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2022 年秋季学期高三开学考物理参 考 答 案
一、单选题(每题 3 分,共24 分)
1 2 3 4 5 6 7 8
A D B D B C C A
二、多选题(每题4 分,共16 分。全选对得 4 分,选对但不全得 2分)
9 10 11 12
AD AC AD BD
部分详解答案
7.【答案】C
【详解】三个小球做平抛运动,水平位移相同,由x=vt
x
可得v=
t
1
竖直方向有y AB gt2
1 2 1
1
y AB+BC gt2
2 2 2
1
y AB+BC+CD gt2
3 2 3
2AB
解得t
1 g
(2 AB+BC)
t
2 g
(2 AB+BC+CD)
t
3 g
1 1 1 1 1 1 1 1
所以v :v :v = : : = : : 1: : 6: 3:2
1 2 3 t t t AB ABBC ABBC CD 2 3
1 2 3
故选C。
8.【答案】A
【详解】设两长直导线间的相互作用力大小为F,反向电流相互排斥,同向电流相互吸引,对长直导线C
1
研究,根据力的合成可得2Fcos30F
1
3
解得F F
1 3
3
对长直导线A研究,根据力的合成可得,A受到的安培力为F 2Fcos60 F
A 1 3
方向平行BC向左,A正确,BCD错误。故选A。
19.【答案】AD
M2 M2 5GM2
A.甲星所受合外力为乙、丙对甲星的万有引力的合力F G G A正确;
甲 R2 (2R)2 4R2
B.由对称性可知,甲、丙对乙星的万有引力等大反向,乙星所受合外力为零,B错误;
5M2 v2
C.根据牛顿第二定律得G M
4R2 R
5GM 1 5GM
v
4R 2 R
甲、丙的轨道半径相等,所以线速度大小相等,但方向不同,故线速度不同, C错误;
D.根据vR知,甲、丙角速度大小相等,由于他们旋转方向一致,所以,角速度的方向相同,故角速
度相同,D正确。
故选AD。
10.【答案】AC
【详解】A.匀强电场中带电粒子仅受电场力,已知M带正电,由MN粒子的运动轨迹可知,两粒子的受
到的电场力方向相反,故N带负电,A正确;
B.根据M的运动轨迹可知,电场力方向向右,与等势面垂直,故电场方向水平向右,等势面a的电势高
于等势面b的电势,B错误;
CD.运动过程中,带电粒子MN的电场力均做正功,电势能减小,动能增加,故C正确,D错误。
故选AC。
11.【答案】AD
【详解】A.由图乙可知t 和t 时刻,线圈的感应电动势都为0,可知这两个时刻穿过线圈的磁通量一正一
1 3
负,大小均为BS ,故此过程的穿过线圈的磁通量的变化量大小为
BS (BS) 2BS A正确;
B.由图乙可知,在t ~t 时间内,线圈中的电流方向不变,根据右手定则可知通过电阻R电流方向始终向
1 3
上,B错误;
C.由图乙可知,t 时刻的感应电动势为E ,根据法拉第电磁感应定律可得E n
4 0 0 t
E
可得穿过线圈的磁通量的变化率大小为 0 C错误;
t n
2nBS
D.在t ~t 时间内,通过电阻R的电荷量为qn
1 3 Rr Rr
又E nBS
0
2E
联立可得q 0 D正确。
(Rr)
故选AD。
212.【答案】BD
【详解】A.导体AC有效切割的长度等于半圆的直径2L,半圆形导体棒AC切割磁感线产生感应电动势
的大小为EB2Lv2BLv
R 2BLvR
AC相当于电源,其两端电压为外电压,由欧姆定律得U 0 E 0 A错误;
AC R r R r
0 0
2BLv 4B2L2v2
B.此时杆克服安培力做功的功率为PBI2LvB 2Lv B正确;
R r R r
0 0
v
C.若导体棒做匀加速运动,则平均速度等于 ,但是由于导体棒AC做加速度减小的加速运动,根据运动
2
v
图像可知,此过程中的位移大于做匀加速过程的位移,则此过程中导体棒AC的平均速度大于 ,C错误;
2
D.根据q
R
总
2BLd
可知此过程中通过电阻R 的电荷量为q D正确。
0 R r
0
故选BD。
三、填空题(20 分)每空 2 分
13.【答案】 同一 水平 BAC 2
【解析】A[1]为控制小球做平抛运动的初速度一定,需要让小球多次由静止从斜槽上的同一位置滚下;
B[2]为确保小球初速度沿水平方向,安装器材时应调整斜槽末端沿水平方向;
E[3]实验步骤应该先按要求安装好器材,然后进行实验操作并记录数据,最后作实验数据的处理,所以应
该按BAC的顺序;
F[4]小球做平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
s
竖直方向由纸带实验推论公式g
T2
s 0.200.10
可得相邻两个点之间的时间间隔T s 0.1s
g 10
x 0.20
所以初速度满足v m/s 2m/s
0 T 0.1
3kd2
14. 【答案】 1.500 D k 小于 电压表的分流
4
【解析】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图乙可知
d 1.5mm0.00.01mm1.500mm
(2)[2]为使金属导体两端电压调节范围尽量大,滑动变阻器应采用分压接法,由于
R 3000 R 5
V x
R 5 R 0.1
x A
为使测量结果尽量准确,电流表应采用外接法,D正确,ABC错误。
故选D。
U
(3)[3]根据欧姆定律,该金属导体的电阻值为R k
x I
L
[4]根据电阻定律可得R
x S
R S
可得L x
d2
又S
4
kd2
联立解得L
4
(4)[5][6]实验电流表采用外接法,由于电压表的分流使得电流表测量的电流比流过待测电阻的实际电流
U U
大,则有R R
测 真
I I
真
R S
根据L x
可知实验中测得金属导体的长度小于真实值,引起此误差的原因是电压表的分流。
四、计算题(共 30分)
mv2 mv
15. (14分)【答案】(1) 0 ;(2) 2v ,方向与x轴夹角45°,斜向右下方;(3) 0
2qh 0 qh
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,利用类平抛运动的位移公式结合牛顿第二定律可以求出电场强
度的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,利用速度的合成可以求出合速度的大小,利用运动的轨迹可以判别
速度的方向;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,利用牛顿第二定律结合轨道半径的大小可以求出磁感应强度的大小。
解:(1)粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示
4设粒子从 P 运动到 P 的时间为 t,电场强度的大小为 E,粒子在电场中的加速
1 2
度为 a,由牛顿第二定律 qE = ma ..............1分
粒子做类平抛运动:水平方向: v t = 2h...........1分
0
竖直方向:h = 1 at2...........1 分
2
mv2
联立以上解得E 0 ...........1 分
2qh
(2)粒子到达 P 时速度沿 x 方向速度分量为 v ,以 v 为速度沿 y 方向速度分
2 0 1
量的大小,v 表示速度的大小,θ为速度与 x 轴的夹角,则有
v2 2ah...........1分
1
v v2v2 ...........1 分
1 0
由图可得θ = 45°
有 v = v ...........1分
1 0
联立以上各式解得 v 2v ...........1分
0
方向与 x 轴夹角 45°,斜向右下方。...........1分
(3)设磁场的磁感应强度为 B,在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动,由牛
顿第二定律可得
v2
qvBm ...........2分
r
r 是圆周的半径,与 x 轴、y 轴的交点为 P 、P ,因为
2 3
OP = OP θ = 45°. ..........1分
2 3
由几何关系可知,连线 P P 为圆周的直径,由几何关系可求得
2 3
5r
2h...........1分
mv
联立解得B 0 ...........1分
qh
16.(16 分)【答案】(1)
1.125m
;(2)
5.625J
(1)设物块在平板车上滑动时的加速度为a,根据牛顿第二定律有
mgma...........1 分
解得 a6m/s2
设物块与平板车最后的共同速度为v,根据运动学公式有
vat 3m/s...........1分
设小球与平板车相碰后,平板车的速度为v ,根据动量守恒定律有
1
Mv (mM)v...........2分
1
解得v 4.5m/s...........1分
1
设平板车的长度为 ,根据能量守恒有
L
1 1
mgL Mv2 (mM)v2...........2分
2 1 2
解得: L1.125m...........1分
(2)设小球与平板车相碰前速度为v ,根据机械能守恒定律有
0
1
mg(LLcos60) mv2...........2 分
2 0
解得:v 8m/s...........1分
0
设碰撞后平板车的速度为v ,根据动量守恒定律有
2
mv Mv mv ...........2 分
0 1 2
解得:v 1m/s...........1分
2
小球与平板车碰撞过程损失的机械能为
1 1 1
E mv2 mv2 Mv2 5.625J...........2分
2 0 2 2 2 1
6五、选考题:(共计 20 分)
17.(1) 【答案】ABD
【解析】A.人能够闻到花香是因为鲜花释放的有香气的物质颗粒在空气中做布朗运动的结果,A错误;
B.气体分子间几乎不存在相互作用力,夏天车胎容易爆胎是因为随着温度升高,胎内气体分子无规则运
动加剧,气体压强变大的缘故,B错误;
C.封装在气缸中的气体,气缸容积不变,单位体积内的分子数不变,气体温度升高,分子运动的剧烈程
度增加,单位时间碰撞内壁单位面积的分子数增多,C正确;
D.理想气体的压强与单位体积的分子数以及温度有关,D错误;
E.1mol的理想氢气和1mol的理想氧气,气体温度相同时,分子的平均动能相同,但氧气分子质量较大,
因此氧气分子的平均速率较小,E正确。
故错误的选ABD。
(2) 【答案】BDE
pV
【解析】A.由题图可知A到B过程,气体体积不变,压强增大,由理想气体状态方程 C可知,气
T
体温度升高。故温度升高,内能增大,体积不变外界对气体不做功,由热力学第一定律U W Q可知,
Q0,气体吸热,A错误;
B.由题意B到C过程是等温变化,故气体分子的平均动能不变,B正确;
pV
C.C到D过程,体积不变,压强减小,由理想气体状态方程 C可知,温度降低,故分子平均速率减
T
小,但是单个气体分子的运动是随机的,速率可能变大也可能变小,C错误;
D.D到A过程,温度不变,容器中气体分子的平均速率不变,体积减小,分子数密度增大,故气体分子
在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增加,D正确;
E.B到C过程,气体体积增大,气体对外做正功,W >0,做功大小为图像与横坐标围成的面积;D到
BC
A过程,气体体积减小,气体对外做负功,W <0,做功大小为图像与横坐标围成的面积,由图像可知
DA
W >W ,故全过程经过如图所示的一个斯特林循环过程,气体对外界做的总功
BC AD
W +W >0
BC AD
即总功为正,E正确。
故选BDE。
(3) 【答案】(1)p 1.1105Pa;(2)p 1.2105Pa
1 1
解:①以注入后的所有气体为研究对象,由题意可知瓶内气体发生等温变化,设
7瓶内气体体积为V ,有V 0.9mL0.5mL0.4mL0.4cm3................1 分
1 1
注射器内气体体积为V ,有V 0.04cm3................1 分
2 2
根据理想气体状态方程有p V V pV ................2 分
0 1 2 1 1
代入数据解得 p 1.1105Pa................2 分
1
②根据理想气体状态方程有p V 2V pV .............2 分
0 1 2 2 1
代入数据解得 p 1.2105Pa...............2 分
1
18.
(1)ADE
【解析】由图看出,甲速度为零时,即在最大位移处时,乙在平衡位置,即振子乙速度最
大,A 正确;从图中可以看出甲加速度最小时,即在平衡位置时,乙也在平衡位置,即速
度最大,B 错误;从图中可知,在 t=1.0s 或 2.0s 时都在平衡位置,即回复力都为零,C
错误;两弹簧振子周期之比 ,由 知频率之比是 ,D 正确;从图
甲 乙 甲 乙
1
: =2:1 = : =1:2
中可知两个振子的振幅之比为 ,E 正确.
甲 乙
: =10:5=2:1
(2)【答案】ABD
【解析】本题考查了振动和波的应用。由题图乙知,t=1 s,质点在平衡位置且向下振动,
在 a、b、c 三点中仅 b 点在平衡位置,故题图乙是 b 质点的振动图象,C 项错误;b 质点
在 t=1 s 向下振动,故波沿 x 轴负方向传播,A 项正确;由题图甲知,波长λ=2 m,由题
图乙知,质点振动的周期 T=4 s,故波速 v= m/s=0.5 m/s,B 项正确;从 t =1 s 到
1
2
=4
t =4.0 s 这段时间内,质点 a 通过的路程为振幅的 3 倍,即 15 cm,D 项正确;t =9.5 s=8.5
2 3
s+1 s,质点 d 运动到最高点,E 项错误。
(3)(10 分)【答案】(1) ;(2)2 3R
3
c
【解析】
①根据题意,由几何关系可知,三角形 DBO 为正三角形,因此光在 D 点的折射
角为 r=30°.........................1 分
8光在 D 点的入射角 i=60°..................1 分
如图所示
由光的折射定律得: .................2 分
解得:折射率 n= ..................1 分
②由几何关系可知,光在玻璃砖中传播的距离为
s=2R..................1 分
c c
传播的速度为v .............2 分
n 3
因此,光在玻璃砖中传播的时间为
t s 2 3R .............2 分
v c
9