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1、2022年广东省普通高中学业水平选择性考试5 物理试题本试卷共100分，考试时间75分钟。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.如图是可用来制作豆腐的石磨，木柄A B 静止时，连 接 A B 的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点，F、B 和 F2分别表示三根绳的拉力大小，F|=F2且NAOB=60。下列关系式正确的是（）AA.F=FiB.F=2FC.F=3FiD.F=A/5FI【答案】D【解析】对。点进行受力分析，根据平衡条件有F=2F|Cos芋=小 月,故 D 正确。2.“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒
2、冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍，火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（）A.火星公转的线速度比地球的大B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小【答案】D【解析】根据开普勒第三定律可知捻=%结合题意可知火星公转的半条 崎径比地球的大,根 据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 可 知m a=*=用.,解得a)=yj-,“=器所以火星公转的线速度比地球的小，火星公转的角速度比地球的小，火星公转的加速度比地球的小，故 A、B、C错误，D正确。3 .
3、如图是滑雪道的示意图，可视为质点的运动员从斜坡上的M 点 乂由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在 Q点落地，不 P计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间1 变化的图像是(D.0【答案】C【解析】设N段与水平方向的夹角为仇运动员在段做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有a=g si n。；在水平NP段，运动员做匀速直线运动，“=0；飞入空中做平抛运动时，加速度为g,则 速 度 与 时 间 的 关 系 为 后+(g f)2,v f 图线不可能为直线，故 C正确，A、B、D错误。4 .如图是简化的某种旋转磁极式发电机
4、原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，nin2,二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点0 的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O 点的条形磁铁，绕 O 点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是()A.两线圈产生的电动势的有效值相等B.两线圈产生的交变电流频率相等C.两线圈产生的电动势同时达到最大值D.两电阻消耗的电功率相等【答案】B【解析】在一个周期内穿过两线圈的磁通量的变化周期相同，所以两线圈产生的交变电流频率相等，由于两线圈的匝数不同，则两线圈产生的感应电动势最大值不同，两线圈产生的感应电动势的有效值
5、不同，根据=可知两电阻消耗的电功率不同，故 A、D 错误，B正确；当条形磁铁转动到水平位置时，穿过小线圈的磁通量达到最大值，而穿过“2线圈的磁通量达到最小值，所以两线圈产生的感应电动势不能同时达到最大值，故 C 错误。5.目前科学家已经能够制备出能量量子数n 较大的氢原子，氢原子第n 能级的能量为En=*，其中Ei=-1 3.6 eV,如图是按能量排列的电磁波谱，要使n=2 0 的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被 吸 收 的 光 子 是()红外线 留紫外线：X射线次；：I tsssss*r*10-2 10-1 10 1()io2 IO3能量(eV)A.红外线波段的光子B.可
6、见光波段的光子C.紫外线波段的光子D.X 射线波段的光子【答案】A【解析】氢原子第=2 0 能级的能量为&o=鼻=-0.034 e V,由于”=2 0 的氢原子恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子的能量为E=0.034eV,对比题图可知，被吸收的光子是红外线波段的光子，故 A 正确。6.如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v 从枪口向P 点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力，下列关于子弹的说法正确的是（）A.将击中P 点，t 大于与B.将击中P 点，t 等
7、于C.将击中P 点上方，t 大于D.将击中P 点下方，t 等于与【答案】B【解析】不计空气阻力，子弹做平抛运动，小积木做自由落体运动，所以两者在竖直方向运动情况相同，子弹刚好将击中P 点，在 水 平 方 向 则 有 解 得 故 B 正确。7.如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z 轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域.下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（）zf M li”二-147【解析】质子在磁场沿z轴负向区域内做匀速圆周运动，根据左手定则可知运动平面与
8、O x y平面平行，运动轨迹凹向0），方向；质子在磁场沿z轴正向区域内做匀速圆周运动时，根据左手定则可知运动轨迹凹向O x方 向,故 质 子 运 动 轨 迹 在 平 面 内 的 投 影 先 凹 向 方 向,后凹向。龙方向，运动轨迹在O x z平面内的投影为一条平行于x轴的直线，故A正确，B、C、D错误。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共1 8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.如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M
9、、P在同一等势面上，下列说法正确的有（）A.电子从N到P,电场力做正功B.N点的电势高于P点的电势C.电子从M到N,洛伦兹力不做功D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力【答案】B C【解析】电子从N到P,受到的电场力水平向左，电场力做负功，电势能增大，根 据 稣=一/可知N点的电势高于尸点的电势，故A错误，B正确；电子从M到N,洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，故 C 正确；由于M.P在同一等势面上，所以电子在M、尸两点速度大小相等，都为零，所以电子在M 点和尸点所受的合力均等于电场力，故 D 错误。9.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平M N段以恒定功率200
10、W、速度5 加匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570卬、速度2 mis匀速行驶。已知小车总质量为50 kg,M N=PQ=20 m,PQ段的倾角为30。，重力加速度g 取 10瓶扇，不计空气阻力。下列说法正确的有（）A.从 M 到 N,小车牵引力大小为40 NB.从 M 到 N,小车克服摩擦力做功800 JC.从 P 到 Q,小车重力势能增加M IOJD.从 P 到 Q,小车克服摩擦力做功700J【答案】ABD【解析】小车从M 到 N 匀速行驶，根据P=F y 可 得 牵 引 力 大 小 为 胃N=40 N,故 A 正确；从 M 到 M根据平衡条件可得力=入，根据做功公式可得小车克服摩擦力做功
11、曲=/UMN=8 0 0 J,故 B 正确；从 P 到。，小车重力势能增加A%=，咫xP2sin3（T=5 000J,故 C 错误；从P到Q,根据P=F v可 得 牵 引 力 大 小 为 乎 N=285 N,根据平衡条件可得力+mgsin 30。=尸2，可得及=35 N,则小车克服摩擦力做功畋=力也=700 J,故 D正确。1 0.如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平行于y 轴且通有恒定电流I 的长直导线，P、M 和 N 为地面上的三点，P 点位于导线正上方，M N平行于y 轴，PN平行于x 轴，一闭合的圆形金属线圈，圆 心 在 P 点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中
12、线圈平面始终与地面平行，下列说法正确的有（）A.N 点与M 点的磁感应强度大小相等，方向相同B.线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C.线圈从P 点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D.线圈从P 到 M 过程的感应电动势与从P 到 N 过程的感应电动势相等【答案】AC【解析】由于N 点与M 点到长直导线距离相等，所以N 点与M 点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知N 点与M 点的磁感应强度方向相同，故 A 正确；在尸点位置，穿过线圈的磁通量为零，在 N 位置，穿过线圈的磁通量不为零，沿 PN方向运动，穿过线圈的磁通量发生变化，故 B 错误；线圈从P 点开始竖直向上运动时，穿过线
13、圈的磁通量始终为零，所以线圈中无感应电流，故 C 正确；由于N 点与M 点的磁感应强度大小相等，方向相同,所以线圈从P到 N 过程与从P到 M 过程的磁通量的变化量相同，而 所 用 时 间 加 根 据E=岩 可 知，线圈从P到过程的感应电动势小于从P到 N 过程的感应电动势，故 D 错误。三、非选择题：共 54分。第 1114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.（7 分）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图（）所示的装置，实验过程如下：图(1)让小球从某一高度由静止释放，与水平放
14、置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。(2)用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图S)所示，小球直径d=mm.测量时，应(填或 B ，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，8为“先接通数字计时器，后释放小球”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间h和 t 2。(4)计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失/E=(用字母m、d、t i 和 t 2 表示)。(5)若适当调高光电门的高度，将会(填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。【答案】(2)7.8 8 5 (3)B
15、 -()(5)增大【解析】(2)螺旋测微器读数由固定刻度与旋转刻度两部分组成，小 球 直 径 d =7.5 m m+3 8.5 x 0.0 1 =7.8 8 5 mm.(3)为使数字计时器能正确及时记录时间，应先接通数字计时器，后释放小球。(4)小球向下经过光电门与反弹后向上经过同一位置时的动能之差即为小球与橡胶材料碰撞中损失的机械能，故/E=/md)一年)。(5)若适当调高光电门高度，则小球两次经过光电门，通过的路程更长，因空气阻力引起的误差将增大。1 2.(9分)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：(1)装置
16、安装和电路连接如图3)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B 的导线接入如图S)所示的电路中。图（C）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，断开开关S 2,闭合开关S”调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U和 I。闭合S 2,电 压 表 的 示 数（填“变大”或“变小”），调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数L,则此时导电绳的电阻Rx=（用 L、L和 U表示）。断开S i，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤和
17、。该电压表内阻对导电绳电阻的测量值_（填“有”或“无”）影响。（4）图（c）是根据部分实验数据描绘的R x-L 图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻的R x 为 1.3 3 4。，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为c m,即为机械厝弯曲后的长度。【答案】（2）变小 丁“丁 无 5 1.8 011【解析】（2）闭合开关S 2,总电阻减小，总电流增大，电源的内电压与滑动变阻器R两端的电压增大，所以电压表的示数变小；通过导电绳的电流为L-L，根据欧姆定律可得导电绳的电阻RX=1。闭合开关S 2 前，电流表的示数L为通过定值电阻的电流与通过电压表的电流之和，闭合开
18、关 S 2 后，电流表的示数1 2 为通过定值电阻的电流、通过导电绳的电流与通过电压表的电流之和，而电压表的示数等于导电绳两端的电压，所以该电压表内阻对导电绳电阻的测量值无影响。(4)由题图(c)可知，当测得导电绳的电阻R x 为 1.3 3 A Q 时，由图线可读出导电绳拉伸后的长度为 L=5 1.8 0c m。1 3.(1 1 分)某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度V。为10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f 为 1 M 滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一
19、起竖直向上运动。已知滑块的质量m=0.2 k g,滑杆的质量M=0.6 版，A、B间的距离1 =1.2”，重力加速度g取 1 0根/S 2,不计空气阻力。求：(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N,和 N2；(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v；(3)滑杆向上运动的最大高度h。【答案】(1)8 N 5 N(2)8 mis(3)0.2 m【解析】(1)滑块静止时，由整体法可知桌面对滑杆的支持力大小为N i=(m +M)g=8 N,滑块向上滑动时，滑块对滑杆的摩擦力P=f=l N,方向竖直向上，对滑杆受力分析可得N 2+F=M g,解得N 2=5 N。(2)滑块向上滑动时，根据
20、牛顿第二定律有m g+f=m a,滑块由A 到 B 过程，根据运动学规律有v2-v02=-2a l,联立解得v =8 m/s(3)滑块与滑杆碰撞，根据动量守恒定律可得m v =(M+m)v,v 2之后滑块与滑杆一起向上做竖直上抛运动，滑杆向上运动的最大高度为h=0.2 m.14.(15 分)密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了 19 23年的诺贝尔奖。图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相 距 为 d的足够大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴带上了电荷。有两个质量均为m o、位于同一竖直线上的球形小油滴A 和 B,在时
21、间t 内都匀速下落了距离 h”此时给两极板加上电压U(上极板接正极)，A 继续以原速度下落，B 经过一段时间后向上匀速运动。B 在匀速运动时间t 内上升了距离h 2(h 2#l|),随后与A 合并，形成一个球形新油滴,继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力大小为f=k m 错误!v,其 中 k为比例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率。不计空气浮力，重力加速度为g。求：(1)比例系数k :(2)油滴A、B 的带电荷量和电性；B 上升距离h 2电势能的变化量；(3)新油滴匀速运动速度的大小和方向。小孔+d,U A B2m m gt【答案】(1)F (2)A不 带 电B带负电，电荷
22、量为(h i +h z)m ogdm ogh z (h 1+h 2)h i Uh i(3)见解析【解析】(1)小油滴A和B匀速下落时有vi-p由题意,有 m og=k-m j o-v i，2m q ogt解得 k=-i；-。h j两极板加上电压后A仍匀速下落，根据受力平衡可知，A不受电场力，故A不带电，B经过一段时间后向上匀速运动，根据平衡条件可知B带负电，B匀速上升时，有V 2=中,假设油滴B带电荷量为一q,对B受力分析，有,1 Um og 十 k m oV 2=q石，解得q=切+需mgd,故油滴B带电荷量为一(+需mogd,B上升距离h 2,电场力做功W=q -h2=m()gh 2，+h2
23、),故B上升距离h2电势能变化量为/%=-W=m()g h 2 1+h2)0若新油滴向上匀速运动，设速度大小为V,则有2 m o g+k(2 m o)|v=q?解得V=包二为，若新油滴向下匀速运动，设速度大小为V，则有2 m o g=k(2 m o)|v+q*解得v=如二庄，眄故当h 2 h i时，新油滴匀速运动速度的大小为包二方向向上;第t当h 2 Vh i时，新油滴匀速运动速度的大小为右二也，方向向下。（二）选考题：共 1 2 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。1 5.选修 33（1 2 分）（6 分）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，
24、这个过程（填是 或不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量（填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。（2）（6分）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将80 mL水装入容积为380 mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为2 30 加 3 将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变，大气压强p o 取 l.O x l O5 P a,重力加速度g取 1 0 加 2,水的密度p取 l.O x l O3 k g/m求水底的压强P和水的深度h o-下潜后液面下潜前液面【答案】（1）不是 大于
25、（2）2.0 x l 05 Pa l O f f l【解析】（1）自发状态下热量只能从高温物体传递到低温物体，故空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程不是自发过程；空调消耗电能的过程中产生热量，故空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量。（2）对瓶内气体始末状态进行分析，初状态有 p i =p o=1.0 x 1 0 5 pa,Vi=380 /n L-80 mL=300 mL,末状态有 V2=380 OTL-230 1 5 0 mL,温度恒定，根据玻意耳定律有p i W=p V2,解得 p=2.0 x l（）5 p a,根据 p p0=p g h 得 h=2P g代入
26、数据解得h=1 0 m。1 6.选修 34（1 2 分）（1）（6分）如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上激发了一列简谐波。从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳 上 M 处的质点将运动至_ _ _ _ _ _ _（填“N”“P 或Q”）处。加快抖动，波的频率增大，波速（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）（6分）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示 一激光器从罐体底部P 点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心0点。当光束与竖直方向成4 5。角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度V。【答案】P不 变（2 胞冬【解析】（1）图示时刻，M 处的质点位于波峰，经过半个周期该质点将运动到波谷P 处。波速由介质决定，故加快抖动，波的频率增大，但波速不变。（2）由题知，光发生全反射的临界角为4 5。，根据s i”C=：得折射率n=1=啦，激光在液体中的传播速度V号当C。