浙江省2022届高三下学期物理3月高考选考试卷

试卷更新日期：2022-03-25 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示，注满水的透明玻璃水缸中有一位男子手持一张写有“PHYSICS IS PHUN”的纸片，将自己的头部露出水面。从照片中可以看到该男子在水中的身体与其头部有明显的错位，造成这种视觉现象的主要原因是（）

A、光的反射 B、光的折射 C、光的干涉 D、光的衍射

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2. 2021年8月3日，在东京奥运会平衡木决赛中，浙江队员管晨辰凭借出色的表现为中国队夺得一枚宝贵的金牌，如图所示为管晨辰腾空而起跳向平衡木时的画面。下列说法正确的是（）

A、图中管晨辰处于超重状态 B、图中管晨辰重心的加速度可能为零 C、在研究管晨辰的比赛动作时，不能将她视为质点 D、管晨辰刚跳到平衡木上时对平衡木的压力大于平衡木对她的支持力

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3. 2021年5月，中国的“人造太阳”，在1.2亿摄氏度下，成功“燃烧”101秒。这标志着我国核聚变研究又获得重大突破，也为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。下列关于核聚变的说法正确的是（）

A、核聚变可以在常温下发生 B、太阳释放的巨大能量是核聚变产生的 C、聚变反应中吸收的能量大于释放的能量 D、 $_{7}^{14} N +_{2}^{4} H e {\overset{}{\to}}_{8}^{17} O +_{1}^{1} H$ 是聚变反应

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4. 2021年12月9日，航天员王亚平在时隔8年后再次进行太空授课，在其中一个环节，王亚平通过向水膜注水形成了一个小水球，视频中可以清晰地看到小水球在不断地进行周期性振动（即小水球形状在不断发生周期性变化），研究表明，小水球振动的频率 $f = k \sqrt{\frac{σ}{m}}$ 。其中表面张力系数 $σ$ 的单位为“牛顿每米（N/m）”，m为小水球质量，下列关于k的分析，可能正确的是（）

A、k是无单位的物理量 B、k与时间的单位相同 C、k与频率f的单位相同 D、k与表面张力系数 $σ$ 的单位相同

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5. 如图所示，某位平衡术高手将6个完全相同的啤酒瓶依次叠放起来，所有啤酒瓶均保持静止，最下方的啤酒瓶置于粗糙的水平地面上。已知每个啤酒瓶的质量均为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A、地面对最下方啤酒瓶的摩擦力水平向左 B、最下方啤酒瓶对地面的压力大于 $6 m g$ C、上方5个啤酒瓶整体重心所在的竖直线一定经过最下方啤酒瓶的瓶口 D、若轻轻撤去最上方的2个啤酒瓶，剩余的4个啤酒瓶仍可能保持静止

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6. 如图所示，固定放置的长直导线 $M N$ 中通有恒定电流，直导线右侧有一边长为l的正方形线框 $a b c d$ ，直导线和线框在同一平面内，其中 $a d$ 边与直导线平行，且与直导线的距离大于l。若线框绕某一转动轴以相同大小的角速度匀速转动，则线框中产生感应电流有效值最大的是（）

A、绕 $a d$ 轴转动 B、绕 $a b$ 轴转动 C、绕 $b c$ 轴转动 D、绕 $M N$ 轴转动（保证线框与直导线始终在同一平面内）

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7. 下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）

A、图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽 B、图丙中的点火器是利用摩擦起电的原理进行点火的 C、图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的 D、图乙中与大地相连的两条导线所起的作用和图丁中工作服内的金属丝所起的作用是相同的

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8. $t = 0$ 时位于x轴上某处的波源开始做简谐运动，形成一列沿x轴正方向传播的横波，其波速为12m/s。 $t = 1 s$ 时，波恰好传到 $x = 6 m$ 处的P点、此时在x轴正半轴的波形图如图所示。已知介质中质点Q的平衡位置位于 $x = 2.5 m$ 处。下列说法正确的是（）

A、波源位于坐标原点 $O$ 处 B、 $t = \frac{4}{3} s$ 时，质点P沿y轴正方向运动 C、 $t = \frac{13}{12} s$ 时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 D、 $t = 0$ 到 $t = 2 s$ 内，质点Q运动的路程为 $(32 - \sqrt{2}) c m$

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9. 如图所示，一根长为1m的细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为0.2kg的小球。现将小球拉开一个小角度后从M点静止释放。此后小球做简谐运动，N点为最低点.已知不计空气阻力、小球可视为质点，它经过平衡位置时的速率为0.25m/s，重力加速度取 $9.8 m / s^{2}$ ， $π^{2}$ 取9.8，则小球从M点出发到第一次（）

A、回到M点的过程中，小球所受重力的冲量为零 B、回到M点的过程中，细绳对小球拉力的冲量大小为 $3.92 N \cdot s$ C、经过N点的过程中，细绳对小球拉力的冲量大小为 $0.05 N \cdot s$ D、运动至平衡位置左侧最高点的过程中，小球所受合力的冲量不为零

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10. 2021年5月22日，中国首辆火星车“祝融号”已安全驶离着陆平台，到达火星表面（如图所示）开始巡视探测，已知地球质量约为火星质量的9.28倍，地球的第一宇宙速度约为火星的2.2倍。假设地球和火星均为质量分布均匀的球体，不考虑地球和火星的自转，则“祝融号”在地球表面和火星表面所受万有引力大小的比值约为（）

A、0.4 B、0.9 C、2.5 D、9

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11. 如图所示，四根长直导线垂直纸面放置，其横截面位于一边长为a的正方形顶点A、C、D、E上.四根导线中均通以大小为 $I_{0}$ 的恒定电流，电流方向如图所示，已知载流长直导线周围某点的磁感应强度 $B = k \frac{I}{r}$ ，式中k为常量，I为导线中的电流，r为该点到导线的距离。下列说法正确的是（）

A、A处导线所受安培力方向从A指向D B、A处长为L的一段导线所受安培力大小为 $\frac{3 \sqrt{2} k I_{0}^{2} L}{2 a}$ C、若仅改变D处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的2倍 D、若仅改变E处导线中的电流方向，A处导线所受安培力大小变为原来的 $\sqrt{5}$ 倍

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12. 为了测量自己骑自行车时的功率，小明找来一辆自行车（如图所示）在某段斜坡上进行实验.当小明骑车下坡时，刚好在不踩踏板的情况下可以匀速行驶；当小明上坡时，他从坡底出发在20s时间内匀速蹬脚踏板16圈到达坡顶。通过查阅相关资料发现，该自行车的踏板每转动一圈，车后轮相对转轴转动3圈，后轮直径为61cm，自行车质量为15kg，该斜坡与水平面的倾角为3^o；已知小明质量为60kg，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 3 ° \approx 0.05$ ，假设小明骑车上坡和下坡过程中轮胎与路面间产生的热量相等。根据上述数据，可求得小明骑车上坡时做功的功率约为（）

A、170W B、340W C、510W D、680W

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二、多选题

13. 如图所示，某儿童玩具由卡通人物、具有一定质量的弹簧和小球三部分组成，这三部分自上而下紧密连接在一起，手握卡通人物并保持静止，将小球下拉一定距离后由静止释放（弹簧在弹性限度内），可以观察到小球在上下振动过程中其振幅快速减小，依据上述现象，下列说法正确的是（）

A、小球在运动过程中动能一直在减小 B、小球和弹簧组成的系统机械能保持不变 C、小球向上运动时，小球的机械能可能减小 D、小球每次经过同一位置时，弹簧的机械能都相等

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14. 依据玻尔原子理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道半径及相应的能量，从而得到氢原子的能级图，如图所示，关于玻尔原子理论及氢原子跃迁的问题，下列说法正确的是（）

A、玻尔理论可以定量解释所有原子的光谱现象 B、从高能级跃迁至低能级时，氢原子总能量减小 C、处于基态的氢原子可以吸收11.0eV的能量从而跃迁至n = 2能级 D、氢原子向低能级跃迁时所辐射出的光子能量不可能大于13.6eV

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15. 如图所示，边长为0.1m的正方体ABCD—EFGH所处空间中存在匀强电场（图中未画出）。已知A、B、F三点的电势分别为10V、5V、0，则下列判断正确的是（）

A、E点电势一定为5V B、场强方向一定从A指向F C、场强大小一定为 $50 \sqrt{2} V / m$ D、场强大小可能为100V/m

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16. 如图所示，一理想变压器原线圈中接有阻值为 $R_{0} = 1 Ω$ 的定值电阻，副线圈中接有一可变电阻R，原线圈一侧接在电压为10V的正弦交流电源上。现将开关S闭合，通过调节可变电阻后发现，当 $R = 4 Ω$ 时，可变电阻上消耗的电功率最大。关于该变压器，下列说法正确的是（）

A、该变压器原、副线圈的匝数比为1∶2 B、若将开关S断开，则副线圈两端电压为零 C、无论开关S是否闭合，该变压器原、副线圈中的磁通量总是相同 D、该变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能

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17. “探究功与速度变化的关系”这一实验有以下两种方案：
方案一：如图1所示，由钩码通过滑轮牵引小车，把钩码所受重力当作小车所受的合力来进行探究；
方案二：如图2所示，使小车在橡皮筋的作用下弹出，探究橡皮筋做的功与小车速度变化的关系。关于上述两种方案，下列说法正确的是（）

A、方案一中要求钩码质量远小于小车质量 B、方案二中不用测出橡皮筋所做功的具体数值 C、两种方案中一条纸带都只能获取一组数据 D、两种方案均需倾斜木板来补偿小车所受阻力的影响

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三、实验题

18. 小明利用图1所示的装置做“探究加速度与力、质量关系的实验”。

(1)、除了图中已有的小车、电磁打点计时器、钩码、纸带和长木板外，下列实验器材中还需用到的有____；

A、天平（含砝码） B、停表 C、刻度尺 D、游标卡尺 E、6V以下的交流电源 F、220V的交流电源

(2)、为了探究小车的加速度与其所受合力的关系，小明在正确完成补偿小车所受阻力的操作后挂上钩码开始进行实验，并得到了如图2所示的一条纸带，已知图2上的点为实际打下的点，交流电源的频率为50Hz。根据这条纸带上的点迹。指出小明在实验中所存在的一个问题：。

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19. 小明利用插针法做“测定玻璃砖的折射率”实验，正确操作后在白纸上画出了入射光线和折射光线，由于没有量角器，小明采用以下方法处理数据：以入射点O为圆心在白纸上作圆，该圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线 $M N$ 的垂线，垂足分别为C、D点，如图4所示，然后改变入射角，重新进行实验，并仍按上述方法进行数据处理；设 $A C$ 、 $B D$ 的长度分别为x、y，小明一共获得了8组x、y值，并在 $y - x$ 坐标系中描出各对应的点，如图5所示，根据图可求得该玻璃砖的折射率为。（保留三位有效数字）

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20. 现要测定某未知电阻 $R_{x}$ 的阻值。

(1)、小明找来一只多用电表（已进行机械调零），他将红、黑表笔分别插在“+”“-”插孔，选择开关置于图甲所示的位置，欧姆调零好后测量 $R_{x}$ ，电表指针位置如图乙所示，此时的测量结果为 $Ω$ 。若小明不慎将红、黑表笔分别插在“-”“+“插孔，其他操作不变，这对电阻的测量结果（填“有”或“无”）影响；

(2)、为了精确测量 $R_{x}$ ，除了多用电表、开关S和若干导线外，小明还找来以下器材：
A．滑动变阻器R（阻值范围0~20 $Ω$ ）

B．电流表A（量程10mA，内阻等于200 $Ω$ ）

C．电源E（电动势3V，内阻不计）

①由于没有电压表，小明用多用电表的直流电压挡来替代，他应选择（填“2.5V”或“10V”）挡；

②某次测量时，电流表的指针位置如图丙所示，此时测得的电流为mA；

③本实验需要测量多组数据，且要求误差尽可能小，请在答题卡的虚线框中画出测定 $R_{x}$ 的实验电路图；

④通过这种方式测出的电阻，从设计原理上看，测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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四、解答题

21. 图甲所示为某旅游景点的滑草场，图乙所示为其中一条滑道的示意图。该滑道由倾角为 $θ = 30 °$ 的斜坡 $A C$ 和水平滑道 $C D$ 组成，斜坡 $A C$ 由材质不同的 $A B$ 、 $B C$ 两部分组成，一位质量 $m_{1} = 70 k g$ 的游客坐在质量 $m_{2} = 10 k g$ 的滑草车上，从斜坡顶端A点静止滑下，最终恰好在水平滑道末端D点停下。已知 $A B$ 、 $B C$ 的长度分别为 $L_{A B} = 45 m$ 、 $L_{B C} = 15 m$ ，滑草车与 $A B$ 、 $B C$ 、 $C D$ 间的动摩擦因数分别为 $μ_{1} = \frac{\sqrt{3}}{6}$ 、 $μ_{2} = \frac{\sqrt{3}}{3}$ 、 $μ_{3} = \frac{3}{16}$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $c o s 15 ° \approx 0.96$ ，不计空气阻力以及滑草车经过B、C两点时的能量损失，求滑草车（含游客）：

(1)、经过B点时的速度大小 $v_{B}$ ；

(2)、在滑道 $C D$ 上运动时受到的摩擦力大小 $f_{C D}$ 及滑道 $C D$ 的长度 $L_{C D}$ ；

(3)、在整个运动过程中的平均速度大小 $\bar{v}$ 。

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22. 2021年是建党100周年，某玩具厂家为此专门设计了一个字型为“100”的模型玩具，如图所示，三个数字竖直放置，高度均为2R，数字右边固定一个横截面为长方形的球框GHIJ，球框GH、IJ两边的长为l，底边HI的长为2l、数字底端B、C、F和球框上端G、J均在同一水平线上。左、右两个“0”字形轨道分别为半径为R的圆管道和圆轨道，一质量为m的小球P（可视为质点）从“1”字的上端A点以速度v₀竖直向下进入轨道，经过三个数字轨道后从G点水平向右飞出，最终落入球框。已知m = 0.1kg、R = 0.5m、l = 0.8m，BC长为d = 1m，小球P在BC段运动时所受阻力为其重力的0.2，轨道其他部分的阻力均不计、忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s²。假设小球P与球框右边IJ发生的是弹性碰撞，且碰撞前后小球的速度方向与水平方向的夹角相等，小球P落到底边HI上时速度立即变为零。

(1)、若v₀= 3m/s，求小球P经过圆管道最高点D时的速度大小及对管道的作用力；

(2)、若在CF段的中点静置有一个质量为2m的小球Q，已知小球P、Q间发生正碰。小明认为通过调节v₀ ，有可能使小球P、Q在碰后恰好能分别通过圆管道和圆轨道的最高点D、E，请你通过计算说明是否存在这种可能性；

(3)、要使小球P在不脱离数字轨道且在不触碰到GH边的情况下最终落入框中，求v₀的取值范围。

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23. 在学校举办的高楼落蛋活动中，为保证鸡蛋从高处落地后能完好无损，小明设计了如图甲所示的装置。装置下端安装了一个横截面（俯视）如图乙所示的磁体，其内、外分别为圆柱形和圆筒形。两者固定在一起，且两者间存在沿径向向外的磁场，不考虑磁体在其他区域产生的磁场。圆筒形磁体与两条平行金属导轨AH和BG固定在一起，CDEF是一个金属线框，DE、CF被约束在导轨的凹槽内，可沿导轨无摩擦滑动，线框CD的正中间接有一个半径为r（r略大于圆柱形磁体的半径）、匝数为N、总电阻为R的线圈，EF之间接有一只装有鸡蛋的铝盒，铝盒的电阻也为R。导轨上方固定有一根绝缘细棒HG。细棒与铝盒间连接了一根劲度系数为k的轻质绝缘弹簧。小明将该装置置于距离水平地面高h（h远大于装置自身高度）处，并保持导轨竖直，待铝盒静止后将弹簧锁定，此时线圈恰好位于磁体上边界处。现由静止释放装置，整个装置竖直落到水平地面上后弹簧立即解除锁定，且磁体连同两导轨和绝缘棒HG的速度立即变为零。已知线框CDEF（含线圈、铝盒、鸡蛋）的总质量为m，线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是装置刚落地时的两倍，此时EF仍未进入磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为B，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，除线圈和铝盒外，线框其他部分的电阻不计，忽略空气阻力。求：

(1)、落地时线圈切割磁感线产生的感应电动势E以及线圈中感应电流的方向（俯视）；

(2)、从落地到线框最终静止的过程中，回路产生的总焦耳热Q；

(3)、从落地到线框第一次运动到最低点的过程中，通过回路某截面的电荷量q。

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24. 为了探测带电粒子，研究人员设计了如图甲所示的装置。纸面内存在一个半径为R、圆心为 $O^{'}$ 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，该磁场区域在垂直纸面的方向上足够长。以 $O^{'}$ 右边的O点为坐标原点建立一平面直角坐标系 $x O y$ ， O和 $O^{'}$ 两点间距离为2R。y轴与 $O O^{'}$ 连线垂直，x轴（图甲中未画出）正方向垂直纸面向里，在 $x O y$ 平面内存在一个足够大的探测屏.圆形磁场区域正下方存在一个长度为R且与y轴垂直的粒子源 $M N$ ，该粒子源各处均能持续不断地发射质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子发射时的速度大小均为 $v_{0}$ ，方向均沿y轴正方向，从粒子源 $M N$ 中点发射的粒子速度方向恰好指向 $O^{'}$ ，已知粒子在圆形磁场中做圆周运动的半径为R，不计粒子重力和粒子间相互作用力。

(1)、求圆形匀强磁场区域的磁感应强度大小B；

(2)、求从粒子源右端点N发射的粒子从进入磁场到打到屏上所经历的时间t；

(3)、若在圆形区域内再加上一个沿x轴正方向、场强为 $E = \frac{m v_{0}^{2}}{q R}$ 且足够长的匀强电场.此时从粒子源中点及左右端点M、N发射的粒子打在屏上 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 三点上，如图乙所示；
①请指出从M点发射的粒子打在屏上哪一点；（不要求写推导过程）
②求打在屏上的所有粒子中与O点相距最远的粒子在屏上的坐标。

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