2021-2022学年广东省广州市天河区高三（下）综合测试物理试卷（二）

2021-2022学年广东省广州市天河区高三（下）综合测试物理试卷（二）

1. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是

A.  B.
C.  D.

2. 如图所示是北斗导航系统中的静止轨道卫星A、中圆轨道卫星B，关于这两颗卫星，下列说法正确的是
    

A. A卫星比B卫星所受引力小 B. A卫星比B卫星的机械能大
C. A卫星比B卫星的线速度小 D. A卫星比B卫星的加速度大

3. 水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。下列各图中的O点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是

A.  B.
C.  D.

4. 近几年来，我国的大推力火箭“长征五号”昵称“胖五”频频亮相，多次承担重要发射任务。其上搭载了8台型号为的液氧煤油发动机，8台发动机一起工作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以的速度喷出，则每台发动机的最大推力约为

A.  B.  C.  D.

5. 通电的等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行。下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用的

A. 线框所受安培力的合力为零
B. 线框有两条边所受的安培力方向相同
C. 线框有两条边所受的安培力大小相同
D. 线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势

6. 在探究变压器的两个线圈电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图甲所示，线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，电源输出的电压如图乙所示，线圈b接小灯泡。若他组成的新变压器可视为理想变压器，则
    

A. 电源输出电压的频率为100Hz
B. 适当增加原线圈a的匝数，小灯泡变暗
C. 在小灯泡旁边并接一个电阻，电源的输出功率减小
D. 将线圈a改接在学生电源的直流输出端，小灯泡也能发光

7. 如图所示，一质量、电荷量为的粒子，重力不计，在竖直向下的电场强度为的匀强电场中运动，在A点时速度方向与电场方向夹角为，经过后到达B点速度方向与电场方向夹角为，则A点速度的大小为
    

A.  B.  C.  D.

8. 东京奥运会女子铅球决赛中，32岁的老将巩立姣以20米58的成绩夺冠，为我国田径队收获了本届东京奥运会的第一枚田径金牌。这块金牌也实现了我国奥运会田赛项目“零的突破”。如图所示，运动员巩立姣斜向上推出铅球，铅球飞行一段时间后落地，若不计空气阻力，则

A. 运动员斜上推出铅球过程，运动员做的功全部转化为铅球的动能
B. 只要铅球离手时初速度越大，在空中飞行的时间一定长
C. 铅球在空中飞行过程中，铅球的重力势能先增大后减小
D. 铅球在空中飞行过程中，相同时间内球的动量变化量相同

9. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小。依据图像给出的信息，下列说法正确的是

A. 运动员的最大加速度为
B. 运动员在内速度先减小后增大
C. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为5m
D. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为10m

10. 地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入赤道剖面外地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，方向垂直该剖面，如图所示。图中给出了速度在图示平面内，从O点沿平行与垂直地面2个不同方向入射的微观带电粒子不计重力在地磁场中的三条运动轨迹a、b、c，且它们都恰不能到达地面则下列相关说法中正确的是

A. 沿a轨迹运动的粒子带正电
B. 若沿a、c两轨迹运动的是相同的粒子，则c粒子的速率更大
C. 某种粒子运动轨迹为a，若它速率不变，只是改变入射地磁场的速度方向，则只要其速度在图示平面内，粒子可能到达地面
D. 某种粒子运动轨迹为b，若它以相同的速率在图示平面内沿其他方向入射，则有可能到达地面

11. 在“测量重力加速度”的实验中，某同学利用图中的装置得到了几条较为理想的纸带。由于不小心，纸带都被撕断了，如图所示。已知每条纸带上每5个点取一个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为，依打点先后编为0、1、2、3、4、……。回答下列问题：
    
    在B、C、D三段纸带中，与纸带A属于同一条的应该是______；
    
    打纸带A上点1时重物的速度大小为______保留三位有效数字；
    计算得到的重力加速度大小为______保留三位有效数字；
    得到的重力加速度偏小的原因是______。
12. 一兴趣小组要组装一台酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度，其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“酒精气体浓度”，醉驾标准是“酒精气体浓度”。现能提供的器材有：
    
    A.二氧化锡半导体型酒精传感器
    B.直流电源电动势为5V，内阻不计
    C.电压表量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用
    D.电阻箱最大阻值为
    E.定值电阻阻值为
    F.定值电阻阻值为
    G.单刀双掷开关一个，导线若干
    图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；
    电路中R应选用定值电阻______填或；
    为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
    ①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向______填“a”或“b”端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为；
    ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为______时，将电压表此时指针对应的刻度线标记为；
    ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
13. 如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度，竖直方向足够长，磁感应强度。单匝正方形线框PQMN边长，质量，电阻，静止放在光滑绝缘水平面上“Ⅰ”位置，现用一水平向右的恒力拉线框，使其向右穿过磁场区后到达“Ⅱ”位置。设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动，。求：
    边刚进磁场时感应电流I的大小和方向；
    边刚进入磁场时的速度大小；
    线框从“Ⅰ”位置到“Ⅱ”位置过程中，恒力F所做的功。

14. 如图所示，在倾角的足够长的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽两端侧壁A、B间的距离。将一质量与槽相等、表面光滑的小物块可视为质点放在槽内上端靠侧壁B处，现同时由静止释放物块与槽。已知物块与槽的侧壁发生的碰撞为弹性碰撞，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。求：
    物块运动后瞬间，物块与槽各自的加速度大小、；
    物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间，物块和槽的速度大小、；
    从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间t。
    
    
    
    
    
    
     
15. 一定质量的理想气体的压强p与热力学温度T的关系图像如图所示，其中图线的AB段平行于纵轴，BC段平行于横轴。则从A状态到B状态，气体______选填“吸收”或“放出”热量，从B状态到C状态，气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数______选填“增多”、“不变”或“减少”，A、B、C三个状态相比，气体密度最大的是______选填“A”、“B”或“C”。
16. 水银气压计中混入一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空．当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的离为80mm，当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保持不变．
    
    
    
    
    
    
     
17. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为。则该波的波长为______ m，波速为______；P点此时的振动方向为______。
18. 如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心处有一红色点光源S，它发出的红色光经时间t可以传到容器的边缘P，若容器内盛满某透明液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点高度发生全反射，求溶度的高度．
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：A、该反应的过程中重核释放出电子变成另一种元素，属于衰变，故A正确；
B、该反应的过程中一个质量大的核吸收一个中子后分裂为两个中等质量的核，属于重核裂变，故B错误；
C、该反应属于原子核的人工转变，不是放射性衰变，故C错误；
D、该反应属于原子核的人工转变，是发现中子的核反应，不是放射性衰变，故D错误。
故选：A。
放射性衰变是指不稳定原子核自发地放射出射线而转变为另一种原子核的过程，放出的射线包括、和射线，衰变生成的是粒子，衰变生成的是电子，裂变是重核裂变成轻核，聚变是轻核生成重核，据此分析即可。
本题的关键是要知道衰变的生成物还有几个典型的核反应方程。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：由万有引力提供向心力可知

解得：，
卫星质量大小未知，则无法比较所受引力大小，卫星A的轨道半径更大，则可知卫星A的线速度更小，加速度也更小，故AD错误，C正确；
B.由于卫星的质量未知，则无法计算动能和势能大小，无法比较机械能大小关系，故B错误。
故选：C。
根据万有引力提供向心力可判断线速度和加速度的大小关系；由于卫星的质量未知，无法比较引力和机械能大小。
本题考查万有引力的应用，解题关键掌握万有引力提供向心力，选择适合的向心力表达式判断即可。
 

3.【答案】A
 

【解析】解：游客受到三个力的作用，竖直向下的重力，沿绳斜向下的牵引力和伞的作用力，

重力与绳子牵引力的合力一定在两个力夹角之间，因为游客匀速飞行，根据平衡条件，重力与绳子的牵引力的合力一定与伞的作用力等大反向，所以这两个力的合力与伞的中心轴线在同一条直线上，故A正确，BCD错误；
故选：A。
游客匀速飞行，可利用共点力平衡条件进行求解；分析其受力时，注意两个力合力一定在两个力夹角之间。
本题考查学生受力分析基础和共点力平衡条件的运用，难度适中。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：8台发动机每秒钟可将3200kg的高温气体以的速度喷出，由动量定理有，得，则每台发动机的最大推力约为，
故C正确，ABD错误。
故选：C。
对喷出的气体应用动量定理，即可求解。
本题考查动量定理，在对喷出的气体应用动量定理时要注意是8台发动机在一起工作，故每一台发动机的最大推力要除以8，才能得到正确结果。
 

5.【答案】C
 

【解析】

【分析】
通电导线dabc的有效长度等效于通电导线dc的长度，但由于线框左侧导线dabc更加靠近NM，所在的磁场平均强度要大于导线dc所在磁场强度，故线框左侧导线dabc所受安培力大于导线dc所受安培力。根据左手定则，线框左侧导线dabc所受安培力方向向左，导线dc所受安培力方向向右。整个线框所受安培力合力方向向左。
本题考查了平行通电直导线间的作用、安培力、左手定则等知识点。两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用：①电流方向相同时，将会吸引；②电流方向相反时，将会排斥。
【解答】
通电导线线框左侧导线的有效长度等效于通电导线dc的长度，但由于导线dabc更加靠近NM，导线dabc所在的磁场平均强度要大于导线dc所在磁场强度，故导线dabc所受安培力大于导线dc所受安培力。根据左手定则，导线dabc所受安培力方向向左，导线dc所受安培力方向向右。整个线框所受安培力合力方向向左，线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，故ABD错误；
C.另外，导线bc和da所受安培力大小相等，但方向不同，故C正确。
故选C。  

6.【答案】B
 

【解析】解：A、根据电源输出的电压的图像可读出正弦交流电的周期，则频率为，故A错误；
B、变压器的输入电压为不变，增大原线圈匝数，根据可知，副线圈的输出电压变小，即小灯泡获得的电压变小，故灯泡的功率变小而变暗，故B正确；
C、在小灯泡旁边并接一个电阻，则负载总电阻变小，而副线圈的输出电压，故变压器的输出功率变大，则电源的输出功率变大，故C错误；
D、将线圈a改接在学生电源的直流输出端，变压器上的磁通量不变，不能利用互感产生感应电动势，则副线圈无电流，灯泡不能发光，故D错误；
故选：B。
由图象可知交流电的周期，再根据周期和频率的关系求出频率；根据变压器变压之比可知，当增加原线圈匝数时，变压器输出电压减小，则小灯泡变暗；再根据串并联电路的规律分析并联电阻后电源输出功率的变化；知道变压器只能改变交流电的电压。
掌握变压器的变压、变流特点，一定注意：当输入端为直流电时，输出端不会产生感应电流。
 

7.【答案】A
 

【解析】解：粒子在电场中的加速度，粒子沿电场方向做匀加速直线运动，此方向上在A点有，在B点有，又，其中，解得，所以，故A正确，BCD错误。
故选：A。
粒子在垂直于E方向的速度分量不变，根据运动的分解以及速度公式列方程求解。
本题主要是考查带电粒子在电场中的运动，解答本题的关键是能清楚运动情况，分解运动建立关系。
 

8.【答案】CD
 

【解析】解：A、由于运动员斜上推出铅球过程，铅球的高度增加，重力势能增加，所以运动员做的功全部转化为铅球的动能和重力势能，故A错误；
B、铅球在空中做斜上抛运动，初速度越大，在空中飞行的时间不一定长，还与初速度的方向有关，故B错误；
C、铅球在空中做斜抛运动，先升高后下降，因此铅球的重力势能先增大后减小，故C正确；
D、铅球在空中飞行过程中，不计空气阻力，根据动量定理可知，球的动量变化量等于重力的冲量，即，因此相同时间内球的动量变化量相同，故D正确。
故选：CD。
运动员斜上推出铅球过程，运动员做的功全部转化为铅球的动能和重力势能；铅球在空中做斜上抛运动，在空中飞行时间与初速度大小和方向都有关；根据高度的变化，分析铅球重力势能的变化，利用动量定理分析相同时间内球的动量变化量关系。
解答本题时，要明确斜抛运动的时间既与初速度大小有关，也与初速度方向有关。对于动量变化量，可以根据动量定理进行研究。
 

9.【答案】AC
 

【解析】解：A、由图给信息可知，开始时运动员静止在蹦床上，所受弹力与重力大小相等，即，解得运动员的质量；
在蹦床上时受到的最大弹力，根据牛顿第二定律可得最大加速度：，故A正确；
B、在内，F先增大后减小，对应运动过程是：从接触蹦床到将蹦床压到最低，再向上运动到离开蹦床的过程，前后两个阶段速度都是先增大合力方向与速度同向后减小合力方向与速度方向相反，故B错误；
CD、运动员离开蹦床后在空中运动的时间，上升和下落的时间分别为1s，则最大高度为：，故C正确，D错误。
故选：AC。
由图读出运动员的重力，求出其质量；当蹦床对运动员的弹力最大时，此时加速度最大；根据运动员离开蹦床的运动，由运动学公式求出最大高度。
本题主要考查基本的读图能力，结合牛顿第二定律抓住蹦床的弹力为0时运动员离开蹦床在空中运动是关键。
 

10.【答案】BD
 

【解析】解：由左手定则可知，沿a轨迹运动的粒子带负电，故A错误；
B.由半径公式可知，沿c轨迹运动的半径大，则沿c轨迹运动的粒子的速率更大，故B正确；
C.圆的直径为最长的弦，图中粒子运动轨迹a对应弦长为直径时都到不了地面，则其他方向的也将不会到达地面，故C错误；
D.由图可知，粒子运动轨迹为b时与地面相切，当粒子射入的速度方向沿顺时针转过小于90度的锐角时，都可到达地面，故D正确。
故选：BD。
由左手定则可知，沿a轨迹运动的粒子带负电；根据半径公式可知，半径小速率小；图中粒子运动轨迹对应弦长能大于入射点到地面的直线距离时粒子可到达地面。
本题考查带电粒子在磁场中的运动，粒子运动轨迹半径与速率有关，粒子能否到达地面可通过弦长判断。
 

11.【答案】打点计时器与纸带之间有阻力
 

【解析】解：根据匀变速运动的位移差公式
带入数据可得：
则应有
故ABD错误，C正确。
故选：C。
匀变速直线运动某段时间平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
由，得到
重锤下落过程中，除了受重力外，还受到打点计时器对纸带的摩擦阻力、空气阻力等力，导致下落过程加速度小于重力加速度；当然也可能实在海拔较高处做实验的结果，所以重力加速度偏小。
故答案为：；；；打点计时器与纸带之间有阻力
根据匀变速直线运动的判别式分析出正确的纸带；
根据匀变速直线运动的规律计算出1点的速度；
根据逐差法计算出纸带的加速度；
根据计算出的加速度与实际加速度的大小关系分析出可能的原因。
本题主要考查了匀变速直线运动的加速度的测量，根据逐差法计算出加速度和速度，在计算过程中要注意单位的换算，以及掌握简单的误差分析即可，整体难度不大。
 

12.【答案】  a 10
 

【解析】解：根据图乙电路图，实物连接如图

由图甲可知，当酒精气体浓度无穷大时，，
由题图甲可知，实验中当取时电路中电流最大，R两端电压最大，为
解得：
所以电路中R应选用定值电阻；
①电压表指针对应的刻度线为，由甲图可知传感器阻值为，故电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向a端闭合；
②电压表指针对应的刻度线为时，由甲图可知传感器阻值为，则电阻箱调为。
故答案为：电路连接见解析；；①a；②10。
根据实验目的和要求，根据电路图连接实物图；
根据电压表的量程为3V，即当浓度最大时，不能超过量程，从而确定定值电阻的范围；
①电压表指针对应的刻度线为，由甲图可知传感器阻值，由此解答；
②电压表指针对应的刻度线为时，由甲图可知传感器阻值，由此分析电阻箱调为多少。
本题是电压表改装为酒驾测度仪的应用及调试安装，要从题目所给的各种信息中找出有用的信息，根据欧姆定律和电路连接的各种关系进行解答。
 

13.【答案】解：线框在磁场中匀速运动时，受向左的安培力平衡拉力，则
线框受到的安培力
代入数据解得：

由楞次定律知线框中感应电流方向为逆时针方向。
根据闭合电路的欧姆定律知：
切割磁感应线产生的感应电动势

代入数据解得：

由功能关系有：
代入数据解得：
答：边刚进磁场时感应电流I的大小为4A，方向为逆时针方向；
边刚进入磁场时的速度大小为；
线框从“Ⅰ”位置到“Ⅱ”位置过程中，恒力F所做的功为。
 

【解析】线框在磁场中匀速运动，根据共点力的平衡条件结合安培力的计算公式求解电流的大小，
根据闭合电路欧姆定律结合感应电动势公式计算速度大小；
由能量守恒定律求解恒力做功.
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．
 

14.【答案】解：对物块根据牛顿第二定律可得：，解得：；
对槽根据牛顿第二定律可得：，解得：；
对物块运用运动学公式可得：
解得：
取沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律可得：
根据机械能守恒定律可得：
解得物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间，物块和槽的速度大小分别为：
，；
设滑块第一次与槽碰撞经过的时间为，第一次碰撞后再次与槽碰撞经过的时间为，
第一次碰撞后槽匀速运动且速度为，物块匀加速且加速度仍为，故有：
且有：
解得：，
故从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间为：。
答：物块运动后瞬间，物块的加速度大小为；槽的加速度大小为0；
物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间，物块和槽的速度大小分别为0、；
从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间为。
 

【解析】分别对物块、对槽根据牛顿第二定律求解加速度大小；
对物块运用运动学公式求解碰撞前的速度大小，碰撞过程中根据动量守恒定律、机械能守恒定律列方程求解碰撞后的速度大小；
根据位移-时间关系求解设滑块第一次与槽碰撞经过的时间，根据运动情况结合位移-时间关系求解第一次碰撞后再次与槽碰撞经过的时间，由此得到从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间。
本题主要是考查动量守恒定律、机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用，关键是弄清楚物块和槽的受力情况、运动情况，能够根据动量守恒定律以及牛顿第二定律、运动学公式进行分析解答。
 

15.【答案】吸收  减少  B
 

【解析】解：从A状态到B状态，温度不变，即内能，根据知，压强减小，体积增大，即。所以气体对外做功即：，根据热力学第一定律：，则，即气体从外界吸收热量。
从B状态到C状态，根据，知压强不变，温度升高，体积变大，即：，保持压强不变，气体的体积增大，气体的密度减小，气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数减小。
根据：，由以上分析知：，则气体密度最大的是A。
故答案为：吸收、减少、A
由理想气体状态方程分析温度变化；则可得出分子平均动能的变化．
气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，应用热力学第一定律求解．
本题考查了理想状态方程的应用和热力学第一定律的应用，要注意明确各物理量的正负意义。
 

16.【答案】解：以水银柱上方的气体为研究对象，设水银气压计的横截面积为S，
初态：，；
末态：，；
根据玻意耳定律得：，
代入得：，
解得：
答：此气压计示数为740mmHg时，实际的大气压是
 

【解析】见答案
 

17.【答案】沿y轴正方向
 

【解析】解：由图象可知波长为
波速为：
波沿x轴正向传播，根据“上下坡”法，P点沿y轴正方向。
故答案为：1，，沿y轴正方向
由图象可知波长和振幅，根据即可计算波速；根据“上下坡”法判断P点的振动方向。
本题考查了波动和振动的联系，知道质点的振动周期与波的周期相同，会通过波的传播方向判断质点的振动方向，难度不大。
 

18.【答案】解：设OP之间的距离为d，光在空气中传播的速度为c，光在该液体中传播的速度为v，则：

即：
故液体对红光的折射率
光线在P点恰好发生全反射，则入射角等于临界角C
则：                    
可得
容器的高度为：
答：该液体对红光的折射率n是2，容器的高度h为
 

【解析】设OP之间的距离为d，光在空气中传播的速度为c，光在该液体中传播的速度为v，根据两次光传播时间关系，可得到v与c的关系，即可由公式求折射率．
由于光恰好在P点发生全反射，入射角等于临界角C，由公式求出C，即可由几何关系求解容器的高度
解决本题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．