广东省广州市普通高中2022-2023学年高三物理下学期第二次综合测试（二模）试卷（Word版附解析）

2023年广州市普通高中毕业班综合测试（二）物理本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上并在答题卡相应位置上填涂考生号。2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。不按以上要求作符的符案无效。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.如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点，应用非常广泛，其工作原理为：放射源处的镅放出的粒子，使壳内气室空气电离而导电，当烟雾进入壳内气室时，粒子被烟雾颗粒阻挡，导致工作电路的电流减小，于是锋鸣器报警。则（　　）A.发生火灾时温度升高，的半衰期变短B.这种报警装置应用了射线贯穿本领强的特点C.发生衰变的核反应方程是D.发生衰变的核反应方程是【答案】D【解析】 【详解】A．半衰期不因外界环境的温度而改变，A错误；B．这种报警装置应用了射线电离能力强的特点，B错误；CD．衰变释放出氦核，故核反应方程是C错误，D正确。故选D。2.用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波。某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，则（　　）A.a向上振动B.c向下振动C.a速率最大D.b速率最大【答案】C【解析】【详解】由于波向右传播，根据前面质点的振动带动后面质点的振动，可知质点a、b向下振动，质点c向上振动，并且质点a恰好通过平衡位置，速率最大。故选C。3.如图，某同学将空的玻璃瓶开口向下缓缓压入水中，设水温均匀且恒定，瓶内空气无遗漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体（　　）A.内能增加B.向外界放热C.对外界做正功D.分子平均动能减小【答案】B【解析】【详解】被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体温度不变，压强变大，可知气体体积减小，外界对气体做正功；由于气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热。 故选B。4.如图，光导纤维的内芯折射率为、外套折射率为，光由光导纤维的一端从空气进入内芯后，经多次全反射传播到另一端射出，则（　　）A.>B.<C.sin=D.sin=【答案】A【解析】【详解】AB．欲使光在、界面上发生全反射，必须从光密介质射入光疏介质，需要满足>，A正确，B错误；CD．在内芯发生全反射的临界角为图中发生全反射，满足所以CD错误。故选A。5.如图甲所示的黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩来击杀害虫。图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路，变压器将有效值为220V的交变电压变成高压，当高压电网罩的电压峰值达到3110V时，可击杀害虫，则变压器的匝数比n1：n2为（　　） A.1:10B.1:20C.22:311D.311:22【答案】A【解析】【详解】变压器原副线圈的匝数比等于原副线圈两端的电压比，原线圈电压的有效值为，则可知其峰值为,可得变压器的匝数比为故选A。6.潜艇从海水的高密度区驶入低密度区。浮力急剧减小的过程称为“掉深”。如图a所示，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行，时，该捞艇开始“掉深”，潜艇“掉深”后其竖直方向的速度，随时间变化的图像如图b，水平速度保持不变，若以水平向右为轴，竖直向下为轴，则带艇“掉深”后的内。能大致表示其运动轨迹的图形是（　　）A.B.C.D.【答案】B 【解析】【详解】根据题意可知，潜艇在轴方向上做匀速直线运动，轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，则运动轨迹的图形，在轴上取相邻距离相等的几段距离，则时间相等，轴上下降的距离先增大后减小。故选B。7.已知地球同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，月球绕地球一圈的时间约为27天。如图，某时刻地球、月球和同步卫星的中心在一条直线，此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为（　　）A.28B.48C.56D.63【答案】C【解析】【详解】设月球围绕地球运行的轨道半径为，同步卫星的运行轨道半径为，根据开普勒第三定律有其中有，，联立解得故此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为故选C。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，广州地铁3号线北延段使用了节能坡。某次列车以64.8km/h（18m/s）的速度冲上高度为4m的坡顶车站时，速度减为7.2km/h（2m/s），设该过程节能坡的转化率为（列车重力势能的增加量与其动能减小量之比），则（　　） A.该过程列车的机械能守恒B.该过程列车的机械能减少C.η约为10%D.η约为25%【答案】BD【解析】【详解】AB．列车在冲上坡顶站时，需要克服阻力做功，减小动能一部分转化成了列车的重力势能，一部分克服了阻力做功，该过程中列车增加的重力势能与减小的动能之间的关系为因此该过程列车的机械能减少，故A错误，B正确；CD．该过程重力势能的增加量为动能的减少量为则该过程节能坡转化率为故C错误，D正确。故选BD。9.如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上，轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联，并通以电流I1，乙通入电流I2，电流方向在图中标出，则乙线圈（　　）A.圆心处的磁场方向水平向左 B.圆心处的磁场方向水平向右C.受到甲对它的吸引力D.受到丙对它的排斥力【答案】BC【解析】【详解】AB．根据右手螺旋定则可知，圆心处的磁场方向水平向右，故A错误，B正确；CD．三个线圈的电流方向相同，同向电流相互吸引，故乙受到甲对它的吸引力，乙受到丙对它的吸引力，故C正确，D错误。故选BC。10.如图为某种秋千椅的示意图，“П”形轻质锅制支架固定在竖直面内，沿水平方向，四根等长轻质硬杆通过光滑铰链、悬挂长方形匀质椅板，竖直面内的、为等边三角形，并绕、沿图中线来回摆动。已知重力加速度为，椅板的质量为，则椅板摆动到最低点时（　　）A.、两点角速度相等B.、两点线速度相同C.受到的拉力等于D.受到的拉力大于【答案】AD【解析】【详解】A．、两点相同时间内转过的角度相同，则角速度相等，故A正确；B．、两点的线速度大小相等，但方向不同，故B错误；CD．根据对称性可知、受到的拉力大小相等，四根轻杆、、、受到 的拉力大小相等，椅板摆动到最低点时，设此时轻杆与竖直方向夹角为，以椅板为对象，此时椅板具有向上的加速度，椅板所受合力向上，则有以点对象，根据受力平衡可得联立可得故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：共54分。考生根据要求作答。11.某同学采用如图a所示的装置测量瞬时速度。将气垫导轨一端垫高，在低端装上光电门，带遮光条的滑块从高端由静止释放，宽度为d的遮光条通过光电门光线的遮光时间为t，当d足够小时，可用平均速度表示遮光条经过光电门光线时的瞬时速度。请完成下列实验内容：（1）某次实验，该同学用游标卡尺测量遮光条宽度d、如图b，则d=_____cm；（2）改变并测量遮光条的宽度，重复实验，每次释放滑块时，保证遮光条的前端对应同一位置，记录遮光时间t，求出对应的平均速度，根据得到的实验数据，在图c的坐标系中描点； （3）根据所描的点，在图c中作出了随t变化的图线_________；（4）结合-t线，可求得遮光条宽度d趋于0时，经过光电门光线的瞬时速度v=________m/s。（保留三位小数）【答案】①.0.06②.见解析③.2.26【解析】【详解】（1）[1]遮光条的宽度d=0cm+6×0.1mm=0.06cm（3）[2]如图，使尽可能多的点落在直线上（4）[3]遮光条宽度d趋于0时，即遮光时间趋于0时，图中直线与纵轴的交点即为经过光电门光线的瞬时速度，结合数学知识得v≈2.26m/s12.用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，请完成下列实验内容。 （1）实验时，要通过电流表指针的偏转方向来观测电路中电流的方向。因此电流表应采用图乙中的_____（选填“a”、“b”）；（2）依照图中所示的电路图，将图乙的实验器材用笔画线代替导线连接成实验电路_________（图中已有部分连接）：（3）开关S接1后，小灯泡L_______（填选项前的字母）：A.一直不亮B.逐渐变亮，稳定后保持亮度不变C.突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭（4）开关S接1足够长时间后，再将开关S接2。开关S接2之后电压表读数_____（选填“逐渐增大”“逐渐减小”）；（5）图乙中电容器的电容为____μF。当电容器的电压为10V时其带电量为______C（保留两位有效数字）。【答案】①.a②.③.C④.逐渐减小⑤.3300⑥.0.033【解析】【详解】（1）[1]通过电流表指针的左右偏转观察电流方向，故应选择a。（2）[2]如图所示 （3）[3]开关S接1后，电源给电容器充电，开始电流较大，随着极板带电量增多，电流逐渐减小，最后为0，所以小灯泡L突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭。故选C。（4）[4]开关S接2之后电容器放电，两极板电势差逐渐减小到0，所以电压表示数逐渐减小到0。（5）[5][6]图乙中电容器的电容为3300μF，当电容器的电压为10V时其带电量为13.为了模拟竹蜻蜓玩具闪闪发光的效果，某同学设计了如图甲所示的电路。半径为a的导电圆环内等分为四个直角扇形区域，Ⅰ、Ⅱ区域内存在垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。长度为a、电阻为r的导体棒OP以角速度绕O点逆时针匀速转动，t=0时OP经过图示位置。OP通过圆环和导线与导通电阻为R的发光二极管（LED）相连。忽略其它电阻。（1）求OP切割磁感线过程中，通过二极管的电流大小和方向；（2）在图乙中作出时间内通过二极管的电流随时间变化的图像（规定从M到N为正方向，不用写分析和计算过程）。【答案】（1），方向由M到N；（2）见解析【解析】【详解】（1）OP切割磁感线过程产生的感应电动势 通过二极管的电流大小根据右手定则可知通过二极管的电流的方向由M到N。（2）电流图像如图所示14.如图。玩具“火箭”由上下A、B两部分和一个劲度系数较大轻弹簧构成，A的质量为0.2kg，B的质量为0.4kg，弹簧夹在中间，与两者不固连。开始时让A、B压紧弹簧并锁定为一个整体，为使A上升得更高，让“火箭”在距地面0.8m高处自由释放，“火箭”着地瞬间以原速率反弹，同时解除锁定，当弹簧恢复原长时，B恰好停在地面上，不计空气阻力和“火箭”的体积以及弹簧解锁恢复原长的时间，重力加速度取10m/s2。求（1）“火箭”着地时速度大小；（2）A上升的最大高度；（3）弹簧被锁定时的弹性势能。【答案】（1）4m/s；（2）7.2m；（3）9.6J【解析】【详解】（1）“火箭”在距地面0.8m高处自由释放，做自由落体运动 解得（2）“火箭”着地瞬间以原速率反弹，同时解除锁定，弹簧恢复原长过程，B恰好停在地面上,动量守恒，取向上为正方向解得A做竖直上抛运动，可逆向看成自由落体运动解得（3）根据功能关系有15.如图，“凹”形区域，各边长已在图中标示，L为已知量。在该区域内有正交的匀强电场和匀强磁场，与ab平行的虚线为电场的等势线；磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。容器A中质量为m、带电量为e的电子经小孔S1不断默飘入加速电场，其初速度几乎为0，电子经加速电场加速后由小孔S2离开，接着从O点进入场区，沿Oc做直线运动经c点离开场区。若仅撤去磁场，电子从b点离开场区。（1）求加速电场的电压和“凹”形区域的电场强度；（2）若仅撤去“凹”形区域中电场，求电子离开“凹”形区域时的位置与O点的距离；（3）若撤去“凹”形区域中电场，改变加速电场的电压，使得电子在“凹”形区域内的运动时间均相接，求加速电场电压的取值范围。 【答案】（1），，沿着方向；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）设加速电场的电压为，电子经加速后后获得的速度为，凹形区域的电场强度为，根据动能定理①电子沿直线运动，有②仅撤去磁场，电子从点离开场区，设电子在场区的运动时间为，则有③④联立①②③④可得⑤⑥方向沿着方向；（2）若仅撤去电场，则电子在磁场中做匀速圆周运动，设电子的轨道半径为，则有⑦联立②③④⑦可得⑧所以电子从点离开场区，距离点的距离为；（3）依题意，要使电子在凹形区域内的运动时间均相等，则电子必须在场区内运动半周从边离开，分析可知，电子从段离开场区是满足要求的；要从段离开场区必须具备两个几何约束条件，第一、电子不能从离开场区；第二、电子不能进入区域。设加速电场的电势差为时，电子获得的速度为，其运动的轨道半径为，电子从段离开场区，依题意 ⑩设加速电场的电势差为时，电子获得的速度为，其运动的轨道半径为，电子从段离开场区，依题意必须满足：第一、电子不能从离开场区，电子运动轨迹如图Ⅰ，圆心为,设轨道半径为；第二、电子不能进入区域，电子运动轨迹如图Ⅱ，圆心为，设轨迹半径为，依题意⑪根据几何关系有⑫联立①⑦⑩⑪⑫并分别用、代替，、代替，、代替，求得