广东省华附、省实、广雅、深中2022-2023学年高三上学期四校联考物理试题 附解析

华附、省实、广雅、深中2023届高三四校联考物理试题第一部分选择题（共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.下列说法正确的是（）A.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性B.千克、米、牛顿是国际单位制中的基本单位C.重心这一概念的建立思想与合力相同D.在某电源的电路中，每通过的电荷量，电源提供电能是，那么这个电源的电动势是【答案】C【解析】【详解】A．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，A错误；B．千克、米是国际单位制中的基本单位，牛顿不是国际单位制中的基本单位，B错误；C．重心这一概念的建立思想与合力相同，都是利用了等效替代的思想，C正确；D.电动势数值上等于非静电力把单位正电荷从负极到正极做的功，则电动势为D错误。故选C。2.图中是生活中磨刀的情景。磨刀石放置在桌面上，并始终处于静止状态。当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法正确的是（）A.刀受到的滑动摩擦力向前 B.磨刀石受到桌面的静摩擦力向前C.磨刀石和桌面之间有一对相互作用力 D.磨刀石受到五个力的作用【答案】D【解析】【详解】A．刀相对磨刀石向前运动的过程中，刀受到的滑动摩擦力向后，故A错误；B．根据牛顿第三定律，刀对磨刀石的摩擦力向前，磨刀石放置在桌面上，并始终处于静止状态，所以磨刀石受到桌面的静摩擦力向后，故B错误；C．磨刀石和桌面之间有两对相互作用力，分别是支持力、压力以及相互间的摩擦力，故C错误；D．磨刀石受到重力、桌面的支持力和摩擦力、刀的压力和摩擦力，共五个力作用，故D正确。故选D。3.举重运动员蹲在地上紧握杠铃，然后站起将杠铃举过头顶。对该过程，下列说法正确的是（）A.杠铃处于超重状态B.杠铃的机械能增大C.地面对人的支持力做正功D.地面对人的支持力与人和杠铃受到的总重力大小相等【答案】B【解析】【详解】A．杠铃先加速上升再减速上升，加速度先向上后向下，杠铃先处于超重状态后处于失重状态，A错误；B．杠铃的重力势能增大，初末状态的动能不变，机械能增大，B正确；C．地面对人的支持力不做功，因为支持力作用点的位移等于零，C错误；D．杠铃加速上升时，地面对人的支持力大于人和杠铃受到的总重力，杠铃减速上升时，地面对人的支持力小于人和杠铃受到的总重力，D错误。故选B。4.2022年10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场发射成功，顺利将梦天实验舱送入预定轨道。11月1日04时27分，梦天实验舱与天和核心舱组合体完成交会对接。后续转位后，使得其与之前的二舱（天和核心舱、问天实验舱）形成平衡对称的T字构型，如图所示为中国空间站T字基本构型。对于梦天实验舱的发射、对接这两个环节，以下说法正确的是（）A.发射过程中，梦天实验舱的重力略有减小B.对接前，梦天实验舱与核心舱组合体绕地运行的方向相反C.对接时，梦天实验舱相对核心舱组合体的速度很大D.对接后，实验舱处于完全失重，不受地球引力作用【答案】A【解析】【详解】A．发射过程中，燃料的消耗以及距离地心变远，导致梦天实验舱的重力略有减小，故A正确；B．对接前，梦天实验舱与核心舱组合体绕地运行的方向相同，故B错误；C．对接时，在同一轨道，梦天实验舱和核心舱组合体速度相同，故C错误；D．对接后，实验舱处于完全失重，仍受地球引力作用，故D错误。故选A。5.静电植绒技术于3000多年前在中国首先起步。如图所示为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。已知绒毛到达物体表面时速率越大，植绒效果越好。下列判断正确的是（）A.带电极板带负电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大C.质量相同的绒毛，带电量越大，植绒效果越好D.若减小容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好【答案】C【解析】【详解】A．带电极板吸引带负电的绒毛，故带电极板带正电，A错误；B．绒毛在往需要植绒的物体的过程中，绒毛所受电场力做正功，电势能减小，B错误；C．由动能定理可知，电场力做功等于动能的变化，即质量相同的绒毛，带电量越大，获得的动能越大，速率越大，植绒效果越好，C正确；D．若减小容器与带电极板之间的距离，容器与带电极板之间加恒定电压，由动能定理可知绒毛最终获得的速度与容器到带电极板间的距离无关，故植绒效果不变，D错误。故选C。6.气垫鞋通过气垫缓冲减小地面对脚的冲击力，如图所示。某同学的体重为G，穿着平底布鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为，受到地面的平均冲击力大小为。若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为，则该同学受到地面的平均冲击力大小变为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】若脚着地前的速度保持不变，则着地时动量的变化不变，则合外力的冲量不变，即解得F=2.2G故选A。7.要使小球A能击中离地面H高的小球P,设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示．甲为高度小于H的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O如图所示．小球从地面出发，初速度大小都为,在甲轨道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向，则小球A经过哪种轨道后有可能恰好击中P球（）A.轨道甲和轨道丁B.轨道乙和轨道丁C.轨道丙和轨道丁D.只有轨道丁【答案】D【解析】【详解】小球从地面出发，初速度大小为，在运动过程中，只有动能全部转化为重力势能才能上升高度H，即甲轨道A球在轨道上沿斜面运动后斜抛，在最高点有动能，根据机械能守恒，小球不能到达H高度，故甲不可能；乙轨道小球做竖直上抛运动，在最高点速度为零，能达到高度H，但不能击中P点，故乙轨道不可能；丙轨道在小球通过1/4圆以后小球要想到达P点，在P点要有动能，根据机械能守恒，小球到不了P点，故丙轨道不可能；丁轨道小球到达P点，小球的动能完全转化为重力势能，到达P点动能恰好为零，小球恰好击中P点，故丁轨道可以．故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。8.2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地。象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为的加速度追赶象妈妈。若象妈妈以大小为的速度匀速前行，小象达到最大速度后的速度保持不变。下列说法正确的有（）A.从小象开始追赶象妈妈起，经它们相距最远B.小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为C.从小象开始追赶象妈妈起，经小象追上象妈妈D.小象追赶象妈妈过程中的位移大小为【答案】CD【解析】【详解】AB．小象与象妈妈速度相等时，相距最远相距最远的时间为最远距离为AB错误；C．小象速度最大的时间为此次过程小象位移设再经过t2追上得小象追上象妈妈的时间为C正确；D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为D正确。故选CD。9.如图所示，竖直平面内存在着竖直向上的匀强电场（未全部标出），一根绝缘轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定。一带正电的小球从高处由静止释放，竖直落到弹簧上端，并压缩弹簧至最低点。已知小球所受的电场力为重力的一半，不计空气阻力，且弹簧处于弹性限度内。若规定竖直向下为运动的正方向，从小球接触弹簧到弹簧压缩至最低点的过程中，下列关于小球速度v、加速度a与运动时间t、位移x的图像，可能正确的有（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【详解】A．小球以一定速度接触弹簧后，在开始阶段，小球的重力大于电场力与弹簧弹力的合力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得解得当x增大时，a减小，小球做加速减小的加速运动；当弹簧弹力与电场力的合力等于重力力时，小球的合力为零，加速度当弹簧弹力与电场力的合力大于重力后，小球的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得解得当x增大时，a增大，小球做加速度增大的减速运动，到最低点小球的速度为零。故A正确；B．弹簧压缩至最低点时速度为零，但小球刚接触弹簧时，速度不为零，故B错误；C．图像与坐标轴围成的面积大小表示速度变化量大小。小球从以一定速度与弹簧接触到最大速度的速度变化量大小小于小球从速度最大到最后速度为零的速度变化量大小，所以加速度为零前图像与坐标轴围成的面积应小于加速度为零以后图像与时间轴围成的面积。故C错误；D．小球以一定速度接触弹簧后，在开始阶段，小球的重力大于电场力与弹簧弹力的合力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得解得a与x是线性关系，当x增大时，a减小，小球做加速减小的加速运动；当弹簧弹力与电场力的合力等于重力力时，小球的合力为零，加速度当弹簧弹力与电场力的合力大于重力后，小球的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得解得a与x是线性关系，当x增大时，a增大，小球做加速度增大的减速运动，到最低点小球的速度为零。故D正确。故选AD。10.光滑水平面上存在一直角坐标系，在范围内有一有界匀强磁场区域，其下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程，磁感应强度，方向垂直纸面向里。总电阻为的导线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，从图中位置起以的速度水平向右做匀速直线运动，已知导线框为正方形，边长，在线框完全穿过整个磁场的过程有（）A.导线框两端的最大电压为 B.线框中的最大电流为C.流过线框的电荷量为 D.拉力F先增大后减小【答案】AB【解析】【详解】AB．当导线框运动到磁场中心线时，有两种情况，一是BC边，二是AD边，两种情况产生的感应电动势大小相同根据闭合电路欧姆定律可得最大电流为当BC边运动到磁场中心线时，导线框AD两端的电压为当AD边运动到磁场中心线时，导线框AD两端的电压为故导线框两端的最大电压为，AB正确；C．线框穿过整个磁场的过程中，流过线框的电荷量为由题可知穿过线圈的磁通量变化量为零，则流过线框的电荷量为零，C错误；D．线框水平向右做匀速直线运动，说明水平方向线框所受的安培力与是一对平衡力，即线框在磁场中的有效长度在整个过程中先变大后边小再变大再变小，故拉力F也先增大后减小再变大再变小的，D错误。故选AB。第二部分非选择题（共54分）三、实验题：本大题共2小题，满分16分。11.某同学按图甲所示，安装实验器材测量重力加速度g。已知物块A与遮光片的质量为，遮光片中心距光电门的高度为h。物块B质量为，置于光滑的桌面上。锁定物块B，使系统保持静止状态。某时刻解除锁定，物块A由静止开始向下运动，光电门记录遮光片的遮光时间（忽略绳和滑轮的质量，不计系统内的摩擦）。（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示：遮光片的宽度___________；（2）重力加速度的表达式___________（用题中所给字母及所测量的物理量表示）；（3）实验数据分析发现，测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是___________。（任写一条即可）【答案】①.②.③.测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。【解析】【详解】（1）[1]如图乙所示：遮光片的宽度（2）[2]物块B置于光滑的桌面上，解除锁定，则物块A与B都从静止开始做匀加速直线运动，根据动滑轮原理，两物体的速度大小关系即得物块A下落h的速度为根据运动学公式解得根据牛顿第二定律，对B和A分析联立解得（3）[3]测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。12.某同学要将一微安表先改装成量程为的电流表，再改装成量程为的电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，是量程为、内阻约为的标准电压表。已知微安表满偏电流为，标记的内阻为，电阻箱调节范围为。步骤如下：（1）微安表改装。根据题给条件，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到___________，___________；（2）选择合适的器材按照图甲正确连接电路。所用电池的电动势E为；滑动变阻器R有两种规格可选：滑动变阻器：最大阻值滑动变阻器：最大阻值为了方便实验中调节电压，图中R应选用___________（填器材的字母代号）；（3）对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是___________V（保留2位有效数字）；（4）校正改装表。通过检测发现：电阻箱阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确。要使改装电压表量程的真实值为，不必重新测量微安表内阻，只需适当调节电阻箱。以下调节方案可行的有___________（填序号）。A.保持不变，将增大到合适值B.保持不变，将减小到合适值C.保持不变，将增大到合适值D.保持不变，将减小到合适值【答案】①.200②.2850③.④.2.5⑤.AD##DA【解析】【详解】（1）[1]微安表改装成量程为的电流表，根据部分电路的欧姆定律可得[2]电流表再改装成量程为的电压表，根据部分电路的欧姆定律可得（2）[3]改装电压表的内阻为所以两个电压表并联后的总电阻为所以滑动变阻器应选择最大阻值为的，在其滑片移动时能较为显著的改变电压。（3）[4]由图可知，当电压为时，微安表指针转过了32小格，则每一小格表示的电压值为则量程为（4）[5]已知改装电压表的实际量程为，由图乙可知电压为时微安表的示数为，设微安表的内阻为，则有解得即微安表的真实内阻比标记的内阻小。如果通过调节变阻箱来达到预期的量程，则在保持不变的情况下，要将增大到合适的阻值，使其分担更多的电压；或者保持不变，将减小到合适的阻值，使其分担更多的电流。故选AD。四、计算题：本大题共3小题，满分38分。13.如图所示，在一底边长为，底角的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。边上方有平行金属板，间距为。有一质量为m，电量为q的带正电粒子从金属板左侧边缘，以平行于极板的初速度紧贴上极板入射。经电场偏转后，从O点穿过下极板缝隙进入磁场，恰好从顶点P处离开，不计重力与空气阻力的影响。求：（1）平行金属板间的电势差U；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在平行金属板间做类平抛运动，则有联立解得（2）根据动能定理解得粒子到达O点速度①则此时速度方向与水平方向夹角为根据几何关系，粒子在磁场中圆周运动的半径②根据洛伦兹力提供向心力③联立①②③得（3）粒子在平行金属板间运动时间粒子在磁场中做圆周运动周期④粒子在磁场中运动的轨迹为一圆弧，根据几何关系，这个圆弧对应的圆心角为，粒子在磁场中圆周运动的时间⑤联立④⑤得则粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间14.如图所示，竖直平面（即纸面）内存在范围足够大的匀强电场，其大小和方向未知。一质量为m、带电量为的小球从O点以初速度水平向左抛出，小球运动到抛出点正下方A点时的速度大小为，已知两点间距离为，重力加速度为g，不计空气阻力，在小球从O点运动到A点的过程中，求：（1）电场力对小球做的功；（2）电场强度E的大小和方向；（3）小球的最小速度。【答案】（1）；（2），方向为与OA成60°角斜向下；（3）【解析】【详解】（1）小球由O运动到A过程，由动能定理有代入数据得电场力对小球做功为（2）设电场力方向与OA的夹角为θ，则小球由O运动到A过程，电场力做功可得小球在水平方向做匀变速直线运动，加速度大小为在竖直方向做匀加速直线运动，加速度大小为则，联立得，电场强度大小为且即电场强度的方向为与OA成60°角斜向