2021-2022学年广东省广州中科高三下学期一模考试物理试题含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。如图所示为一种指南车模型，该指南车利用机械齿轮传动的原理，在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。关于该指南车模型，以下说法正确的是（）A．以指南车为参照物，车上的小木人始终是静止的B．如果研究指南车的工作原理，可以把车看成质点C．在任意情况下，指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等D．在任意情况下，车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等2．如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（）A．小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB．橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C．小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量D．小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量3．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（）A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．带电油滴将沿竖直方向向下运动C．P点的电势将降低D．电容器的电容减小，电容器的带电量将减小4．根据所学知识分析，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是热运动B．有液体和气体才能发生扩散现象C．太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果D．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小5．原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F，下列说法正确的是（）A．重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B．较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大C．较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量D．A和B聚合成C的过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和6．图1所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象，图2所示为该波中x=1.5m处质点P的振动图象，下列说法正确的是A．该波的波速为2m/sB．该波一定沿x轴负方向传播C．t=1.0s时，质点P的加速度最小，速度最大D．图1所对应的时刻可能是t=0.5s二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．如图所示，在坐标系xoy平面的第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场B1，在第IV象限内存在垂直纸面向里的另一个匀强磁场B2，在x轴上有一点、在y轴上有一点P（0,a）。现有一质量为m，电量为+q的带电粒子（不计重力），从P点处垂直y轴以速度v0射入匀强磁场B1中，并以与x轴正向成角的方向进入x轴下方的匀强磁场B2中，在B2中偏转后刚好打在Q点。以下判断正确的是（）A．磁感应强度B．磁感应强度C．粒子从P点运动到Q点所用的时间D．粒子从P点运动到Q点所用的时间8．如图，发电机的输出电压，通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电，输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V，副线圈干路接有理想交流电流表A，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数始终为1000V B．仅可调电阻r增大，电压表V的示数减小C．仅接入灯泡增多，电流表A的示数增大 D．仅可调电阻r增大，电流表A的示数减小9．图甲为一简谐横波在t=0.20s时的波形图，P是平衡位置在x=3m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，不正确的是（）A．这列波沿x轴负方向传播B．当此列波遇到尺寸超过8m的障碍物时不能发生衍射现象C．从t=0.20s到t=0.30s，P通过的路程为10cmD．从t=0.30s到t=0.35s，P的动能逐渐增加E.在t=0.35s时，P的加速度方向与y轴正方向相同10．如图所示，倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt（k>0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（）A．通过金属杆的电流大小为mgB．通过金属杆的电流方向是从a到bC．定值电阻的阻值为kD．定值电阻的阻值为k三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像。(1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“相反”)，大小都随时间________(填“增大”或“减小”)。(2)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。(3)某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，也可以测出电容器的电容值，请你分析并说明该同学的说法是否正确________。12．（12分）(1)用分度游标卡尺测一工件外径的度数如图(1)所示，读数为______；用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图(2)所示，读数为______。(2)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，电阻由公式计算得出，式中与分别为电压表和电流表的示数，若将图（a）和图（b）中电路图测得的电阻值分别记为和，则______（填“”或“”）更接近待测电阻的真实值，且测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab，以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s2，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；(2)正碰后杆ab的速度v1的大小；(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热QR。14．（16分）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点，OP＝2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；(2)圆内磁场的磁感应强度大小；(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。15．（12分）为研究工厂中天车的工作原理，某研究小组设计了如下模型：如图所示，质量mC=3kg的小车静止在光滑水平轨道的左端，可视为质点的A、B两个弹性摆球质量mA=mB=1kg，摆线长L=0.8m，分别挂在轨道的左端和小车上．静止时两摆线均在竖直位置，此时两摆球接触而不互相挤压，且球心处于同一水平线上．在同一竖直面内将A球拉起到摆线水平伸直后，由静止释放，在最低点处与B球相碰，重力加速度大小g取10m/s1．求：（1）A球摆到最低点与B球碰前的速度大小v0；（1）相碰后B球能上升的最大高度hm；（3）B球第一次摆回到最低点时对绳子拉力的大小．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A【解析】

A．以指南车为参照物，车上的小木人相对于小车的位置不变，所以始终是静止的，故A正确；B．在研究指南车的工作原理时，不可以把车看成质点，否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现，故B错误；C．在指南车转弯时，两个车轮的角速度相等，线速度不一定相等，故C错误；D．由题，车转弯时，车转动，但车上的小木人右手臂始终指向南方，可知小木人是不转动的，所以它们的角速度是不相等的，故D错误；故选A。2、D【解析】

小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mg+m，故F大于mg，故A错误；根据P=Fvcosα可知，开始时v=1，则橡皮筋弹力做功的功率P=1．在最低点速度方向与F方向垂直，α=91°，则橡皮筋弹力做功的功率P=1，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，故B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。3、A【解析】试题分析：根据电容器的决定式：，当上极板向下移动时，减小，电容变大，又C=，电压U不变，因此电容器带电量增多，D错误；根据电容器内部电场强度可知，d减小，电场强度增加，这样油滴受到向上的电场力增加，将向上运动，A正确，B错误；由于场强增大，由U="E"d可知，P与下极板电势差变大，P点电势升高，C错误．考点：电容器4、C【解析】

A．布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规则运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动，它不是微粒的热运动，也不是液体分子的热运动，A错误；B．固体、液体、气体都可以发生扩散现象，B错误；C．太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在表面张力作用下收缩为球形，C正确；D．当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而减小，当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而先增大后减小，D错误。故选C。5、A【解析】

AC．重核F裂变成D和E的过程中要释放处能量，会产生质量亏损；相反，较重的核D和E聚合成F的过程中，会吸收较大能量，选项A正确，C错误；BD．较轻的核A和B聚合成C的过程也要释放能量，有质量亏损，则核子平均质量变小，C的结合能大于A和B的结合能之和，选项BD错误；故选A。6、D【解析】

由图1可知波长λ=4m，由图2知周期T=4s，可求该波的波速v=λ/T=1m/s，故A错误；由于不知是哪个时刻的波动图像，所以无法在图2中找到P点对应的时刻来判断P点的振动方向，故无法判断波的传播方向，B错误；由图2可知，t=1s时，质点P位于波峰位置，速度最小，加速度最大，所以C错误；因为不知道波的传播方向，所以由图1中P点的位置结合图2可知，若波向右传播，由平移法可知传播距离为x=0.5+nλ，对应的时刻为t=（0.5±4n）s，向左传播传播距离为x=1.5+nλ，对应的时刻为t=（1.5±4n）s，其中n=0、1、2、3……，所以当波向x轴正方向传播，n=0时，t=0.5s，故D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】

AB．粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可知解得在B2磁场中根据几何知识有解得粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得将半径代入解得故A错误，B正确；CD．粒子做圆周运动的周期为，粒子的运动时间为解得故C正确，D错误。故选BC。8、BCD【解析】

A．电压表示数A错误；BD．可调电阻r增大，副线圈电阻不变，则电路总电阻增大，电流减小，副线圈电阻分压减小，BD正确；C．仅接入灯泡增多，副线圈电流增大，电流表示数增大，C正确。故选BCD。9、BCD【解析】

A．由乙图读出，在t=0.20s时Q点的速度方向沿y轴负方向，由波形的平移法判断可知该波沿x轴负方向的传播，A不符合题意；B．机械波都能发生衍射，只是明不明显，B符合题意；C．从t=0.20s到t=0.30s，经过：由于P位置不特殊，故无法看出其具体路程，C符合题意；D．从t=0.30s到t=0.35s，P点从关于平衡位置的对称点运动到波谷，速度逐渐减小，故动能逐渐减小，D符合题意；E．在t=0.35s时，质点P运动到波谷，故加速度沿y轴正方向，E不符合题意。故选BCD。10、AC【解析】

A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsinα=B1IL，解得I=mgB.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b到a，选项B错误；C.由法拉第电磁感应定律有E=ΔϕΔt=ΔBL三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、相反减小1.0×10－2正确【解析】

(1)[1][2]根据图甲所示的电路，观察图乙可知充电电流与放电电流方向相反，大小都随时间减小；(2)[3]根据充电时电压—时间图线可知，电容器的电荷量为：Q＝It＝t而电压的峰值为Um＝6V，则该电容器的电容为：C＝设电压—时间图线与坐标轴围成的面积为S，联立解得：C＝＝＝F＝1.0×10－2F；(3)[4]正确，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R两端的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及图线与时间轴所围“面积”，仍可应用：C＝＝计算电容值。12、32.71.506大于小于【解析】

(1)[1]10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为32mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.1mm=0.7mm所以最终读数为32mm+0.7mm=32.7mm[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为6.0×0.001mm=0.006mm所以最终读数为1.5mm+0.006mm=1.506mm(2)[3]由于待测电阻满足所以电流表应用内接法，即更接近真实值；[4]根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为即测量值大于真实值；[5]采用外接法时，真实值应为即测量值小于真实值。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）m/s；（2）2m/s；（3）0.1A，方向从b到a，0.02N；（4）1.5J【解析】

(1)cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有解得(2)碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有解得碰撞后cd绝缘杆的速度两杆碰撞过程动量守恒，取向右为正方向，则有解