浙江省Z20名校联盟（名校新高考研究联盟）2022届高三下学期物理第三次联考试卷

试卷更新日期：2022-06-16 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 磁感应强度单位表示正确的是（）

A、 $\frac{N}{A \cdot m}$ B、 $\frac{N}{C \cdot m}$ C、 $\frac{W b}{m}$ D、 $\frac{J}{A \cdot m}$

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2. 北京冬季奥运会于2月20日圆满闭幕，下列关于冬奥会比赛项目说法正确的是（）

A、研究花样滑冰运动员转体动作时，运动员可视为质点 B、冰壶运动员在冰壶前用力擦冰，能使冰壶较快停下 C、10公里越野滑雪比赛中研究运动员成绩时，运动员大小可以忽略 D、短道速滑运动员过弯道做匀速圆周运动时，运动员速度保持不变

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3. 下列四幅图中描述电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，其中不正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 两同学在冰面上拔河，分界线处于绳子中点正下方，若绳子质量不计，冰面阻力可以忽略，则拔河取胜的关键因素是（）

A、同学的拔河姿势 B、同学的质量大小 C、同学的收绳速度 D、同学对绳子的拉力大小

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5. 如图所示，在名为“勇敢者”的课堂演示实验中，用不可伸长的轻长绳将一铁球悬挂在天花板上。一同学靠墙站立，双手拉球使其与鼻尖恰好接触，然后由静止释放铁球。若该同学保持图示姿势不变，则下列说法中正确的是（）

A、铁球可能会撞击该静止不动的同学 B、铁球运动到最低点时处于失重状态 C、释放瞬间铁球的加速度水平向右 D、释放瞬间长绳拉力小于铁球重力

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6. 一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。 $A B$ 导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动， $C D$ 导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点 $O_{1} O_{2}$ 连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（）

A、通电后 $A B$ 棒仍将保持静止 B、通电后 $A B$ 棒将要顺时针转动（俯视） C、通电后 $A B$ 棒将要逆时针转动（俯视） D、通电瞬间线段 $O_{1} O_{2}$ 间存在磁感应强度为零的位置

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7. 我国元宵节素有猜灯谜的习俗。如图所示，用1、2、3、4四根轻质细绳悬挂三个质量相等的彩灯，其中最右端的绳子沿水平方向，绳1和绳3与竖直方向夹角分别为 $θ_{1}$ 和 $θ_{3}$ 。则下列说法中正确的是（）

A、 $s i n θ_{3} = 3 s i n θ_{1}$ B、 $c o s θ_{1} = 3 c o s θ_{3}$ C、 $t a n θ_{3} = 3 t a n θ_{1}$ D、绳1拉力一定是绳3拉力的2倍

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8. 卫星回收技术是航天技术中的重要组成部分，卫星A沿半径为19200 $k m$ 的圆轨道绕地球运行，由于服役时间较长现对其进行回收，启动点火装置在极短时间内让卫星减速，然后沿着与地球表面相切的椭圆轨道运行，运行时仅受地球引力，已知地球半径为6400 $k m$ 。则卫星A制动后回到地球近地点的最短时间约为（）

A、 $2.58 \times 1 0^{3} s$ B、 $7.16 \times 1 0^{3} s$ C、 $9.27 \times 1 0^{3} s$ D、 $1.32 \times 1 0^{4} s$

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9. 如图所示，质量为m的木块A和质量为m的磁铁B同时从光滑的铝制斜面顶端静止释放，沿着直线下滑到斜面底端。则下列说法中正确的是（）

A、木块A和磁铁B下滑都仅受重力和支持力 B、木块A到达底端速度较小 C、磁铁B到达底端用时较长 D、两者到达斜面底端时动能相同

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10. 把一个不带电的金属球壳导体置于匀强电场中，达到稳定状态后球壳周围的电场线和等势线分布如图所示，其中a、d两点对称地分布在球壳两侧且连线过球心c，b点位于球壳上。下列说法中正确的是（）

A、实线是等势线 B、b点电场强度比c点大 C、感应电荷在c点产生的场强为零 D、a、b两点间的电势差值等于c、d两点间的电势差值

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11. 如图所示为一游戏弹射装置，足够长的竖直细杆上有一高度可调节的弹珠发射器P（可视为质点），细杆和有特定靶位 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 、 $A_{3}$ 、 $A_{4} ⋯$ 的足够长的斜面固定在同一水平底座上，细杆下端O与斜面底端重合，O、 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 、 $A_{3}$ 、 $A_{4} ⋯$ 相邻两点间距离均相等。设弹珠水平发射后垂直击中斜面上的靶位才算有效击中。先调节P的位置和水平发射速度最终以动能 $E_{k}$ 有效击中靶位 $A_{2}$ ，则在另一次游戏中弹珠有效击中靶位 $A_{3}$ 时的动能为（）

A、 $1.5 E_{k}$ B、 $2.25 E_{k}$ C、 $3 E_{k}$ D、 $4.5 E_{k}$

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12. 小型的射电望远镜相比于大口径的射电望远镜，有能够全方位转动的优点。设地球上有两台直径分别为 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ 的小型射电望远镜A和B，两者能观测到天体需要收集的电磁波总功率的最小值相同。在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。现仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，望远镜A能够观测到此类天体数量为N，则望远镜B能够观测到此类天体的数量为（）

A、 $(\frac{d_{2}}{d_{1}}) N$ B、 ${(\frac{d_{2}}{d_{1}})}^{\frac{3}{2}} N$ C、 ${(\frac{d_{2}}{d_{1}})}^{2} N$ D、 ${(\frac{d_{2}}{d_{1}})}^{3} N$

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13. 如图所示，物理课本选修3-4放在水平桌面上。一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜放在书本上，书本与棱镜间有很薄的空气层。整个侧面 $B C C_{1} B_{1}$ 上有一面光源，现只考虑面光源直接投射到棱镜底面上的光线，发现书本被此光线照亮部分面积与底面 $A C C_{1} A_{1}$ 的面积之比为 $k = \frac{5}{6}$ 。则玻璃的折射率最接近（）

A、1.5 B、1.6 C、1.7 D、1.8

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二、多选题

14. 下列说法中正确的是（）

A、阴极射线和β射线产生的原理相同 B、放射性元素发生衰变时蕴藏在核内的能量会释放出来 C、激光具有高度的相干性所以可以被调制用来传递信息 D、玻尔原子理论也能成功解释氦原子光谱的实验规律

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15. 甲乙两列简谐横波沿同一弹性绳子相向传播，绳子的两个端点M、N为两个波源，已知M的波速 $v = 4 m / s$ ， $t = 0$ 时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是（）

A、两列波叠加后能发生干涉现象 B、波源M的起振方向沿y轴负方向 C、 $t = 2 s$ 时M，N之间有5个质点位移为 $- 5 c m$ D、 $t = 10 s$ 时两波源间（不含波源）振动加强点有7个

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16. 如图所示，水平导体棒 $a b$ 质量 $m = 0.1 π k g$ 、长 $L = 1 m$ 、电阻 $R_{a b} = 0.25 Ω$ ，其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为 $r = 1 m$ 、电阻不计。阻值 $R = 0.25 Ω$ 的电阻用导线与圆环相连接，理想交流电压表V接在电阻R两端。整个空间有磁感应强度大小为 $B = 1 T$ 、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒 $a b$ 在外力F作用下以速率 $v = 1 m / s$ 绕两圆环的中心轴 $O O^{'}$ 匀速转动，ab在圆环最低点时记为t=0时刻，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、棒中的电流 $i = 2 s i n t (A)$ B、电压表的示数为 $\frac{\sqrt{2}}{2} V$ C、从 $t = 0$ 到 $0.5 π s$ 的过程中通过R的电量为2C D、从 $t = 0$ 到 $0.5 π s$ 的过程中外力F做功为 $1.5 π J$

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三、实验题

17. 某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量一块垫块厚度h，示数如图（b）所示，h=cm；
②接通气泵，将滑块轻放在阻力可以忽略的气垫导轨上，调节导轨至水平；
③在右支点下放入垫块（垫块均相同），改变气垫导轨的倾斜角度；
④在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；
⑤加速度a与垫块个数n的关系正确的是.
A．a正比与 $\sqrt{n}$ B．a正比与n C．a正比与 $n^{2}$

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18. 如图甲所示，小车A前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车A使其沿调整好的倾斜木板做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50 $H z$ ，纸带各计数点之间的距离用刻度尺测量并标在图乙上。已知小车A质量为0.4 $k g$ ，小车B的质量为0.2 $k g$ 。
①计算碰撞前小车A的速度应选图乙中的
A． $A B$ 段 B． $B C$ 段 C． $C D$ 段 D． $D E$ 段
②则碰撞前两车的总动量为 $k g \cdot m / s$ ；碰撞稳定后两车的总动量为 $k g \cdot m / s$ 。（结果均保留3位有效数字）
③仅将小车B撤去，利用剩余的仪器做适当调整（填“能”或“不能”）完成探究功与速度变化关系实验。

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19. 某同学想制作一个简易多用电表。实验室中可供选择的器材有：
电流表 $G_{1}$ ：量程为200 $μ A$ 、内阻为500Ω
定值电阻 $R_{1}$ ：阻值为125Ω
定值电阻 $R_{2}$ ：阻值为2.9kΩ
滑动变阻器 $R_{3}$ ：最大阻值5kΩ
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω
红、黑表笔各一支，开关，单刀多向开关，导线若干
该同学打算用电流表 $G_{1}$ 作表头，利用所给器材，该同学设计了如图所示的多用电表内部电路，请回答下列问题：

(1)、图中A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接；

(2)、若测量电压，则其量程为V；

(3)、欧姆挡刻度盘的倍率设为“×100”，中央刻度值应标注数字为；

(4)、若欧姆表的刻度盘按题（3）标度，实际由于电池老化电动势下降为1.4V，欧姆表仍可调零，正确操作后测得某一电阻阻值为2kΩ，则待测电阻真实阻值2kΩ。（填“大于”，“等于”或“小于”）

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四、解答题

20. 如图所示，两平直的斜坡在O点平滑对接，左右两侧与水平面的坡度分别为37°和5°。一名质量 $m = 75 k g$ 的单板滑雪运动员（包括装备）在坡上进行训练，他从左侧斜坡上匀加速下滑至O点后滑上右侧斜坡，在 $O B$ 段做匀减速运动，到B点速度刚好减为零。已知运动员在左侧斜坡上受到的阻力为重力的0.5倍，下滑经过A点时速度为18 $m / s$ ， $A O$ 段长为176m，从A点运动至B点用时28s。 $s i n 37 ° = 0.6$ ， $s i n 5 ° = 0.09$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。求运动员

(1)、经过O点时的速度大小；

(2)、在 $O B$ 段上通过的位移大小；

(3)、在 $O B$ 段上运动时所受的阻力大小。

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21. 如图所示，水平传送带 $A B$ 长 $L = 4 m$ ，其左右两侧为与传送带紧邻的等高水平面。其中右侧粗糙水平面长 $s = 2 m$ 。甲乙两物块（可视为质点）静止在紧靠B点右侧的水平面上，两物块间夹有一原长可以忽略的轻质弹簧，开始时弹簧处于压缩状态并锁定。在C点右侧有一半径 $R = 0.08 m$ 且与 $B C$ 平滑连接的光滑竖直半圆弧轨道 $C E F$ ，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会原速率反弹。已知两物块与传送带间的动摩擦因数均为 $μ_{1} = 0.2$ ，物块乙与传送带右侧水平面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.3$ ，传送带以 $v = 5 m / s$ 顺时针传动， $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若已知甲质量 $m_{1} = 1 k g$ ，某一时刻弹簧解除锁定，两物体弹开后甲刚好能从A点离开传送带，求传送带克服摩擦力做的功；

(2)、在第（1）问基础上，若两物体弹开后乙刚好可以到达F点，求弹簧的弹性势能 $E_{p 0}$ ；

(3)、若甲、乙质量均为 $m = 2 k g$ ，在弹簧解除锁定并恢复至原长时立即取走甲物块，乙在以后的运动过程中既不脱离轨道也不从A点离开传送带，求弹簧的弹性势能 $E_{p}$ 的取值范围。

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22. 半径R的圆柱形大区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度随时间均匀增加，其变化率为k（ $k > 0$ ），其圆截面如图1所示，圆心为O。已知磁场随时间均匀增加时，在垂直于磁场的平面内会产生同心圆形状的感生电场，平面内距圆心相同距离的地方，感生电场场强大小相同。

(1)、若将一半径为 $\frac{R}{2}$ 的金属圆环垂直磁场方向放置，金属环的中心与O点重合，求金属环中产生的感生电动势；

(2)、求图1中距圆心 $\frac{R}{2}$ 处的感生电场的大小并判断其方向；

(3)、若在一半径为 $\frac{R}{2}$ 且与大圆区域边界相切的小圆柱形区域内，再叠加一个方向垂直于纸面向里的变化率也为k的同步变化的匀强磁场，叠加后小圆区域内的合磁场为零如图2所示。一个质量为m、电量q、重力不计的带正电粒子，从边界上的A点以某一初速度平行 $O O_{1}$ 连线进入小圆区域，刚好可以打中两圆相切处，已知A距两圆心连线 $\frac{2 R}{5}$ ，求此粒子初速度大小。（提示：利用电场叠加原理可以先研究小圆区域内某点的合感生电场的场强。）

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23. 如图所示，在直角坐标系中的y轴和 $x = 3.6 L$ 的虚线之间以x轴为边界存在两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，区域Ⅱ磁场方向垂直于纸面向里。一粒子加速器放置在y轴上，其出射口P点坐标为（ $0$ ， $L$ ），其加速电压可调。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子经加速器由静止加速后平行于x轴射入区域Ⅰ，粒子重力忽略不计。

(1)、调节加速电压，粒子恰好垂直边界进入区域Ⅱ，求加速电压的大小 $U$ ；

(2)、调节加速电压使粒子在区域Ⅰ中的半径 $R_{1} = 0.52 L$ ，如果粒子不会从y轴离开磁场，求区域Ⅱ磁场磁感应强度应满足的条件；

(3)、若区域Ⅱ磁感应强度大小为B，粒子恰好从坐标为（ $3.6 L$ ， $L$ ）的Q点平行于x轴射出磁场，求粒子在磁场中速度的可能值。（计算中可能用到的数据 $7 - 4 \sqrt{3} \approx 0.2 7^{2}$ ）

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