广东省广州市第六中学2022届高三上学期期末模拟考试物理含答案

这是一份广东省广州市第六中学2022届高三上学期期末模拟考试物理含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题，选考题等内容，欢迎下载使用。

物理试题
满分：100分 时长：60min
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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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，有选错或不答的得0分。）
1. 关于原子核和原子的变化，下列说法正确的是
A. 维系原子核稳定的力是核力，核力可以是吸引力，也可以是排斥力
B. 原子序数小于83的元素的原子核不可能自发衰变
C. 重核发生裂变反应时，生成新核的比结合能变小
D. 卢瑟福最早实线人工转变，第一次通过核反应生成了人工放射性同位素磷
2. 如图所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7V、-1V、3V，则E、F两点的电势分别为
A. 2V、-2V
B. 1V、-3V
C. 1V、-5V
D. -2V、-4V
3. 人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100％）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射到薄膜上，薄膜面积为S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E，若探测器总质量为M，光速为c，则探测器获得的加速度大小的表达式是（光子动量为）
A. B. C. D.
4. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，匝数为N，面积为S的矩形线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，不计线圈电阻，线圈通过电刷与一理想变压器原副线圈还有一个定值电阻R相连，变压器的原副线圈的匝数分别为，A为理想交流电流表，为两个完全相同的电灯泡，灯泡的额定电压为，则以下说法正确的是
A. 从图示位置开始计时，线框内产生的交变电流的电动势随时间的瞬时值表达式为
B. 若灯泡正常发光，则理想变压器原副线圈的匝数比为
C. 当S断开后，L1亮度不变
D. 当S断开后，电流表的示数比断开前大
5. 从国家海洋局获悉，2018年我国将发射三颗海洋卫星，它们将在地球上方约500km高度的轨道上运行，该轨道经过地球两极上空，所以又称极轨道，由于该卫星轨道平面绕地球自转轴旋转，且旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的太阳和角速度相同，则这种卫星轨道叫太阳同步轨道，下列说法中正确的是
A. 海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直
B. 海洋卫星绕地球运动的周期一定大于24h
C. 海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能
D. 海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比
6. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，两根相同的光滑细钉（大小不计）垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线的两侧，相距l，将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时，弹性绳恰好处于自然伸长状态．现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置，物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿向下移动．当物块运动至B位置时撤去外力，物块处于静止状态。已知，轻绳始终与斜面平行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是
A. 在移动物块的过程中，斜面对物体的作用力保持不变
B. 物块到达B位置时，弹性绳的张力大小为
C. 撤去外力后，物块在B位置受到的摩擦力可能大于
D. 物体从A位置到达B位置的过程中，物块与弹性绳系统机械能守恒
7. 如图甲所示，足够长的绷经的水平传送带始终以恒定速率2m/s运行，初速度大小为4m/s的小物块从传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带，传送带和物块间的摩擦因数为0.2，小物块的质量为1kg，则下列说法正确的是
A. 小物块向左高A处的最大距离为3m
B. 小物块在传送带上运动过程中产生的热量为18J
C. 由于运送小物块电动机多做的功为12J
D. 小物块在传送带上形成的划痕长度为4m
8. 水平桌面上固定着两相距为L=1m的足够长的平行金属导轨，导轨右端接电阻R=1Ω，在导轨间存在无数宽度相同的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B=1T，方向竖直向下，任意两个磁场区域之间有宽为的无场区，金属棒CD质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω。水平置于导轨上，用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连。金属棒CD从距最左边磁场区域左边界s=0.4m处由静止释放，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直，在棒穿过两磁场区域的过程中，通过电阻R的电流变化情况相同，且导体棒从进入磁场开始通过每个区域的时间均相同，重力加速度为，不计其他电阻、摩擦力。则下列说法正确的是（图中并未把所有磁场都画出）
A. 金属棒每次进入磁场时的速度为2m/s，离开磁场时速度均为1m/s
B. 每个磁场区域的宽度均为d=0.8m
C. 导体棒在每个区域运动的时候电阻R上产生的电热为1.3J
D. 从进入磁场开始时，电流的有效值为
二、实验题：（共2个题，每空2分，共14分。）
9. 某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃，它们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片，如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3，如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4，已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出的初速度相等，根据上述实验可求出：（结果均保留两位小数）
（1）重力加速度___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为_____________m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________m/s。
10. 某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=200μA，定值电阻R1=2.5Ω，R2=22.5Ω，电源电动势E=1.5V，则该多用表
（1）A接线柱应是与______________（填“红”或“黑”）表笔连接；
（2）当选择开关接_______________（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；
（3）若选a档测量电阻，则原表盘100μA的刻度处对应的电阻刻度值应当为________Ω。原表盘50μA的刻度处对应的电阻刻度值应当为_______Ω。
三、计算题：（共2个题，第11题12分，第12题16分，共28分。）
11. 如图所示，以水平地面建立x轴，有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上，木板长L=11.5m，已知木板与地面的动摩擦因数为，m与M之间的摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。M与m保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O的速度为=10m/s，在坐标为x=21m处有一挡板P，木板与挡板P瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板P，，求：
（1）木板碰挡板P时的速度v1为多少？
（2）最终木板停止运动时其左端A的位置坐标？
12. 如图所示，△MNP的区域内存在垂直于XOY平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，已知M（-8l，0）、N（8l，0），∠PMN=∠PNM=30°，PM、PN边界无阻碍，坐标系的第三象限存在一个沿x轴负方向的匀强电场E，第四象限存在一个眼x轴正方向的匀强电场E，电场强度均为，在MN的正下方垂直于y轴处放置一个荧光屏，与y轴交于O点，已知Q（0，-3l），一系列电子以相同的速度从MN的直线区域内任意位置沿y轴正方向射入磁场，已知由坐标原点O发射的电子，从点（-2l，0）处进入电场，忽略电子间的相互影响，不计重力，求：
（1）电子的荷质比；
（2）电子打在荧光屏上的长度；
（3）讨论电子能否垂直打在荧光屏上，若能，请分析这些电子进入磁场时的横坐标，若不能，请分析原因。
四、选考题：（从第13题和第14题中任选一道题，每题10分。）
13. 如图甲所示，玻璃管竖直放置，AB段和CD段是两段长度均为的水银柱，BC段是长度为的理想气柱，玻璃管底部是长度为的理想气柱，已知大气压强是75cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度不变，将玻璃管缓慢旋转180°倒置，稳定后，水银未从玻璃管中流出，如图乙所示，试求旋转后A处的水银面沿玻璃管移动的距离。
14. 如图所示，真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动，光始终与透明半球的平面垂直．当b光移动到某一位置时，两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出（不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面）．此时a和b都停止运动，在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点，已知透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为和n2=2，光屏M到透明半球的平面的距离为，不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为c，求：
（i）两细束单色光a和b的距离d；
（ii）两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差．
参考答案
9、 (1). 9.61 (2). 0.62 (3). 9.30
10、 (1). 黑 (2). b (3). 150Ω (4). 450Ω
11、【答案】（1）（2）1.40m
【解析】（1）对木块和木板组成的系统，根据牛顿第二定律可得；
根据速度位移公式可得，解得；
（2）由牛顿第二定律，对小m有；
对M有，
M运动至停止时间为，
此时M速度为，方向向左，
此时至m、M共速时间，有，解得；
共同速度，方向向左；
至共速M位移，
共速后m、M以向左减速至停下位移，
最终木板M左端A点位置坐标为。
12、【答案】（1）（2）7.5l（3）电子能够垂直打在荧光屏上的横坐标为（r替换为l）
【解析】（1）由坐标原点O发射的电子，从点（ ，0）处进入电场，可知电子在磁场中的偏转半径
电子在磁场中以洛伦兹力作为向心力：
可得：
（2）电子在磁场中的圆周轨迹与MP相切时，电子能打在荧光屏的处；电子在磁场中的圆周轨迹与NP相切时，电子能打在荧光屏的处，如图1所示。
当圆弧轨迹与MP相切时，如图2，
则：
电子垂直射入电场，所受电场力：
由（1）可知：
根据牛顿第二定律，
电子在电场中做类平抛运动，可分解运动：
X轴的位移：
Y轴的位移：
由①~⑤式可得： ，所以S1Q的距离：
当圆弧轨迹与NP相切时，如图3，
则
电子在第四象限电场中同样做类平抛运动，同理可得：
所以，S2Q的距离：
所以，电子打在荧光屏上的长度为：
（3）存在电子垂直打在荧光屏上
由①②③式可得：
情况一：在电场中的轨迹如图4，电子从J1点垂直进入第三象限的电场，在OQ的中点K1进入第四象限的电场，OK1=K1Q，由运动的对称性可知，此时的电子可以垂直打在荧光屏上。
在x轴方向：
y轴方向：
只要 ，电子可以垂直打在荧光屏上
由⑥⑦⑧式可得
所以，电子进入磁场时的横坐标
情况二：在电场中的轨迹如图5，电子从J2点垂直进入第四象限的电场，在OQ的中点K2进入第三象限的电场，OK2=K2Q，由运动的对称性可知，此时的电子可以垂直打在荧光屏上。
同理可得：
所以，此时电子进入磁场时的坐标
综上所述，电子能够垂直打在荧光屏上的横坐标为
13、【答案】58cm
【解析】试题分析：气体发生等温变化，求出两部分气体的状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体的体积，再求出水银面移动的距离。
设玻璃管的横截面积为S，选BC段封闭气体为研究对象
初状态时，气体的体积为
压强为P1＝75 cmHg＋25 cmHg＝100 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P2＝75 cmHg－25 cmHg＝50 cmHg
根据
可得l2′＝20 cm
再选玻璃管底部的气体为研究对象，初状态时，气体的体积为
压强为P3＝75 cmHg＋25 cmHg＋25 cmHg＝125 cmHg
末状态时，气体的体积为
压强为P4＝75 cmHg－25 cmHg－25 cmHg＝25 cmHg
根据
可得l3′＝60 cm
A处的水银面沿玻璃管移动了
l＝(l2′－l2)＋(l3′－l3)＝10 cm＋48 cm＝58 cm
14、【答案】（i）（ii）
【解析】试题分析：（1）由得，透明介质对a光和b光的临界角分别为60O和30O
画出光路如图，A，B为两单色光在透明半球面的出射点，折射光线在光屏上形成光点D和C，AD、BC沿切线方向。由几何关系得：
（2）a光在透明介质中传播时间
在真空中：AD=R，∴则
b光在透明介质中传播时间
在真空中： 则：
∴题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
A
C
A
AC
BC
AB