广东省2022届普通高中物理学业水平选择性模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-05-11 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物块。在t=0时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力F，作用1s后撤去F，此后木板运动的v—t图像如图乙。物块和木板的质量均为1kg，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m／s² ，下列说法正确的是（）

A、拉力F的大小为24N B、物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为 $μ = 0.4$ C、物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为3m D、t=2s时刻，物块的速度减为0

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2. 如图所示， $A$ 、B、C三个物体放在水平旋转圆台上，用细线连接并固定在转轴上。已知物体与圆台间的动摩擦因数均为 $μ$ ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；细线能承受的最大拉力为 $\frac{1}{2} μ m g$ ， $A$ 的质量为 $2 m$ ， B、C的质量均为 $m$ ， $A$ 、B离轴的距离为 $R$ ， C离轴的距离为 $2 R$ ，重力加速度取 $g$ ，当慢慢增加圆台转速，最先滑动的是（）

A、A B、B C、C D、三个物体同时滑动

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3. 电场分选是在高压电场中利用入选物料之间的电性差异进行分选的方法。如图所示为两类粒子组成的混合物从漏斗漏出后经过起电区（未画出），然后沿分选电场的中线进入分选电场，起电区高度很小可以忽略不计，粒子起电后进入分选场时的速度可认为是0，已知两类粒子的质量和起电后的电荷量分别为 $m$ 、 $- q$ 和 $2 m$ 、 $+ q$ ，分选电场两极板的长度均为H，两极板的下端距地面的距离均为3H，重力加速度为g，调整两极板间电压的大小让质量为m的粒子刚好打不到极板上，不计空气阻力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（）

A、带正电的粒子先落地 B、正、负两种粒子离开电场时的侧移量之比为1：4 C、正、负两种粒子落地点到O点的水平距离之比为1：3 D、若两种粒子落地时的动能相等，则两极板间的电压 $U = \frac{16 m g H}{q}$

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4. 如图所示，质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上，其右端固定一轻质刚性竖直挡板，能承受的最大压力为4N，质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触，已知M、m间动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止，某时刻开始M受水平向左的拉力F作用，F与M的位移x的关系式为 $F = 3 + 0.5 x$ （其中，F的单位为N，x的单位为m），重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列表述正确的是（）

A、m的最大加速度为 $4 m / s^{2}$ B、m的最大加速度为 $5 m / s^{2}$ C、竖直挡板对m做的功最多为48J D、当M运动位移为24m过程中，木板对物块的冲量大小为 $12 N \cdot s$

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5. 如图1所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨上端接入阻值为R的电阻，其他部分电阻不计，导轨处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、有效电阻为r的金属棒MN从导轨上某一位置由静止释放，下滑过程中始终与导轨垂直且保持良好接触。从金属棒由静止释放开始计时，关于图2中甲、乙、丙、丁四个图像的说法正确的是（）

A、甲图可以用来描述金属棒MN的速度大小变化 B、乙图可以用来描述重力的功率变化 C、两图可以用来描述金属棒MN的位移大小变化 D、丁图可以用来描述金属棒MN的加速度大小变化

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6. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核( $X_{Z}^{A}$ )发生了一次α衰变．放射出的α粒子( $_{2}^{4} H e$ )在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法不正确的是（）

A、发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B、新核Y在磁场中圆周运动的半径为R_Y= $\frac{2}{Z - 2} R$ C、α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I= $\frac{B q^{2}}{2 π m}$ D、若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 $Δ m = \frac{A (B q R)^{2}}{2 m (A - 4) c^{2}}$

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7. 如图甲所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为0.4，与地面间的最大静摩擦力为9N。t=0时刻起，物体受到一个水平向右的力F作用，其大小随时间变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s² ，则（）

A、t=0到t=4s时间内摩擦力的冲量为零 B、t=4s时物体开始运动 C、t=6s时物体的速度大小为 $\frac{11}{8} m / s$ D、t=11s时物体恰好停止运动

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二、多选题

8. 如图所示，一小球塞在一个竖直圆管中，现要用如下方法将小球取出：将圆管由距地面为h处静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，运动过程中，圆管始终保持竖直，已知圆管质量M与小球质量m之比4：1，小球与圆管之间的滑动摩擦力大小为2mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A、圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为 $\frac{3}{2}$ g与g B、圆管第一次与地面碰撞后，圆管与球在空中相对静止之前，圆管与球各自的加速度大小为 $\frac{1}{2}$ g与3g C、圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为 $\frac{136}{125}$ h D、圆管第二次落地弹起到第三次落地之前的过程中，球恰好没有从圆管中滑出，则圆管长至少为 $\frac{336}{125}$ h

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9. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球静止在M点。现给小球一垂直于OM的初速度v₀ ，使其在竖直平面内绕O点恰好做完整的圆周运动，AB为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为 $\frac{\sqrt{3} m g}{q}$ ，重力加速度为g。当小球第二次运动到B点时细线突然断裂，则下列说法正确的是（）

A、小球做完整的圆周运动时，动能的最小值为 $m g L$ B、细线断裂后，小球动能的最小值为 $\frac{1}{2} m g L$ C、从细线断裂到小球的动能与B点动能相等的过程中，电势能增加了 $m g L$ D、从细线断裂到小球的电势能与B点电势能相等的过程中，重力势能减少了 $\frac{8}{3} m g L$

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10. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为m的小车，小车的半径 $R = 0.7 m$ 四分之一光滑圆弧轨道在最低点与水平轨道相切于A点。在水平轨道的右端固定一个轻弹簧，弹簧处于自然长度时左端位于水平轨道的B点正上方，B点右侧轨道光滑，A，B的距离为 $L = 2.5 m$ ，一个质量也为m的可视为质点的小物块从圆弧轨道最高点以 $v_{0} = 6 m / s$ 的速度开始滑下，则在以后的运动过程中（重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计。）（）

A、若A，B间的轨道也光滑，小车的最大速度为 $5 m / s$ B、若A，B间的轨道也光滑，物块运动到最高点时到水平轨道的距离为1.8m C、若物块与A，B间轨道的动摩擦因数为0.5，弹簧的最大弹性势能等于因摩擦产生的总热量 D、若物块与A，B间轨道的动摩擦因数为0.5，小车运动的总位移大小为0.35m

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三、实验题

11. 如图所示是可用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计，粗略测量运动物体的加速度。在轻杆上端装上转轴，固定于竖直纸板上的O点，轻杆下端固定一小球，杆可在竖直平面内自由转动。将此装置固定于运动物体上，当物体向右加速（减速）运动时，杆便向左（向右）摆动。为了制作加速度计的刻度盘，同学们进行了如下操作：

(1)、让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带，在纸带上取7个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s。
根据数据求出重力加速度g=m/s²（保留三位有效数字）。

(2)、测量当地重力加速度后还应测量的物理量是____（填入所选物理量前的字母）

A、小球的质量m B、轻杆的长度L C、小球的直径d D、轻杆与竖直方向的夹角θ

(3)、写出加速度与被测物理量之间的关系式（用被测物理量的字母表示）。

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12. 某同学想验证竖直面内物块做圆周运动向心力变化的规律，使用某一竖直面内的圆周轨道，轨道圆心为O，半径 $R = 3 m$ ，分别在距离最低点A高度为0、h、2h、3h、4h、5h、6h处固定有压力传感器，其装置如图甲所示。
⑴选择比较光滑的竖直轨道，以保证小球在运动过程中机械能变化可以忽略；
⑵使一质量为m的小球从A点以速度 $v_{0}$ 开始沿内轨道向右运动，记录小球在各位置对轨道的压力F与高度H的对应数值，并在 $F - H$ 坐标系中描点连线得到如图乙所示的图象；
⑶若物块在初始位置对轨道压力大小为 $F_{0}$ ，则F与H的函数关系可表示为（用m、g、R、H、 $F_{0}$ 、F表示），若已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则结合图乙可知小球质量 $m =$ $k g$ ，小球经过最低点A时的初速度 $v_{0} =$ m/s（可以用根式表示）。

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13. 实验室有一个灵敏电流计G，内阻R_g=500Ω，表头的满偏电流I_g=0.5mA，现因实验需要进行如下改装。

(1)、要将此灵敏电流计改装成量程为3V的电压表，需要串联一个电阻R=Ω；

(2)、按照上图改成多用电表，已知电动势E₁=E₂=1.5V，内阻均为r=5Ω ，当选择开关S接A，B、c、d时表示可以测电流和测电阻，其中电流的两个档位为“5mA”、“20mA”，测电阻的两个倍率分别为“×1”和“×10”，将选择开关置于a测量某电阻R'时，若通过灵敏电流计G的电流为0.3mA，则所测电阻阻值为R'=Ω；

(3)、多用电表使用时间久了，电池的电动势会变小为 $E' = 1.35 V$ ，内阻变大为r'=20Ω，某次开关接d时测得一电阻的读数为200Ω，则该电阻实际的阻值为 Ω；

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14. 某同学用图示装置做“验证动量守恒定律”实验，先将小球a从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，取平均落点为B，再把同样大小的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端处，让球a仍从原释放点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球均向前运动，分别落在记录纸的不同位置，重复10次，取平均落点为A、C。

(1)、本实验不需测量的物理量是____（填字母序号）。

A、小球A，B的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ B、斜槽轨道末端到水平地面的高度H C、球a的释放点与斜槽轨道末端的高度差h D、小球A，B离开斜槽轨道后做平抛运动的时间t

(2)、下列情况会产生实验误差或不符合实验要求的有____（填字母序号）。

A、小球在斜槽上运动时有摩擦 B、多次实验时，a球没有从同一位置释放 C、a球质量小于b球质量 D、小球弹性不好，发生的不是弹性碰撞

(3)、经测量， $m_{1} = 40.0 g$ ， $m_{2} = 20.0 g$ ，小球落地点的平均位置到O点的距离 $x_{A} = 18.20 c m$ ， $x_{B} = 44.80 c m$ ， $x_{C} = 51.40 c m$ 。碰撞前后动量的相对百分误差公式为 $δ = \frac{| p - p^{'} |}{p} \times 100 %$ ， p为碰撞前的总动量， $p^{'}$ 为碰撞后的总动量，计算可得 $δ =$ 。

(4)、两小球正碰时恢复系数 $e = \frac{| v_{分离} |}{| v_{接近} |}$ ，其中 $v_{分离}$ 是两小球碰后分离的相对速度， $v_{接近}$ 是两小球碰前接近的相对速度。若 $e = 1$ ，说明碰撞是弹性碰撞，没有动能损失，若 $0 \leq e < 1$ ，说明碰撞不是弹性碰撞，有动能损失，计算可得 $e =$ （结果保留两位有效数字）。

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15. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；
②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积 $V_{1}$ 和由计算机显示的气体压强值p₁；
③重复上述步骤②，多次测量并记录；
④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

(1)、在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的和

(2)、为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是。

(3)、实验过程中，下列说法正确的____；

A、推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出 B、推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C、活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

(4)、某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、 $\frac{1}{V}$ 为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是____。

A、实验过程中有漏气现象 B、实验过程中气体温度降低 C、实验过程中气体温度升高 D、实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

(5)、在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T₁、T₂ ，且T₁> T₂。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是____（选填选项前的字母）。

A、 B、 C、 D、

(6)、在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方m₁、m₂、m₃和m₄法完成了实验，并在相同坐标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是，则由图可知它们的大小关系是m₁m₂ ； m₃m₄（选填“大于”或“小于”）。

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16. 学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个 $P t 100$ 型金属热电阻 $R$ ，想利用热电阻的阻值随温度的升高而增大的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池，电动势为 $1.5 V$ ，内阻不计；灵敏毫安表，量程 $10 m A$ ，内阻 $R_{A}$ 为 $20 Ω$ ；滑动变阻器 $R_{1}$ ；开关、导线若干。

(1)、若直接将干电池、开关、灵敏毫安表、金属热电阻 $R$ 串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为 $° C$ 。

(2)、现在该实验小组想让测温范围大一些，能从 $0 ° C$ 开始测，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：
a. 将金属热电阻 $R$ 做防水处理后放入冰水混合物中，过了一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器 $R_{1}$ ，使毫安表指针满偏；
b. 保持滑动变阻器 $R_{1}$ 接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶热水，他们把金属热电阻 $R$ 放入其中，过了一段时间后闭合开关，发现毫安表的读数为 $8.0 m A$ ，则测得热水的温度为 $° C$ 。（保留2位有效数字）
c. 写出毫安表的电流值 $I (A)$ 和温度 $t (° C)$ 的关系式。
d. 根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。

(3)、若干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计了，其他条件不变。若用此温度计前进行了（2）中a步骤的操作进行了调节，测量结果将会（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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