2022屆廣東省四校高三上學(xué)期開學(xué)聯(lián)考物理試題

廣東省2022屆高三開學(xué)四校聯(lián)考物理本試卷分選擇題和非選擇題兩局部，共6頁，總分值100分，考試用時(shí)75分鐘。考前須知：1．答題卡前，考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的校名、姓名、考號(hào)、座位號(hào)等相關(guān)信息填寫在答題卡指定區(qū)域內(nèi)。2．選擇題每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案；不能答在試卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液．不按以上要求作答的答案無效。4．考生必須保持答題卡的整潔。第一局部選擇題〔共46分〕一、單項(xiàng)選擇題〔此題共7小題，每題4分，共28分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)為哪一項(xiàng)符合題目要求的〕1．銀河系中存在大量的鋁同位素。核衰變的衰變方程為，測得核的半衰期為72萬年。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．核的質(zhì)量等于核的質(zhì)量B．核的中子數(shù)大于核的中子數(shù)C．將鋁同位素放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變D．銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素將在144萬年后全部衰變?yōu)?．2021年7月27日，在東京奧運(yùn)會(huì)跳水女子雙人十米A．運(yùn)發(fā)動(dòng)受到的重力就是她對(duì)跳臺(tái)的壓力B．運(yùn)發(fā)動(dòng)對(duì)跳臺(tái)的壓力是由于跳臺(tái)發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．運(yùn)發(fā)動(dòng)離開跳臺(tái)上升到最高點(diǎn)的過程中處于超重狀態(tài)D．運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳過程的平均速度和離開跳臺(tái)上升過程的平均速度相等3．北京時(shí)間2021年6月17日15時(shí)54分，神州十二號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接于天和核心艙前向端口。己知“天和核心艙〞勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道離地約400km、周期約為93min，地球半徑為6370kmA．核心艙所在的軌道平面B．核心艙的質(zhì)量C．地球的平均密度D．地球的公轉(zhuǎn)角速度4．質(zhì)量為m的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如下圖，重力加速度大小為g，對(duì)該時(shí)刻，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．秋千對(duì)小明的作用力小于mgB．秋千對(duì)小明的作用力大于mgC．小明的速度為零，所受合力為零D．小明的加速度為零，所受合力為零5．兩足夠長直導(dǎo)線(PQ、EF)均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，E0與O'Q在一條直線上，PO'與OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如下圖。假設(shè)一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，那么圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為()A．B、0B．0、2BC．2B、2BD．B、B6．下面四幅圖展示了一些物理學(xué)的應(yīng)用，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．甲圖，其工作原理是線圈通以變化電流后，在鍋體中產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作B．乙圖，它可以指示南北方向，其工作原理是由于“指針〞受到重力作用C．丙圖，其內(nèi)部用包含金屬絲的織物制成，因?yàn)榻饘俳z很堅(jiān)韌，有利于保護(hù)人體D．丁圖，在運(yùn)輸途中為防止指針猛烈偏轉(zhuǎn)而損壞，會(huì)將其正負(fù)接線柱用導(dǎo)線連接，這是利用了電磁感應(yīng)中的電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象7．如圖為靜電除塵機(jī)工作原理示意圖，其中“放電極〞與靜電高壓電源的負(fù)極相連，“集塵極〞與靜電高壓電源的正極相連。廢氣先經(jīng)過一個(gè)機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)，塵埃在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以到達(dá)除塵的目的，圖中虛線為電場線〔方向未標(biāo)〕。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量變化，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．塵埃帶正電B．圖中A點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)C．圖中A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢D．塵埃在遷移過程中電勢能增加二、多項(xiàng)選擇題〔此題共3小題，每題6分，共18分。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分〕8．USB電風(fēng)扇體積小、便于攜帶，并且采用了新型的無刷直流電機(jī)，比傳統(tǒng)的馬達(dá)風(fēng)扇更安靜、更省電。目前，USB電風(fēng)扇已經(jīng)成了上班族、學(xué)生黨的常備利器。關(guān)于USB電風(fēng)扇，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．風(fēng)扇正常工作時(shí)，同一扇葉上各點(diǎn)角速度大小相等B．風(fēng)扇正常工作時(shí)，同一扇葉上各點(diǎn)線速度大小相等C．假設(shè)風(fēng)扇內(nèi)部電機(jī)兩端電壓為U，輸入電流為I，那么電機(jī)消耗的總功率：P總＝UID．假設(shè)風(fēng)扇內(nèi)部電機(jī)兩端電壓為U，輸入電流為I，那么電機(jī)輸出機(jī)械功率：P出＜UI9．如圖是甲、乙兩物體從同一點(diǎn)開始做直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖象，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．假設(shè)y表示位移，那么t1時(shí)間內(nèi)甲的位移小于乙的位移B．假設(shè)y表示速度，那么t1時(shí)間內(nèi)甲的位移小于乙的位移C．假設(shè)y表示位移，那么t=t1時(shí)甲的速度大于乙的速度D．假設(shè)y表示速度，那么t=t1時(shí)甲的速度大于乙的速度10．寒冷的冬天為去除高壓電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：通過降低輸電電壓的方式除冰。假設(shè)正常供電時(shí)，高壓線上輸電電壓為U，電流為I，輸電線損耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線損耗功率需變?yōu)?00P，那么除冰時(shí)〔設(shè)輸電功率和輸電線電阻不變〕()A．輸電電流為100IB．輸電電流為10IC．輸電電壓為．D．輸電電壓為第二局部非選擇題(54分)三、實(shí)驗(yàn)題：此題共2小題，共16分。11．〔6分〕某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示〔圖中未包括小球剛離開軌道的影像〕。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)完成以下填空：〔以下結(jié)果均保存2位有效數(shù)字〕(1)小球運(yùn)動(dòng)到圖(b)中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m/s；豎直分量大小為m/s；(2)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s2。12．〔10分〕己知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R〔最大阻值為20Ω〕、電壓表〔可視為理想電表〕和毫安表〔內(nèi)阻約為100Ω〕。(1)在所給的器材符號(hào)之間畫出連線，組成測量電路圖。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。假設(shè)某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA，那么此時(shí)熱敏電阻的阻值為kΩ〔保存2位有效數(shù)字〕。實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖(a)所示。(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得到達(dá)熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ.由圖(a)求得，此時(shí)室溫為℃〔保存2位有效數(shù)字〕。(4)利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報(bào)警器，其電路的一局部如圖(b)所示。圖中，E為直流電源〔電動(dòng)勢為10V，內(nèi)阻可忽略〕；當(dāng)圖中的輸出電壓到達(dá)或超過6.0V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器〔圖中未畫出〕報(bào)警。假設(shè)要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃，那么圖中〔填“R1”或“R2”〕應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為kΩ〔保存四、計(jì)算題：此題共3小題，共38分。解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．〔10分〕一種太空飛船磁聚焦式霍爾推進(jìn)器，其原理如下：由柵極〔金屬網(wǎng)〕MN、PQ構(gòu)成磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的區(qū)域I如圖，宇宙中存在的大量等離子體從其下方以恒定速率v1射入，在柵極間形成穩(wěn)定的電場后，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉粒子進(jìn)入的通道并立即撤去磁場B1；區(qū)域II內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2〔方向如圖〕的勻強(qiáng)磁場，其右邊界是直徑為D、與上下極板RC、HK相切的半圓〔與下板相切于A〕。當(dāng)區(qū)域I中粒子進(jìn)入的通道關(guān)閉后，在A處的放射源向各個(gè)方向發(fā)射速率相等的氙原子核，氙原子核在區(qū)域II中的運(yùn)動(dòng)半徑與磁場的半圓形邊界半徑相等，形成寬度為D的平行于RC的氙原子核束，通過柵極網(wǎng)孔進(jìn)入電場，加速后從PQ噴出，讓飛船獲得反向推力。忽略飛船的初速度，不計(jì)粒子之間相互作用與相對(duì)論效應(yīng)。己知柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質(zhì)量為m、電荷量為q。求：(1)在柵極MN、PQ間形成的穩(wěn)定電場的電場強(qiáng)度E的大小；(2)氙原子核從PQ噴出時(shí)速度v2的大小。14．〔16分〕如下圖，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，兩個(gè)大小不計(jì)的物塊A、B質(zhì)量分別為ml=m和m2=5m，A、B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和.設(shè)物體A與B碰撞時(shí)間極短且無能量損失，重力加速度大小為g。(1)假設(shè)傳送帶不動(dòng)，將物體B無初速放置于傳送帶上的某點(diǎn)，在該點(diǎn)右上方傳送帶上的另一處無初速釋放物體A，它們第一次碰撞前A的速度大小為v0，求A與B第一次碰撞后的速度大小v1A、v1B；(2)假設(shè)傳送帶保持速度v0順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，如同第(1)問一樣無初速釋放B和A，它們第一次碰撞前A的速度大小也為v0，求它們第二次碰撞前A的速度大小v2A；(3)在第(2)問所述情景中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前傳送帶對(duì)物體A做的功。15．〔12分〕(1)〔4分〕如圖，慢慢向玻璃杯里注水，由于液面的外表張力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不會(huì)溢出。液體的外表張力使液面具有〔選填“收縮〞或“擴(kuò)張〞〕的趨勢，這是因?yàn)橐后w跟空氣接觸的外表層里，分子間的距離要比液體內(nèi)部的大，分子間的相互作用表現(xiàn)為〔選填“引力〞或“斥力〞〕。(2)〔8分〕潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如下圖。水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0，H＞＞h，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。①求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l；②保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。物理參考答案第一局部選擇題〔共46分〕第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每題4分，共28分。第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，共18分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。題號(hào)12345678910答案CDCABABACDADBD第二局部非選擇題〔共54分〕三、實(shí)驗(yàn)題：此題共2小題，共16分。11．(6分)(1)1.0，2.0；(2)9.7〔每空2分〕【解答】解：(1)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知△x=5cm=0.05m，那么水平分速度，代入數(shù)據(jù)得，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解，勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于全過程平均速度，假設(shè)在A點(diǎn)時(shí)豎直分速度記為，那么有，其中，解得：。(2)小球在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由可知，重力加速度為：12．〔10分〕(1)如下圖；〔2分。分壓、外接各1分〕(2)1.8；〔2分〕(3)25〔或者26〕；〔2分〕(4)R1，1.2〔每空各2分〕【解析】：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化，所以測量范圍比擬大，所以應(yīng)該采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，同時(shí)熱敏電阻的阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，由于電壓表為理想電壓表，無分流作用，應(yīng)該采用外接法電路，所以組成測量電路圖如下圖：(2)假設(shè)某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA，根據(jù)歐姆定律得此時(shí)熱敏電阻的阻值為：(3)根據(jù)熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線，可知當(dāng)?shù)竭_(dá)熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ，對(duì)應(yīng)的溫度為25℃，四舍五入也可以是26℃(4)根據(jù)如圖(b)所示電路，假設(shè)R1是熱敏電阻，根據(jù)歐姆定律得輸出電壓為：由題意知R2為定值電阻，當(dāng)圖中的輸出電壓到達(dá)或超過6.0V時(shí)，說明環(huán)境溫度高，便觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警，那么熱敏電阻的阻值會(huì)減小，輸出電壓會(huì)變大，從而報(bào)警，所以圖中R1應(yīng)該用熱敏電阻；假設(shè)要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃，通過熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線，可知：，代入數(shù)據(jù)得：解得：四、計(jì)算題：此題共3小題，共38分。解容許寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．〔10分〕【解答】解：(1)等離子體由下方進(jìn)入?yún)^(qū)域I后，在洛倫茲力的作用下偏轉(zhuǎn)，當(dāng)粒子受到的電場力等于洛倫茲力時(shí)，形成穩(wěn)定的勻強(qiáng)電場，設(shè)等離子體的電荷量為，那么：--------〔2分〕解得：；--------〔1分〕(2)氙原子核在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)速度為v0，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，--------〔2分〕氙原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：，--------〔1分〕解得：，--------〔1分〕氙原子核經(jīng)過區(qū)域I加速后離開PQ的速度大小為v2，由動(dòng)能定理得：，--------〔2分〕解得：；--------〔1分〕14．(16分)【解答】解：(1)B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為，即，假設(shè)傳送帶不動(dòng)，將物體B無初速放置于傳送帶上的某點(diǎn)，物塊B在傳送帶上能夠靜止。A和B碰撞過程中動(dòng)量守恒，取沿傳送帶方向向下為正，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：m1v0=m1v1A+m1v1B；--------〔2根據(jù)能量守恒定律可得：m1v1A2+m1v1B2；--------〔2分〕聯(lián)立解得：v1A，v1B；--------〔2分〕(2)假設(shè)傳送帶保持速度v0順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，如同第(1)問一樣無初速釋放B和A，它們第一次碰撞前A的速度大小也為v0，B相對(duì)于地面仍靜止，A的運(yùn)動(dòng)情況不變，它們第一次碰撞后的速度仍為：v1A，v1B；第一次碰撞后B沿傳送帶勻速下滑，A先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，后向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律可得：，--------〔1分〕解得：設(shè)經(jīng)過時(shí)間t二者相遇，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得：v1Bt=v1At--------〔2分〕解得：，它們第二次碰撞前A的速度：v2A=v1A+at--