2022届广西北海市高三（上）第一次模拟考试物理试题

2022届北海市高三第一次模拟考试

理科综合物理部分

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题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。

1. 近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）

A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定

B. 某些原子核能够放射出粒子，说明原子核内有粒子

C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，为中子

D. 若氢原于从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

【答案】D

【解析】

【详解】A. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项A错误；

B. 某些原子核能够放射出粒子，这是核内中子转化为质子时放出的负电子，不能说明原子核内有粒子，选项B错误；

C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为

根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为-1，则X为电子，选项C错误；

D. 因从6→1的能级差大于从6→2的能级差，则若氢原于从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，选项D正确。

故选D。

2. 已知地球质量为，半径为，自转周期为，地球同步卫星质量为，引力常量为，有关同步卫星，下列表述中正确的是（　　）

A. 卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度

B. 卫星距离地面的高度为

C. 卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D. 卫星运行的向心速度等于地球赤道表面物体的向心加速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．第一宇宙速度为

而同步卫星的速度为

因此同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；

B．万有引力提供向心力，有

且有

r=R+h

解得

故B正确；

C．卫星运行时受到的向心力大小是

向心加速度

地表重力加速度为

故卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；

D．同步卫星与地球赤道表面的物体具有相同的角速度，根据

a=ω2r

知，卫星运行的向心加速度大于地球赤道表面物体的向心加速度，故D错误。

故选B。

3. 一质量为的小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，此过程的图象如图所示。若不计空气阻力，取，则由图可知（　　）

A. 小球从高度为处开始下落 B. 小球在碰撞过程中损失的机械能为

C. 小球能弹起的最大高度为 D. 整个过程中，重力做功为

【答案】B

【解析】

【详解】A．小球下落的高度等于0﹣0.5s时间内对应的v﹣t图象面积，则有

故A错误；

B．小球落地时的速度大小v0=5m/s，弹起时速度的大小v=3m/s，则小球碰撞过程中损失的机械能为

代入数据解得

8J

故B正确；

C．小球弹起的高度等于0.5-0.8s内v﹣t图象的面积，即

故C错误；

D．整个过程中，重力做功为

WG=mgh=1×10×(125-0.45)J=8J

故D错误。

故选B。

4. 如图所示，长为L的轻弹簧AB两端等高地固定在竖直墙面上，弹簧刚好处于原长，现在其中点O挂上一个质量为m的物体P后，物体向下运动，当它运动到最低点时，弹簧与竖直方向的夹角θ，若取初始位置为零重力势能面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A. 物体向下运动的过程中，加速度先增大，后减小

B. 物体在最低点时，AO部分弹簧对物体的拉力大小为

C. 物体在最低点时，弹簧的弹性势能为

D. 若换用劲度系数较小的弹簧，则弹簧的最大弹性势能增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体P向下运动，弹簧弹力增大，所受合外力减小，加速度减小，加速度方向向下，当加速度是零时，重力和弹簧弹力的合力是零，速度最大，物体继续向下运动，重力不变，弹簧弹力增大，合力增大，加速度增大，方向向上，到达最低点时速度是零，因此加速度先减小后增大，A错误；

B．当加速度是零时，重力与两部分弹簧弹力的合力大小相等，物体继续向下运动，弹簧弹力增大，物体在最低点时，设弹簧弹力是F，则有

2Fcosθ>mg

解得

AO部分弹簧对物体的拉力大小大于，B错误；

C．物体在最低点时，速度是零，动能是零，由机械能守恒定律可知，物体重力势能转化为弹簧的弹性势能，物体下降的高度

因此弹簧的弹性势能为

C错误；

D．若换用劲度系数较小的弹簧，则物体下落的高度将比原来增大，由机械能守恒定律可知，则弹簧的最大弹性势能增大，D正确。

故选D。

5. 一辆总质量M（含人和沙包）的雪橇在水平光滑冰面上以速度v匀速行驶。雪橇上的人每次以相同的速度3v（对地速度）向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包。抛出第一个沙包后，车速减为原来的。下列说法正确的是（　　）

A. 每次抛出沙包前后，人的动量守恒

B. 雪橇有可能与拋出的沙包发生碰撞

C. 雪橇的总质量M与沙包的质量m满足M：m=12：1

D. 拋出第四个沙包后雪橇会后退

【答案】D

【解析】

【详解】A．每次抛出沙包前后，雪橇、和抛出的沙包总动量守恒，故A错误；

B．抛出沙包后，雪橇的速度不会超过v，不可能再与抛出的沙包发生碰撞，故B错误；

C．规定雪橇的初速度方向为正方向，对抛出第一个沙包前后，根据动量守恒定律有

得

故C错误；

D．抛出第四个沙包后雪橇速度为，由全过程动量守恒得

将代入得

故D正确。

故选D。

6. 如图所示，直杆AB斜靠在墙角，∠ABO=53°，∠AOB=90°，AO=5m。现从距A点正下方1.8m的C点以初速度v0水平抛出一小球（可视为质点）。已知重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，空气阻力不计。若使小球不能碰到杆AB，则v0的值可能为（　　）

A. 4m/s B. 4.4m/s C. 5m/s D. 6m/s

【答案】AB

【解析】

【详解】若小球刚与杆接触时的末速度与水平方向夹角为53°，设此时小球竖直方向下落高度为h，水平位移为x，则根据平抛运动相关推论有

由几何关系可得

联立解得

则

联立解得

CD错误，AB正确。

故选AB。

7. 如图所示，匀强电场方向水平向右，将两个不计重力的带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，则（　　）

A. M的带电量比N的大

B. M带负电荷、N带正电荷

C. 将M球水平向右移动少许，释放后两球一定相撞

D. 移动过程中N的电势能增大

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．因为M、N在释放后保持静止，说明受到的合力为0，若M带正电，不论N带正电，还是带负电，都不可能同时静止，只有M带负电，N带正电才能满足同时静止．又M与N之间的库仑力是作用力与反作用力，总是大小相等方向相反，所以二者受到的电场力也必定是大小相等方向相反，由

可知，二者所带的电量大小相等，A错误，B正确；

C．两球之间静电力会增大，相向加速运动，C正确；

D．N带正电，受到的电场力的方向向右，所以移动过程中匀强电场对N做负功，N的电势能增大，D正确。

故选BCD。

8. 如图所示，在水平桌面上固定两条足够长的相距L=1.0m的平行光滑金属导轨，导轨的左连接阻值R=3.0Ω的电阻，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆的质量m=0.1kg，接入电路的电阻r=2.0Ω，整个空间存在磁感应强度B=0.5T、竖直向下的匀强磁场。初始时刻金属杆在水平向右的恒力F的作用下，向右做速度v=4m/s的匀速直线运动，经1.5s后撤去恒力F。整个运动过程中金属杆P始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则从初始时刻到金属杆停止运动的过程中（　　）

A. 电阻R上产生的热量为1.0J B. 电阻R上产生的热量为1.2J

C. 金属杆向右运动的位移为14m D. 金属杆向右运动的位移为16m

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．金属杆匀速运动时，所受安培力为

根据金属杆受力平衡得

代入数据解得

前1.5s内金属杆运动的位移为

水平恒力F做的功

从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，根据功能关系得

其中，代入数据解得

故A错误，B正确；

CD．撤去恒力F后，金属杆加速度大小满足

等式两边同时乘以非常短的时间，即

整理得

解得

所以撤去恒力F后，金属杆继续运动的位移为

从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移

故C正确，D错误。

故选BC。

二、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

9. 实验室中某同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。

（1）关于本实验，下列说法中正确的是________。

A．本实验中还需要用到秒表记录时间

B．在斜面上做实验是为了平衡小车下滑过程中摩擦力

C．小车的质量越大，运动时加速度就越大

D．滴水计时器的计时原理和打点计时器的计时原理类似

（2）经多次实验后发现，测量每个点迹到放开小车时的点迹的距离x和对应的时间t，以x为纵轴、t2为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，连线后总能得到如图乙所示的图象，这________（填“可以”或“不能”）说明运动中小车的速度随时间均匀变化，理由是_________。

（3）白纸上部分点迹如图丙所示，从图中读出A、B两点间距s=_______m；小车在C点时速度大小为________m/s，BC段对应的加速度为_______m/s2。

【答案】    ①. D    ②. 可以    ③. 由图乙可知小车运动的 ，则小车做初速度为0的匀加速直线运动，则运动中小车的速度随时间均匀变化    ④. 0.0070##0.007    ⑤. 0.05    ⑥. 0.05

【解析】

【详解】（1）[1] AD．滴水计时器的计时原理与打点计时器计时原理类似，无需再用秒表计时，故A错误，D正确；

B．在斜面上做实验是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车下滑过程中的摩擦力，从而使小车做匀加速运动，进而测量小车加速度，故B错误；

C．设斜面倾角为 ，则小车运动过程中的加速度

与小车质量无关，故C错误。

故选D。

（2）[2][3] 由题图乙知 ，则小车做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为定值，因此运动中小车的速度随时间均匀变化。

（3）[4] 由题图丙知A、B两点间距

[5] 小车在C点时速度大小为

[6]小车运动的加速度为

10. 某同学在实验室做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，实验室提供了如下器材：

小灯泡（2.5V，0.5A）

电流表A（量程为0.4A，内阻RA=1Ω）

电压表V（量程为3V，内阻RV≈3kΩ）

滑动变阻器（最大阻值R=10Ω，允许通过的最大电流2A）

定值电阻R1=2Ω

定值电阻R2=10Ω

电源E（电动势为3V，内阻不计）

开关S一个、导线若干

（1）他设计了如图甲所示的实验电路，Rx应选_______（填“R1”或“R2”），电流表与Rx并联后的量程为______A。

（2）利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为0.2A，此时电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为_______Ω（结果保留两位有效数字）。

（3）通过实验正确作出小灯泡的I-U图线，如图丙所示。现把实验中使用的两个完全相同的小灯泡并联后接到如图丁所示的电路中，其中电源的电动势E0=2V、内阻r0=1Ω，定值电阻R=1Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为_______W（结果保留两位有效数字）。

【答案】    ①.     ②. 0.6    ③. 1.7    ④. 0.22##0.21##0.23##0.24##0.25

【解析】

【详解】（1）[1][2]小灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0.4A，可以通过将电流表与定值电阻并联的方式来扩大电流表的量程，并联后新电流表的量程为0.6A，内阻为。

（2）[3]电流表的示数为0.2A时流过小灯泡的电流

此时电压表的示数为0.7V，所以此时小灯泡的电阻

（3）[4]设此时流过小灯泡的电流为I，小灯泡两端电压为U，由闭合电路欧姆定律有

解得

将此函数的图线画在小灯泡的伏安特性曲线中，如图所示。

两图线交点的横、纵坐标的乘积为小灯泡消耗的实际功率，即

11. 下图是工厂里一种运货过程的简化模型，货物（可视为质点）质量m=4kg，以初速度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道OB上的小车左端，小车质量为M=6kg，高为h=1.25m。在光滑轨道上的A处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后货物恰好落在光滑轨道上的B点，已知货物与小车上表面间的动摩擦因数µ=0.5，货物做平抛运动的水平位移AB长为1.5m，重力加速度g取10m/s2？

（1）求货物从小车右端滑出时的速度大小；

（2）若OA段足够长，且小车长度为6.7m，判断货物否还能落在B点，若不能，则落点到B点距离为多少？

【答案】（1）3m/s ；（2）仍能落在B点

【解析】

【详解】（1）设物体做平抛运动时间为t，平抛初速度为

解得

解得

（2）当小车撞到障碍物前，小车和货物动量守恒，共速前

解得

对小车和货物分别有

，

由牛顿第二定律可得

，

共速前小车和货物的位移分别为

，

相对位移为

则小车与障碍物相碰后，货物滑离小车还需要运动的位移

由可得，货物滑离小车的速度

故仍能落在B点。

12. 如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴沿水平方向。x>0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1；第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度大小为B2，电场强度大小为E。x>0的区域固定一与x轴成θ=30°角的绝缘细杆。一穿在细杆上的带电小球a沿细杆匀速滑下，从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点，且速度方向垂直于x轴。已知Q点到坐标原点O的距离为L，重力加速度为g，B1=，B2=，空气阻力忽略不计，求：

（1）带电小球a的比荷 及其匀速运动时的速率；

（2）带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数µ；

（3）当带电小球a刚离开N点时，从y轴正半轴距原点O为h= 的P点（图中未画出）以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球b，b球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰，则b球的初速度为多大及从b球抛出到相遇的总时间为多少？

【答案】（1） ； ；（2） ；（3） ；

【解析】

【详解】（1）由带电小球在第三象限内做匀速圆周运动可得：带电小球带正电，且

解得

带电小球从N点运动到Q点的过程中，有

由几何关系有

联解得

（2）带电小球在杆上匀速时，由平衡条件有

解得

（3）带电小球在第三象限内做匀速圆周运动的周期为

带电小球第一次在第二象限坚直上下运动的总时间为

绝缘小球b平抛运动至x轴上的时间为

两球相碰有

联解得

设绝缘小球b平抛的初速度为，则

解得

总时间

（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

13. 下列说法正确的是（　　）

A. 气体的内能包括气体分子的重力势能

B. 布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的运动

C. 随着科技的发展，内燃机的效率可能达到100%

D. 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

E. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．气体的内能包括气体分子的平均动能和分子间相互作用的势能，不包括气体分子的重力势能，故A错误；

B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的运动，符合定义，故B正确；

C．根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%，故C错误；

D．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，符合事实，故D正确；

E．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，符合实际，故E正确。

故选BDE。

14. 带加热丝（图中未画出，体积不计）的质量为M的气缸放在水平地面上，质量为m、截面积为S的活塞封闭着一定质量的理想气体（气体的质量可以忽略），活塞由轻绳悬挂在天花板上，活塞到气缸底部的距离为L，到气缸顶部的距离为，封闭气体的温度为T，气缸恰好对地面无压力，已知重力加速度为g，大气压强始终为，，活塞可在气缸内自由滑动。现在缓慢升高封闭气体的温度，求：

（1）活塞开始上升时气体的温度；

（2）活塞上升到气缸顶部时气体的温度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）初始时对气缸受力分析有

当轻绳拉力刚好为零时活塞开始上升，此时对活塞受力分析有

由查理定律有

联立解得

（2）活塞开始上升后封闭气体的压强不再变化，初始时气体的体积

当活塞上升到气缸顶部时气体的体积

由盖-吕萨克定律有

解得

15. 如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c。则下列说法正确的是（　　）

A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

B. a光在水中的传播速度比b光慢

C. 用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的

D. 在水中a光的临界角大于b光的临界角

E. 若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光

【答案】ADE

【解析】

【详解】A．由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律

知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式

可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确；

B．由

知，因a光的折射率小于b光的折射率，则在水中a光的传播速度大，B错误；

C．a光的波长长，则干涉条纹间距较大，但它们条纹宽度都是均匀的，C错误；

D．由全反射临界角公式

知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，D正确；

E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，E正确。

故选ADE。

16. 一列沿轴负方向传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，质点的坐标为。在时刻，质点首次位于波峰位置，点的坐标是。求：

（1）这列波的传播速度；

（2）时质点的位移。

【答案】（1）0.05m/s；（2）-2cm

【解析】

【详解】（1）由图示波形图可知，这列波的波长

=4cm=0.04m

波x轴负方向传播，根据波形平移法知t=0时刻P点向下振动，首次到达波峰位置，由此可知

则得

T=0.8s

所以波速为

（2）波传播到Q的时间为

质点Q的振动方程

周期

质点Q的位移为