广东省广州市2022届高三物理毕业班综合测试试题一

2022届高三物理毕业班综合测试试题（一）

本试卷共6页，16小题，满分100分．考试用时75分钟．

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，只有一项是符合题目要求的．

1. “嫦娥五号”返回器于2020年12月带回1731克月球土壤，月球土壤富含的氦元素是理想的热核反应原料，其核反应方程为，则（　　）

A. 该核反应类型为重核裂变 B. X为质子

C. 该核反应可在常温下发生 D. X为中子

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AC．热核反应指的是轻核聚变，需要很高的温度才能发生，故AC错误；

BD．由电荷数守恒和质量数守恒，可推出X的电荷数为1，质量数为1，则X为质子，故B正确，D错误；

故选B。

2. 如图，2021年11月神州十三号宇航员从“天宫号”出舱完成相关的太空作业，己知“天宫号”空间站绕地球的运行可视为匀速圆周运动，周期约为，下列说法正确的是（　　）

A. 宇航员出舱后处于平衡状态

B. 宇航员出舱后处于超重状态

C. “天宫号”的角速度比地球同步卫星的小

D. “天宫号”的线速度比地球同步卫星的大

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】AB．宇航员出仓后仍受地球引力作用，有向下的加速度，处于完全失重状态，故AB错误；

CD．空间站由万有引力提供向心力

得

，，

空间站周期1.5h小于地球同步卫星周期24h，由知空间站的圆周半径小于同步卫星，由知空间站角速度大于同步卫星角速度，由知空间站线速度大于同步卫星的线速度，故C错误，D正确。

故选D。

3. 广州地铁18号线列车的最高速度为（约），设列车匀加速出站和匀减速进站的时间均为，则列车在轨道平直、距离为的两站点间运行的最短时间约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【3题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】列车在两站间运行时间要最短，则全过程的平均速度要达到最大，则以最大速度运动的时间最长，则列车的运动过程应是：先匀加速到最高速度，再匀速，再从最高速度减小到零，恰好到站。设列车出站加速到最高速度时间为t1，位移为x1，根据对称性，列车进站减速到零时间和位移也为t1、x1，由匀变速直线运动规律

则匀速运动时间

则运动的总时间为

故选A。

4. 如图是手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同，己知发射、接收线圈匝数比，C，D端输出电流，则A、B端输入电流的（　　）

A. 频率为 B. 周期为

C. 有效值为 D. 最大值为

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．变压器不改变周期和频率，所以周期

频率为

故AB错误；

CD．C，D端输出电流的最大值为，由

可得A、B端输入电流的最大值为

A、B端输入电流有效值为

故C正确，D错误。

故选C。

5. 如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（　　）

A. P点的线速度始终不变 B. P点的向心加速度不变

C. M、N两点的线速度相同 D. M、N两点的运动周期不同

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．P点以O为圆心做圆周运动，所以线速度与向心加速度方向变化，故AB错误；

C．由于刮水片始终保持竖直，所以刮水片各点的线速度与P点的相同，所以M、N两点的线速度相同，故C正确；

D．刮水器上各点的周期相同，所以M、N两点的周期相同，故D错误。

故选C。

6. 如图，篮球从某一高度自由落下，与地面反复碰撞，最后停在地面上，空气阻力不计，下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变化的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】篮球自由落地到与地面接触前，只受重力作用，加速度不变，以向下为正方向，加速度为正值，图线为平行于t轴的线段；篮球与地面接触到反弹离开地面过程中，受地面的向上的弹力先从零开始逐渐增大，篮球所受的合力

开始阶段地面弹力N小于重力，合力向下，篮球向下继续挤压，N增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，篮球这一阶段向下做加速度（向下，为正）减小的加速运动；

弹力N增大到超过重力大小时，合力向上，其大小为

随着N增大，加速度a逐渐增大，方向向上，篮球向下做加速度（向上，为负）增大的减速运动直至速度为零；

篮球开始向上运动（离开地面前）的过程是篮球向下挤压地面过程的逆过程，加速度变化特点是：向上（为负）减小，再向下（为正）增大。

故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

7. 如图，虚线内有垂直纸面的匀强磁场，是半圆，圆心是O，半径为r，，现有一质量为m、电荷量为的离子，以速度v沿半径射入磁场，从边垂直边界离开磁场，则（　　）

A. 离子做圆周运动的半径为 B. 离子离开磁场时距b点为

C. 虚线内的磁感应强度大小为 D. 离子在磁场中的运动时间为

【7题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由题意，作出离子在磁场中运动轨迹示意图如下

则根据几何关系，离子在磁场中圆周运动半径为

离子离开磁场时距b点为r，故AB错误；

C．离子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力

可得

故C错误；

D．由几何关系知，离子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为150°，则运动时间为

故D正确。

故选D。

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. 如图，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为，则（　　）

A. 球的动能可能不变

B. 球的动量大小一定增加

C. 球对棒作用力与棒对球的作用力大小一定相等

D. 球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同

【8题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．垒球被击打后，可能以与被击打前等大的速度反向打出，所以球的动能可能不变，动量大小不变，动量大小增量为零，故A正确，B错误；

C．由牛顿第三定律知：球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等，故C正确；

D．球受到棒冲量方向是棒对球弹力的方向，与球被击打前的速度方向相反，故D错误。

故选AC。

9. 如图，在干燥的冬天，手接触房间的金属门锁时，会有一种被电击的感觉，带负电的手在缓慢靠近门锁还未被电击的过程中，门锁（　　）

A. 近手端感应出正电荷 B. 电势比手的电势低

C. 与手之间场强逐渐增大 D. 与手之间场强保持不变

【9题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】A．放电前手指靠近金属门锁的过程中，门锁在手的影响下，发生静电感应，近手端感应出正电荷，故A正确；

B．由于门锁近手端带正电，手带负电，二者间空间产生电场，电场线由门锁近手端指向手，所以门锁电势比手的电势高，故B错误；

CD．随着手的靠近，二者间距逐渐减小，将门锁与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式

联立，可得

由于异种电荷相互吸引，手接近的过程中，感应电荷越来越接近手，门锁近手端电荷密度越来越大，电荷分布的电荷密度变大，故门锁与手指之间场强逐渐增大，故C正确，D错误。

故选AC。

10. 如图，高压输电线上使用“正方形间隔棒”支撑导线、、、，目的是固定导线间距，防止导线相碰．的几何中心为O，当四根导线通有等大同向电流时（　　）

A. 几何中心O点的磁感应强度不为零

B. 几何中心O点的磁感应强度为零

C. 对的安培力小于对的安培力

D. 所受安培力的方向沿正方形的对角线方向

【10题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．因四条导线中的电流大小相等，O点与四条导线的距离均相等，由右手定则和对称性可知，L1在O点的磁感应强度与L3在O点的磁感应强度等大反向，L2在O点的磁感应强度与L4在O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在O点的磁感应强度等于0，故A错误，B正确；

C．L2相比L3，离L1更近些，处于L1较强的磁场区域，由安培力大小与B成正比可知，对的安培力大于对的安培力，故C错误；

D．根据“同向电流吸引，反向电流排斥”的推论可知，L1受其余三条导线的吸引力分别指向三条导线，根据对称性，L2与L4对L1的安培力大小相等，所以两者合力指向ac方向，再与L3对L1的安培力（沿ac方向）合成，总安培力方向沿正方形的对角线方向，故D正确。

故选BD。

三、非选择题：共54分．第11～14题为必考题，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. 用图甲装置研究“小车（含拉力传感器）质量一定时，加速度与合外力的关系”，实验步骤如下：

①细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的P位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数；

②撤去细绳，让小车从P位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的图像，并求出小车的加速度a；

③改变长板的倾角，重复步骤①②可得多组F、a数据：

完成下列相关实验内容：

（1）在步骤①②中，______F（选填“=”“>”或“<”）；

（2）本实验________（选填“需要”“不需要”）平衡小车所受到的摩擦力；

（3）某段时间内小车的图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为_______（计算结果保留两位小数）；

（4）分析表中的F、a数据可知：在误差允许范围内，小车质量一定时，__________。

【11题答案】

【答案】    ①. =    ②. 不需要    ③. 2.1    ④. 小车的加速度与合外力成正比

【解析】

【详解】（1）[1] ①中小车匀速下滑时，由平衡条件

②中小车加速下滑时，由受力分析知

联立可得

（2）[2]由（1）中分析可知，小车加速下滑过程的合外力已通过①中小车匀速下滑时拉力传感器的示数读出，所以不需要再平衡摩擦力了。

（3）[3]图乙中标出的三个位置坐标反映了小车连续相等时间内的位移，根据匀变速位移变化推论知

可解得

（4）[4]由表中数据可以看出，F与a的比值基本不变，所以可得：在误差允许范围内，小车质量一定时，小车的加速度与合外力成正比。

12. 利用输出电压为的恒压电源、量程为的电流表（内阻不计）、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝（长度为，总阻值为）、弹簧（电阻不计）、开关、导线，改装成如图甲的测力计。

（1）图甲的电路中，定值电阻的作用是_______，阻值至少为_______；

（2）弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙．若定值电阻为，则电流表的示数I与弹簧所受拉力F的关系式_______（A），可知由电流表改装的测力汁刻度_________（选填“均匀”“不均匀”），当电流表的示数为，对应标示的力为__________N。

【12题答案】

【答案】    ①. 对电流表起保护作用    ②. 5    ③.     ④. 不均匀    ⑤. 0

【解析】

【详解】（1）[1]电路中接入定值电阻的目的是对电流表起保护作用，防止当P移动到电阻丝的最右端时电流表被烧坏；

 [2]当电路中电流达到最大0.6A时，电路中的总电阻最小值为

R===5

所以定值电阻至少为5Ω。

（2）[3]由图乙可知

，

设定值电阻为R，电阻丝总电阻为RL，移动距离为x=，由闭合电路欧姆定律

又

联立可得

[4]由上式可得：拉力F与I是非线性关系，所以由电流表改装测力计刻度不均匀；

[5]当电流表的示数为，带入可得

F=0

所以对应标示的力为0。

13. 图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于的谷粒为饱粒，落入第一出料口；质量为的谷粒为瘪粒，落入第二出料口；质量小于的草屑被吹出出风口。已知、B、三点在同一水平线上，的宽度为；在H正下方，的高度为；质量为的谷粒从H漏出，恰好经B点落入，设谷物从H漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度g为。

（1）求谷粒从H落到出料口所经历的时间；

（2）求谷粒所受水平风力的大小；

（3）若瘪粒恰好能全部落入，求的宽度。

【13题答案】

【答案】（1）0.3s；（2）；（3）0.18m

【解析】

【详解】（1）谷粒从H落到出料口的过程，竖直方向和水平方向都是初速为零的匀加速直线运动，竖直方向上有

将h=0.45m带入可得

t=0.3s

（2）对质量为的谷粒，从H漏出恰好经B点，水平方向有

设风力大小为F，由牛顿第二定律

将x1=0.27m、t=0.3s、m=带入，联立可解得

F=

（3）对质量等于的瘪粒，恰好落到A2点，设宽度为x2，则有

将=、x1=0.27m、t=0.3s、F=带入可得

x2=0.18m

14. 如图甲，在光滑绝缘水平地面上，宽为的区域内存在水平向右的电场，电场强度随时间变化的图像如图乙，质量为的不带电绝缘小球静止在区域内距A为x（）的位置，时，带电量为、质量为m的小球以速度从A点进入区域，与发生碰撞后以反弹，已知、在区域内只发生一次碰撞，碰撞时问极短，的电量保持不变。

（1）求碰撞后小球获得的速度；

（2）若时，刚好从A离开区域，求这种情况下x的值；

（3）当时，讨论离开区域时的速度大小。

【14题答案】

【答案】(1)；(2)；(3)见解析

【解析】

【详解】(1)由动量守恒定律

可得碰撞后小球获得的速度

(2)若时，刚好从A离开区域，则有

可得

(3)返回到A点时，如果速度恰好为零，则有

由

减速运动的位移大小为

则有

可得

所以当时，从A点离开的速度为

当，返回A时速度恰好减为零，然后向左做加速运动，由

可得

当时，由

可得

所以当时，从B点离开的速度为

（二）选考题：共12分．请考生从2道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．

【物理——选修3-3】

15. 拔火罐是传统中医理疗方式，医生先用点燃的酒精棉球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐紧贴皮肤，以达到通经活络、祛风散寒等目的。小罐内的空气在冷却过程后体积减小，分子平均动能__________；单位体积内的分子数_________。（以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）

【15题答案】

【答案】    ①. 减小    ②. 增大

【解析】

【详解】[1]小罐内的空气在冷却过程后，温度降低，分子平均动能减小；

[2]小罐内的空气在冷却过程后，体积减小，而气体的质量不变，分子的个数不变，单位体积内的分子数增大。

16. 如图是容积为的气压式浇花喷水壶，现向喷水壶内装入一定质量的水，通过打气使壶内气压达到，浇花时打开喷嘴开关就有水雾喷出，当壶内气压降为，壶内的水刚好全部喷出，己知水的密度为，细管和喷嘴的容积可忽略，求装入壶内水的质量。

【16题答案】

【答案】0.98kg

【解析】

【详解】设水壶体积为V，装入壶内水的质量为m，则喷水前打入的空气体积

根据理想气体状态方程

解得

【物理—选修3-4】

17. 抖动绳子的一端，每秒做两次全振动，产生的横波如图，绳子P点的振动方向向下，则波的传播方向是________（选填“向左”“向右”），波速为_______。

【17题答案】

【答案】    ①. 向左    ②. 1

【解析】

【详解】[1]P点振动方向向下，根据波形图可知，是波上右边的质点带动P点振动的，所以波是在向左传播；

[2]由波形图可知波长，由题意知振动频率，所以周期

则波速为

18. 如图，截面为等腰梯形的容器贮满水，放置在房间的水平桌面上，早晨阳光穿过窗户照射到水面，某时刻观察到阳光恰好照亮容器的整个底部，已知容器梯面倾角a的余弦值为，水的折射率为，求此时光线与水面的夹角。

【18题答案】

【答案】30°

【解析】

【详解】阳光恰好照亮容器的整个底部时，折射光线与容器底的夹角为α，则光线的折射角为，根据折射定律

可得