广东省佛山市2022届高三4月教学质量检测（二） 物理试题.doc

佛山市普通高中教学质量检测（二）高三物理试题一、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，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分.1. 通过检测发现三星堆遗址出土的文物，年代从公元前3000年延续至公元前1200年，跨越了近2000年，用实物展示了连绵5000年的中华文化。考古通常用C年代检测法推算出土文物的年代。C的衰变方程为CN + X，下列说法正确的是（ ）A. 衰变方程中X是中子B. C需吸收能量才能发生衰变C. 随着C的不断衰变，其半衰期会逐渐变长D. N与X的质量之和小于C的质量【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A根据质量数、电荷数守恒可补全该衰变方程有可知X为电子，A错误；B衰变是可以自发发生的且在衰变过程中会释放能量，B错误；C某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，C错误；D由于在衰变过程中要释放能量，质量要亏损，则N与X的质量之和小于C的质量，D正确。故选D。2. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（）A. 等于B. 小于C. R越大，弹力越大D. R越大，弹力越小【2题答案】【答案】D【解析】【详解】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，由图中几何关系可得由受力平衡可得解得可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；故选D。3. 如图，医用口罩由多层织物材料构成，其中有一层熔喷布经过特殊工艺处理后成为驻极体材料，这层材料表面长期带有正电荷，能有效吸附细小的粉尘，而这些粉尘通常是细菌和病毒传播的载体。则其中即将被吸附的带电粉尘，一定是（ ）A. 带正电B. 沿电场线加速靠近熔喷布C. 在靠近熔喷布的过程中电场力做正功D. 在靠近熔喷布的过程中电势能增加【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A由于口罩材料表面长期带有正电荷，则被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，A错误；B熔喷布产生的电场线不一定是直线，而只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合，B错误；CD由选项A可知，被吸附的带电粉尘，一定是带负电荷，则负电荷靠近熔喷布的过程中电场力做正功，电势能减小，C正确、D错误。故选C。4. 如图，辛丑年农历除夕神舟十三号航天员在遥远的中国空间站向祖国和人民送上了新春的祝福。下列相关说法正确的是（）A. 在空间站中宇航员所受的重力为零B. 字航员在空间站中“静止”不动时处于平衡状态C. 空间站绕地球运动经远地点时速度小于7.9km/sD. 空间站绕地球运动经远地点时的加速度大于9.8m/s2【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A在空间站中宇航员仍受重力的作用，故A错误；B字航员在空间站中“静止”是相对空间站来讲，宇航员在围绕地球做圆周运动，有向心加速度，所以宇航员不是处于平衡状态，故B错误；C7.9km/s是围绕地球做圆周运动的最大速度，当空间站绕地球运动经远地点时，根据得可知远地点所在的圆形轨道速度小于7.9km/s，而空间站绕地球运动经远地点时在做近心运动，所以空间站绕地球运动经远地点时的速度小于远地点所在的圆形轨道速度，可得空间站绕地球运动经远地点时的速度小于7.9km/s，故C正确；D在地球表面的重力加速度为9.8m/s2，根据得可知空间站绕地球运动经远地点时的加速度小于9.8m/s2，故D错误。故选C。5. 图是某汽车安全气囊的工作原理图。当汽车发生意外碰撞时，钢球对压力传感阀门的压力大于阈值F时阀门就会打开，钢球接通触片开关点燃炸药，释放大量气体瞬间充满安全气囊。在某次碰撞过程中，汽车在时间t内速度由v减速至零，且安全气囊打开。设此过程为匀减速直线运动，汽车的质量为M，钢球质量为m，钢球在水平方向除与阀门间的相互作用外，所受其它外力可忽略不计，则碰撞前车速v大于（）A. B. C. D. 【5题答案】【答案】A【解析】【详解】根据题意对钢球由动量定理可得解得即当车速v大于安全气囊才会弹出，故A正确，BCD错误。故选A。6. 安装在公路上的测速装置如图，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（）A. 汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大B. 汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流C. 当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流D. 当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生感应电流属于自感现象【6题答案】【答案】B【解析】【详解】A汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号，车速越大，汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小，即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小，故A错误；BC汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流，金属部件中的感应电流产生磁场，此磁场随汽车的运动，使穿过线圈的磁通量变化，所以线圈中会产生感应电流，故B正确，C错误；D当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生的感应电流并不是线圈自身的电流变化所引起的，则不属于自感现象，故D错误。故选B。7. 氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。交流电经前端电路和氨化镓开关管后，在ab端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在cd端给手机充电，则正常工作时，变压器cd输出端（）A. 输出的电压也是直流电压B. 输出电流的频率为C. 输出电流的有效值大于端输入电流的有效值D. 需将输入电压转变交流电，输出端才会有电压输出【7题答案】【答案】C【解析】【详解】A经过变压器输出的电压为交流电压，A错误；B由乙图可知周期为，故输出电流的频率为B错误；C由于变压器为降压变压器，则输入电压有效值大于输出电压有效值，根据变压器输入功率等于输出功率，可知输出电流的有效值大于端输入电流的有效值，C正确；D变压器的工作原理是电磁感应，只要输入电流的大小发生变化，产生的磁场就会发生变化，磁通量就会发生变化，输出端就会有电压输出，故不需要将输入电压转变为交流电，输出端也可以有电压输出，D错误；故选C。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. 某同学在参观高铁的监控中心时，恰好看到某列高速列车启动过程的速率监控图像如下图所示，由图可知其中ab、cd段为直线。则以下关于该列高速列车运动情况的判断正确的是（）A. 090s，列车的加速度在逐渐减小B. 0250s时间内的加速度为0.32m/s2C. 列车300s时的加速度大于其在90s时的加速度D. 列车在400s内前进的距离超过了20km【8题答案】【答案】AB【解析】【详解】AB由图象斜率表示加速度可知090s，列车的加速度在逐渐减小，所以可得出0250s时间内的平均加速度为0.32m/s2，故A正确，B错误；C由图象斜率表示加速度可知列车300s时的加速度小于其在90s时的加速度，故C错误；D若列车在400s内做匀加速直线运动，则其前进的距离为如图所示根据图象于坐标轴围成面积表示位移可知，列车在400s内前进的距离超过了20km，故D正确。故选AD。9. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（）A. 水流在空中运动时间为B. 水流在空中运动时间为C. 水车最大角速度接近D. 水车最大角速度接近【9题答案】【答案】BC【解析】【详解】AB水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足解得故B正确，A错误；CD水流到水轮叶面上时的速度大小为根据解得故C正确，D错误。故选BC。10. 据报道，我国空间站安装了现代最先进的霍尔推进器用以空间站的轨道维持。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，己知电子电量为e，质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动。则以下说法正确的是（）A. 电场方向垂直环平面向外B. 电子运动周期为C. 垂直环平面的磁感强度大小为D. 电场强度大小为【10题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，A错误；B电子在圆环内沿顺时针方向做半径为、速率为的匀速圆周运动，则电子运动周期为B正确；C电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有解得C正确；D电子在垂直环平面方向受力平衡，则有解得D正确；故选BCD。三、非选择题.共54分.第1114题为必考题，每个试题考生都必须作答.第15-16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共42分11. 某同学设计用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。（1）跨过滑轮组的不可伸长的轻绳两端分别与质量为M的钩码以及力传感器相连，通过力传感器可测出轻绳的拉力。质量为m的重物通过动滑轮挂在轻绳上。重物的下端与纸带相连，让纸带穿过打点计时器上的_；（2）接通电源、释放钩码、重物_（填“上升”，“下落”），打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a=_m/s2（计算结果保留三位有效数字）：（3）改变钩码的质量，重复实验步骤（2），得到多组数据：（4）由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度g=_（用图中字母表示），该实验误差的主要来源是_。【11题答案】【答案】 . 限位孔 . 上升 . 2.40 . b . 滑轮组与轻绳间的摩擦，纸带与打点计时器间的摩擦阻力，纸带上点间距测量等的误差【解析】【详解】（1）1根据打点计时器的使用可知，重物的下端与纸带相连，让纸带穿过打点计时器上的限位孔；（2）2根据实验装置可知，接通电源、释放钩码、重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点；3由题意可知，相邻两计数点的时间间隔为则重物的加速度为（4）2对重物由牛顿第二定律有则结合图丙可知，当地重力加速度为b；5根据实验可知，该实验误差的主要来源是滑轮组与轻绳间的摩擦，纸带与打点计时器间的摩擦阻力，纸带上点间距测量等的误差。12. 小明同学想探究多用电表欧姆调零电阻阻值的最大调节范围，他进行了以下实验操作：（1）小明首先调节旋钮_（选填“A”、“B”或“C”）使指针指到图乙中a位置；（2）将电阻箱的阻值调到最大，并按图甲连接好电路，此时电阻箱接线柱P的电势比Q_（填“高”或“低”）；（3）将旋钮C拨到R × 1挡，并将旋钮B顺时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最小），然后调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1；继续调节电阻箱的阻值，直至表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2；则此时该多用电表R × 1挡的总内阻为_（用R1和R2表示）；（4）最后将旋钮B逆时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最大），并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为_；（5）该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为_（用R1和R2表示）。【12题答案】【答案】 . A . 低 . R2 - 2R1 . . 【解析】【详解】（1）1要让多用电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置，应进行机械调零，故选A。（2）2由于选择的是多用电表的电阻档，则黑表笔接的是多用电表内部电源的正极，则Q端电势高，即接线柱P的电势比Q低。（3）3根据欧姆表的测电阻原理有E = I(R0 + Rx)其中R0为欧姆表在该档位时的内部总电阻，Rx为待测电阻。由上式可知接入不同的Rx变有不同的I值，则根据I和Rx的对应关系可在表头上把不同的电流对应的电阻值标出来，即制作出欧姆表表盘，根据以上分析当表盘指针指到电流满偏刻度值处，读出此时电阻箱的阻值为R1，有E = Ig(R0 + R1)当表盘指针指到图乙中的b处，读出此时电阻箱的阻值为R2，有整理有R0 = R2 - 2R1（4）4将旋钮B逆时针旋转到底（此时欧姆调零电阻的阻值最大），并将电阻箱的阻值调到0，此时电表指针指到图乙中的c处时，由图知此时流过表头的电流为，则此时流过表头的电流与满偏电流的比值为。（5）5当电表指针指到图乙中的c处有综上该多用电表欧姆调零电阻阻值最大值和最小值的差为13. 下图是一种矿井直线电机提升系统的原理图，在同一竖直平面的左右两边条形区域内，有垂直平面向里和向外交替的匀强磁场，每块磁场区域的高度均为L、磁感应强度大小均为B。梯箱左右两边通过绝缘支架均固定有边长为L、匝数为n、总电阻为R的正方形导线框，线框平面与磁场垂直，上下两边水平。导线框、支架以及梯箱等的总质量为M。电机起动后两边磁场均以速度v沿竖直轨道向上匀速运动。忽略一切阻力，梯箱正常运行时防坠落装置与轨道间没有相互作用。求：（1）电机从图示位置启动，此时导线框ABCD；相对磁场的运动方向；哪条边会产生感应电动势；感应电流的方向；（2）电机刚启动瞬间导线框ABCD所受安培力的大小；（3）当梯箱以的速度向上运动时的加速度大小。【13题答案】【答案】（1）导体框相对磁场向下运动，线框中AB边、CD边会产生感应电动势，线框中有顺时针（或ABCDA方向的感应电流）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由于电机起动后两边磁场均以速度v沿竖直轨道向上匀速运动，则导体框相对磁场向下运动；则线框中AB边、CD边均切割磁感线，故线框中AB边、CD边会产生感应电动势；根据楞次定律可知线框中有顺时针（或ABCDA方向的感应电流）。（2）电机刚启动瞬间导体框ABCD中感应电动势大小为E = 2nBLv则感应电流大小得则每根导线所受安培力F安 = BIL整个导线框ABCD所受安培力为（3）当梯箱以的速度向上运动此时感应电动势大小为感应电流大小安培力大小F = 4nBI2L根据牛顿第二定律F - Mg = Ma解得14. 如图所示，在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde，其中ab、de段水平，bc段为倾角=37°的直线管，cd段为半径R=0.6m、圆心角=37°的圆弧管，其左端与bc相切、右端与de相切，且其圆心O与ab在同一水平线上，各段间平滑连接。Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场。e段有一轻质刚性阀门，阀门左侧紧挨放置一质量m=0.1kg的刚性小球B，其左侧连接一劲度系数k=50N/m的轻质绝缘弹簧，当球B对阀门的作用力F达到5N时阀门将瞬间打开并消隐，此过程中球B无能量损失。现在ab段距b点x0=0.4m处静止释放另一质量也为m、带电量q=+1.0×10-6C的小球A，小球经过bc段时恰好匀速运动，设小球在运动全过程电量不变，取g=10m/s2，sim37°=0.6，求：（1）电场强度大小；（2）球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小；（3）球A的最终速度（设de管足够长），【14题答案】【答案】（1）；（2）0.5N；（3）【解析】【详解】（1）小球A匀速运动有解得（2）小球A由静止运动到d点过程有解得小球A过d点时有解得（3）设阀门能被球B冲开，此时F=5N，则阀门打开前瞬间弹簧的弹性势能为设此时小球A的速度大小为，根据能量守恒有且mv1=mvA+mvB联立解得、（不合题意舍去）或、因球A速度因此球A会返回电场，最终又从电场中返回de管，根据能量守恒有，球A返回de管的速度大小为即球A不会与球B发生碰撞，故小球A的最终速度为（二）选考题：共12分.请考生从给出的2道题任选一题做答，如果多做，则按所做的第一题计分.15. 骑行一族在野外可用以下简单的方法快速制取少量的冰块。如图所示，把自行车应急充气用的钢制二氧化碳气瓶放到装有少量水的杯子中，打开气阀，瓶内高压气体持续放气一段时间后，杯中的水便结成了冰。在此过程中，二氧化碳气体对外界做_（选填“正”、“负”）功，根据热力学第一定律，气体的分子平均动能_，故温度降低。【15题答案】【答案】 . 正 . 减少【解析】【详解】12由题意可知，二氧化碳气体体积增大，则二氧化碳气体对外界做正功，气体还来不及吸热，气体内能减小，则气体分子的平均动能减少，故温度降低。16. 某兴趣小组发射自制的水火箭。发射前瓶内空气的体积为，水的体积为，瓶内气压为。打开喷嘴后水火箭发射升空。忽略瓶内空气温度的变化，设外界大气压强一直保持不变，求：（i）当瓶内的水完全喷完瞬间，瓶内空气的压强；（）当瓶内空气压强与外界大气压强相等时，瓶内所剩空气质量与发射前瓶内空气质量之比。【16题答案】【答案】（1）；（2）。【解析】【详解】（1）水喷完前，瓶内空气发生等温变化，由玻意耳定律可得其中，解得（2）当瓶内空气压强降到与外界大气压强相等时，有解得则此时瓶内空气质量与发射前空气质量之比为解得17. 利用图甲装置（示意图），观察单色激光经过单缝障板后产生的图样。因激光经过单缝发生了_现象，故在光屏上得图样应是图乙中的_（选填“”或“”）。【17题答案】【答案】 . 衍射 . 【解析】【详解】12因激光经过单缝发生了衍射现象；由于挡板的缝是水平的，衍射条纹应与缝平行，且中央宽，两边窄，不等间距，故在光屏上得图样应是图乙中的。18. 一潜水员从海平面下与水平面夹角为53°斜向上投射一束激光，恰好照射到岛礁上一灯塔的塔尖上。已知塔尖离水平面高度为21m，潜水员在水下16m深处，海水的折射率约为，sin37° = 0.6，求：（i）激光束的折射角；（）潜水员与塔尖的水平距离大约是多少。【18题答案】【答案】（i）53°；（）40m【解析】【详解】（i）根据题意画出光路图如下图所示根据几何关系有i1= 37°根据折射定律有nsini1= sini2解得i2= 53°（）根据几何关系有x = OA + OB联立解得x = 40m