浙江省杭州市2022届高三下学期物理教学质量检测（二模）试卷

试卷更新日期：2022-04-28 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 第26届国际计量大会决定，SI单位中的7个其本单位将全部建立在不变的自然常数基础上。其中由普朗克常量 $h = 6.63 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ 以及单位米和秒定义的基本单位所对应的物理量是（）

A、质量 B、频率 C、电压 D、力

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2. 2022年1月6日，经过47分钟的协调配合，中国科学家们成功利用空间站机械臂抓取天舟二号货运飞船，并转移飞船使之再次和核心舱完成对接。下列说法正确的是（）

A、“47分钟”为时刻 B、转移飞船时飞船可以被看做质点 C、转移飞船时飞船上各部分速度相同 D、对接过程中空间站所受重力不为零

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3. 汽车的百公里加速（时间）指的是汽车从静止开始加速到100km/h所花的最短时间。某一款汽车的官方百公里加速为5.0s，最高车速为250km/h。假定该汽车从静止开始做匀加速直线运动，则汽车（）

A、加速到100km/h的过程中的最大加速度为5.0m/s² B、加速到100km/h，行驶的最短位移为250m C、行使50m，速率能超过80km/h D、加速到250km/h，所花的最短时间是15s

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4. 在恒定磁场中固定一条直导线，先后在导线中通入不同的电流，图像表现的是该导线受力的大小F与通过导线电流I的关系。M、N各代表一组F、I的数据。在下列四幅图中，不可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 小明乘地铁上学，某一次列车在水平轨道上运行，他面向列车前进方向两脚分开竖直站立，当列车匀速直行时他看到的景象如图甲所示，当列车匀速拐弯时他看到的景象如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、图甲中列车对他有向前的摩擦力 B、图甲中他对列车的压力是因为车厢地板发生了形变 C、图乙中列车对他左脚的支持力小于对右脚的支持力 D、图乙中他对列车车厢有向左下方的作用力

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6. 一本书重约6N，有424页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书之间的摩擦因数最接近（）

A、0.33 B、0.45 C、0.56 D、0.67

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7. 2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船与中国太空站“天和核心舱”完成自主对接。若对接前“神舟十三号”在较低圆轨道上运行，“天和核心舱”在较高圆轨道上运行，则（）

A、“神舟十三号”运行的周期比“天和核心舱”的大 B、“神舟十三号”运行的线速度比“天和核心舱”的大 C、“神舟十三号”运行的角速度比“天和核心舱”的小 D、“神舟十三号”所受的向心力比“天和核心舱”的大

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8. 如图所示，某同学将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2、3。若忽略空气阻力，在三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（）

A、轨迹为1的物体在最高点的速度最大 B、轨迹为3的物体在空中飞行时间最长 C、轨迹为1的物体所受重力的冲量最大 D、三个物体单位时间内速度变化量不同

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9. 如图所示，均匀带正电的金属球壳球心位于 $O$ 点，在过 $O$ 点的射线上有A、B、C三点，电场强度分别为 $E_{A}$ 、 $E_{B}$ 、 $E_{C}$ ，电势分别为 $φ_{A}$ 、 $φ_{B}$ 、 $φ_{C}$ 下列说法正确的是（）

A、 $E_{A} > E_{B} > E_{C}$ B、 $E_{A} = E_{B} > E_{C}$ C、 $φ_{A} > φ_{B} > φ_{C}$ D、 $φ_{A} = φ_{B} > φ_{C}$

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10. 一束激光垂直照射在光屏上，形成一圆形光斑如图甲所示。现在光屏前放置一透明的玻璃圆柱体，让激光垂直圆柱体轴线入射，光束经过圆柱体后照射在光屏上，如图乙所示。则在光屏上观察到的光斑形状可能为（）

A、 B、 C、 D、

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11. 如图所示为一理想LC电路，已充电的平行板电容器两极板水平放置。电路中开关断开时，极板间有一带电灰尘（图中末画出）恰好静止。若不计带电灰尘对电路的影响，重力加速度为 $g$ 。当电路中的开关闭合以后，则（）

A、灰尘将在两极板间做往复运动 B、灰尘运动过程中加速度方向可能会向上 C、电场能最大时灰尘的加速度一定为零 D、磁场能最大时灰尘的加速度一定为 $g$

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12. 电梯一般用电动机驱动，钢丝绳挂在电动机绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊配重装置。钢绳和绳轮间产生的摩擦力能驱驶轿厢上下运动。若电梯轿箱质量为 $2 \times 1 0^{3} k g$ ，配重为 $2.4 \times 1 0^{3} k g$ 。某次电梯轿箱由静止开始上升的 $v - t$ 图像如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、电梯轿箱在第10s内处于失重状态 B、上升过程中，钢绳对轿厢和对配重的拉力大小始终相等 C、在第1s内，电动机做的机械功为 $2.4 \times 1 0^{4} J$ D、上升过程中，钢绳对轿厢做功的最大功率为 $4.8 \times 1 0^{4} W$

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13. 即使炎炎夏日，我们也感觉不到任何阳光的压力，是因为它实在微小，一平方公里面积上的阳光压力总共才9N。假设阳光垂直照射地面，其中50%被垂直反射，50%被地面吸收，光速为 $3 \times 1 0^{8} m / s$ ，则地面上每平方公里每秒吸收的太阳能约为（）

A、 $9.0 \times 1 0^{8} J$ B、 $1.4 \times 1 0^{9} J$ C、 $1.8 \times 1 0^{9} J$ D、 $2.7 \times 1 0^{9} J$

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二、多选题

14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料 $P u O_{2}$ 作为发电能源为火星车供电。 $P u O_{2}$ 中的 $P u$ 元素是 $P_{94}^{238} u$ ，其半衰期是87.7年，可衰变为 $U_{92}^{234}$ 。某次火星探测时火星车储存了 $5 k g$ 的放射性材料 $P u O_{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $P u$ 的同位素 $P_{94}^{238} u$ 的半衰期一定为87.7年 B、 $P_{94}^{238} u$ 的衰变方程为 $P_{94}^{238} u \to U_{92}^{234} +_{2}^{4} H e$ C、 $P_{94}^{238} u$ 的比结合能小于 $U_{92}^{234}$ 的比结合能 D、经过87.7年该火星车上的 $P u O_{2}$ 能释放约 $1.4 \times 1 0^{30} M e V$ 的能量

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15. 一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为 $5 H z$ 。在同一底片上多次曝光后形成照片如图所示，照片与实物比例为 $1 ： 100$ 。照片中A、B、C、D四点为同一水平线上的四点，且 $A B = B C = C D = 2 c m$ 。以下说法正确的是（）

A、该绳波波长为4m B、该绳波波速可能为60m/s C、该波可能与周期为0.1s的另一列绳波发生干涉 D、同一次曝光时A、C两处质点振动方向相反

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16. 如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：（1）用频率为 $ν_{1}$ 的光照射光电管，此时微安表中有电流，将滑动变阻器滑片P调至位置M（图中末画出），使微安表示数恰好变为0，此时电压表示数为 $U_{1}$ ；（2）用频率为 $ν_{2}$ 的光照射光电管，将滑片P调至位置N（图中末画出），使微安表示数恰好变为0，此时电压表的示数为 $U_{2}$ 。已知元电荷为 $e$ ， $ν_{1} < ν_{2}$ 。关于该实验，下列说法正确的是（）

A、位置M比位置N更靠近 $b$ 端 B、位置M、N与光强有关 C、可求得普朗克常量为 $\frac{e (U_{1} - U_{2})}{ν_{2} - ν_{1}}$ D、该光电管中金属的极限频率为 $\frac{ν_{2} U_{1} - ν_{1} U_{2}}{U_{1} - U_{2}}$

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三、实验题

17. 小明用如图所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，请回答下列相关问题：
①下列说法正确的是（填字母）。

A．进行实验前，应该把图示木板的左端适当垫高，以补偿小车运动中受到的阻力

B．小车前端挂的重物必须要选择质量很小的

C．调节定滑轮的高度，以保证细绳方向与小车运动轨道（木板）平行

D．打点结束后，先取下小车上的纸带处理数据，再关闭打点计时器

②本实验经过正确操作后，得到了一条打点清晰的纸带；在纸带上挑选出六个计数点，测算出相应的速度，并将其描绘在 $v - t$ 图像中（如图所示），下列说法正确的是.

A．为充分利用实验数据，应把描出的六个点全部连接起来

B．根据图中所描的点可认为小车的速度随着时间均匀增加

C．应连成一条过坐标原点的直线，明显偏离直线的点不用考虑

D．应从描出的六个点中取相距较远的两个点来计算小车的加速度

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18. 小明想测量一块平行玻璃砖的折射率。
①如图所示，该玻璃砖的A、B面光洁，C、D面粗糙，下列说法正确的是（填字母）。

A．如果A面被磨损会直接影响到折射率的测量

B．B面不宜直接用手去触碰

C．C面不宜直接用手去触碰

D．D面边缘有缺损不会影响到折射率的测量

②经过一系列正确的操作（如图），作图得到如图所示的图样，并测得 $A_{1} A_{2} = A_{2} A_{4} = 40.0$ mm， $A_{1} A_{3} = 20.0$ mm， $A_{4} A_{5} = 12.8$ mm，则该玻璃砖的折射率为（结果保留3位有效数字）。

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19.

(1)、小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池，用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻。电流表的内阻为 $100 Ω$ ，量程为 $0 ∼ 300 μ A$ ；电阻箱阻值的变化范围为 $0 \sim 9999.9 Ω$ 。
连接电路（如图2）后，多次调节电阻箱的阻值，得到的测量数据如表格中所示。
组次
1
2
3
4
5
6
7
$R / k Ω$
3
4
5
6
7
8
9
$I / μ A$
98
81
70
62
55
50
46
①用实验测得的第2和第6两组数据，可计算出该电池的电动势为V（结果保留2位有效数字）。
②下列说法正确的是（填字母）。
A.6个该电池串联能使“3V，0.3A”的小灯泡发光
B．电流表内阻的分压会导致电动势的测量值偏小
C．可以通过作 $\frac{1}{I} - R$ 图像求得该电池的电动势和内阻
D．小明重复实验时发现，在电阻箱阻值相同的情况下，电流表的读数会比前一次的测量值偏小，这主要是因为读数误差引起的

(2)、在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，原线圈选择了0和400匝两个接线柱，接入学生电源标注为“交流9V”的挡位（如图所示），现用多用电表对原、副线圈上的电压进行测量。
①关于本次操作说法正确的是（填字母）。
A．副线圈上的感应电动势为定值，可以用多用电表的直流电压挡进行测量
B．若用量程合适的交流电压挡接在原线图的0和100匝两个接线柱上，电表指针会偏转
C．因为副线圈最多是1400匝，所以可以直接用手接触裸露的导线
②实验所用多用电表的下半部分如图所示。现将多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，对副线圈的0和800匝两个接线柱进行测量，多用电表的指针如图所示，则读数应为。

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四、解答题

20. 公交站点1与站点2之间的道路由水平路面 $A B$ 段、 $C D$ 段及倾角为15°的斜坡 $B C$ 段组成，斜坡足够长。一辆公交车额定功率为210kW，载人后总质量为8000kg。该车在 $A B$ 段以54km/h的速率匀速行驶，此过程该车的实际功率为额定功率的一半。该车到达 $C$ 点时的速率为21.6km/h，此后在大小恒为 $1.4 \times 1 0^{4} N$ 的牵引力作用下运动，直到速度达到54km/h时关闭发动机自由滑行，结果该车正好停在了 $D$ 点（站点2）。若在整个行驶过程中，公交车的实际功率不超过额定功率，它在每一个路段的运动都可看成直线运动，它受到的由地面、空气等产生的阻力 $F_{f}$ 大小不变。已知 $s i n 15 ° = 0.26$ ，求：

(1)、 $F_{f}$ 的大小；

(2)、公交车上坡过程中能够保持匀速行驶的最大速率；

(3)、 $C$ 点与 $D$ 点之间的距离。

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21. 小明制做了一个“20”字样的轨道玩具模型。该模型的“2”字是由 $\frac{3}{4}$ 圆弧型的管道 $A B C$ （圆心为 $O_{1}$ ）和半圆型的管道 $C D$ （圆心为 $O_{2}$ ）以及直管道 $D E$ 组成，管道 $A B C$ 和管道 $C D$ 对应的圆半径均为 $R_{1} = 10$ cm，A点与 $O_{1}$ 等高，B为“2”字最高点， $D$ 为最低点， $E$ 为管道的出口；“0”字是长轴 $G F$ 垂直于水平地面的椭圆型管道，其最高点 $G$ 与 $B$ 点等高， $G$ 点附近的一小段管道可看作半径为 $R_{2} = 6$ cm的圆弧；最低点 $F$ 和 $F^{'}$ （一进一出）位于水平地面上；整个装置处于坚直平面内，所有管道的粗细忽略不计。 $H K$ 为一个倾角 $θ$ 可调节的足够长的斜面，且D、E、 $F (F^{'})$ 、H位于同一条水平直线上， $F^{'} H$ 和 $H K$ 平滑连接。质量 $m = 0.1$ kg（可视为质点）的小滑块 $P$ 与水平地面 $E F$ 段和斜面 $H K$ 的动摩擦因数均为 $μ = 0.25$ ，其余所有摩擦均不计。现让滑块 $P$ 从 $A$ 点以 $v_{0} = 2$ m/s的速率平滑进入管道，滑块 $P$ 运动到 $G$ 点时恰与管道间无相互作用，求：

(1)、滑块 $P$ 运动到 $B$ 点时对管道的作用力；

(2)、 $E F$ 段的长度；

(3)、要使得滑块 $P$ 不会二次进入 $E F$ 段且最后停在 $F^{'} H$ 段， $θ$ 的正切值应满足的条件。

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22. 如图所示，有一“”形的光滑平行金属轨道，间距为 $l_{1}$ ，两侧倾斜轨道足够长，且与水平面夹角均为 $θ = 30 °$ ，各部分平滑连接。左侧倾斜轨道顶端接了一个理想电感器，自感系数为 $L = 0.0036 H$ ，轨道中有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 $B_{1} = 0.1$ T，M、N两处用绝缘材料连接。在水平轨道上放置一个“］”形金属框 $e d c f$ ，其中 $e d$ 、 $c f$ 边质量均不计，长度均为 $l_{2}$ ； $c d$ 边质量为 $m$ ，长度为 $l_{1}$ ，电阻阻值为 $r = 0.1 Ω$ ；在金属框右侧长为 $l_{3}$ 、宽为 $l_{1}$ 的区域存在竖直向上的磁感应强度大小为 $B_{2} = 0.25$ T的匀强磁场；右侧轨道顶端接了一个阻值 $R = 0.2 Ω$ 的电阻。现将质量为 $m$ 、长度为 $l_{1}$ 的金属棒 $a b$ 从左侧倾斜轨道的某处静止释放，下滑过程中流过棒 $a b$ 的电流大小为 $i = \frac{B_{1} l_{1} x}{L}$ （其中 $x$ 为下滑的距离），滑上水平轨道后与“］”形金属框相碰并粘在一起形成闭合导体框 $a b c d$ ，整个滑动过程棒 $a b$ 始终与轨道垂直且接触良好。已知 $m = 0.01$ kg， $l_{1} = 0.2$ m， $l_{2} = 0.08$ m， $l_{3} = 0.24$ m，除已给电阻外其他电阻均不计。（提示：可以用 $F - x$ 图像下的“面积”代表力 $F$ 所做的功）

(1)、求棒 $a b$ 在释放瞬间的加速度大小；

(2)、当释放点距 $M N$ 多远时，棒 $a b$ 滑到 $M N$ 处的速度最大，最大速度是多少？

(3)、以第（2）问方式释放棒 $a b$ ，试通过计算说明棒 $a b$ 能否滑上右侧倾斜轨道。

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23. 某种质谱仪由偏转电场和偏转磁场组成，其示意图如图所示，整个装置处于真空中。偏转电场的极板水平放置，极板长度和间距均为 $L$ 。在偏转电场右侧适当位置有一夹角为 $2 θ$ 的足够大扇形区域 $O P Q$ ，区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，区域的 $O P$ 边与偏转极板中心轴线 $M N$ 垂直，扇形圆心 $O$ 点与轴线 $M N$ 的距离为d。现有大量正离子（单个离子质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ ）连续不断地以速度 $v_{0}$ 沿轴线 $M N$ 射入偏转电场。当偏转电压为0时，离子均能垂直扇形区域的 $O Q$ 边射出磁场；若在两极板间加峰值为 $U_{m} = \frac{\sqrt{3} m v_{0}^{2}}{3 q}$ 的正弦式电压，则所有离子经过磁场偏转后都能经过磁场外同一点（图中末画出）。若仅考虑极板间的电场，离子在电场中运动的时间远小于两极板间所加交变电压的周期，不计离子的重力和离子间的相互作用，求：（可能用到的数学公式： $s i n (α + β) = s i n α c o s β + c o s α s i n β$ ）

(1)、偏转磁场的磁感应强度；

(2)、离子在通过偏转电场的过程中动量变化量的最大值；

(3)、离子在偏转磁场中运动的最长时间与最短时间的差值；

(4)、扇形区域的 $O P$ 边与极板右端的距离。

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组次	1	2	3	4	5	6	7
$R / k Ω$	3	4	5	6	7	8	9
$I / μ A$	98	81	70	62	55	50	46