广东省大湾区普通高中2023届高三物理上学期第一次联合模拟考试试题（Word版附解析）

2023年大湾区普通高中毕业班第一次联合模拟考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的市（县、区）、学校、姓名、班级、座位号和准考证号填写在答题卡上，并填涂10位准考证号（考号）。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将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，将试卷和答题卡一并交回。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，只有一项符合题目要求。1.如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应、、时刻。下列说法正确的是（　　）A.该振子的周期是0.2s，振幅是8cmB.在时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向C.在到过程振子的速度先增大后减小D.在到过程振子加速度逐渐减小【答案】D【解析】【详解】A．由振动图像可知，该振子的周期是，振幅是，故A错误； B．振动图像不是弹簧振子的运动轨迹，所以在时刻振子的速度方向不是图像上P点的切线方向，在时刻振子的速度方向指向振子的平衡位置，故B错误；C．由振动图像可知，在到过程振子先向正向最大位移方向运动，达到正向最大位移处后接着又朝着平衡位置运动，所以振子的速度先减小后增大，故C错误；D．在到过程振子朝着平衡位置方向运动，振子偏离平衡位置的位移逐渐减小，根据可知，振子的加速度逐渐减小，故D正确。故选D。2.我国“神舟十一号”飞船搭载了香港特区的中学生设计的“双摆实验”进入太空。受此启发，某同学也设计了一个类似的双摆实验在学校实验室进行研究，如下图所示，将质量和大小都不同的两个小铁球分别系在一轻绳的中间和下端，其中上面的小球较小较轻，而轻绳的上端栓接在竖杆顶部，竖杆固定在小车上。现在让小车带着两个小球一起向左加速运动，不计空气阻力，则下列四个图中所示的姿态正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】A 【解析】【详解】对两个小球整体分析，受到轻绳的拉力和重力，合力水平向左，如图所示由牛顿第二定律可得可得对较重小球分析，受到轻绳的拉力和重力，合力水平向左，如图所示由牛顿第二定律可得可得所以有即两段轻绳与竖直方向的夹角相同。故选A。 3.如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）A.按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mghB.放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能C.笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态D.笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为【答案】A【解析】【详解】A．因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，则弹性势能为mgh，则按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh，选项A正确；B．放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，选项B错误；C．笔在离开桌面后的上升阶段，加速度向下为g，则处于完全失重状态，选项C错误；D．根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为选项D错误。故选A。4.我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。下图是特高压直流输电系统的模拟图（只显示变压与传输部分），则以下说法正确的是（　　）A.题中描述的“特高压直流输电”，说明变压器可以直接对直流电进行变压作用 B.变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高C.在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一D.在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过的电流越大，由匝数比等于电流的反比可知，流过电阻的电流变小【答案】C【解析】【详解】A．根据变压器工作原理可知，变压器不可以直接对直流电进行变压作用，故A错误；B．变压器在升压过程中频率保持不变，故B错误；C．根据，联立可得在输电功率一定条件下，输电电压提高十倍，线路损耗功率将降低为原来的一百分之一，故C正确；D．在上图中，用户接入电路的用电器越多，流过的电流越大，根据可知随着增大，流过电阻的电流变大，故D错误。故选C。5.如图甲所示，在问天实验舱中的变重力科学实验柜，可为科学实验提供零重力到两倍重力范围的高精度模拟重力环境，用以研究不同重力环境下的科学现象。变重力科学实验柜的主要装置是如图乙所示的两套离心机。离心机旋转过程中，由于惯性作用，实验载荷会有沿着旋转半径向外飞出的趋势，可以等效为物体在圆周运动中受到一个与向心力等大反向的“离心力”，而这个“离心力”就可以用来模拟物体受到的重力。某次实验中，需要给距离圆心450mm的实验载荷模拟2g的重力环境（g取9.8m/s2），则离心机的转速最接近以下哪个值（　　） A.0.1r/sB.1r/sC.10r/sD.100r/s【答案】B【解析】【详解】向心力为得最接近1r/s。故选B。6.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨M、N与可控电源相连，M、N导轨的间距为L且电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。装有“电磁炮”弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的总质量为m。在某次试验发射时，若接通电源瞬间为导体棒ab提供的电流为I，不计空气阻力，则（　　）A.若要导体棒向右加速，则电流需从a端流向b端B.在接通电源瞬间，导体棒的加速度为C.若电源输出电压恒定，则导体棒可做匀加速直线运动D.若电源输出电压恒定，则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大 【答案】B【解析】【详解】A．若要导体棒向右加速，由左手定则可知电流需从b端流向a端，故A不符合题意；B．在接通电源瞬间，导体棒所受安培力为导体棒的加速度为故B符合题意；CD．若电源输出电压恒定，随着导体棒运动的速度增加，导体棒产生的反向电动势增加，从而回路电流强度减小，使棒受到的安培力减小，导体棒不会做匀加速直线运动，故CD不符合题意。故选B。7.工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（　　）A.B. C.D.【答案】D【解析】【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，指向圆心，所以电子向圆心运动，电场强度逐渐增大，根据，电场力逐渐增大，图线向上，B错误；A．电子的加速度，电子向圆心运动，电场强度增大，电子的加速度增大，速度图线的斜率增大，图线向上弯曲，A错误；C．根据，电子向圆心运动，电场强度增大，电势能图线的斜率增大，图线向上弯曲，C错误；D．根据解得电子向圆心运动，逆电场线运动电势升高；电子向圆心运动，电场强度增大，电势图线的斜率增大，图线向上弯曲，D正确。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.如图，我国“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道，是我国宇航员进行太空工作和生活的场所；而同样也是我国自主研发的北斗卫星导航系统，由5颗同步卫星、30颗非静止轨道卫星和备用卫星组成，其广泛应用于三维卫星定位与通信。若上述的空间站和北斗系统的卫星均在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（　　） A.“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度B.“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为不受重力C.所有的同步卫星离地球表面的高度都是一定的D.若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，它将远离地球【答案】AC【解析】【详解】A．根据可得“天宫”空间站的运行轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，则“天宫”空间站的运行速度大于北斗同步卫星的运行速度，选项A正确；B．“天宫”空间站里的宇航员处于悬浮状态是因为处于完全失重状态，但仍受重力，选项B错误；C．根据所有的同步卫星具有相同的周期，则离地球表面的高度都是一定的，选项C正确；D．若北斗卫星在飞行的过程中速度变小了，万有引力大于所需的向心力，则它将向靠近地球的方向运动，选项D错误。故选AC。9.美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图，AB、CD是该介质球的两条直径，∠AOC=60°，一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球，经过一次折射打到B点。设光在空气中的传播速度为c，则 （　　）A.该介质球的折射率为B.光在该球中的速度为C.光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60°D.光线经介质球反射和折射后，可能沿平行于AB的方向射出【答案】ACD【解析】【详解】A．由几何关系可得，该介质球的折射率为故A正确；B．由可得光在该球中的速度为，故B错误；C．由光路可逆得，光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60°，故C正确；D．由光路可逆得，从B点平行于CD方向入射，沿平行于AB的方向射出，故D正确。故选ACD。10.如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为（是重力加速度，是比例常数）。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为， 则（　　）A.该同学的身高为B.该同学的身高为C.该同学的质量为D.该同学的质量为【答案】BD【解析】【详解】AB．由题意，当测重台没有站人时，有站人时，有解得人的身高故A错误，B正确；CD．无人站立时有人时解得 故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：（1）用电子秤测得钢球弹的质量；（2）在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为，重力加速度为，那么：①照相机的频闪周期___________________；②钢珠弹的初动能___________________；③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹的初动能将___________________。A.一定偏大B.一定偏小C.既不偏大也不偏小【答案】①.②.③.B【解析】【详解】（2）①[1]钢珠弹在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有解得照相机的频闪周期为②[2]钢珠弹水平方向做匀速直线运动，则有 解得钢球弹的初速度为则钢珠弹的初动能为③[3]如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则钢球弹的实际初速度满足钢珠弹的实际初动能满足则测得钢珠弹的初动能将偏小。故选B。12.某同学要用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0~0.6A，内阻为0.30ΩC．电流表2：量程0~0.6A，内阻约为0.1ΩD．电压表1：量程0~2V，内阻约为2kΩE．电压表2：量程0~10V，内阻约10kΩF．滑动变阻器1：最大阻值10ΩG．滑动变阻器2：最大阻值为100ΩH．开关、导线若干 （1）请在上述器材中选择适当的电压表与滑动变阻器（填写器材前的字母）：电压表选择_________，滑动变阻器选择___________；（2）某实验小组选用的电流表是C，请根据他们选用的器材将图甲的实物连线补充完整_____________；（3）另一实验小组选用的电流表是B，他们考虑了电表内阻造成的系统误差，重新连接电路后进行实验，得到了如图乙所示的U—I图像。则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=_______________V，内电阻r=________________Ω（以上结果均保留2位小数）。【答案】①.D②.F③.④.1.48⑤.0.50【解析】【详解】（1）[1]一节干电池的电动势大约1.5V，故选择电压表D。[2]电池电源较小，故选择滑动变阻器F。（2）[3]由于干电池内阻很小，电压表测的是路端电压，且电流表内阻未知，若将电流表内接（相对于电源），则内阻误差较大，所以电流表采用外接法（相对于电源），故实物图如图所示 （3）[4]由乙图可知，电源电动势为E=1.48V[5]内电阻为13.水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。在某次测试中，一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船先从静止出发，做匀加速运动10s后达到最大速度4m/s，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了16m的距离后速度变为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小F1；（2）在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小F2；（3）无人船在上述测试中，运动的总时间t及总位移大小x。【答案】（1）12N；（2）6N；（3）18s，36m【解析】【详解】（1）匀加速阶段加速度为解得a1＝0.4m/s2由牛顿第二定律得 F1－f＝ma1解得F1＝12N（2）匀减速阶段有解得a2＝0.5m/s2由牛顿第二定律得F2＋f＝ma2解得F2＝6N（3）匀减速阶段的时间为t2＝＝8s运动总时间为t＝t1＋t2＝18s匀加速阶段的位移为x1＝t1＝20m运动总位移大小为x＝x1＋x2＝36m14.室内蹦床运动是近年来热门的娱乐项目。蹦床运动情境可建立为如图所示的物理模型：竖直放置的两个完全相同的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为mB的物体B固定在一起，质量为mA的物体A置于B中央位置的正上方H处。现让A由静止开始自由下落，随后和B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后两物体粘在一起。已知A与B结合后经过时间t下降至最低点，A、B始终在同一竖直平面内运动，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）A与B碰后瞬间的速度大小v；（2）AB结合体从结合后至返回到碰撞点过程中的运动时间以及该过程中弹簧对物体B冲量的大小。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设A和B碰前瞬间的速度大小为v0，和B碰后瞬间的速度大小为v，有mAgH＝mAv02v0＝由动量守恒定律有mAv0＝（mA＋mB）v解得v＝（2）从碰后至返回到碰撞点的过程中，AB结合体做简谐运动。根据简谐运动的对称性，可得运动时间t总＝2t回到碰撞点时速度大小为vt＝v＝方向竖直向上。取向上为正方向，由动量定理得I﹣（mA＋mB）g·2t=（mA＋mB）vt﹣［﹣（mA＋mB）v］解得I＝2（mA＋mB）gt＋2mA 15.如图所示，一个质量为m=4.0×10-11kg，电荷量q=+2.0×10-5C的带电微粒，从静止开始经U1=1.0×104V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，离开偏转电场又立即进入左右有界、上下无界的匀强磁场。已知偏转电场的金属板长L=20cm，两板间距；该微粒射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角θ=30°，不计微粒的重力，求：（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；（2）偏转电场的电压U2；（3）已知该有界匀强磁场宽度也为D，若该微粒刚好不从磁场右边射出，求磁感应强度B的大小以及该微粒在磁场中运动的时间t。【答案】（1）10×105m/s；（2）1.0×104V；（3）2T，4.2×10-6s【解析】【详解】（1）微粒在加速电场中由动能定理得解得v0＝1.0×105m/s（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律可得而vy＝at飞出偏转电场时，速度偏转角满足 联立解得U2＝1.0×104V（3）微粒进入磁场刚好不从右边界射出的轨迹如图所示由几何关系有D＝r＋rsinθ在磁场中，洛伦兹力提供向心力可得而解得该微粒在磁场中运动对应的圆心角是α＝240°故该微粒在磁场中的运动时间是代入数据解得