物理-2022年秋季高三开学摸底考试卷03广东专用（解析版）

2023届高三秋季开学摸底考试卷（03）

（新高考广东专用）

（考试时间：75分钟试卷满分：100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.在物理学的发展过程中，有众多的科学家做出了突出的贡献。下列关于科学家及其成就

的描述符合历史事实的是（）

A.伽利略在研究自由落体运动时引入了理想斜面实验，这是一个“头脑中”的实验

B.安培首先发现了电流的磁效应，并对电流磁场方向进行了准确描述

C.汤姆孙通过大量的实验研究，首次建立了原子的核式结构模型

D.牛顿发现了万有引力定律，但未能测出引力常量

【答案】D

【详解】

A.伽利略研究自由落体运动时进行的是真实的实验，取得了详实数据才得出运动规律，A

错误；

B.奥斯特首先发现电流磁效应，首次建立了电和磁的联系，B错误；

C.卢瑟福通过a粒子散射实验建立原子的核式结构模型，C错误；

D.引力常量的测定是牛顿发现万有引力一百年之后，由卡文迪许测定的，D正确。

故选D。

2.甲物体做直线运动的x-r图像如图甲所示，乙物体做直线运动的v-r图像如图乙所示。关

于甲乙两物体在前8s内的运动，下列说法正确的是（）

A.0-6s内甲的位移等于乙的位移

B.0-6s内甲的平均速度等于乙的平均速度

C.前4s内甲的加速度等于乙的加速度

D.甲在4s末改变运动方向，乙在6s末改变运动方向

【答案】D

【详解】

AB.由图像得0-6s内甲的位移为零，乙的位移为

x=-x6x4m=12m

2

—x

且由u=一知0・6s内

t

u甲=0

_12,

u乙=一m/zs=2m/s

6

故AB错误；

C.由图像知前4s内甲做匀速直线运动，故前4s内甲的加速度为零，前4s内乙的加速度为

a=—=lm/s2

△t

故C错误；

D.因为x-f图像的斜率表示速度，y-r图像的纵轴表示速度，所以由图可得甲在4s末改变

运动方向，乙在6s末改变运动方向，故D正确。

故选D。

3.用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表

G的读数为0.2mA,移动变阻器的滑片C,当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读

数为0.则（）

A.光电管阴极的逸出功为1.8eV

B.开关S断开后，没有电流流过电流表G

C.光电子的最大初动能为1.8eV

D.改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

【答案】A

【详解】

AC.由题图可知，光电管两端所加的电压为反向电压，由电压表的示数大于或等于0.7V

时，电流表示数为0,可知光电子的最大初动能为0.7eV,根据光电效应方程

Ek=hv-Wo

可得

廊=1.8eV

故A正确，C错误；

B.开关S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子

逸出，则有电流流过电流表，故B错误；

D.改用能量为1.5eV的光子照射，由于光子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光

电流，故D错误。

故选C。

4.如图所示竖直U形光滑轨道宽L=0.8m置于垂直纸面向外的匀强磁场8中，磁感应强度

B=5T。质量为m=0.8kg,电阻为尸2c的导体棒面与U形轨道接触良好，恰好可以匀速下

滑，其中R=8C,g取lOm/s?。下面说法正确的是（）

A.出?中的电流方向为。向6

B.通过R电流大小为2A

C.必两端的电压为4V

D.•运动的速度为lm/s

【答案】B

【详解】

A.根据右手定则，,活中的电流方向为人向a,故A错误;

B.根据平衡条件

B1L=mg

通过R电流大小为

T=2^2A=2A

BL5x0.8

故B正确；

C.M两端的电压为

U=/R=16V

故c错误；

D.电动势

E=/(r+R)=20V

又

E=BLv

解得，必运动的速度为

v=5m/s

故D错误。

故选B。

5.如图所示，在等边三角形三个顶点A、B、C处，分别固定三个点电荷，电荷量分别为+4、

+4、-4。过点C作AB边的垂线，垂足为0,过点A作BC边的垂线，垂足为尸，两垂线

交于M点。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是()

A.将一个正电荷从。点移到M点电势能变大

B.。点电势低于P点电势

C.M点电势低于P点电势

D.P点场强大小大于0点场强大小

【答案】D

【详解】

A.线上的电场可以看作A与8两等量同号电荷产生的中垂线上沿0M指向M的场强,

与C处负点电荷产生的沿0M指向M的场强的矢量和，0M线上的电场沿0M指向故

将一个正电荷从0点移到M点电场力做正功，电势能减小，故A错误；

BC.线上的电场为B与C两等量异号电荷的中垂线上的电场，与A处正点电荷产生的

电场的矢量和，故MP线上电势从M到P点电势降低，%>为,而0M线上的电场沿0M

指向M,故从。到M点电势降低，（Po><PM，所以外>%>%，故BC错误；

D.P点场强等于8与C两等量异号电荷在中点的场强与A处正点电荷在P点产生的场强的

矢量合，而。点场强等于C处点电荷在。点产生的场强，故尸点的场强大小一定大于。点

的场强大小，故D正确。

故选Do

6.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电阻R=10Q,LuL2为规格相同的两只

小灯泡。原线圈接一个经双可控硅调节后的电压U,U随时间，的变化规律如图乙所示，正

弦交流电的每一个二分之一周期中，前四分之一周期电压被截去。现将8、S2、S3闭合，

此时L2正常发光。下列说法错误的是（）

图甲图乙

A.输入电压U的有效值为10VB.R消耗的电功率为10W

C.只断开S3后，L2能正常发光D.只断开S2后，原线圈的输入功率减小

【答案】B

【详解】

A.令输入电压的有效值为U/,根据正弦式交流电的有效值与有效值的定义

解得

q=iov

故A正确：

B.根据理想变压器的电压匝数关系

5=4

解得副线圈两端电压

U,=卫4=lxlOV=5V

勺2

则式消耗的电功率为

P=@=2.5W

R

故B错误；

C.只断开S3后，L2电压不受影响，L2正常发光，故C正确;

D.只断开S2后，负载电阻变大，输出电压不变，根据

2*

输出功率减小，则输入功率也减小，故D正确。

故选Bo

7.三个重力均为10N的相同木块a,b,c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p,q用

细线连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用

水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。该过程p弹簧的左

端向左移动的距离是（）

A.4cm

B.6cm

C.8cm

D.10cm

【答案】C

【详解】

原来q弹簧压缩

X[=—=2cm

1k

当c木块刚好离开水平地面时,Q弹簧伸长量

X,=—=2cm

-k

弹簧P的伸长量

2mg

x.=--=4cm

k

P弹簧的左端向左移动的距离

X=X]+X?+X3=8cm,

选项C正确。

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。

8.一静止的铝原子核:;A1俘获一速度为1.0x107mzs的质子:H后，变为处于激发态的硅原子

核::Si。下列说法正确的是（）

A.核反应过程中系统动量不守恒

B.核反应方程为;H+；；

C.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和

D.硅原子核速度的数量级105向5,方向与质子初速度方向一致

【答案】BD

【详解】

A.核反应过程中系统动量守恒，能量也守恒，故A错误；

B.由质量数守恒和电荷数守恒可以知道，核反应方程

故B正确；

C.核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故

C错误：

D.根据动量守恒，有

mv0=(m+27m)v

计算得出

v=3.57xlOsm/s

故硅原子核速度的数量级105m/s,方向与质子初速度方向一致，故D正确。

故选BD。

9.某同学站在力的传感器上连续完成多次下蹲起立。某时刻作为计时起点，传感器与计算机

连接，经计算机处理后得到力的传感器示数尸随时间f变化的情况，如图所示。已知该同学

质量机=60kg,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是()

A.。〜4s完成了一次下蹲过程

B.0〜8s该同学向下的最大加速度约为4.7m/s2

C.0〜8s该同学向上的最大加速度约为5.3m/s2

D.1.8s该同学向下速度达到最大

【答案】AC

【详解】

A.人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，有*，〃g=600N,到达一

个最大速度后再减速下降超重，有Q，"g=60()N,故0〜4s完成了一次下蹲过程，故A正确:

BD.由图像知，在1.8s时F最小，该同学向下的加速度最大，还在向下加速，由

Mg-

对应图像有工而=280N，代入解得

2

am=5.3m/s

故BD错误；

C.0〜8s内当尸最大时，该同学向上的加速度最大，由

FmM.-mg=rnam

对应图像有外,x=920N,代入解得

2

am=5.3m/s

故C正确；

故选AC。

10.如图所示为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道I上运动，卫星在椭圆

轨道I的近地点A的加速度为旬，线速度为%,4点到地心的距离为R,远地点8到地心的

距离为3R,卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道H,卫星质量为〃L则下列判断正

确的是()

轨道.n

/'轨道1二二

A.卫星在轨道n上运行的加速度大小为:小

B.卫星在轨道n上运行的线速度大小为叵E

3

c.卫星在轨道n上运行周期为在轨道I上运行周期的3百倍

D.卫星从轨道I变轨到轨道I［发动机需要做的功为丝史-皿

618

【答案】BD

【详解】

A.设卫星在轨道II上的加速度为4,线速度为匕，由丝丝=府得

r

R21

“小而严F。

故A错误；

B.设卫星在轨道n上的线速度为匕，由

3R

解得

匕=内=一一

故B正确;

C.由开普勒第三定律有

以（37?尸

不一（2.）3

解得

7；_3A/6

故C错误；

D.设卫星在椭圆轨道远地点的速度为乙则

%R=vx3R

解得

1

F

卫星从轨道I变轨到轨道n发动机需要做的功为

112ma（）R

W=2-mvtmv=----------------

212618

故D正确。

故选BD»

三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题

为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共42分。

11.（8分）某兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为2mA、内阻约为100。）的内阻。实

验室中可供选择的器材有：

电流表Ai：量程为6mA,内阻约为200C；

电流表A2：量程为0.6A,内阻约为0.1C；

定值电阻R/：阻值为10Q：

定值电阻&：阻值为600；

滑动变阻器R3：最大电阻20C,额定电流1.5A；

直流电源：电动势1.5V,内阻0.5Q；

开关，导线若干。

（1）为了精确测量电流表G的内阻，应选择的电流表为、定值电阻为一；（填写

器材的符号）

（2）在方框中画出实验电路图；（）

（3）按照电路进行实验，测得电流表A的示数为//,电流表G的示数为12,则电流表G的

内阻的表达式为寸。

【答案】Ai（1.5分）&（1.5分）

分）

【解析】

【详解】

（1）电流表G的量程为2mA,电流表应选择量程与其最接近的Ai。

由于实验中未提供电压表，则需要在G两端并联定值电阻从而间接获取电压信息，当G满

偏时，为了使Ai不超过量程，通过定值电阻的电流需满足

/<4mA

则定值电阻的阻值需满足

认

R=>50Q

所以定值电阻应选择/?2。

（2）由于电流表Ai的内阻约200C,且G和&的并联等效电阻约为37.5。，二者之和相对

滑动变阻器的最大阻值而言较大，所以为了便于控制，滑动变阻器应采用分压式接法，如图

所示。

（3）根据欧姆定律可得

12.（9分）某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证犯、叫组成的系统机械能守恒。性从

一定高度由静止开始下落，町上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，

即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：。是打下的第一个点，

打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间

还有4个点（图中未标出）。各计数点到。点的距离已在图中标出。已知见=100g、〃4=200g

（重力加速度g取lOm/s2,计算结果均保留:住个数）

（1）关于上述实验，下列说法中正确的是

A.重物最好选择密度较大的物块

B.重物的质量可以不测量

C.实验中应先释放纸带，后接通电源

D.可以利用公式丫=历来求解瞬时速度

（2）在纸带上打下计数点B时的速度□=m/s；

（3）在打计数点。至8过程中系统动能的增加量AEk=J,系统重力势能的减少量

A£p=J,实验结果显示略大于A4,那么造成这一现象的主要原因是。

（4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出吗获得的速度v的平方随下落

的高度h的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度g=m/s2«

^（mVs2）

3.26-----21

o—o3o—>A（m）

图丙

【答案】A（1.分）2,0（1分）0.6（1.5分）0.7（1.5分）纸带与打

点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失（1分）9.8（3分）

【详解】

（1）

A.为减小实验误差，重物最好选择密度较大的物块，以减小空气阻力，故A正确；

B.因为实验需要计算系统重:力势能减少量

△Ep=

和系统动能增加量

阳=；（町+?川2

需要验证两者是否相等，两式子不能把质量消除，所以需要测量重物的质量，故B错误:

C.实验中应先接通电源，后释放纸带，故c错误；

D.本实验是验证机械能守恒的实验，若利用公式v=历来求解瞬时速度，则需要满足机

械能守恒的条件下才可以使用，故与本实验矛盾，故D错误。

故选Ao

（2）在纸带上打下计数点8时的速度

（0.8750-0.4652）,…，

v=-^-=---------------------m/s»2.0m/s

2T0.2

（3）在打计数点。至8过程中系统动能的增加量为

1,1,

22

A£k=—(?«1+/n2)v=—X0.3X2.0J=0.6J

系统重力势能的减少量

AEp=(nt,-町)ghti=0.1x10x0.65J®0.7J

实验结果显示AEp略大于八线，原因是纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械

能损失;

（4）由关系式

；+m-,)1/=(m2-mjgh

可得

~2(色卜

mx+nu.

由图像可知

2(m2-n\)g_3.26

mx+m20.5

解得

g»9.8m/s2

13.（10分）如图所示，某一足够长的水平传送带A、B以速率斗=2m/s沿顺时针方向匀速

转动，一个质量为〃，=1kg的煤块从光滑曲面上高为〃=0.8m处由静止释放，煤块经过曲面

和传送带连接处时无能量损失。煤块和传送带之间的动摩擦因数〃=04,g取。求：

(1)煤块第一次到达曲面底端时的速度大小；

(2)煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度L.

【答案】(1)4m/s；(2)4.5m

【详解】

(1)由动能定理

〃12

mgH=-mv0-

解得

%=4m/s

(2)煤块在传送带上相对传送带运动时的加速度大小

2

a=ffl.=4m/s

m

向左运动到最大位移过程

x.=—=2m

12a

用时

r^

1=a=ls

留下的痕迹长度

。%+卬］=4m

向右加速到匕=2m/s过程，向右的位移

x,=—=0.5m

-2a

=—=0.5s

a

相对传送带向左运动的距离（即此过程留下的痕迹长度）

L2-怔=0.5m

此后物块与传送带相对静止直到返回曲面，故煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送

带上留下的痕迹长度

L=L]+L,=4.5m

14.（15分）如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板

之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,

从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v。、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至

U,墨滴在电场区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最后垂

直打在下板的M点。

3

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

（2）求磁感应强度B的值；

（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板M点,

应将磁感应强度调至B',则B'的大小为多少？

【答案】（1）负电荷嘤（2）逑（3）理

Uga5oa

【详解】

解析：(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动,有

qr,ng

U

由于电场方向向下，电荷所受电场力向上,可知墨滴带负电荷。

(2)墨滴垂直进入电磁场共存区域，重力与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周

运动,有

qv°B=i啜,

n

考虑墨滴进入磁场和卜板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径

(3)根据题设,墨滴运动轨迹如图,

设圆周运动半径为R',有

qv0B'=m^r

由图示可得

Rz2=d2+(Rz-J

联立解得

（-）选考题：共12分，请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所

做的第一题计分。

15.（1）（6分）如图所示，甲分子固定在坐标原点0,乙分子沿x轴运动，两分子间的分

子势能月,与分子间距离的关系如图所示。图中分子势能的最小值为-E。。乙分子在尸点

（n=々）时，甲、乙分子间的引力（填“大于”、“小于”或“等于"）斥力；当乙分子

从。点（》=玉）运动到尸点（x=z）的过程中，分子力对乙做（填“正功”、“负功”

或“不做功”）

（2）（6分）如图所示，一直立的汽缸用一质量为，"的活塞封闭一定量的理想气体，活塞

横截面积为S,到缸底的距离为，，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开

H

固定螺栓K,活塞下落，经过一段时间后，活塞停在B点，AB=—.已知大气压强为po,

重力加速度为g,环境温度保持不变。求下落前，缸内封闭气体的压强p/及整个过程中通过

缸壁传递的热量。。

【答案】（1）等于正功（2）；死+黑放出的热量为四罕出

【详解】

（1）乙分子在P点（x=w）时，分子势能最小，则所受分子力合力为零，分子间引力等于

分子间斥力；乙分子从。点运动到P点过程中，分子势能减小，分子力作正功。

（2）活塞停在8点时，根据平衡条件可得封闭气体的压强为

封闭气体经历等温变化，根据玻意耳定律有

HS

P\HS=Pi-

解得

D=区工+整

'22P。2s

由于气体的温度不变，则内能的变化量为零，根据热力学第一定律可知气体对外界放出的热

量等于外界对气体做功，即