2021-2022学年海南省海口市海南中学高三（下）第九次月考物理试题含解析

海南中学2022届高三第九次月考

物理试卷

注意事项：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分。考试时间为90分钟。答卷前，考生将自己的姓名、准考证号填写/填涂在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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.回答第II卷时，将各题的答案写在答题卡上指定位置，写在本试卷上无效。

4.考试结束后，本试卷由考生自行保管，仅将答题卡交回。

第I卷  选择题，共44分

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。）

1. 使质量是1克的物体产生1厘米每二次方秒的加速度的力，叫1达因（dyne），那么，1达因等于（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由力学单位制有

则

故选C。

2. 如图所示，水平天花板上固定有AO和BO两根不可伸长的轻绳，它们系在同一点O，且AO>BO，一只蜘蛛通过吐出的丝使自己静止悬挂在O点，开始时两绳刚好绷直。现将B端缓慢向右移动，则（　　）

A. AO绳的拉力大小先增大后减小

B. AO绳的拉力大小一直增大

C. BO绳的拉力大小一直减小

D. BO绳的拉力大小一直增大

【答案】B

【解析】

【详解】

设蜘蛛的质量为m，开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力为0，BO中的拉力大小为mg。在B缓慢向右移动的过程中，力的矢量三角形如图所示，可得，AO中的拉力随距离的增大而一直增大，BO中的拉力随距离的增大先减小后增大，故选B。

3. 关于核反应的类型，下列表述正确的是（　　）

A. 是衰变

B. 是β衰变

C. 核聚变

D. 是核裂变

【答案】A

【解析】

【详解】A．是衰变，A正确；

B．是发现质子的原子核人工转变，B错误；

C．是原子核的人工转变，C错误；

D．是β衰变，D错误。

故选A。

4. 在地面上插一对相距较近的电极M、N，将两个电极与直流电源相连，在大地中形成恒定的电流和电场。恒定电场的基本性质与静电场相似，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点。则下列说法中正确的是（　　）

A. P点场强比Q点场强大

B. P点电势比Q点电势高

C. 同一正点电荷在P点的电势能比在Q点的电势能小

D. 同一正点电荷沿直线从M到N的移动过程中所受电场力一直变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．电场线越密的地方电场强度越大，所以P点场强比Q点场强小，A错误；

B．该电场与等量异种点电荷的电场相似，根据等量异种点电荷的特点可知，MN的中垂线为一个等势面，然后根据沿电场线方向电势降低可知，P点电势高于Q点电势，B正确；

C．P点电势高于Q点电势，根据电势能可知，同一正点电荷在P点的电势能比在Q点的电势能大，C错误；

D．因为该电场为非匀强电场，根据周围电场线的疏密程度可知，从M到N的过程E先减小后增大，由可知，电荷受到的电场力也先减小后增大，D错误；

故选B。

5. 关于光电效应，下列说法正确的是（　　）

A. 光电子就是光子

B. 光在频率很高的时候，只表现粒子性

C. 光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

D. 若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小

【答案】D

【解析】

【详解】A．光电效应中，从金属逸出的光电子是电子，与光子不同，A错误；

B．在光的波粒二象性中，频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，同时具有波粒二象性，B错误；

C．根据光电效应方程

可知光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大，但并不是正比关系，C错误；

D．光照强度不变，则单位面积内光的能量不变，照射光频率越大，单个光子能量越大，则光子数越少，D正确。

故选D。

6. 如图所示，D点为固定斜面AC的中点，在A点先后分别以初速度v01和v02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D点和C点。空气阻力不计。设小球在空中运动的时间分别为t1和t2，落到D点和C点前瞬间的速度大小分别为v1和v2，落到D点和C点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为和，则下列关系式正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．设AB高度为h，BC长度为x，平抛运动竖直方向为匀加速运动，则

，

则

A错误；

C．平抛运动水平方向为匀速运动，则

，

得到

C错误；

B．设落在斜面上的D点和C点，竖直方向分速度分别为，，则

，

得到

在落点时，合速度与分速度的关系为

，

得到

B正确；

D．落点时瞬间的速度方向与水平方向的夹角关系有

，

得到

D错误；

故选B。

7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.5s时的波形图，已知质点P的坐标x1=6m，质点Q的坐标x2=7.5m，波的周期T>0.5s。下列说法正确的是（　　）

A. 波的周期一定是2s B. 波速一定是6m/s

C. 时，质点Q点的位移一定是零 D. 时，质点Q点的位移可能最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．若波沿x轴正方向传播，有

（n=0，1，2，3…）

因

则n只能取0，此时T为2s，若波沿x轴负方向传播，有

（n=0，1，2，3…）

因

n依旧只能取0，此时T为，A错误；

B．由波形图可知，波长为12m，当波沿x轴正方向传播时，有

若波沿x轴负方向传播，有

B错误；

CD．若波沿x轴正方向传播，波形传播的距离为

则对于

该处的质点在0时刻位于x轴上方，但不是波峰处，则在时Q点也位于该处；同理，若波沿x轴负方向传播，波形传播距离为

则对于

该处的质点在0时刻处于波峰处，则在时Q点位于波峰处，位移最大，C错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量M=40kg，球的质量m=5kg。某时刻人将球以v0=4m/s的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出，若人不再接到球，则人推出球的次数为（　　）

A. 5次 B. 6次 C. 7次 D. 8次

【答案】A

【解析】

【详解】设挡板每次对球碰撞作用的冲量为I，则有

再以人及冰车与球组成系统为对象，人推n次后，由动量定理有

得到

若要人不再接到球，至少有

代入数据得

人将球推出5次后不再接到球。故选A。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。嫦娥探测器在历经主动减速、快速调整、悬停避障、缓速下降等阶段后，着陆器、上升器组合体最后稳稳地落于月面。如图所示为我国嫦娥工程第二阶段的登月探测器“嫦娥三号”卫星的飞行轨道示意图。则（　　）

A. 登月探测器在环月轨道2（椭圆轨道），上绕行时P点处速度最小

B. 登月探测器在环月轨道1（圆轨道）的速度比月球上的第一宇宙速度大。

C. 登月探测器在接近月面过程需向后喷火以加速，该过程机械能减少

D. 登月探测器在环月轨道1上P点的速度大于环月轨道2上在P点的速度

【答案】AD

【解析】

【详解】A．登月探测器在环月轨道2（椭圆轨道）上绕行时最远处P点速度最小，故A正确；

B．月球上的第一宇宙速度是围绕月球运行卫星的最大运行速度，所以登月探测器在环月轨道1（圆轨道）的速度比月球上的第一宇宙速度小，故B错误；

C．登月探测器在接近月面过程需向前喷火以减速，该过程机械能减小，故C错误；

D．登月探测器在环月轨道1上变到环月轨道2上，需要点火减速，故登月探测器在环月轨道1上P点的速度大于环月轨道2上在P点的速度，故D正确。

故选AD。

10. 如图(a)，为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，电压表为交流电表，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈输出电压的瞬时值大于5000V时，就会在点火针两端间引发火花进而点燃燃气，则

A. 闭合S，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为50V

B. 某交流发电机要产生与图(b)相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为100转/秒

C. 闭合开关S，电压表的示数为V

D. 变压器原、副线圈的匝数n1、n2须满足n2>100n1时，才能实现点火

【答案】CD

【解析】

【详解】AC．根据图（b）得到原线圈电压的最大值为50V，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为

V

电压表的示数为：

U=25V

故A错误，C正确；

B．根据图（b）得到原线圈电流周期为0.02s，转速

n==50转/秒

某交流发电机要产生与图（b）相同频率的交流电，其线圈在磁场中的转速为50转/秒，故B错误；

D．瞬时电压大于5000V即火花放电；根据

且U1=50V，U2≥5000V得到实现点火的条件是：变压器原、副线圈的匝数n1、n2须满足

n2＞100n1

故D正确。

故选CD。

11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（　　）

A. A→B过程中，外界对气体做功

B. B→C过程中，气体分子的平均动能增大

C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D. D→A过程中，气体分子的平均动能增大

【答案】CD

【解析】

【详解】A．A→B过程中，气体体积增大，气体对外界做功，A错误；

B．B→C过程中，绝热过程，气体对外做功，根据热力学第一定律，内能减小，分子的平均动能减小，B错误；

C．C→D过程中，等温压缩，气体分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；

D．D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律，内能增加，分子的平均动能增大，D正确；

故选CD。

12. 如图，ABC三个半径相同的小球穿在两根平行且光滑的足够长的杆上，三个球的质量分别为、、，初状态三个小球均静止，BC球之间连着一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态现给A一个向左的初速度，AB碰后A球的速度变为向右，大小为2m/s。下列正确的是（　　）

A. 球A和B碰撞是非弹性碰撞

B. 球A和B碰后，弹簧恢复原长时球C的速度为9.6m/s

C. 球A和B碰后，球B的最小速度为1.6m/s

D. 球A和B碰后，弹簧的最大弹性势能可以达到50J

【答案】BC

【解析】

【详解】A．AB两球相碰，根据动量守恒定律

代入数据解得

在碰撞的过程中满足

因此该碰撞是弹性碰撞，故A错误；

BC．由于BC及弹簧组成的系统，在运动的过程中满足动量守恒和机械能守恒，当B的速度最小时，应该是弹簧处于原长状态

整理得

因此B的最小速度为，此时C球的速度为，故BC正确；

D．当BC两球速度相等时，弹簧的弹性势能最大

解得

故D错误。

故选BC。

13. 如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形边界内匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向里。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（　　）

A. 刚进入磁场Ⅰ时金属杆做减速运动，加速度方向竖直向上

B. 穿过磁场Ⅰ的时间小于在两磁场之间的运动时间

C. 穿过两磁场产生的总热量为

D. 释放时距磁场Ⅰ上边界高度h一定不小于

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的匀加速运动，所以金属杆进入磁场时应做减速运动，加速度方向竖直向上，A正确；

B．对金属杆受力分析，根据

可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图像如图所示

由于0～t1和t1～t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以，B错误；

C．从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以

所以穿过两个磁场过程中产生的热量

C正确；

D．若金属杆出磁场Ⅰ时速度达到最小，由

解得

根据前面分析可知金属杆进入磁场Ⅱ的速度有

又进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等

根据

得金属杆进入磁场的高度

D正确。

故选ACD。

第II卷  非选择题，共56分

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

14. （1）如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为____________mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长=_______m（保留2位有效数字）。

【答案】    ①. 0.35    ②.

【解析】

【详解】[1]主尺读数为0，游标尺第7格与主尺某条刻度线对齐，故读数为

[2]A、B之间的距离为5条明纹的间距，故条纹间距为

根据

解得

15. 某同学在用如图甲所示的装置测量某根弹簧的劲度系数，弹簧下端固定在地面上，上端固定一个轻质薄板A，然后再在轻质薄板上面放不同物体，待物体静止时，测量弹簧长度L，记录物体的重力及弹簧长度。

（1）该实验操作需要测量弹簧的初始长度，下列测量方法正确的是___________（填正确答案标号）；

A．将弹簧水平放置，测量其初始长度    B．将弹簧竖直放置，测量其初始长度

（2）在操作正确的条件下，根据实测数据，作出了物体重力G与弹簧长度L的关系图像，如图乙所示。则弹簧的初始长度___________cm；弹簧的劲度系数___________N/m。

【答案】    ①. B    ②. 20    ③. 100

【解析】

【详解】（1）[1]在弹簧竖直放置时由于自身重力而有形变，由题意可知本实验操作需要测量的是弹簧竖直放置时的初始长度，故水平放置时测量弹簧的初始长度偏大，故A错误，B正确。

故选B。

（2）[2]由题图乙可知当时，，当时，；则

解得

16. 某同学在实验室测汽车电热器的电功率，此电热器额定电压为12 V。实验室备有下列器材。

A．输出电压为16 V的学生电源

B．量程为0～3 A的电流表，内阻约0.1Ω

C．量程为0～0.6 A的电流表，内阻约0.5Ω

D．量程为0～3 V的电压表，内阻约3kΩ

E．量程为0～15 V的电压表，内阻约15kΩ

F．0～10Ω，额定电流为0.5 A的滑动变阻器

G．0～10Ω，额定电流为2 A的滑动变阻器

H．导线，开关

该同学测量的数据记录如下：

(1)该电热器的阻值是否恒定不变？答：________（填“是”或“不是”）。

(2)合理选择实验器材：电流表选_______，电压表选_______，滑动变阻器选_______。（填器材前的字母）

(3)请在方框内画出电路图。（      ）

(4)电热器的额定功率为___________。（保留两位有效数字）

【答案】    ①. 不是    ②. C    ③. E    ④. G    ⑤.     ⑥. 6.0 W

【解析】

【详解】(1)[1]由该同学记录的数据可知，电热器的阻值不是恒定不变的。

(2)[2]因实验中电热器最大电流为0.5 A, 故量程为0～0.6 A的电流表；

[3]因实验中电热器最大电压为12 V，，故选择量程为0～15 V的电压表；

[4]如果采用滑动变阻器的限流接法，则当滑动变阻器阻值调到最大时，电热器上的电压仍然会大于2.4 V，所以采用分压式接法，由于电热器的最大电流为0.5 A，采用分压式时，滑动变阻器的一部分处在干路，故滑动变阻器能承受的最大电流必须大于0.5 A，故选滑动变阻器G。

(3)[5]由于电热器的电阻在20 Ω左右, ，故采用电流表外接法，电路图如图所示。

(4)[6]P=UI=12.0×0.5 W=6.0 W。

四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

17. 如图所示，柱状棱镜的横截面是直角三角形，∠C是较小的锐角，且已知sin∠C=0.6，cos∠C=0.8。一单色细光束从AB边的中点D以某一特定的入射角i射入棱镜，恰好射向BC边的中点E（图中未画出），且在E点恰好发生全反射，反射光从AC边的F点（图中未画出）射出。不考虑多次反射的光线，已知真空中的光速为c，AB边的长为3L。求：

（1）入射角i的正弦值sini；

（2）光从入射点D射入棱镜到射出棱镜所需时间t。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意，光在棱镜中传播的路径如图所示。由几何关系，DE是中位线，，因而，由折射定律，有

解得

在D点，由折射定律，有

由几何关系

解得

（2）光在E点发生全反射，由反射定律，有

由，是等腰三角形，且有

由折射率的定义，光在棱镜中传播的速度为

光在棱镜中传播的时间为

18. 如图所示，一水平的浅色长为L=4.5米的传送带左端放置一质量为m=0.5千克的煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2初始时，传送带与煤块都是静止的，求：（g=10m/s2）

（1）若传送带以a=1m/s2的加速度匀加速启动顺时针运行，煤块传到传送带右端的时间t为多少？

（2）若传送带以a=3m/s2的加速度匀加速启动顺时针运行，达到速度v=3m/s后匀速运动，煤块在传送带上留下的黑色痕迹长l为多少米？

（3）在（2）问中煤块与传送带摩擦生热Q为多少焦耳？

【答案】（1）3s；（2）0.75m；（3）0.75J

【解析】

【详解】（1）煤块在传送带上，摩擦力提供加速度，当摩擦力最大时，可提供最大加速度，根据牛顿第二定律有

因为

所以煤块一直相对传送带静止，对地匀加速运动，根据运动学公式有

解得

（2）因为

煤块相对传送带滑动，先以匀加速运动，则有

解得

这段位移为

传送带从开始加速至速度为3m/s的时间

所以传送带上黑色的痕迹长度

（3）煤块与传送带摩擦生热Q为

19. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O作速率为v的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率v作匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为E匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为B的匀强磁场，已知一质量为m电量大小为q的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C点为运动的最低点。不计重力，试求：

（1）若要求粒子从A点以最短路径到达B点，在A点给粒子的速度v大小和方向；

（2）粒子从A点静止释放运动到B点时间t及A、B两点间的距离L；

（3）粒子从A点静止释放运动到C点的速度大小vC及C点离A点的竖直高度h。

【答案】（1） ，方向由A指向B；（2） ，；（3） ，

【解析】

【详解】（1）A、B两点在同一水平面上，沿AB连线运动路径最短。所以使粒子沿AB连线匀速运动，满足

可得

故在A点给粒子的速度大小为方向由A指向B。

（2）粒子由静止开始的曲线运动可以看成是水平向右的匀速运动和纸面内的匀速圆周运动的合运动，水平方向有

则圆周运动线速度大小也为，根据

，

可得

所以

，

故粒子从A点静止释放运动到B点的时间为，A、B两点间的距离为。

（3）C点的速度等于水平向右的匀速运动速度与圆周运动在C点水平向右速度的合速度，有

粒子由C点到A点应用动能定理有

解得

故粒子从A点静止释放运动到C点的速度大小为，C点离A点的竖直高度为。