2022-2023学年广东省广州市天河区高三下学期综合测试物理试题（二）

这是一份2022-2023学年广东省广州市天河区高三下学期综合测试物理试题（二），共14页。
2023届天河区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，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。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，只有一项是符合题目要求的。1．随着绿色环保理念深入人心，电动汽车市场日趋火爆，电池充电技术飞速发展。如图为某科技公司利用电磁感应原理设计的无线充电桩原理示意图，若汽车以22kW的恒定功率充电，送电线圈连接的交流电，不计能量损失，下列说法正确的是A．受电线圈中电流的频率为100HzB．送电线圈中的电流为100AC．仅减小送电线圈的匝数，会增大电池端的输出电流D．仅减小送电线圈的匝数，会减小电池端的输出电压2．如图所示，在吊环运动中，有一高难度的动作：先双手撑住吊环，双臂夹紧，然后身体下移，双臂缓慢张开至水平。双臂夹紧时，吊绳恰好竖直，双臂完全张开时，吊绳与竖直方向夹角为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8。运动员在双臂张开过程中    A．吊绳的张力在逐渐减小 B．吊绳的张力保持不变C．两吊环对运动员作用力的合力在逐渐增大D．双臂完全张开时，吊绳张力与运动员重力之比为5∶83．如图所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地球可看作质量分布均匀的球体，比较物体a和卫星bA．所受地球引力大小近似相等B．角速度大小近似相等 C．向心加速度大小近似相等D．线速度大小近似相等 4．如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。粒子重力不计。下列说法正确的是A．粒子a带负电B．粒子c的动能最大C．粒子b在磁场中运动的时间最长D．粒子b在磁场中运动时的向心力最大5．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小D．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 6．如图所示，空间有一圆锥OBB′，点A、A′分别是两母线的中点。现在顶点O处固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是       A．A、A′两点的电场强度相同B．将一带负电的试探电荷从B点沿直径移到B′点，其电势能先减小后增大C．平行于底面且圆心为O1的截面为等势面D．若B′点的电势为，A′点的电势为，则BA连线中点C处的电势等于7．风力发电是一种环保的电能获取方式。如图为某风力发电示意图。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，则风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？A．10mB．5mC．100mD．2m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．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是    A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高B．松开按钮过程，螺线管P端电势较高C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势D．若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势9．悬崖速降是选择崖面平坦、高度适合的崖壁，从崖顶沿绳快速下降到崖底的一种运动。某次速降可视为竖直方向的直线运动，速降者先从静止开始匀加速运动（加速度小于重力加速度），之后做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为零。下列说法正确的是A．在加速下降阶段，速降者的机械能增大，在减速下降阶段，速降者的机械能减小B．在整个下降过程中，速降者的机械能一直减小C．在整个下降过程中，速降者的重力势能一直减小D．在整个下降过程中，绳对速降者先做正功后做负功10．如图所示，质量分别为m A和m B的两小球带有同种电荷，电荷量分别为q A和q B，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为1与2（1＞2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为v A和v B，最大动能分别为E k A和E k B。则A．m A一定小于m B B．q A一定大于q BC．v A一定大于v B  D．E k A一定大于E k B三、非选择题：共54分。11．（6分）某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A到B所用时间t，用刻度尺测出A、B间高度h，保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值。         （1）由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变，因此小球到达B点的速度v B不变，则球的运动可以看成是反向的        （填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式h=             （用v B、g、t表示）；（2）根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出图像如图乙，若图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g=         。12．（10分）两只电压表V1、V2，量程分别为0.25V和1.5V，为了准确测量它们的内阻（约为几千欧），备有以下器材：电阻箱R（0−9999Ω），滑动变阻器R′（0−20Ω），直流电源E（2V，内阻不计），开关S，导线若干。请完成下列填空：  （1）有两位同学分别设计出如图（a）、（b）所示的实验电路图，其中更合理的是电路图      （填“a”或“b”）；（2）按合理的电路，在图（c）中用笔画线将实物器材连接完整；（3）根据电路图，闭合S前，应将滑动变阻器R′的滑片调到最    端（填“左”或“右”）； （4）调节电阻箱的阻值R和变阻器R′的滑片位置，使电压表V1的示数U1=0.250V，记录此时电压表V2的示数U2和阻值R；多次改变阻值R和滑片位置，但保持U1=0.250V不变，得到多组U2、R值；（5）处理数据，得到图（d）所示的关系图线。根据图线算出电压表V1的内阻为           K Ω，电压表V2的内阻为      k Ω；（均保留两位有效数字）                    （6）步骤（4）中，若测第一组数据时电阻箱R的阻值调为较大值，为保证电压表V1的指针不超量程位置，根据电路图，闭合S测第二组数据的正确操作是      。A．先向左移变阻器滑片，再调小电阻箱阻值RB．先向右移变阻器滑片，再调小电阻箱阻值RC．先调小电阻箱阻值R，再向左移变阻器滑片D．先调小电阻箱阻值R，再向右移变阻器滑片13．（11分）观赏“烟火”表演是每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅用0.2s的发射时间，就能将发射后的5kg礼花弹竖直抛上180m的高空。（忽略发射底座高度，不计空气阻力，g取10m/s2。）（1）求“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多大？（2）当礼花弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两块（爆炸时炸药质量忽略不计），测得两块落地点间的水平距离s=900m，落地时两块的速度方向相互垂直。求两块的质量各为多少？14．（12分）在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时，有一种方法是让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，如图所示。一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，经过t1=3s后速度达到v1=6m/s开始匀速跑，在匀速跑中的某时刻拖绳从轮胎上脱落，运动员立即减速。当运动员速度减为零时发现轮胎静止在其身后s0=2m处。已知轮胎与跑道间的动摩擦因数为μ=0.5，运动员奔跑中拖绳两结点A、B间的距离L=2m、两结点间高度差视为定值H=1.2m；将运动员加速跑和减速过程视为匀变速运动，取g=10m/s2。求：（1）加速阶段绳子对轮胎的拉力大小；（2）运动员减速的加速度大小。 15．（15分）如图所示，有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电小球从O孔竖直射入两板间．ab在Ⅰ区域运动时，小球匀速下落；ab从Ⅲ区域右边离开磁场时，小球恰好从O′孔离开．已知板间距为3d，导轨间距为L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d．带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度大小为v0，重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小；（2）ab在Ⅱ区域运动时，小球的加速度大小；（3）小球射入O孔时的速度大小v． 
参考答案：1．B【解析】A．送电线圈频率为50Hz，则受电线圈中交流电的频率也为50Hz，A错误；B．根据P=UI解得则送电线圈中的电流为100A，B正确：CD．输送电压与输送功率恒定，则送电线圈中电流恒定，减小送电线圈匝数n1，根据 ，受电线圈电压U2增大，根据 ，电池端的输出电流减小，CD错误。故选B。2．D【解析】AB．设两条吊绳间的张角为θ，每条吊绳的张力大小为F，在竖直方向上根据平衡条件有当θ逐渐增大时，F逐渐增大，故AB错误；C．两吊环对运动员作用力的合力始终与运动员的重力平衡，大小不变，故C错误。D．但随着张角的增加，张力逐渐增大，最终根据平衡条件可得=故选D。3．A【解析】A．由万有引力公式得a与b质量相同，半径近似相等，a与b所受地球引力大小近似相等，A符合题意；B．近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，由可知近地卫星角速度大于a的角速度，故B不符合题意；C．近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，由可知近地卫星向心加速度大小大于a的向心加速度大小，故C不符合题意；D．由可得近地卫星的半径小于同步卫星，则近地卫星的线速度大于同步卫星；同步卫星与地球自转角速度相同，半径大于地球半径，同步卫星线速度大于a的线速度，则近地卫星线速度大于a的线速度，故D不符合题意。故选A。4．D【解析】A．根据左手定则知粒子带正电，粒子、带负电，故A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得粒子的动能由于、、都相同，因此越大，粒子动能越大，由图示可知，的轨道半径最大，则粒子动能最大，故B错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期粒子在磁场中的运动时间由于、、都相同，粒子转过的圆心角最大，则射入磁场时的运动时间最大，故C错误；D．因为的速度最大，由可知的向心力最大，故D正确。故选D。5．C【解析】A．当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，AB围绕转动时的角速度相同，同时由题中可得转动时A的旋转半径小于B的旋转半径，根据，得B的速度比A的大，A错误；B．由向心加速度，可知B的加速度大于A，B错误；C．由图可知绳子拉力因为B的夹角大于A的夹角，所以有C正确；D．如图所示，对座椅进行受力分析可得得因为B的加速度大于A，所以B的夹角大于A的夹角，D错误。故选C。6．B【解析】A．、两点的电场强度大小相同，方向不同，A错误；B．将带负电的试探电荷从点沿直径移到点过程中，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，B正确；C．处固定的带正电的点电荷产生的等势面是以为圆心的球面，不是以圆心为的截面，C错误；D．因为、到O点的距离相等，所以，同理可得，为中点，由于间的场强小于间的场强，由可知间的电势差小于间的电势差，则有可得D错误。故选B。7．A【解析】t时间内通过叶片的风是以叶片为半径，以vt为高的圆柱体的空气，其质量为动能为所以发电的功率为代入数据可得故选A。8．BD【解析】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B正确；C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；D．按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间相同，螺线管中磁通量的变化率相同，根据法拉第电磁感应定律可知，螺线管产生的感应电动势大小相同，故D正确。故选BD。9．BC【解析】ABD．对速降者而言无论是加速下降和减速下降，位移向下而拉力向上，故绳的拉力始终做负功即为除重力以外的其它力做功，则速降者的机械能一直减小，故AD错误，B正确；C．在整个下降过程中，重力做正功，则速降者的重力势能一直减小，故C正确；故选BC。10．ACD【解析】对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图：根据平衡条件，有：，故：同理，有：，由于，故，故A正确；两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故B错误；小球摆动过程机械能守恒，有，解得，由于A球摆到最低点过程，下降的高度较大，故A球的速度较大，故C正确；小球摆动过程机械能守恒，有，故：其中相同，根据数学中的半角公式，得到：其中，相同，故越大越大，动能越大，故一定大于，故D正确．11．（1）匀减速            （2）2k   （每空2分）【解析】(1)由于球下落的位置不变，光电门B的位置不变，因此小球到达B点的速度不变，设球到B点的速度为v B，则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动，则有(2)将整理后可得由图线斜率的绝对值有解得g=2k 12．（1） b    （1分）             （2）如图所示 （2分）（3）右    （1分）（5）4.8~5.2（2分）2.8~3.2（2分）（6）C     （2分）【解析】(1)由于待测电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大量程，所以滑动变阻器采用分压式，更合理的是电路图为图b；(2)滑动变阻器采用分压式，按图(b)连接电路如图所示(3)闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到右端，使通过待测电压表两端的电压为零，保护电路；(5)根据电路结构特点和欧姆定律则有整理可得图线的斜率为则有图线的纵截距为则有(6)由于电阻箱与电压表V l并联，再与电压表V2串联，在电阻箱阻值调小，电压表V l的示数不变的情况下，根据分压原理可知电压表V2的示数增大，滑动变阻器的滑片一定向左移；若先向左移滑动变阻器的滑片，电压表V l的示数会大于0.250V，电压表V l的指针超出量程位置，所以先调小电阻箱阻值，再向左移变阻器滑片，故C正确，A、B、D错误；故选C。 13.（11分）（1）F=1550N；（2）1kg，4kg【解析】解：（1）设礼花弹竖直上抛的初速度（发射过程的末速度）为v，有                 v2=2gh                       （1分）设发射过程火药对礼花弹的作用力为，对发射过程运用动量定理有（F−mg）t=m v                 （2分）得：F=1550N                    （1分）（2）礼花弹在最高的瞬间速度为零，设爆炸时分裂为质量为m1、m2的两块，对应水平速度大小为v1、v2，方向相反，爆炸时水平方向合外力为零，取m1的速度方向为正方向，由动量守恒定律有  m1v1− m2v2=0                 （2分）且有：m1+ m2=m     由平抛运动的规律和落地的距离条件，有                    （1分）                   （1分）设落地时竖直分速度为v y，落地时两块的速度相互垂直，如图所示，有               （1分） 又   v y=gt                        （1分）代入数据解得：对应 （1分）或对应 14.（12分）（1）70N；（2）4.5m/s2【解析】解：（1）设加速阶段轮胎的加速度大小为a1，由运动学方程有 v1= a1t1 ①（2分）设轮胎受到绳子的拉力T与水平方向的夹角为θ，地面支持力为N，摩擦力为f，在竖直方向有  T s i n θ+N=mg ②（2分）在水平方向有  T co s θ－f=ma1 ③（2分）又有 f=μ N ④（1分）由题意得 s i n θ=0.6，c o s θ=0.8 由①～④式及相关数据得  T=70N  （1分） （2）设拖绳脱落后轮胎在地面滑行的加速度大小为a2、位移大小为s，运动员减速运动的加速度大小为a3对轮胎由牛顿第二定律有  μ mg =ma2 ⑤（1分）对轮胎由运动学方程有 v12=2a2s ⑥（1分）对运动员由运动学方程有  v12=2a3(s+s0－L co s θ) ⑦（1分）由⑤~⑦式并代入数据可得  a3=4.5m/s2 （1分）15.（15分）（1）；（2）2g；（3）【解析】解：（1）ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为                     ①（2分）  金属板间产生的场强大小为     ②（2分）ab在Ⅰ磁场区域运动时，带电小球匀速下落，有                      ③（1分）  联立①②③得                 ④（1分）（2）ab在Ⅱ磁场区域运动时，设小球的加速度a，依题意，有                  ⑤（2分）   联立③⑤得                     ⑥（1分）（3）依题意，ab分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁场区域运动时，小球在电场中分别做匀速、匀加速和匀速运动，设发生的位移分别为SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab进入Ⅲ磁场区域时，小球的运动速度为vⅢ．则SⅠ=                  ⑦（1分）          SⅡ=      ⑧（1分）SⅢ=vⅢ                        ⑨（1分）          vⅢ=                 ⑩（1分）  又    SⅠ+SⅡ+SⅢ=3d                 （1分）      联立可得                 （1分）