选：BD。
从P到M为等压过程，根据盖-吕萨克定律判断出温度的变化，从M到Q为等容过程，根据查理定律判断出温度的变化，知道温度是分子平均动能的量度，结合热力学第一定律判断出吸放热。
本题主要考查了理想气体的盖-吕萨克定律与查理定律，明确气体的内能只与温度有关，结合热力学第一定律即可。
 

11.【答案】AC

【解析】解：A、P的加速度水平向右，可知Q对P的摩擦力方向水平向右，故A正确；
B、水平面对Q的摩擦力大小为
，代入数据，解得
故B错误；
CD、假设当水平向右的外力作用在Q物体上时，P与Q相对静止一起向右做匀加速直线运动，以P与Q为整体，根据牛顿第二定律可得

解得

以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得

由于

说明假设成立，故C正确，D错误；
故选：AC。
由受力分析判断摩擦力方向，由摩擦力公式求解摩擦力，由牛顿第二定律求解加速度，及判断运动情况。
本题考查牛顿第二定律，学生需能够灵活受力分析，有效判断物体是否发生相对滑动。
 

12.【答案】BC

【解析】解：AC、串联在输电线路上，且原线圈匝数小于副线圈匝数，可知起到减小电流的作用，即是电流互感器，a是交流电流表，且根据理想变压器变流规律可知高压线路输送的电流为，故A错误，C正确；
B、易知b是交流电压表，根据理想变压器变压规律可知的原、副线圈匝数比为，故B正确；
D.高压线路输送的电功率为，故D错误
故选：BC。
根据电路结构分析出互感器的类型，结合匝数比得出电流和电压的比值，同时根据电功率的计算公式完成分析。
本题主要考查了变压器的构造和原理，根据电路结构分析出互感器的类型，结合原副线圈两端的匝数比得出电压和电流之比。
 

13.【答案】AD

【解析】解：A、根据右手定则可知，t时刻通过金属杆的电流方向为N到M，故A正确；
B、t时刻金属杆切割磁感线的有效长度为：，金属杆产生的电动势为：
金属杆在回路中的电阻为：
回路中的电流为：，解得：，可知电路电流恒定不变，故B错误；
C、该过程中，通过金属杆某截面的电荷量为：，故C错误；
D、该过程中，金属杆做匀速运动，可知外力与金属杆受到的安培力平衡，则有：
可知该过程外力做的功为：，故D正确。
故选：AD。
根据右手定则判断电流方向；求出t时刻金属杆切割磁感线的有效长度，根据求解金属杆产生的电动势，根据闭合电路的欧姆定律求解感应电流；根据电荷量的计算公式求解通过金属杆某截面的电荷量；根据平均力乘以位移求解该过程外力做的功。
本题主要是考查电磁感应现象，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律结合功的计算公式进行解答。
 

14.【答案】欧姆调零    黑

【解析】解：指针偏转幅度过小，说明待测电阻的阻值相对所选挡位偏大，为了使指针能够尽可能指在表盘中央附近以减小误差，应将挡位换为更大的“”挡。
更换量程后，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零后再测量。
设欧姆表某挡位下内阻为r，表内电源电动势为E，表头满偏电流为I，则
当指针指在中央刻度时，有，
所以，因此表盘上中央刻度值乘以对应倍率等于该挡位下欧姆表的内阻，则该欧姆表在此挡位时的内阻为。
电流从黑表笔流出，从电压表正接线柱流入，所以a是黑表笔。
故答案为：；欧姆调零；；黑。
明确欧姆表在读数时要让指针指在中间位置，从而选择合适的挡位，同时注意在使用欧姆表测电阻选择挡位后要进行欧姆调零；
欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数，然后根据指针位置读出其示数；
电流从欧姆表的黑表笔流出红表笔流入，电流应从电压表正接线柱流入负接线柱流出。
本题考查了多用电表欧姆挡的实验方法和读数，应用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在欧姆表中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零。
 

15.【答案】    存在阻力影响

【解析】解：由图示螺旋测微器可知，小球的直径。
很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，因此重球经过光电门时的速度大小，
如果重球的机械能守恒，重球从光电门1到光电门2过程，由机械能守恒定律得：
整理得：，实验还需要测量细绳的长度L，故选B；
重球经过最低点的速度大小为；
如果该过程中重球的机械能守恒，在误差允许的范围内，则关系式成立。
实验中产生误差的主要原因有：存在阻力影响摆长的测量误差、小球的直径测量误差。
故答案为：；；；；存在阻力影响。
螺旋测微器固定刻度与可动刻度读数的和是螺旋测微器的读数；根据重球的直径与通过光电门的时间求出重球经过光电门时的速度；应用机械能守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题。
理解实验原理是解题的前提与关键，求出正确经过光电门时的速度大小，应用机械能守恒定律即可解题；要掌握螺旋测微器的读数方法。
 

16.【答案】解：由题意，作出光路图如图所示。由几何关系可得红光在P点的入射角和折射角分别为


根据折射定律可得该透明材质对红光的折射率为
代入数据解得：
根据几何关系可得该束红光在物体内传播的距离为
该束红光在物体内传播的速率为
该束红光在物体内传播的时间为
联立解得：
答：该透明材质对红光的折射率为；
该束红光在物体内传播的时间为。

【解析】根据题意作出光路图，结合对称性和几何知识求出光线进入材质时的折射角，从而求得该材质对此单色光的折射率；
单色光在玻璃半圆柱体中的传播速度为，再由运动学公式求时间。
本题是几何光学问题，关键是作出光路图，运用几何知识，结合折射定律进行求解。
 

17.【答案】解：粒子从O点进入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：

解得：
粒子轨迹如图1所示，在磁场中的轨迹为圆周，垂直y轴进入电场后做类平抛运动，设其加速度为a，所求距离为，由牛顿第二定律得：

沿方向做匀速直线运动，则有：
沿方向做匀加速直线运动，则有：
联立解得：；
粒子恰好不从MN边界射出，轨迹与MN相切时对应的发射速度最大，轨迹如图2所示。
由几何关系可得：

解得：
由洛伦兹力提供向心力得：

解得：；
粒子在磁场中运动周期为：
粒子在磁场中转过的圆心角为，则粒子的运动时间为：
。
答：粒子打到x轴上的位置到O点的距离为；
发射的最大速度为和粒子在磁场中运动的时间t为。

【解析】粒子从O点进入磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力求得其运动半径，在磁场中的轨迹为圆周，垂直y轴进入电场后做类平抛运动，将运动分解处理，由牛顿第二定律和运动学公式求解；
粒子恰好不从MN边界射出，轨迹与MN相切时对应的发射速度最大，由几何关系求得运动半径，由洛伦兹力提供向心力求解最大速度；由粒子在磁场中运动周期和轨迹圆心角求解运动时间。
本题考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中运动问题，依据力与运动的关系，解析粒子运动过程。对于粒子在偏转电场中做类平抛运动，利用运动的分解与合成解答；对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动，依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提，根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。
 

18.【答案】解：选水平向右为正方向，滑块A从P到O的过程根据动量定理得，得滑块A刚到达O点时的速度为；
设滑块A与长木板B碰后瞬间，滑块的速度为，长木板的速度为，碰撞过程滑块A和长木板B的系统满足动量守恒定律，则①
已知为弹性碰撞，满足机械能量守恒定律，则②
联立①②两式，代入数据解得，，即长木板的速度为，方向水平向右；
获得速度后与C构成的系统动量守恒，最后达到共同速度，设共同速度为，有，解得，设此过程C相对B的路程为，根据功能关系得，代入数据解得，即C相对B向左运动到左端点又返回向右运动，距离右侧挡板的距离是；
如图1所示：

A、B碰后，B、C发生相对运动，对C运动到B的左侧挡板过程，对B、C组成的系统根据动量守恒定律得
③
根据功能关系有
④
联立③④代入数据解得，，还有一组解，不合实际已舍去。
对B根据动能定理得，代入数据解得，
接下来，如图2所示，B、C发生碰撞，因为B、C质量相等且是弹性碰撞，故二者交换速度，B做加速运动，最终与C达到共同速度，对B由动能定理得
，代入数据解得，
从A、B相碰，到B和C达到共同速度的过程，长木板B距O点的距离为
。
答：滑块A刚到达O点时的速度为；
滑块A与长木板B碰后瞬间，长木板的速度为，方向水平向右；
物块C最终与长木板B右侧挡板的距离为；
长木板B与物块C刚达到相对静止时，长木板B距O点的距离为。

【解析】滑块从静止到O的过程运用动量定理求解末速度；和B组成的系统动量守恒、机械能守恒，列方程求解碰撞后瞬间的速度；与B相互作用的过程最终达到共同速度，且满足动量守恒定律，根据功能关系求出C相对B的路程，经分析可求最终与长木板右侧挡板的距离；经分析可知，C相对木板由右侧到左侧并碰撞，根据动量守恒定律，功能关系可得碰前各自速度，对B运用动能定理求位移；碰撞前后满足动量守恒和机械能守恒，因质量相等速度交换，之后C减速，B加速最后达到共同速度，对B运用动能定理求位移，两次位移之和即为长木板距O点的距离。
本题考查滑块和木板碰撞和追及问题，过程较复杂，要求同学们能够正确选择合适的研究对象并进行准确的受力分析和运动分析，选择合适的公式代入求解。