2022届广西省南宁高三二模物理试卷及答案

这是一份2022届广西省南宁高三二模物理试卷及答案，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．氟是放射性物质，其半衰期为12.5年。氚核与其同位素氘核在一定条件下可以发生反应，反应方程是。下列说法正确的是（ ）
A．氚核和氦核的中子数相同
B．100g氚经过25年会全部衰变完
C．当氚核发生衰变时，衰变产物有氘核
D．是衰变方程
2．表面光滑的四分之一圆柱体紧靠墙角放置，其横截面如图所示。细绳一端固定在竖直墙面上P点，另一端与重力为G的小球A连接，A在柱体上保持静止。测得悬点P与小球球心距离为1.2m，P与柱体圆心O距离为1.5m。则绳子在P端对墙的拉力等于（ ）
A．0.6GB．0.8GC．GD．1.5G
3．空间有一沿x轴分布的电场，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分别为、。一质量为m、电荷量为的粒子从坐标原点O以初速度沿x轴正方向做直线运动，其速度v随位置x的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子在段克服电场力做功
B．粒子在段与段动能增量相等
C．粒子在P点的电势能比Q点的小
D．P点的电势比Q点的电势高
4．地球卫星绕地球稳定运行时可视为做匀速圆周运动。现有一个距离地面高度等于地球半径倍的地球卫星，绕地心转过所用时间为。已知地球表面重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，由此可求出（ ）
A．该卫星的加速度为B．地球的自转周期为
C．地球质量为D．地球半径为
5．如图所示，宽为d的混合粒子束由速率为3v、4v、5v的三种带正电的离子组成。所有离子的电荷量均为q，质量均为m，当三种速率的离子水平向右进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在入口处，紧靠粒子束的下边缘，竖直放置一个长度为2d的薄吞噬板。忽略离子间相互作用，若使这些离子都能打到吞噬板上，则磁感应强度大小的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
6．无限长的水平面上放置有A、B两滑块，其质量mA > mB。一根轻质弹簧，一端与A拴接，另一端与B紧靠（不拴接）。用细线把两滑块拉紧，弹簧被压缩，如图所示。如果把细线烧断，两滑块与弹簧分离后，继续运动。不计空气阻力，把A、B和弹簧看作系统，下列说法正确的是（ ）
A．若水平面光滑，系统动量守恒，系统机械能守恒
B．若水平面粗糙，系统动量一定不守恒，机械能一定不守恒
C．若A、B受到摩擦力大小相等，B运动的总路程较长
D．若A、B受到摩擦力大小相等，B运动的总时间较长
7．原副线圈共用一绕组的变压器为自耦变压器。如图所示，图中变压器为理想自耦变压器，A为理想交流电流表，电阻箱的电阻调为。当原线圈滑动头P调至线圈的中点位置，端输入按正弦变化的交变电压，下列说法中正确的是（ ）
A．流经电流表的电流每秒钟方向改变100次
B．电流表的示数为0.22A
C．若保持电阻箱的电阻不变，只将滑片P向上移，电流表示数变大
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，电流表示数为0.88A
8．如图所示，在竖直平面内固定的圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。可视为质点的小球质量为m，为了使小球沿轨道外侧做完整的圆周运动，对小球施加一个始终指向圆心O，大小为的外力。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，取过A点的水平面为零势能面。若小球恰好不脱离轨道，则（ ）
A．小球在A点向心加速度大小为8g
B．小球在B点速率为
C．小球通过B点时，机械能为
D．小球通过圆心等高处，动能为
9．下列说法正确的是（ ）
A．当分子间引力和斥力相等时，分子势能最大
B．晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性
C．可以通过升温的方式使饱和汽变成不饱和汽
D．同一液体对不同的固体，可能是浸润的，也可能是不浸润的
E．一定质量的理想气体，如果温度升高，则气体分子的平均动能增大，压强可能不变
10．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．质点Q简谐运动的表达式为
B．在时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C．从到，该波沿x轴负方向传播了2m
D．从到，质点P通过的路程为30cm
E．在时，P质点的位移为
三、实验题
11．如图甲所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置。
（1）图乙是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是_______（选填字母）
（2）在平衡阻力后，当小车总质量_______（选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）小盘及盘内物体的总质量时，小车运动时所受的拉力大小近似等于小盘及盘内物体的总重力大小。
（3）图丙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求得电火花打点计时器打B点时的速度为_______m/s，小车的加速度大小为_______。（结果均保留两位小数）
12．某物理实验小组设计了如图甲所示的电路图，采用半偏法测量一电流计G的内阻，然后将该电流计G改装为电压表，并对改装后的电压表进行检验。
（1）请根据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线表示导线连接相应的实物电路_______：
（2）测量的步骤如下：
①按图甲所示连接好实验电路，将的阻值调到最大，闭合开关，调节的阻值，使电流计指针满偏；
②闭合开关，调节的阻值，使电流计指针转到满偏刻度的一半处，记下的阻值并断开；
③待测电流计内阻。由于存在系统误差，按上述实验步骤测出的电流计内阻与电流计内阻的真实值相比较，_________（选填“>”、“<”或“=”）；
（3）该小组在上述实验中，测得电流计G（量程3mA）的内阻为400。他们将此电流计与电阻R串联后改装成量程为6V的电压表，然后利用一标准电压表，根据图丙所示电路对改装后的电压表进行检验
①与电流计串联的电阻________；
②调节滑动变阻器，当标准电压表读数为4.10V时，电流计G的读数为2.00mA，则改装后的电压表实际量程为________V。该小组发现改装的电压表量程不是6V，通过分析，原因是由于电流计G的内阻测量不准确造成的，此时不用做其它改动，要达到预期目的，只需将与电流计串联的电阻R换为一个阻值为________的电阻即可。
13．如图所示，横截面为扇形的玻璃砖，O为圆心，半径为R，。一束激光垂直边从距离O点处的P点入射到玻璃砖中，光线第一次到达圆弧面时恰好发生全反射。
（1）求玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃经过多次反射，从玻璃砖边的Q点射出，已知光在空气中的传播速度为c，求光从P点入射到第一次从Q点射出的过程在玻璃砖中传播的时间。
四、解答题
14．如图所示，间距为的两条足够长平行金属导轨、与水平面夹角。质量为、电阻为的导体棒垂直放置在平行导轨上，导体棒与导轨间的动摩擦因数，导轨间存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场。导轨的上端P、M分别与横截面积为的10匝线圈的两端连接，线圈总电阻，在线圈内有如图所示方向的磁场以均匀减小。导体棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，忽略螺线管磁场对导体棒的影响，忽略空气阻力，棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，，g取，求：
（1）若在开关闭合后，导体棒刚好不上滑，判断通过导体棒的电流方向并求此时k值；
（2）开关始终闭合，若B减小到为0后不再变化，求导体棒下落过程能达到的最大速度。
15．自动化分拣为矿业、食品、快递等行业的发展起到很大的促进作用，而物品的自动传输主要依靠传送带进行，如图所示。物品从水平面以初速度滑入水平传送带，传送带有速度I、Ⅱ两档，速度分别为、。在段可通过电脑扫描识别，使传送带选择不同的档位速度以分拣物品。已知传送带、两端点之间的距离为，物品与传送带间的动摩擦因数均可视为，为保证物品的分离效果良好，需满足。重力加速度取，忽略空气阻力和转轮半径大小的影响。试求：（结果均保留两位小数）
（1）传送带末端点距收集板的高度；
（2）某物品的质量，选择速度进行运输时，传送过程中传送带对该物品做功的平均功率P；
（3）为了减少易碎品在运输中的损坏，可在收集板上垫放一倾角为的斜面，让物品以传送后恰能无碰撞地落在斜面上滑行来进行缓冲，请设计斜面的高度和放置的位置。已知，。
16．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭：A侧空气柱的长度为，管中气体温度A为300K：B侧水银面比A侧的高。已知大气压强。
（1）若仅通过加热封闭气体使B侧水银面比A侧的高，求此时A管气体的温度；
（2）若封闭气体温度不变，仅将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面相平时将开关K关闭。求从底端流出的水银的长度。（整个装置中管的横截面均相同）。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．氚核有两个中子，氦核也有两个中子，A正确；
B．根据
可得
B错误；
C．氚核的衰变方程为
衰变产物有，C错误；
D．核反应方程式
属于核聚变（或热核反应）不是衰变，D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
对球A受力分析如图
因A静止，将A的重力G分解，由三角形相似得
得
绳子在P端对墙的拉力也等于0.8G，B正确。
故选B。
3．D
【解析】
【详解】
AC．粒子在速度增大，动能增加，电场力做正功，电势能减小，AC错误；
B．由图中数据可得粒子在段和段速度增量均为，但与动能增量分别为和，B错误；
D．因为，粒子从P运动到Q，速度增大，电场力做正功，电势能Ep减小，由
可知电势降低，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
A．假设地球半径为，则卫星的轨道半径为，对卫星根据牛顿第二定律可得
地球表面处物体受到地球的万有引力等于重力，则有
联立解得
A错误；
B．由题意可知卫星的周期为
由于卫星不是同步卫星，其周期和地球自转周期不相等，故地球的自转周期不等于，B错误；
CD．对卫星，根据牛顿第二定律可得
代入
可解得地球半径为
地球质量为
C正确，D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
由分析可知，粒子束上边缘进入速率为离子到达吞噬板上边缘时，半径最小，磁感应强度最大，根据
由几何关系得
可得
粒子束下边缘进入速率为离子到达吞噬板下边缘时，半径最大，磁感应强度最小，此时
得
所以，磁感应强度的取值范围为
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．AC
【解析】
【详解】
A．动量守恒的条件是系统没有外力或合外力为零；机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，若水平面光滑，系统不受外力，只有弹力做功，A正确；
B．若水平面粗糙，但A、B两物体与平面的动摩擦因数不同，A、B物体受到的摩擦力可能会等大反向，则系统合外力为零，动量守恒；但要克服摩擦力做功，系统机械能不守恒，B错误；
CD．若A、B受到摩擦力大小相等，根据动量守恒，取B运动的方向为正有
0 = - mAvA + mBvB
由于A、B受到摩擦力大小相等，则A、B与弹簧分离前后受到的平均合力大小时刻相等，由动量定理
F合tA = 0 - mAvA
F合tB = 0 - mBvB
则A、B运动的总时间相等，但由于mA > mB，则轻的物体平均加速度大，有
xA < xB
C正确、D错误。
故选AC。
7．AD
【解析】
【详解】
A．由
得
每秒钟有50个周期，一个周期内电流方向改变2次，电流每秒钟方向改变100次，故A正确；
B．P原来处于线圈中点时，原副线圈匝数比
则
根据
得
故B错误；
C．保持电阻不变，若只将滑片P向上移，原匝数变大，不变，变小，电流表变小，变小，电流表示数变小，故C错误；
D．若将P向上移到最高处，电阻箱调为250，匝数比
则
可得
故D正确。
故选AD。
8．BD
【解析】
【详解】
AB．除了轨道对小球弹力之外，小球在A、B两点分别受到重力G和外力F的合力分别是和，由于只有重力做功，小球在B点的速率比A点大，小球在B处最容易脱轨。由于小球恰好不脱离轨道，则在B点，当FN = 0时，由
得
只有重力做功，由机械能守恒
得
此时向心加速度
A错误、B正确；
C．在B点，小球的机械能
C错误；
D．由动能定理，从与圆心等高处滑到B过程中
得
Ek = 2mgR
D正确。
故选BD。
9．CDE
【解析】
【详解】
A．当分子间引力斥力相等时，分子位于平衡位置，分子势能最小，A错误；
B．单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各向同性，B错误；
C．温度越高，饱和气压越大，故可以通过升温的方式使饱和汽变成不饱和汽，C正确；
D．同一液体与不同的固体接触，附着层分子间距不同，可能是浸润的，也可能是不浸润的，D正确；
E．一定质量的理想气体，温度升高，分子平均动能变大，如果气体体积膨胀，压强可能不变，E正确；
故选CDE。
10．ACE
【解析】
【详解】
A．根据图像可得：振幅为A=20cm，周期，质点Q简谐运动的表达式为
y=Asint=0.2sint(m)=0.20sin5πt(m)
A正确；
B．在 t=0.3s 时，质点P在平衡位置上方向平衡位置靠近，加速度方向与y轴负方向相同，B错误；
C．在t=0.20s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，由甲图知波长λ=4m，则波速为
v10m/s
从t=0.2s到t=0.4s经过的时间为，该波沿x轴负方向传播的距离为
故C正确；
D．从t=0.2s到t=0.5s经过的时间为
由于t=0.2s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点P通过的路程大于2A小于3A，不可能是30cm，故D错误；
E．在时，P质点的位移为
E正确。
故选ACE。
11． C 远大于 1.65 1.55
【解析】
【详解】
（1）[1]实验前应平衡摩擦力，平衡摩擦力时小车前面不能挂小盘，小车应与纸带相连，把长木板的一端适当垫高，由图甲所示可知，AB错误，C正确。
（2）[2]在平衡阻力后，当小车总质量远大于小盘及盘内物体的总质量时，小车运动时所受的拉力大小近似等于小盘及盘内物体的总重力大小。
（3）[3][4]实验所用电源的频率为50Hz，打点计时器打点时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度可得打B点时小车的速度
根据逐差法得加速度为
12． < 1600 6.15 1550
【解析】
【详解】
（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示
（2）③[2]当保持不变时，再闭合S2时，这样电路中的总电阻变小，总电流将大于，当电流半偏时，电阻箱的电流比大，所以电阻箱的电阻小于电流表，即测量值小于真实值。
（3）①[3]将电流表改装成电压表，需要串联一较大的分压电阻
②[4][5]由题意，当微安表的示数为2mA时，理论上的电压
但实际电压有4.10V。那么实际电流表G的内阻
实际量程为
根据表头与分压电阻的串联关系，要达到预期6V的目的，只需将R减小50Ω即可，即换为1550Ω的定值电阻
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）激光垂直边射入玻璃砖后，其光路如图所示
因
则
可知临界角
恰好第一次在A处发生全反射，根据
解得
（2）如图所示
由几何关系
有光在玻璃砖中通过的路程
由题知
则
由正弦定理有
则
所以
光在玻璃中的传播速度
解得
14．（1）棒的电流由b指向a，；（2）
【解析】
【详解】
（1）由楞次定律判断，闭合开关后，通过棒的电流由b指向a，对导体棒由受力平衡
①
解得
由闭合电路欧姆定律
②
由电磁感应定律可知
③
解得
（2）当磁场不再变化时，导体棒开始沿倾斜导轨下滑，做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时开始匀速下落，根据平衡条件得
④
解得
导体棒产生的电动势为
⑤
根据闭合电路欧姆定律得
⑥
联立解得导体棒的最大速度
15．（1）；（2）；（3）斜面的高度为，位置放在离传送带右端C的水平距离为
【解析】
【详解】
（1）对物品受力分析，由牛顿第二定律有
解得
使用速度大的Ⅱ档速度传输物品时，物品加速到与传送带速度相等过程有
解得
加速距离小于传送带长度，故物品在传送带上Ⅰ档、Ⅱ档速度传输时都是先做匀加速运动，后做匀速直线运动，然后从C点离开做平抛运动，有
，
联立解得
（2）物品在传送带上以Ⅰ档速度传输时
且有
物品在匀速直线阶段有
则传送带对物品做的功为
解得
则过程中传送带对物品做功的平均功率
联立解得
（3）物品以传送能无碰撞地落在斜面（如图所示），则
解得
斜面的位置放在离传送带右端C的水平距离为，有
解得
下落的高度为
斜面的高度
解得
16．（1）420K；（2）3.8cm
【解析】
【详解】
（1）对A管气体，初态
加热后
又
由理想气体状态方程
解得
（2）当两液面相平时，对A管气体
由玻意耳定律
解得
从底端流出的水银的长度