2022届广西名校高三上学期第一次大联考物理试卷（解析版）

广西名校2022届高三上学期第一次大联考

物理试卷

一、单选题

1．2021年4月13日，日本政府宣布决定将福岛第一核电站核污水排入大海，这一消息在国内外引起强烈抗议，为维护国际公共利益和中国人民健康安全，我国已通过外交渠道向日方表明严重关切，要求日方切实以负责任的态度审慎对待福岛核电站核废水处置问题。以下关于核力发电的说法中正确的是（　　） 

A．核力发电利用的是轻核聚变释放出来的核能

B．核裂变过程满足电荷数守恒和质量数守恒

C．核裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

D．裂变物质的体积小于临界体积时才能发生链式反应

2．2022年第24届冬奥会将在北京举行，其中冰壶比赛是冬奥会项目之一。在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v－t图像如图b所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是（　　） 

A．碰撞后在冰面滑行的过程中，蓝壶受到的阻力比红壶的大

B．碰撞后，蓝壶运动的加速度大小为0.1m/s2

C．碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m

D．两壶碰撞是弹性碰撞

3．在建造房屋的过程中，经常见到建筑工人将重物从高处运到地面，可以简化为如图所示的模型，工人甲和乙站在同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上；下端连接一重物，工人甲在A点静止不动，工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，以下分析正确的是（　　） 

A．绳的拉力大小不变

B．工人甲受到地面的摩擦力变大

C．地面对工人甲的支持力不变

D．工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对平衡力

4．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船在酒泉成功发射，并进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞船入轨后，按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接．对接前，神舟十二号和天和核心舱在轨运动的情形如图甲所示，对接时的情形如图乙所示，则下列说法不正确的是（　　） 

A．甲图中，A是神舟十二号，B是天和核心舱

B．甲图中，A的加速度比B的加速度大

C．乙图中，对接时，神舟十二号的速度比在甲图中在轨运行时速度大

D．乙图中，对接时，神舟十二号的机械能比在甲图中在轨运行时机械能大

5．用回旋加速器可获得高能量的粒子，两个 形金属盒分别与高频交流电源两极相连接，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，两 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。用此回旋加速器加速质子时，高频交流电的周期为 ，质子获得的最大动能为 ，加速 粒子时，高频交流电的周期为 ， 粒子获得的最大动能为 ，匀强磁场的磁感应强度不变，则（　　） 

A． B． C． D．

二、多选题

6．无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电。如图为株洲二中某老师自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220 sin314t V，不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（　　） 

A．通过车载充电器的电流为交流电

B．通过车载充电器的电流为直流电

C．车载充电器两端电压的有效值约为22V

D．车载充电器两端电压的有效值约为 V

7．如图所示，相距L的光滑金属导轨固定于水平地面上，由竖直放置的半径为R的 圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd（长度均为L）垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触；cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） 

A．闭合回路感应电流产生磁场与原磁场方向相反

B．cd在磁场中运动的速度不断变大，速度的变化率不断变小

C．cd在磁场中运动的过程中流过ab横截面的电荷量q＝

D．从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为 mgR

8．如图所示，轻弹簧放在倾角 的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上 点对齐，质量为 的物块在斜面上的 点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至 点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到 的中点时速度刚好为零，已知 长为 ， 长为 ，重力加速度为 ， ， ，则（　　） 

A．物块与斜面间的动摩擦因数为

B．物块与弹簧作用过程中，速度先减小后增大

C．弹簧具有的最大弹性势能为

D．物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的热量为

三、实验题

9．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，某实验小组利用如图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，木块置于长木板上并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车及车上砝码质量m1，悬挂的砂桶和砂总质量为m2，小车左端连一条纸带通过打点计时器记录其运动情况。

（1）下列做法不正确的是______； 

A．本实验原理采用了“控制变量”的思想方法

B．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

C．在探究加速度与力的关系时，作a－F图像应该用折线将所描的点依次连接

D．实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块

E．通过增减木块上的砝码改变质量m1时，必须重新调节木板倾斜度

F．本实验m2应远大于m1，但若用拉力传感器获取绳中拉力，则不需满足此条件

（2）如图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是______；（选填字母） 

A．

B．

C．

（3）如图是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率50Hz。由图可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=　     　m/s，木块的加速度a=　     　m/s2。（结果保留两位有效数字）

10．实验中的各种量程的电流表和电压表都是通过将灵敏电流计（表头）与电阻串并联改装而来的。对电表改装时必须知道表头的内阻，一般可采用半偏法测量表头电阻。某同学将一灵敏电流计（量程250µA，标记的内阻为600Ω）改装成量程6V的电压表，并利用标准电压表进行校准。图甲是校准电表的电路图。虚线框内的部分是改装后的电压表，V0是标准电压表（量程6V）。已知电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99Ω。

（1）若将图甲中电阻箱R1的阻值调为200Ω，则R2＝　     　Ω。

（2）对比校准正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表（改装后电压表）的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值　     　（选填“大于”或“小于”）6V。

（3）重新调整：通过检测发现电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是6V的原因。为了精确测量灵敏电流计的电阻，该同学设计的如下电路并进行测量：

A．先将R1的阻值调到最大，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；

B．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；

C．记下R2的阻值。

指出上述步骤中的错误：　                             　。

四、解答题

11．如图所示为某轮滑比赛的场地，由斜面 、圆弧面 和平台组成，斜面 和圆弧面在 点相切， 为圆弧面的最低点，刚好与地面相切，圆弧 所对的圆心角 ，圆弧轨道半径为 ， 点离地的高度是平台离地高度的一半，平台离圆弧轨道 点的水平距离和平台的高度相等，轮滑运动员从斜面上 点由静止滑下，从 点飞出后，刚好沿水平方向滑上平台，整个过程运动员视为质点，不计一切摩擦和阻力，重力加速度为 ，求：（已知 ， ，） 

（1）圆弧 所对的圆心角 ； 

（2）斜面 的长度。 

12．如图所示，竖直向下的匀强电场，场强大小E＝1×106 N/C，场区宽度为L＝5cm。紧挨着电场的是垂直于纸面向外的I、II两个匀强磁场，其磁感应强度大小分别为B1＝0.5T和B2＝1T，磁场宽度分别为d1、d2，其中d1＝5cm。一个比荷 ＝4×107 C/kg的带正电粒子，其重力不计，从电场的边界PQ上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过一段时间后粒子能按某一路径再返回到电场的边界PQ上的某一点b，图中虚线为场区的分界面，场区水平方向都足够长。求： 

（1）粒子进入I区域磁场的速度大小；

（2）II区域磁场宽度d2要满足的条件；

（3）a点到b点的距离xab。

13．如图所示，P、Q是两个厚度不计的轻质活塞，可在水平固定的两端开口的汽缸内无摩擦地滑动，其面积分别为S1＝20cm2、S2＝40cm2，它们之间用根长为 d的轻质细杆连接，活塞P通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量M＝4kg的重物连接，静止时汽缸中气体的温度T1＝600K，活塞Q左侧气柱（较粗的一段气柱）长为d＝10cm，已知大气压强p0＝1×105Pa，g＝10m/s2，缸内气体可看作理想气体，活塞在移动过程中不漏气。

（1）求活塞静止时汽缸内气体的压强；

（2）若缸内气体的温度降为T2＝300K，求汽缸内气体的压强。

14．如图所示，C是半圆柱形玻璃体的圆心，CD是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是与CD轴等距且平行的两束不同单色细光束，有一个垂直CD放置的光屏（D点是垂足），沿CD方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P（图中未画出），已知半圆柱形玻璃体的半径是R， ，B光的折射率 ，求： 

（1）光斑P到D点的距离；

（2）A光的折射率nA（可用根式表示）。

五、填空题

15．在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强　     　（选填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能　     　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

16．如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经 时间，小球从最低点向上运动的距离　     　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）；在 时刻，小球的动能　     　（选填“最大”或“最小”）。 

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【解答】A．核力发电利用的是重核裂变释放出来的核能，A不符合题意；

B．核反应过程都满足电荷数守恒和质量数守恒，B符合题意；

C．核反应产生的新核更稳定，比结合能更大，C不符合题意；

D．裂变物质的体积大于临界体积时才能发生链式反应，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】核电站是利用重核裂变释放出的核能；核反应过程产生的新核其比结合能比较大；裂变物质的体积要大于临界体积才能发生链式反应。

2．【答案】C

【解析】【解答】A．根据图象的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度比蓝壶的加速度大，两壶质量相等，所以蓝壶受到的阻力比红壶的小，A不符合题意；

B．根据图像可得，红壶碰前的加速度为

所以蓝壶静止的时刻为

碰后蓝壶的加速度大小为

B不符合题意；

CD．设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0 = 1.0m/s，碰后红壶的速度为0.4m/s，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得

解得

碰后两壶相距的最远距离

碰撞前两壶的总动能为

碰撞后两壶的总动能为

所以两壶碰撞为非弹性碰撞，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用图像斜率可以比较加速度的大小，利用加速度的大小可以比较阻力的大小；利用动量守恒定律可以判别碰后速度的大小，利用速度大小可以求出最远的距离；利用速度的大小可以求出碰后动能的大小进而判别是否属于弹性碰撞。

3．【答案】C

【解析】【解答】A．设绳子长度为 ，甲乙之间的距离为 ，绳子与竖直方向夹角为 ，由几何关系可得

工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，绳子长度不变，距离减小，故 减小；

对圆环受力分析，由平衡条件可得

工人乙从B点缓慢的向A点移动一小段距离的过程中，重物的重力不变， 减小，因此绳子拉力变小，A不符合题意；

B．对工人甲受力分析，由平衡条件可得

由上可知， 减小，绳子拉力变小，因此工人甲受到地面的摩擦力变小，B不符合题意；

C．对工人甲受力分析，由平衡条件可得

由上可知

联立记得： ，地面对工人甲的支持力与 无关，大小不变，C符合题意；

D．工人乙对轻绳施加的作用力与轻绳对工人乙的作用力是一对相互作用力，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】利用重物的平衡方可以判别拉力的变化；利用人的平衡方程可以判别摩擦力的大小变化；利用整体的平衡方程可以判别地面对工人的支持力大小变化；工人与轻绳之间的作用力属于相互作用力。

4．【答案】C

【解析】【解答】A．对接过程是神舟十二号在低轨道合适的位置加速做离心运动，到达天和核心舱所在的轨道与之对接，A不符合题意；

B．卫星绕地球做圆周运动，由

可得

轨道半径越小，加速度越大，B不符合题意；

CD．对接时，神舟十二号所在的轨道半径比甲图中神舟十二号所在的轨道半径大

可得

因此速度比甲图中在轨运行时速度小，甲图中需要点火加速才能进到乙图的轨道，机械能比在甲图中在轨运行时大，D不符合题意，C符合题意。

故答案为：C。

【分析】神舟十二号是在低轨道，其核心舱在高轨道；利用牛顿第二定律结合半径的大小可以比较加速度和线速度的大小；利用点火加速可以比较机械能的大小。

5．【答案】C

【解析】【解答】AB．回旋加速器高频交流电的周期等于被加速粒子在磁场中做圆周运动的周期，即

由于质子的比荷比 粒子的比荷大，因此

AB不符合题意；

CD．粒子在磁场中偏转，洛伦兹力提供向心力

解得

被加速后获得的动能

由此得到

C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用周期的表达式结合比荷的大小可以比较周期的大小；利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以比较动能的大小。

6．【答案】B,D

【解析】【解答】AB．接收线圈与车载充电器之间连接一个二极管，二极管只能正向通电，具有整流作用，所以通过车载充电器的电流为直流电，A不符合题意，B符合题意；

CD．发射线圈接收线圈匝数比n1：n2＝10：1，若电磁炉两端所加电压为u＝220 sin314t V，则接收线圈的电压有效值由

可得

由有效值的定义

可得车载充电器两端电压的有效值约为

C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由于二极管的作用其通过充电器的电流为直流电；利用匝数之比结合焦耳定律可以求出充电器两端电压的有效值大小。

7．【答案】B,C,D

【解析】【解答】A．cd在磁场中运动时，abcd回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，闭合回路感应电流产生磁场与原磁场方向相同，A不符合题意；

B．当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动，B符合题意；

C．ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得

对ab和cd系统，合外力为零，则由动量守恒

解得

对cd由动量定理

其中

解得

C符合题意；

D．从ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系

其中

解得

D符合题意。

故答案为：BCD。

【分析】利用楞次定律可以判别感应磁场的方向；利用速度的变化可以判别cd其加速度的变化，利用安培力的方向可以判别cd其速度的变化；利用动能定理结合动量定理可以求出电荷量的大小；利用能量守恒定律可以求出cd产生的焦耳热大小。

8．【答案】A,C

【解析】【解答】A．设物块与斜面间的动摩擦因数为 ，根据动能定理有

解得

A项正确；

B．物块与弹簧作用过程中，向下运动时，速度先增大后减小，向上运动时，速度先增大后减小，B项错误；

C．根据能量守恒，弹簧具有的最大弹性势能

C项正确；

D．当物块最终静止时，静止的位置位于 ， 两点之间，因此因摩擦产生的热量小于

D项错误。

故答案为：AC。

【分析】利用动能定理可以求出动摩擦因数的大小；利用加速度的方向可以判别物块其速度的变化；利用能量守恒定律可以求出最大的弹性势能大小；利用物块静止的位置可以判别摩擦产生的热量大小。

9．【答案】（1）C；E

（2）C

（3）0.15；0.60

【解析】【解答】(1)A．本实验中控制质量不变，研究加速度a与外力F的关系；再控制外力不变，研究加速度a与质量m的关系，这种研究方法就是控制变量法，A正确，不符合题意；

B．在砝码和小桶的质量m2远大于m1小车质量的前提下，可认为m2g等于小车受到拉力，需要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则，小车变加速运动，B正确，不符合题意；

C．在探究加速度与力的关系时，作a－F图像应该用平滑的曲线将所描的点依次连接起来；

D．先释放纸带后打开电源，就会造成打点计时器工作前，有很长一段纸带浪费掉，没有打上点，D正确，不符合题意；

E．实验前，应该先进行平衡摩擦力，实验过程中改变砝码的质量，不需要再从新平衡摩擦力；

F．该实验在m2远大于m1情况下，可近似将m2g作为小车受到拉力，若用拉力传感器，就可比较准确的测出绳子拉力大小，就没有必要让m2远大于m1了，F正确，不符合题意；

故答案为：CE。

(2)平衡摩擦力时，小车需连接纸带穿过打点计时器限位孔，小车另一端不能与绳子连接，C符合题意。

(3)本实验是用m2g近似代替的绳子的拉力

【分析】（1）探究加速度与力的关系时，应该利用平滑曲线连接坐标点；本实验假如有力传感器时就不需要满足质量要求了；
（2）平衡摩擦力时不需要挂重物，但需要倾斜木板；
（3）利用平均速度公式可以求出B点速度大小，结合逐差法可以求出加速度的大小。

10．【答案】（1）5850

（2）小于

（3）闭合S2后不应该再调节R1的阻值

【解析】【解答】（1）由欧姆定律得

代入数据可得

（2）由图乙可得标准电压表示数为3.2V，由图丙可以看出微安表的示数为

改装电压表两端电压

即改装后电压表的示数大于实际值，所以改装后电压表量程的真实值小于6V；

（3）题中是使用半偏法测电表内阻，故调节 的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，保持 不变，调节 的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，并记下 的阻值，所以闭合S2后，不应该再调节R1的阻值。

【分析】（1）利用电表的改装结合欧姆定律可以求出R2的大小；
（2）利用微安表的读数结合欧姆定律改装后电压表两端的电压，结合标准电压表的读数可以判别改装后的电压表量程真实值小于6V；
（3）题目利用半偏法测量其电表的内阻时，闭合开关S2时不应该调节R1的阻值。

11．【答案】（1）解：设平台离地高度为 ，则 点到平台的距离为 ， 点与平台的高度差为 ，设运动员运动到 点时速度大小为 ，运动员从 点飞出后，做平抛运动的逆运动，则

解得

（2）解：由几何关系

解得

由

解得

设 长为 ，根据机械能守恒定律有

解得

【解析】【分析】（1）运动员从D点飞出后做平抛运动的逆运动，利用位移公式可以求出圆环所对圆心角的大小；
（2）已知轨道半径的大小，利用几何关系可以求出d的大小，结合机械能守恒定律可以求处AB斜面的长度。

12．【答案】（1）解：由动能定理可得

则

（2）解：粒子运动的轨迹如图

由洛伦兹力提供向心力可得

可得

则半径与边界的夹角为

则II区域磁场宽度d2最小值为

则

（3）解：粒子第一次到达b点时，ab间的距离为

所以ab之间的距离是x1的n倍，所以

【解析】【分析】（1）粒子在电场中加速，利用动能定理可以求出进入磁场时速度的大小；
（2）粒子进入磁场做匀速圆周运动，利用几何关系结合牛顿第二定律可以求出磁场宽度的大小；
（3）粒子第一次到达b点，利用几何关系可以求出ab之间距离的大小。

13．【答案】（1）解：静止时，活塞受力平衡，有

代入数值可得

（2）解：缸内气体的温度缓慢降低的过程，整个系统的受力平衡，活塞受力平衡方程不变，气缸内气体做等压变化，压强不变，则有

可得

然后做等容变化，有

则

【解析】【分析】（1）活塞静止时，利用活塞平衡方程可以求出气体压强的大小；
（2）当气体温度缓慢下降时其气体压强不变，利用气体的等压变化结合等容变化可以求出气体压强的大小。

14．【答案】（1）解：光路图如图所示

， ，由几何关系可知，两光的入射角 为： ，解得

三角形CMN是正三角形得边长为：

以B光为对象，根据折射定律得： ，解得 ，

三角形FPN也是正三角形，其边长

光斑P到D点的距离

（2）解：由几何关系知 ，

由正弦定理： ，

解得 ，所以A光的折射率

【解析】【分析】（1）画出光经过介质折射的关系，利用几何关系可以求出折射角的大小，结合折射定律可以求出入射角的大小，再利用几何关系可以求出PD之间的距离；
（2）已知光折射的路径，利用几何关系可以求出入射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小。

15．【答案】小于；不变

【解析】【解答】机场地面温度与高空客舱温度相同，由题意知瓶内气体体积变小，以瓶内气体为研究对象，根据理想气体状态方程

故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强；

由于温度是平均动能的标志，气体的平均动能只与温度有关，机场地面温度与高空客舱温度相同，故从高空客舱到机场地面，瓶内气体的分子平均动能不变。

【分析】利用理想气体的状态方程可以比较压强的大小；利用温度不变可以判别气体平均动能保持不变。

16．【答案】小于；最大

【解析】【解答】根据简谐振动的位移公式

则 时有

所以小球从最低点向上运动的距离为

则小球从最低点向上运动的距离小于 。

在 时，小球回到平衡位置，具有最大的振动速度，所以小球的动能最大。

【分析】利用简谐运动的位移公式可以求出小球的位移，利用位移的大小可以求出运动的距离；当小球回到平衡位置其动能最大。