2022届四省区八校四川省南充高级中学广西南宁市第二中学云南省昆明市第八中学贵州省凯里市第一中学等高三（下）开学考试理综物理试题（解析版）

1、 四省八校2022届高三第二学期模拟考试理科综合（物理学科）一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题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。）1. 根据玻尔原子结构理论，氢原子部分能级的示意图如图所示。用动能为Ek的电子撞击一群处于基态的氢原子，发现能产生6种频率的光子，下列说法正确的是（）A. Ek一定等于12.75eVB. 处于基态的氢原子可能被激发到n5的激发态C. 用这些光子照射逸出功为6.34eV的金属铂，只有部分光子能使金属铂发生光电效应D. 用这些光子照射逸出功为6.34eV

2、的金属铂，逸出光电子的最大初动能可能为12.75eV【答案】C【解析】【详解】AB用动能为Ek的电子撞击一群处于基态的氢原子，发现能产生6种频率的光子，由可知氢原子被激发到n=4的激发态，所以有12.75eVEk13.06eVAB错误；C产生6种频率的光子中，最小能量的光子为E1=0.85eV（1.51）eV=0.66eV最大能量的光子为E2=0.85eV（13.6）eV=12.75eV所以有用这些光子照射逸出功为6.34eV的金属铂，只有部分光子能使金属铂产生光电效应，C正确；D用最大能量为12.75eV的光子照射逸出功为6.34eV的金属铂，逸出光电子的最大初动能可能为6.41eV，D错误

3、。故选C。2. 每逢春节，家家户户都会选择挂灯笼来烘托节日的氛围，就连大街上也随处可见它们的身影。如图，三个灯笼由轻绳连接起来挂在灯柱上，O为结点，轻绳OA、OB、OC长度相等，无风时三根绳拉力分别为FA、FB、FC。其中OB、OC两绳的夹角为，灯笼总质量为3m，重力加速度为g。下列表述正确的是（）A. FB一定等于mgB. FB与Fc合力大小等于3mgC. FA和FB大小不可能相等D. FB与FC是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】AB根据共点力平衡，FB与FC合力的大小应该等于灯笼的总重量3mg，即由于对称性可知可得无论取何值，都有A错误，B正确；C当取120o时，对O点进行受力分析，根

4、据平衡条件和对称性可知，FA和FB大小相等，C错误；D一对平衡力一定是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，而FB与FC方向不相反，因此不是一对平衡力，D错误。故选B。3. 随着2022年北京冬奥会开幕临近，我国北方掀起一股滑雪运动热潮，有一倾角为=37的斜面雪道如图（甲）。假设一爱好者和他的雪橇总质量m=75kg，沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力F与滑雪速度v成正比，比例系数k未知，雪橇与雪道间的动摩擦因数均相同。从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的v-t图像如图（乙）中的曲线AD所示，图中AB是曲线AD在A点坐标为（0、5）的切线，切线上一点B的坐标为（4、15），CD是曲

5、线AD的渐近线。（g取10m/s2，sin370.6，cos370.8）。下列说法正确的是（）A. 开始运动时雪橇的加速度大小为a=3.75m/s2B. 0-4s内雪橇做加速度变小的曲线运动C. 雪橇与雪道间的动摩擦因数未知，无法计算出比例系数为k值D. 比例系数为k=37.5Ns/m【答案】D【解析】【详解】A在图像中，图像的斜率表示加速度，因此开始运动时雪橇的加速度大小为A错误；B0-4s内雪橇做加速度变小的直线运动，B错误；CD根据牛顿第二定律，开始运动时足够长时间后，滑雪爱好者匀速运动代入数据整理得k=37.5Ns/mC错误，D正确。故选D。4. 我国2021年4月29日在海南文昌用长

6、征五号B遥二运载火箭成功将空间站“天和核心舱”送入离地高约450km的预定圆轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开，后续的天舟货运飞船、神舟载人飞船以及“问天”“巡天”实验舱也将相继与核心舱对接，预计到2022年11月正式完成中国空间站的建设。关于火箭发射以及空间站的组合、对接，下列说法正确的是（）A. 火箭发射升空过程中，发动机喷出的燃气推动空气，空气推动火箭上升B. 相同的条件下，火箭发射点选择在海南文昌比四川西昌更能节省燃料C. 飞船要和在轨的“核心舱”对接，通常是将飞船发射到和“核心舱”同一的轨道上，然后使飞船加速实现对接“核心舱”D. 未来在空间站中工作的航天员因为不受地球引力，所以处

7、于完全失重状态【答案】B【解析】【详解】A火箭发射升空过程中，发动机喷出的燃气向后喷出，由牛顿第三定律可知，燃气给火箭向前的反作用力，推动火箭上升，A错误；B因为海南文昌离地球赤道较近，可以借助地球自转速度，又因空间站的运行轨道在海南文昌的上空，所以在相同的条件下，火箭发射点选择在海南文昌比四川西昌更能节省燃料，B正确；C由卫星对接的原理可知，飞船要和在轨的“核心舱”对接，通常是将飞船先发射到较低的轨道，然后追及核心舱，在适当的位置加速做离心运动，实现与核心舱对接，C错误；D未来在空间站中工作的航天员受到地球引力，因为航天员要随空间站一起绕地球做圆周运动，所以处于完全失重状态，D错误。故选B。

8、5. 如图（甲）所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有阻值为R的电阻和理想二极管D（正向电阻为0，反向电阻无穷大）。t0时刻起阻值也为R的导体棒ab在外力作用下向右运动，其速度变化规律如图（乙）所示，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图像可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】由图乙可得速度随时间变化规律的数学表达式为当导体棒向右运动时，由右手定则可知回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管导通，由电磁感应定律，则得金属棒两端电压为 （0t）当导体棒向左运动时，由右手定则

9、可知金属棒a端电势低于b端电势，二极管截止，由电磁感应定律，则得金属棒两端电压为 （tT）由以上分析可知A正确，BCD错误。故选A。6. 如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长为L，质量为m的球从距离弹簧上端h处由静止释放，与轻弹簧作用，球立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上运动。一段时间后，球停止运动，此时，球距离地面为0.5L，弹簧的弹性势能为Ep。重力加速度g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A. 弹簧的劲度系数为B. 球静止处就是下落过程中速度最大处C. 球在运动过程中，球的机械能不守恒，但球与弹簧组成的系统机械能守恒D. 小球第一次下落到最低点时，弹簧的弹性势能小于m

10、g（h）【答案】AD【解析】【详解】A球停止运动时，受力平衡，根据平衡关系和胡克定律得解得C分析得小球开始从高处下落，第一次经过最后的静止位置动能不为零，最后在该位置静止，说明运动过程中有阻力作用，故系统机械能不守恒，C错误；B在运动过程中有阻力作用，运动过程中的平衡位置并不在最后的静止位置，球静止处不是下落过程中速度最大处，B错误；D运动过程中第一次经过最后的静止位置，根据能量守恒有从第一次经过最后的静止位置到第一次的最低点，根据能量守恒有小球第一次下落到最低点时，弹簧的弹性势能为整理得故小球第一次下落到最低点时，弹簧的弹性势能小于mg（h），D正确。故选AD。7. 如图所示为某静电场中x轴

11、上各点电势分布图线为O-P-Q，A、B、C分别为x轴上的三个点，且A为OB的中点。一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正向运动，则下列说法正确的是（）A. 粒子一定带正电B. 粒子运动到坐标轴上A处速度最大C. 粒子从坐标轴上A处运动到C处，粒子电势能增加D. 粒子从A处到B处可能存在与O处到A处相同的加速度【答案】BC【解析】【详解】A由于沿着电场线电势逐渐降低，因此O-A逆着电场线，带电粒子从静止开始，逆着电场线运动，一定带负电荷，A错误；B粒子从O-A做加速运动，从A-C顺着电场线，粒子做减速的运动，因此粒子运动到坐标轴上A处速度最大，B正确；C粒子从坐标轴上A处运

12、动到C处，电场力做负功，电势能增加，C正确；D从O处到A处，粒子做加速运动，加速度沿x正半轴，而从A处到B处，粒子做减速运动，加速度方向沿x负半轴，因此这两段不可能存在相同的加速度，D错误。故选BC。8. 如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形外磁场区域足够大，三角形顶点A处有一质子源，能沿角A的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过AC边，质子比荷为k。下列说法正确的是（）A. 质子的速度可能为2kBLB. 质子的速度可能为C. 质子再次通过A点需要的时间可能是D. 所有质子均能再次通过A

13、点【答案】BC【解析】【详解】AB质子带正电，可能的轨迹如图所示，角A为60，射出方向沿角A的平分线，所以=30=60则轨迹的圆心角为60，半径的可能值为由洛伦兹力提供向心力可得当n=2时故A错误，B正确；C质子运动的周期为可能的轨迹如图所示，则最少时间为半径为L的圆周运动，圆心角则质子再次通过A点需要的时间可能为故C正确；D由质子运动的可能轨迹可知，有的质子不能再次通过A点，故D错误。故选BC二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9第12题为必考题，每个题考生都必须作答。第13题第16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题9. 在物理实验中，某学习小组用如图所示的装置做“研究平抛运动

14、”的实验时，想用平抛运动的规律测量水流的流量（单位时间内水的体积）。该装置用倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。该组同学还利用了实验室里的游标卡尺、刻度尺，重力加速度g取10m/s2。求：（1）实验中A细管的作用是_；（2）需要测量的物理量有_；（3）根据所测量数据的符号写出流量表达式Q_。【答案】 . 保持从喷嘴射出水流速度不变或保持A管口压强等于大气压强 . 喷嘴直径d，喷嘴到水流落地点的水平距离x，喷嘴到地面的竖直高度h . 【解析】【详解】（1）1 实验中A细管的作用是给饮料瓶内输入空气，使饮料瓶内液面压强等于大气压

15、强，从而使喷嘴射出水流速度不变。（2）2为 “研究平抛运动”，所以需要测量的物理量有：喷嘴直径d，喷嘴到水流落地点的水平距离x，喷嘴到地面的竖直高度h。（3）3 射出水流做平抛运动，所以有：在水平方向有在竖直方向有解得流量表达式为 10. （1）小军同学想测量某一未知电阻Rx的阻值，先用欧姆表粗测，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，（指针位置如图中虚线所示），小军同学将倍率换成_（选“1”“100”）并调零后再测，这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_。（2）小军同学想进一步更精确地测其电阻Rx，除待测电阻外，实验室还备有的实验器材如下：A电流表A1（量程100

16、mA，内阻RA110）B电流表A2（量程600mA，内阻约等于1）C电压表V（量程15V，内阻约为15k）D滑动变阻器R1（01，10A）E滑动变阻器R2（020，1A）F定值电阻R3（R320）G定值电阻R4（R450）H电动势为6V的蓄电池EI电键S一个、导线若干根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁_。（3）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式：Rx_；从测量原理看，其测量值与真实值相比_（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

17、【答案】 . . 12.0 . . . 相等【解析】【详解】解：（1）1采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，说明倍率选择的较大，所以应选“1”档位。2测量结果是12.0。（2）3电动势为6V的蓄电池E，电路中的最大电流约为所以电流表应选量程600mA的A2，电压表的量程较大，实验误差较大，所以把量程100mA的电流表A1和定值电阻R4改装成量程为6V的电压表使用，又待测电阻值较小，电流表用外接方式，则有实验电路如图所示。（3）4实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，由上图和欧姆定律可知Rx的测量值表达式5由实验电路图可知，流经电流表A1的电流和Rx的电流都是真实值，

18、所以其测量值与真实值相比是相等的。11. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xOy中，x轴上方有x轴正方向成45的匀强电场，电场强度等于E，x轴下方有垂直向外的匀强磁场。有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从y轴上的P点（0，）由静止开始释放，从x轴上的（，0）点进入匀强磁场，且从x轴的C（，0）点第二次穿过x轴进入电场，不计粒子的重力。求：（1）磁感应强度B；（2）小球第三次经过x轴上的位置坐标。【答案】（1）；（2），0【解析】【详解】（1）电荷量为-q的带电粒子从y轴上的P点由静止开始释放后做匀加速运动，到达x轴A点第一次经x轴，进入磁场后做匀速圆周运动，且从x轴的C点第二次穿过x轴进入

19、电场，最后做类平抛运动，到达x轴的D点，第三次经x轴，如图所示，则有AP=d=由动能定理又R=d=2L解得 （2）由图可知，粒子做类平抛运动，则有x=y小球第三次经过x轴上的位置坐标（，0）12. 如图所示，质量M4kg、半径r0.4m的光滑圆弧形轨道槽D静止放在在足够长的光滑水平面上，圆弧底端与水平面相切，水平面的右边与固定的光滑竖直圆轨道PQ连接，圆轨道最低点P点切线沿水平方向，小球可以从P点进入竖直圆轨道，在槽D和竖直圆轨道之间依次放置B、C小球，其中C球质量m1kg，现让小球A球在圆弧形轨道顶端静止释放，已知A球质量mA4kg，A、B、C碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2。（

20、1）求A球滑到水平面时，速度大小和水平方向位移；（2）要使C球碰后速度最大，则B球质量应为多大；（3）在满足（2）的条件下，要使C球不脱离轨道。则竖直圆轨道的半径R应满足什么条件？【答案】（1），；（2）；（3）或。【解析】【详解】（1）小球在圆弧形轨道运动过程，小球与圆弧形轨道槽组成系统满足机械能守恒和水平方向动量守恒，设A球滑到水平面时的速度为，圆弧形轨道槽D的速度为，则有联立解得设此过程A球在水平方向的位移大小为，圆弧形轨道槽D在水平方向的位移大小为，则有联立解得（2）A球与B球发生弹性碰撞过程，满足动量守恒和机械能守恒，有联立解得碰后B的速度B球与C球发生弹性碰撞过程，满足动量守恒和机

21、械能守恒，有联立解得碰后C的速度由基本不等式可知，当时，C球碰后速度最大，且为；（3）要使C球不脱离轨道，竖直圆轨道的半径R可以大一些，使C球不越过圆心等高处，根据机械能守恒定律且解得竖直圆轨道的半径R也可以小一些，使C球能够经过圆弧最高点，则有解得(二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。物理选修3-313. 下列说法正确的是（）A. 温度相同但质量不同的氢气与氧气，他们的分子平均动能不相等B. 蜻蜓可以停在水面上是因为液体具有表面张力C. 熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时不对外做功，所以系统的熵是不变的D. 冰箱可实现从

22、低温热源处吸热，并在高温热源处放热E. 第二类永动机不可能制成，是因为它违背了热力学第二定律【答案】BDE【解析】【详解】A温度是分子平均动能的标志，只要温度相同，无论是否同种物质，分子的平均动能一定相同，A错误；B蜻蜓可以停在水面上是因为液体具有表面张力，B正确；C熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的，C错误；D冰箱可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热，D正确；E第二类永动机不可能制成，是因为它违背了热力学第二定律，E正确。故选BDE。14. 小军想测量室内外的温差。他将一横截面面积为0.01m2的薄壁导热玻璃管竖直放在室外的支架上，如图所示，玻璃管下端封闭、上端开口，管内用质量为0.01kg的水银柱密封长为10cm的空气柱（视为理想气体），环境的热力学温度为300K。接着，小军把装置移到室内，测得水银柱下降了0.2cm。重力加速度大小为10m/s2，大气压强恒为76cmHg。求：（1）在室外时，管内空气的压强p相当于多少cmHg；（2）室外与室内的温差T。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由于水银柱处于平衡状态可知可得（2）气体发生等圧変化，根据代入数据可得室外与室内的温差15. B超检查是医学上常用的诊断方法，其基