浙江省名校新高考研究联盟Z20联盟2022届高三上学期物理第二次联考试卷

试卷更新日期：2021-12-31 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 2021年10月16日，我国神舟十三号飞船成功发射，首次采用自主快速交会对接的方式径向停靠空间站。以下说法正确的是（）

A、对接过程中，神舟飞船与空间站均可视为质点 B、载人飞船加速上升过程中，3名航天员均处于失重状态 C、空间站环绕地球做圆周运动过程中的加速度不变 D、以地球为参考系，飞船与空间站的组合体绕地球一圈，平均速度为零

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2. 下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是（）

A、物理学家汤姆孙经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量 B、韦伯不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像 C、kg、m、s、C都是国际单位制中的基本单位 D、功的单位用国际单位制中基本单位可书写为kg•m²/s²

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3. 如图所示，一本质量为m的书放置在倾角为 $θ$ 的倾斜桌面上，此书有三分之一部分伸出桌面外，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、书本受到的支持力大小为 $\frac{2}{3} m g c o s θ$ B、书本受到的摩擦力大小一定为 $μ m g c o s θ$ C、桌子对书本的作用力方向一定竖直向上 D、若将书本伸出桌面部分变为四分之一，书本所受支持力会增大

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4. 下列物理现象解释正确的是（）

A、人造卫星绕地球运行时由于受地磁场影响，在金属外壳中形成的涡流是导致轨道半径变小的原因之一 B、为更好接收波长为10m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到34Hz C、小鸟站在高压电线上不会触电主要是因为小鸟的电阻很大 D、手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的

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5. 某输电线路横穿公路时，要在地下埋线。为了保护输电线不被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过。输电线穿过钢管的方案有两种（如图所示）：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过。如果输电线输送的电流很大，以下说法正确的是（）

A、无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是可行的 B、无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是不可行的 C、若输送的电流是交变电流，甲方案不可行，乙方案可行 D、若输送的电流是恒定电流，甲方案不可行，乙方案可行

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6. 有一段电阻率和密度不随温度变化的圆柱形金属材料，长为L，横截面积为S，现在把恒定电压U加在金属材料两端，金属材料产生的焦耳热与升高的温度之间满足如下关系： $Q = k c m Δ T$ ，其中c表示比热，m为金属的质量， $Δ T$ 表示升高的温度，k为大于1的常数，为避免升温过快，以下操作中可行的是（）

A、均匀拉长金属材料使横截面积S减小，L变大 B、均匀压缩金属材料使横截面积S增加，L变小 C、保持L长度不变，换更粗的同种材料金属 D、保持L长度不变，换更细的同种材料金属

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7. 如图所示，真空中有一带电量为 $- q$ 的点电荷固定在空间某处，离它不远处放置无限大金属板，金属板接地，在图中虚线上取A、B、C三个点，且距离满足 $L_{A B} = L_{B C}$ ，下列说法正确的是（）

A、金属板左侧带正电，右侧不带电 B、如果在C点静止释放一正试探电荷，将沿虚线向 $- q$ 运动 C、A，B，C三点的场强大小满足： $E_{A} < E_{B} < E_{C}$ D、A，B，C三点间电势大小满足： $φ_{A} = φ_{B} = φ_{C}$

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8. 如图所示，有一倾角为 $θ$ 的固定斜面，从斜面上的A、B两点分别以相同初速度 $v_{0} = \sqrt{5} m / s$ 水平抛出两个小球，两个小球恰好能落到同一点O。已知OC距离 $d = \frac{2}{3} m$ 。 $t a n θ = 3$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、A，B两点的高度之比为9：25 B、A，B两点间的距离为3m C、若将小球以速度v₀在AB中点水平抛出，落点位置位于O点左侧 D、斜面上还存在能以初速度 $v_{0} = \sqrt{5} m / s$ 水平抛出打中O点的第三个位置

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9. 火箭通过向后喷射燃气而获得动力，以“长征五号B遥一”运载火箭为例，起飞质量为850吨，某次发射场景如图所示，已知发射塔高100米，火箭经过3秒后离开发射塔。此阶段可视为匀加速直线运动，火箭质量可认为近似不变，地球表面重力加速度为10m/s²。那么喷射出燃气对火箭的作用力约为（）

A、 $8.5 \times 1 0^{6} N$ B、 $1.9 \times 1 0^{7} N$ C、 $2.7 \times 1 0^{7} N$ D、 $4.1 \times 1 0^{7} N$

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10. 如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴 $O O'$ 以一定的转速匀速转动，通过电刷EF给外电阻R供电。在轴线 $O O'$ 右侧有一竖直向上的匀强磁场，左侧没有磁场。取线框处于中性面时开始计时，关于电流变化规律，以下图像中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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11. 开普勒第三定律指出：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即 $\frac{a^{3}}{T^{2}} = k$ ，其中a表示椭圆轨道半长轴，T表示公转周期，比值k是一个对所有行星都相同的常量。同时，开普勒第三定律对于轨迹为圆形和直线的运动依然适用：圆形轨迹可以认为中心天体在圆心处，半长轴为轨迹半径；直线轨迹可以看成无限扁的椭圆轨迹，长轴为物体与星球之间的距离。已知：星球质量为M，在距离星球的距离为r处有一物体，该物体仅在星球引力的作用下运动。星球可视为质点且认为保持静止，引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A、该星球和物体的引力系统中常量 $k = \frac{4 π^{2}}{G M}$ B、要使物体绕星球做匀速圆周运动，则物体的速度为 $v = \sqrt{\frac{2 G M}{r}}$ C、若物体绕星球沿椭圆轨道运动，在靠近星球的过程中动能在减少 D、若物体由静止开始释放，则该物体到达星球所经历的时间为 $t = π r \sqrt{\frac{r}{8 G M}}$

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12. 有一个长为10cm的竖直线状光源AB，其表面可以向各个方向发射光线，将光源封装在一个半球形的透明介质中，整个装置放在水平地面上，如图。线状光源的B端与半球的球心O重合，封装用的透明介质的折射率为1.5，为使光源发出的所有光均能射出介质球，不考虑二次反射，试分析介质球的半径R至少为（）

A、15cm B、 $5 \sqrt{5}$ cm C、10cm D、20cm

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二、多选题

13. 如图所示，有一光滑并带有圆弧的曲面，倾斜放在平面上，在曲面的底部平行于轴线画一条虚线，现将一个可视为质点的小球从图中位置平行于虚线以一定的初速度进入曲面，将小球下滑过程中经过虚线时的位置依次记为a、b、c、d，以下说法正确的是（）

A、虚线处的ab、bc、cd的间距相等 B、小球通过a、b、c点时对斜面的压力大小与初速度大小无关 C、小球通过a、b、c点时对斜面的压力大小与斜面倾角无关 D、小球从释放到离开斜面末端时动能的变化量与初速度大小无关

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14. 在学习了肥皂膜的干涉后，小管同学利用现有的器材做了一个实验，他将一个矩形线框浸入肥皂液中，取出后竖直放置，其表面覆盖了一层肥皂膜，膜的上半部分从上到下厚度均匀增加。现用两个颜色不同的平面光源a和b分左右两边同时照射这个肥皂膜，出现如图的明暗条纹，下列说法正确的是（）

A、对薄膜观察和分析，a、b光在肥皂膜中的波长之比约为4：3 B、a光在肥皂膜中的速度比b光大一些 C、两种光照射同种金属时，若a光照射不发生光电效应，则b光照射也一定不发生光电效应 D、两种光分别通过同一装置进行双缝干涉时，a光的干涉条纹间距比b光小一些

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15. 2021年10月24日13时11分，我国台湾宜兰县（北纬24.55度，东经121.8度）发生6.3级地震，震源深度60km，此地震波是由同一震源产生，既有纵波也有横波，两者均可视为频率不变的简谐波，纵波是推进波，又称P波，在地壳的传播速度v_P=9.9km/s，横波是剪切波，又称S波，在地壳中的传播速度为v_s=4.5km/s，若位于震源上方的某中学实验室的地震测报组有单摆和弹簧振子（如图甲），其中单摆的固有周期为1.0s，弹簧振子的固有周期为0.5s。那天观察者在某个装置开始振动时，同时记录下两个装置的振动图像（图乙和图丙）。则下列说法正确的是（）

A、图乙是弹簧振子的振动图像，图丙是单摆的振动图像 B、图丙的起振的时间t₀约为13.3s C、纵波与横波波长之比为33：15 D、图丙对应的周期为1.0s

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16. 如图是不同原子核的比结合能与其质量数的关系图。已知太阳中主要发生的核聚变反应方程为： $1_{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e +_{0}^{1} n + 17.6 M e v$ 。下列说法正确的是（）

A、该核反应发生时，必须克服两原子核之间的核力 B、太阳每进行一次核聚变反应亏损质量17.6Mev/c² C、利用图中数据可以估算出 $1_{3} H$ 的比结合能约为2.8Mev D、利用图中规律可知核 $36_{144} B a$ 比核 $_{36}^{89} K r$ 更稳定

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三、实验题

17.

(1)、长木板放在水平桌面上，左端A处放置一小车，小车的右端固定有宽度为d的遮光片，车内放有5个相同钩码，其右侧B处放置一光电门。长木板右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与小车相连，另一端可悬挂钩码。已知A、B间的距离为x，单个钩码的质量为m，小车的质量为M（不含钩码），重力加速度为g。用如图装置探究质量不变时加速度与力的关系，进行如下操作。
①在长木板左端垫适当厚度的小物块，使小车不挂钩码可以在木板上匀速下滑。
②从小车内取出1个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A处由静止释放，遮光片通过光电门的时间为t₁ ，则小车的加速度a₁=（用d、x和t₁表示）
③再从小车内取出1个钩码挂在轻绳右端，此时右端有2个钩码，仍将小车从A处静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t₂ ，并求出加速度a₂。
④依次取3、4、5个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，并依次求出加速度。
⑤作出图像，处理数据。

(2)、实验操作中，下列说法正确的是____

A、轻绳右端所挂钩码的总质量必须远小于小车与车内钩码的总质量 B、每次移动钩码后均要重新补偿阻力 C、长木板右端应略伸出桌面，细线应与木板平行 D、由于遮光板存在宽度，该实验测出的加速度值偏大

(3)、小管同学用该实验装置来探究“功与动能变化的定量关系”，是否可行？（填“可行”或“不可行”），如果可行请写出需要探究的表达式（当右端钩码数为n时，遮光片通过光电门时间为t），如果不可行请说明理由。

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18.

(1)、小管同学想要测量“苹果电池”的电动势和内阻。实验室提供的器材如下：
A．利用铜片、锌片与苹果制成的一个水果电池
B．电流表A（0~200μA，内阻为2500Ω）
C．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ）
D．电阻箱R₁（0-9999.9Ω）
E.滑动变阻器R₂（最大阻值100Ω）
F.开关一个，导线若干
①用上述器材，小管同学做了以下实验：将“苹果电池”的两极直接与电压表相连（图1），电压表读数（图2）为V，记为U，再将“苹果电池”的两极直接与电流表相连，电流表读数为150μA，她利用关系式“ $r = \frac{U}{150} \times 1 0^{6} - 2500$ ”来估算“苹果电池”的内阻，那么该测量值真实内阻（填“大于”、“小于”或“等于”）
②为更准确地测量出“苹果电池”的电动势和内阻，小管又利用上述仪器设计了以下四个电路，其中最合理的电路为

(2)、小管同学用如图3所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路：螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。
①为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有
A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧
B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器不移动，指针不偏转
C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央
D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧
②如图所示，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置，直接拆除某螺线管处导线突然被电击了一下，则被电击是在拆除。（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。

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四、解答题

19. 如图为餐厅的送餐机器人，它能根据预设程序将餐品送至指定位置。假设送餐机器人的出发位置与目标位置距离为10m，机器人从静止开始启动，沿直线将托盘平稳送至目标位置。若机器人加速与减速时的加速度最大值为a=3m/s² ，运动的最大速度为v_m=2m/s，托盘的质量为m=2kg，托盘固定于机器人上，托盘上表面水平，不计空气阻力，g取10m/s²。求：

(1)、机器人以最大加速度由静止开始加速到最大速度时的位移的大小；

(2)、不放餐品时，以最大加速度加速时，机器人对托盘的作用力大小；

(3)、运送餐品时，若餐品与托盘的动摩擦因数μ=0.2，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么机器人安全送餐的最短时间为多少？

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20. 如图在竖直平面内，有一倾角为 $θ = 37 °$ ，长为L=1.5m的斜面CD与半径为R=1m的光滑圆弧轨道ABC相切于C点，B是最低点，A与圆心O等高。将一质量为m=1kg的小滑块从A点正上方高h=2.06m处由静止释放后沿圆弧轨道ABC运动，若小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8，空气阻力不计，g取10m/s² ， cos37 $°$ =0.8，sin37 $°$ =0.6，求；

(1)、小滑块第一次运动到B点时对轨道压力的大小；

(2)、小滑块通过B点后，离B点的最大的高度；

(3)、若改变小滑块释放的高度h的值，求小滑块在斜面通过的路程S与高度h之间的关系。

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21. 如图甲所示，间距为L=0.25m的相互平行的水平光滑轨道HC、GD与足够长的粗糙竖直轨道DE和CF在C、D处平滑连接，转弯半径忽略不计。CD处外侧有一个槽口，可以使杆不脱离轨道且速率不变地滑入竖直轨道，轨道电阻不计。水平轨道上ABCD区域有变化的匀强磁场B₁ ， B₁磁场的宽度d=0.66m，B₁的变化规律如图乙所示，竖直轨道CDEF之间有倾斜的匀强磁场B₂=2T，方向与水平面成 $θ = 3 7^{∘}$ 。EF间接有一阻值R=1.1Ω的定值电阻。现有一长度与轨道间距相同，质量为m=0.06kg、电阻不计的滑杆MN，在距离AB左侧x₀=0.70m处以v₀=3m/s的初速度向右进入水平轨道，且在整个运动过程中与轨道的接触良好。MN杆开始进入时为计时起点，滑杆与竖直轨道CDEF的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/s² ， cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：

(1)、当t=0.1s时杆电流大小和方向（填N→M或M→N）；

(2)、MN杆到达CD处时的速度大小v₁；

(3)、MN杆通过CD进入竖直轨道后下滑高度h=0.85m时的速度为v=2.5m/s，求此时杆的加速度以及此下落过程中电阻R产生的焦耳热。

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22. 如图所示，粒子源发射质量为m，电荷量为+q的离子，经加速后沿水平方向进入速度选择器、磁分析器和电场偏转系统最后打在xOy平面上。速度选择器为四分之一圆环的辐向电场（方向指向 $O$ ，中轴线上的场强大小为E），其两端中心位置M和N处各有一个小孔，圆环内外半径分别为L和3L。离子从M孔穿出后进入磁分析器，磁分析器也是一样的四分之一圆环，其圆心和电场圆心 $O$ 重叠，内部分布垂直纸面向内的匀强磁场，离子经磁场偏转后从PQ出口（包含P、Q两点）离开。之后进入电场偏转区，此处分布有垂直纸面向外的匀强电场，电场强度大小也为E，离子经匀强电场偏转后打在xOy平面上，xOy平面距PQ距离为2L，其中圆环中轴线刚好正对O点。求：

(1)、能通过速度选择器的离子速度大小；

(2)、要保证离子能顺利通过磁分析器，磁感应强度B的取值范围；

(3)、若磁分析器中的磁场强度为 $B = \frac{4}{5} \sqrt{\frac{2 E m}{q L}}$ ，离子落在xOy平面上的坐标，用（x，y）表示，并写出计算过程。

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