2022届广东省潮州市高三（上）期末教学质量检测卷物理试题含解析

潮州市2021-2022学年度第一学期期末高三级教学质量检测卷

物理

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答卷上。

2.选择题的作答：每小题选出答案后，用统一提供的2B铅笔把答卷上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，写在本试卷上无效。

3.非选择题的作答：用黑色字迹的钢笔或签字笔直接答在答卷上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸上无效。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 用能量为5.0eV的光子照射某金属表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为（　　）

A. 1.5eV B. 3.5eV C. 5.0eV D. 6.5eV

【答案】B

【解析】

【详解】由从金属表面逸出的光电子具有最大的初动能是1.5eV，而入射光的能量为5.0eV，由光电效应方程

解得该金属的逸出功为

故B正确，ACD错误。

故选B。

2. 超音速巡航是指飞机在不开启后燃器的情况下能够持续在1.5倍音速以上进行超过30分钟的超音速飞行。超音速巡航的提出主要是基于快速突防的战术思想，因此，该技术其在未来的超视距作战中具有很大的优势。超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一、某第五代战机在一次直线加速飞行中，速度由270m/s提升至510m/s，耗时一分钟，假设加速过程为匀加速，则该过程飞行的距离为（　　）

A. 16200m

B. 23400m

C 30600m

D. 46800m

【答案】B

【解析】

【详解】该过程飞行的距离为

故选B。

3. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一条通电长直导线放置于磁场内，电流方向与磁场方向垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点的磁感应强度大小为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（　　）

A. 0 B. 0.5B C. 1B D. 1.5B

【答案】B

【解析】

【详解】由安培定则可知，通电长直导线在b点的磁感应强度方向垂直于纸面向里，b点的磁感应强度大小为匀强磁场和通电导线在b点磁场的合磁场，故通电长直导线在b点的磁感应强度为

通电长直导线在a点的磁感应强度与通电长直导线在b点的磁感应强度大小相等、方向相反，故通电长直导线在a点的磁感应强度为

方向垂直于纸面向外。则a点的磁感应强度大小为

故B正确。

故选B。

4. 产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针，避雷针的顶端带正电。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，电势大小分别为、，设雨滴下落过程中阻力大小不变，下列正确的是（　　）

A.

B.

C. 一带负电的雨滴从下落至的过程中，加速度变大

D. 一带负电的雨滴从下落至的过程中，电势能增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．避雷针的顶端带正电，则

选项A错误；

B．因b处等差等势面较密集，可知电场线密集，则

选项B错误；

C．因b处场强较大，则一带负电的雨滴从下落至的过程中，向下的电场力变大，根据

则加速度变大，选项C正确；

D．一带负电的雨滴从下落至的过程中，电场力做正功，则电势能减小，选项D错误。

故选C。

5. “祝融号”火星车高度有185公分，重量达到240公斤。设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。已知火星直径约为地球的一半，火星质量约为地球质量的十分之一，则“祝融号”在火星上受到的重力大小最接近（　　）

A. 240N B. 960N C. 1200N D. 2400N

【答案】B

【解析】

【详解】物体在星球表面所受万有引力和重力近似相等，则

解得星球表面的重力加速度

所以火星与地球表面重力加速度之比为

即

“祝融号”火星车在火星上与地球上的质量相等，“祝融号”火星车在火星上受到的重力大小约为

故B正确。

故选B。

6. 极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的主要原因是（　　）

A. 太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果

B. 粒子的带电荷量减小

C. 洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小

D. 南北两极附近的磁感应强度较强

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．粒子在运动过程中，由洛伦兹力提供向心力

解得

可知半径不断减小与太阳辐射对粒子产生了驱动力无关，A错误；

B．粒子在运动过程中，若电量减小，由洛伦兹力提供向心力，根据的半径公式

解得

可知，当电量减小时，半径是增大，B错误；

C．地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，C错误；

D．粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，由

解得

可知，当磁感应强度增加时，半径是减小D正确。

故选D。

7. 如图所示的电路，电源内阻不可忽略，闭合开关S后（　　）

A. 电流表的示数增大

B. 电流表的示数减小

C. 电压表的示数不变

D. 电压表的示数增大

【答案】A

【解析】

【详解】AB．闭合开关后，外电路电阻变小，则总电阻减小，电路中总电流增大，即电流表示数增大，故A正确，B错误；

CD．电路中总电流增大，则电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，故电压表示数减小，故CD错误；

故选A。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。

8. 如图为某同学在参加引体向上体测，该同学耗时1分钟完成了16次引体向上。已知该同学质量为60kg，完成一次引体向上重心上移约0.6m，下列说法正确的是（　　）

A. 该同学引体向上过程机械能不守恒

B. 向上运动过程，该同学对杠的作用力大于杠对他的作用力

C. 完成一次引体向上克服重力做功约36J

D. 该同学克服重力做功的平均功率约为96W

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由能量守恒，该同学引体向上过程中体内的化学能转化为机械能，所以机械能不守恒，故A正确；

B．向上运动过程，该同学对杠的作用力与杠对他的作用力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故B错误；

C．完成一次引体向上克服重力做功等于重力势能增量

故C错误；

D．该同学克服重力做功的平均功率

T为完成一次引体向上动作的周期，则

带入可得

故D正确。

故选AD。

9. 在东京奥运会男子体操单项吊环的比赛中，中国选手刘洋以15.500分夺得冠军。如图甲为比赛开始前的准备动作，刘洋撑住身体保持平衡，吊绳处于竖直状态；图乙为经典“歪头杀”瞬间，此时刘洋撑开双臂保持平衡。假设刘洋体重为G，下列说法中正确的是（　　）

A. 甲图绳子拉力小于乙图

B. 甲、乙图中绳子的合力一样大

C. 甲图中每个吊环对刘洋的作用力大小为0.5G

D. 乙图中绳子拉力均小于0.5G

【答案】ABC

【解析】

【详解】B．对刘洋受力分析，受重力和两根绳子的拉力，刘洋都处于平衡状态，甲、乙图中绳子的合力都与其重力大小相等、方向相反。故B正确；

ACD．甲图吊绳处于竖直状态，绳子拉力等于其重力的一半。图乙刘洋撑开双臂，绳子的拉力大于其重力的一半，故甲图绳子拉力小于乙图，故AC正确，D错误。

故选ABC。

10. 如图为餐桌上的转盘示意图，两个相同的盘子甲、乙分别放置在转盘上随转盘一起转动时，下列说法正确的是（　　）

A. 甲、乙两个盘子的线速度相同

B. 甲、乙两个盘子的角速度相同

C. 甲、乙两个盘子的加速度大小相等

D. 当转盘转速逐渐加快，甲盘将先滑动

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．在同一转盘上无相对运动，因此盘子甲、乙的角速度相等，则由可知，因半径不同，则线速度不同，故A错误，B正确；

C．加速度大小为

由于盘子甲、乙的角速度相等，盘子甲的半径大，所以盘子甲的加速度也大，故C错误；

D．向心力，则可知，甲的半径大，所需同向心力也大，当所需向心力大于最大静摩擦力时，盘子会发生滑动，相同的盘子、相同的桌面，最大静摩擦力也相同，甲盘将先滑动，故D正确。

故选BD。

三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根据要求作答。

11. 用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。

（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：___________。

（2）某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=___________cm。由此可算出小车的加速度a=___________m/s2（保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 长木板的倾角过大    ②. 1.80    ③.

【解析】

【详解】(1)[1]根据图象（b）可知，当没有悬挂砂桶时，小车已经产生加速度，由此可知在操作个过程中，平衡摩擦力过度即长木板倾角过大。

(2)[2]根据刻度尺的示数可知

[3]打点时间间隔为

由匀变速直线运动的推论

可知加速度

12. 某同学为测量电阻Rx的阻值，进行了如下实验。

(1)用多用电表欧姆挡粗测Rx的阻值。选择“×10”挡，正确操作后表盘指针指示如图甲所示，则示数为______Ω；

(2)为精确的测量Rx的阻值，该同学设计了如图乙所示的电路，现有器材如下：

A.两节干电池、开关和若干导线

B.电压表（0~3V，内阻约6kΩ）

C.电流表（0~50mA，内阻约2Ω）

D.电流表（0~200mA，内阻约0.1Ω）

E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流为0.5A）

①电流表应选______；（填器材对应的字母）

②请将图乙中连线补充完整______；

③将电路正确连接。为保护电路，闭合开关前，滑片P应调至______（选填“左端”或“右端”）；闭合开关后，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是导线______断路（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。

【答案】    ①. 60    ②. C    ③.     ④. 左端    ⑤. c

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]由表盘读出指针示数为6，又挡位选择“×10”挡，故电阻大小为

(2)①[2]利用欧姆定律，测量电路最大电流约为=0.05A=50mA，故电流表应选C；

②[3]由于

故电流表外接，则可连电路为

③[4]为保护电路，闭合开关前，滑片P应调至左端；

[5]闭合开关后，调节滑片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是导线c断路。

13. AEB是一种汽车主动安全技术，AEB系统采用雷达测出汽车与前车或者障碍物的距离，然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较，小于警报距离时就进行警报提示，而小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下，AEB系统也会启动，使汽车自动制动，从而为安全出行保驾护航。如图为一机构在测试车辆自动制动的工作极限，当测试车速达到72km/h的时候，在距离道具车18.2m处AEB系统触发自动制动，但仍与前方的道具车发生碰撞，碰撞后测试车保持制动继续前进1.25m后停下。假设碰撞时间极短，已知测试车辆质量M=2000kg，制动时加速度大小为10m/s2；道具车质量m=200kg运动时受到的阻力大小f=400N。求：

（1）测试车碰撞前速度的大小；

（2）道具车被撞后前进的距离。

【答案】（1）6m/s；（2）25m

【解析】

【详解】(1)由运动学公式可得

解得碰撞前速度的大小

(2)由测试车碰撞后位移

可解得测试车碰撞后速度的大小

由动量守恒定律

解得道具车被撞后的速度大小

由动能定理得

解得道具车前进的距离

14. 如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于处的粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求

（1）的大小；

（2）磁场的磁感应强度的大小B；

（3）判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。

【答案】（1）；（2）；（3）粒子2，

【解析】

【详解】（1）时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图

由水平方向匀速直线运动有

由竖直方向匀加速直线运动有

由牛顿第二定律有

解得

（2）由（1）同理可知时刻入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直y轴射入磁场，    粒子进入磁场时的y方向的速度大小

故进入磁场时速度大小

（或能体现出由于进入磁场时y方向速度为零，故速度等于也可得分）

如图

由几何关系可得

解得

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得

解得

（3）粒子在磁场中运动的周期

粒子1到达P点的时刻

粒子2到达P点的时刻

所以

由于故粒子2先到达P点，到达P点的时间差

四、选考题：共12分。请考生从给出的2道题任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

15. 2021年7月4日，中国“天和空间站”航天员刘伯明、汤洪波先后从天和核心舱节点舱出舱成功，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，即航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，其原理简化如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，舱A中充满气体，舱B内为真空，若整个系统与外界没有热交换，将此气体近似看成理想气体，则打开阀门K后，A中的气体进入B中，此时气体的内能将______（填“增加”“减少”或“不变”），最终达到平衡，则平衡后气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将______（填“增加”“减少”或“不变”）。

【答案】    ①. 不变    ②. 减少

【解析】

【分析】

【详解】[1]气体自由膨胀，没有对外做功，同时没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能不变。

[2]根据

可知，当T不变、V增大时，p减小，故气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将减少。

16. 如今很多汽车都配备胎压检测，可以通过APP或汽车仪表实时监测轮胎的气压及温度。上车前，车主通过APP查看车况，显示胎压为230kpa，温度为27℃。汽车开出一段时间后，仪表上显示胎压为250kpa，温度为42℃。车上的一乘客认为胎压升高，轮胎应该会膨胀，而另一乘客则认为，车上多了几位乘客，轮胎会被压扁一些。请你计算此时轮胎内气体体积是上车前的多少倍。

【答案】0.966

【解析】

【详解】由理想气体状态方程

可得

代入数据解得

所以此时轮胎内气体体积是上车前的0.966倍

17. 甲、乙两列简谐横波沿x轴传播时相遇，t＝0时，甲、乙的波动图象分别如图中实线、虚线。已知两列波的波速大小相等，则甲的周期______乙的周期（选填“等于”、“大于”或“小于”）；若甲的周期为0.5s，则t＝0.75 s时，x＝4 m处质点的位移为_______（选填“零”、“正值”或“负值”）。

【答案】    ①. 小于    ②. 负值

【解析】

【分析】

【详解】[1]两列波传播速度大小相同，而读图可知

由波速

可知

则

[2]若T甲=0.5s，那么波速

故由图可得：t=0时，甲波在x=4m处的位移y1=0，那么在t＝0.75s＝1.5T甲时，甲波在x=4m处的位移仍为零；
经过t=0.75s，乙波向左传播的距离

△x=vt=6m=λ乙

故乙波在t=0.75s时在x=4m处的位移与t=0时在x=4处的位移相同，故乙波在x=4m处的位移为负；
所以根据波的叠加原理可知：t=0.75s时，x=4m处质点的位移为负值。

【点睛】波形图是反应某时刻各质点的位置，而振动图则是反应某质点在各时刻的位置，并掌握干涉的条件，与波的叠加原理．

18. 如图，半圆柱形玻璃砖截面的直径AOB长为d=20cm，玻璃的折射率为n=，该截面内有一束平行光线以45°角入射到AB面上，部分光线经折射后从半圆柱面射出（不考虑多次反射）．求：

(i)由圆心O点入射的光线经玻璃砖偏折后的出射方向相对于初始入射方向的偏角；

(ii)该截面中玻璃砖有光线出射的圆弧长度．

【答案】（1） （2）15.7cm

【解析】

【详解】(1)根据折射定律得：

则光在AB面上的折射角为

由于过O点的折射光在圆弧面AB上沿着法线射出，故出射方向不变，

则偏折后的出射方向相对于初始入射方向的偏角为45°-30°=15°.

(2) 在曲面上发生全反射的临界角，得C=45°

如图根据几何关系得，E点以上和F点以下的光线发生全反射，不能从曲面上射出，有光线射出的部分为EF部分．

根据几何关系解得，∠AOE=75°，∠BOF=15°，所以∠EOF=90°．

故长度

【点睛】解决本题的关键掌握几何光学问题中的折射定律和全反射问题．