广东省四校2022届高三上学期开学联考物理试题 含答案

广东省2022届高三开学四校联考

物 理

本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项：

1．答题卡前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、考号、座位号等相关信息填写在答题卡指定区域内。

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，再选涂其它答案；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；不准使用铅笔和涂改液．不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。

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．银河系中存在大量的铝同位素

2626260l。26l核衰变的衰变方程为2613l12g1e，

测得l核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )

26A．l核的质量等于g核的质量 26B．l核的中子数大于g核的中子数

2626C．将铝同位素l放置在低温低压的环境中，其半衰期不变

26D．银河系中现有的铝同位素l将在144万年后全部衰变为g

26262．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。运动员在跳台的最外端准备起跳，如图所示，若运动员起跳过程和离开跳台上升的过程均可以看成匀变速运动，则( )

A．运动员受到的重力就是她对跳台的压力

B．运动员对跳台的压力是由于跳台发生形变而产生的 C．运动员离开跳台上升到最高点的过程中处于超重状态

D．运动员起跳过程的平均速度和离开跳台上升过程的平均速度相等

1

3．北京时间2021年6月17日15时54分，神州十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口。己知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约400km、周期约为93min，地球半径为6370km，万有引力常量G6.6710根据这些数据，下列可以大致确定的是( ) A．核心舱所在的轨道平面 B．核心舱的质量 C．地球的平均密度 D．地球的公转角速度

4．质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，重力加速度大小为g，对 该时刻，下列说法正确的是( ) A．秋千对小明的作用力小于mg B．秋千对小明的作用力大于mg C．小明的速度为零，所受合力为零 D．小明的加速度为零，所受合力为零

5．两足够长直导线(PQ、EF)均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，E0与O'Q在一条直线上，PO'与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( ) A． B、0

B．0、2B D．B、B

11m2/kg2C．2B、 2B

6．下面四幅图展示了一些物理学的应用，下列说法正确的是( )

A．甲图，其工作原理是线圈通以变化电流后，在锅体中产生涡流，进而发热工作 B．乙图，它可以指示南北方向，其工作原理是由于“指针”受到重力作用

2

C．丙图，其内部用包含金属丝的织物制成，因为金属丝很坚韧，有利于保护人体 D．丁图，在运输途中为防止指针猛烈偏转而损坏，会将其正负接线柱用导线连接，这

是利用了电磁感应中的电磁驱动现象

7．如图为静电除尘机工作原理示意图，其中“放电极”与静电高压电源的负极相连，“集尘极”与静电高压电源的正极相连。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的，图中虚线为电场线（方向未标）。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则下列说法正确的是( )

A．尘埃带正电

B．图中A点场强大于B点场强 C．图中A点电势高于B点电势 D．尘埃在迁移过程中电势能增加

二、多项选择题（本题共3小题，每题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的

得3分，有选错或不答的得0分）

8．USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电 机，比传统的马达风扇更安静、更省电。目前，USB电风扇已 经成了上班族、学生党的常备利器。关于USB电风扇，以下说 法正确的是( )

A．风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度大小相等 B．风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等

C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总＝UI D．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出机械功率：P出＜UI 9．如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图象，下列说法错误的是( ) A．若y表示位移，则t1时间内甲的位移小于乙的位移 B．若y表示速度，则t1时间内甲的位移小于乙的位移 C．若y表示位移，则t= t1时甲的速度大于乙的速度 D．若y表示速度，则t=t1时甲的速度大于乙的速度

10．寒冷的冬天为清除高压电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：通过降低输电电压 的方式除冰。若正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，输电线损耗功率为P；除冰时，输电线损耗功率需变为100P，则除冰时（设输电功率和输电线电阻不变）( ) A．输电电流为100I C．输电电压为．

B．输电电流为10I D．输电电压为

U 100U 10

3

第二部分 非选择题(54分)

三、实验题：本题共2小题，共16分。

11．（6分）某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照

相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。

完成下列填空：（以下结果均保留2位有效数字）

(1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s；竖直分量大小为 m/s；

(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s2。

12．（10分）己知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧

姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。 (1)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。

(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ.由图(a)求得，此时室温为 ℃（保留2位有效数字）。

(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示。图中，E 为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便

4

触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则图中（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 kΩ（保留2位有效数字）。

四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）一种太空飞船磁聚焦式霍尔推进器，其原理如下：由栅极（金属网）MN、PQ

构成磁感应强度为B1的区域I如图，宇宙中存在的大量等离子体从其下方以恒定速率v1射入，在栅极间形成稳定的电场后，系统自动关闭粒子进入的通道并立即撤去磁场B1；区域II内有磁感应强度为B2（方向如图）的匀强磁场，其右边界是直径为D、与上下极板RC、HK相切的半圆（与下板相切于A）。当区域I中粒子进入的通道关闭后，在A处的放射源向各个方向发射速率相等的氙原子核，氙原子核在区域II中的运动半径与磁场的半圆形边界半径相等，形成宽度为D的平行于RC的氙原子核束，通过栅极网孔进入电场，加速后从PQ喷出，让飞船获得反向推力。忽略飞船的初速度，不计粒子之间相互作用与相对论效应。己知栅极MN和PQ间距为d，氙原子核的质量为m、电荷量为q。求：

(1)在栅极MN、PQ间形成的稳定电场的电场强度E的大小； (2)氙原子核从PQ喷出时速度v2的大小。

5

14．（16分）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，两个大小不计的物块A、B质

量分别为ml=m和m2=5m，A、B与传送带的动摩擦因数分别为12tan和52tan.设物体A与B碰撞时间极短且无能量损失，重力加速度大小为g。

(1)若传送带不动，将物体B无初速放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速释放物体A，它们第一次碰撞前A的速度大小为v0，求A与B第一次碰撞后的速度大小v1A、v1B；

(2)若传送带保持速度v0顺时针运转，如同第(1)问一样无初速释放B和A，它们第一次碰撞前A的速度大小也为v0，求它们第二次碰撞前A的速度大小v2A；

(3)在第(2)问所述情景中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物体A做的功。

15．（12分）

(1)（4分）如图，慢慢向玻璃杯里注水，由于液面的表面张力作用，即使水面稍高出杯口，水仍不会溢出。液体的表面张力使液面具有 （选填“收缩”或“扩张”）的趋势，这是因为液体跟空气接触的表面层里，分子间的距离要比液体内部的大，分子间的相互作用表现为 （选填“引力”或“斥力”）。

(2)（8分）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p0，H＞＞h，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。 ①求进入圆筒内水的高度l；

②保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。

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物理参考答案

第一部分 选择题（共46分）

第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，共18分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

题号 答案 1 C 2 D 3 C 4 A 5 B 6 A 7 B 8 ACD 9 AD 10 BD 第二部分 非选择题（共54分）

三、实验题：本题共2小题，共16分。 11．(6分)(1)1.0，2.0；(2)9.7 （每空2分）

【解答】解：(1)小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知△x=5cm=0.05m，则水平分

速度vx，代入数据得vx1.0m/s， t竖直方向做自由落体运动，可运用匀变速直线运动规律求解，匀变速直线运动中间时刻速度等于全过程平均速度，

若在A点时竖直分速度记为vy，则有hvy2t，

其中h8.6cm11.0cm19.6cm0.196m，解得：vy2.0m/s。 (2)小球在竖直方向做匀加速直线运动，由xat2可知，重力加速度为：

a0.134m0.11m(0.086m0.061m)29.7m/s

(20.05s)212．（10分）(1)如图所示；

（2分。分压、外接各1分）

(2)1.8； （2分） (3)25（或者26）； （2分） (4) R1，1.2 （每空各2分）

【解析】：(1)根据实验要求，同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化，所以测量范围 比较大，所以应该采用滑动变阻器的分压式接法，同时热敏电阻的阻值从几千欧姆降至几百欧姆，由于电压表为理想电压表，无分流作用，应该采用外接法电路，所以组成测量电路图如图所示：

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(2)若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，根据欧姆定律得此时 热敏电阻的阻值为：RU5.531.8101.8k 32.010(3)根据热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知当达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ，对应的温度为25 ℃，四舍五入也可以是26℃；

(4)根据如图(b)所示电路，假设R1是热敏电阻，根据欧姆定律得输出电压为：

UR2由题意知R2为定值电阻，当图中的输出电压达到或超过6.0V时，说明

R1R2环境温度高，便触发报警器报警，那么热敏电阻的阻值会减小，输出电压会变大，从而报警，所以图中R1应该用热敏电阻；

若要求开始报警时环境温度为50℃，通过热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线，可知：

R10.8k，代入数据得：6.0V解得：R21.2k

10VR2

0.2kR2四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）【解答】 解：(1)等离子体由下方进入区域I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当

粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，

设等离子体的电荷量为q，则：qqv11 --------（2分） 解得：v11； --------（1分）

(2)氙原子核在磁场中做匀速圆周运动时设速度为v0，洛伦兹力提供向心力，

2v0由牛顿第二定律得：qv02mr，--------（2分）

1氙原子核做圆周运动的轨道半径：rD，--------（1分）

2q2D解得：v0，--------（1分）

2m氙原子核经过区域I加速后离开PQ的速度大小为v2， 由动能定理得：qd112，--------（2分） mv2mv02228qdm1v1q2D222解得：v2；--------（1分） 24m

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14． (16分【解答】) 解：(1)B与传送带的动摩擦因数为2tan，即mgsinmgcos，

若传送带不动，将物体B无初速放置于传送带上的某点，物块B在传送带上能够静止。A和B碰撞过程中动量守恒，取沿传送带方向向下为正，根据动量守恒定律可得： m1v0= m1v1A+ m1v1B；--------（2分）

1112m1v0m1v1A2 +m1v1B2；--------（2分） 22221联立解得：v1A v0，v1B v0；--------（2分）

33根据能量守恒定律可得：

(2)若传送带保持速度v0顺时针运转，如同第(1)问一样无初速释放B和A，它们第一次碰撞前A的速度大小也为v0，B相对于地面仍静止，A的运动情况不变，它们第一次碰撞后的速度仍为：v1A 21v0，v1B v0； 33第一次碰撞后B沿传送带匀速下滑，A先向上做匀减速运动，后向下做匀加速直线运动，设加速度大小为a，

根据牛顿第二定律可得：m1gsin1m1gcosm1a，--------（1分） 解得：a0.4gsin

设经过时间t二者相遇，根据位移时间关系可得：

12at--------（2分） 2v0解得：t，

0.2gsinv1Bt= v1At它们第二次碰撞前A的速度： v2A= v1A+at -------（1分） v2A=

4v0；-------（1分） 3(3)在第(2)问所述情景中，设第二次碰撞后A和B的速度分别为v′ 2A，v′ 2B， 根据动量守恒定律可得：m1v2A+ m2v1B= m1v′ 2A+ m2v′ 2B；-------（1分）

1111m1v2A2+m2v1B2=m1v′ 2A2+m2v′ 2B2；-------（1分） 222212联立解得：v′ 2A=v0，v′ 2B=v0；

33根据能量守恒定律可得：

设再经过t ′ 时间二者第三次相碰，根据位移时间关系可得： v′ 2Bt′= v′ 2At′+

12at 2 9

解得：tv0，

0.2gsin第一次碰撞后到第三次碰撞前B的位移为：x= v1Bt+ v′ 2Bt′ -------（1分）

2v0x

0.2gsin2v0第一次碰撞后到第三次碰撞前A的位移和B的位移相等，也为x，

0.2gsin故第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物体A做的功：

W1m1gcosx -------（1分）

W3mv0。-------（1分）

15．（4分） (1)收缩，引力。 （每空各2分）

（8分）(2)【解答】解：(i)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有：

2p1V1p0V0 -------（1分） V0hS

V1(hl)S -------（1分）

p1p0g(l)-------（1分）

联立以上各式并考虑到hl，解得：

lgh -------（1分）

p0g(ii)设水全部排出后筒内气体的压强为p2；此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p0时的体积为V3，由玻意耳定律有：

p2V0p0V3 -------（1分）

其中p2p0g-------（1分）

设需压入筒内的气体体积为V，依题意：VV3V0 -------（1分） 联立解得：VgSh -------（1分） p0 10