2022届浙江省山水联盟高三（下）5月联考物理试题

试卷更新日期：2022-06-16 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列单位中不属于能量单位的是（）

A、 $k W \cdot h$ B、J C、 $k g \cdot m^{2} / s^{3}$ D、 $e V$

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2. 关于下列四幅图，说法正确的是（）

A、图甲中，电动车限速20km/h，指的是平均速度大小 B、图乙中，研究子弹前进过程中的旋转情况可以把子弹看成质点 C、图丙中，某运动员奥运会百米跑的成绩是10s，则他的平均速度大小一定为10m/s D、图丁中，京沪高速铁路列车匀速拐弯时加速度为零

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3. 自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法不正确的是（）

A、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B、欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D、焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

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4. 在一次海上消防救援过程中，消防船启动了多个喷水口进行灭火。喷水口所处高度和口径都相同，出水轨迹如图甲所示。其中两支喷水枪喷出水A、B轨迹在同一竖直面内且最高点高度相同，如图乙所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A、水A在空中运动时间较长 B、水B单位时间内的出水量较大 C、水落到海面时A的速度比B的速度小 D、相同时间内水枪对A做功比水枪对B做功多

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5. 超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”，秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫，如图所示，塑胶垫的位置比轮子的凸缘高：当购物车推进自动扶梯时，轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽（忽略此处摩擦），后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时（）

A、塑胶垫受到扶梯的弹力之和等于购物车的重力 B、塑胶垫受到扶梯的摩擦力之和等于购物车的重力 C、自动扶梯对购物车的作用力等于购物车的重力 D、塑胶垫对扶梯的摩擦力可能大于扶梯对塑胶垫的摩擦力

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6. 2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，依次进入地火转移轨道、捕获轨道、停泊轨道、探测轨道，如图所示。2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）

A、每次经过P点时的加速度相等 B、每次经过P点时的机械能相等 C、绕火星运行时在探测轨道上的周期最大 D、绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等

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7. 下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（）

A、图甲中避雷针的工作原理是静电屏蔽 B、图乙中FAST射电望远镜是通过超声波观测天体 C、图丙中医用彩超可以用来检查心脏、大脑、眼底的病变是利用了波的衍射 D、图丁中高压输电线上作业的工人穿戴的包含金属丝的织物工作服，是利用了静电屏蔽

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8. 如图所示，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，圆柱体的内径为R。沿着水平切向给贴在内壁左侧O点的小滑块一个初速度 $v_{0}$ ，小滑块将沿着柱体的内壁旋转向下运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块可看成质点，质量为m，重力加速度为g，O点距柱体的底面距离为h。下列判断正确的是（）

A、 $v_{0}$ 越大，小滑块在圆柱体中运动时间越短 B、小滑块运动中的加速度越来越大 C、小滑块运动中对圆柱体内表面的压力越来越大 D、小滑块落至底面时的速度大小为 $\sqrt{v_{0}^{2} + 2 g h}$

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9. 如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为 $β$ ，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角 $θ$ 从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（）

A、射出c板后的两束单色光与入射光不再平行 B、射到Q点的光在玻璃中的折射率较大 C、若改变入射角 $θ$ 的大小，光可能在b玻璃砖的下表面发生全反射 D、若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光

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10. 教学用交流发电机示意图如图所示。矩形线圈 $A B C D$ 在匀强磁场中绕其中心轴 $O O^{'}$ 匀速转动，某时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是（）

A、此时产生的感应电流最大 B、此时线圈平面处在中性面上 C、此时线圈磁通量变化率最大 D、此时开始再转半个周期，线圈磁通量变化量为零

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11. 如图甲所示，高压输电线上使用“”形刚性绝缘支架支撑电线，防止电线相碰造成短路。示意图如图乙所示， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 、 $L_{3}$ 、 $L_{4}$ 为四根导线， $a b c d$ 为正方形，几何中心为 $O$ ，当四根导线通有等大同向电流时（）

A、 $L_{1}$ 所受安培力的方向沿正方形的对角线 $a c$ 方向 B、 $L_{1}$ 对 $L_{2}$ 的安培力小于 $L_{1}$ 对 $L_{3}$ 的安培力 C、几何中心 $O$ 点的磁感应强度不为零 D、夜间高压输电线周围有时会出现一层绿色光晕，这是一种强烈的尖端放电现象

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12. 某纯电动公交车（如图所示）质量为 $1.5 \times 1 0^{4} k g$ ，充电时间为4h，以速度72km/h正常匀速行驶时，一次充满可持续正常行驶216km，电车受到的平均阻力为车重的0.04倍。充电桩对车载蓄电池的充电效率为90%，蓄电池对发动机的机械能转化效率为80%。则（）

A、这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为12kW B、若某次进站从接近没电到充满电，充电桩消耗的能量为 $1.8 \times 1 0^{8} J$ C、充电桩为电车充电时的平均功率为100kW D、若按电价0.72元/ $k W \cdot h$ 来计算，该公交车每公里需要1.67元钱

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13. 如图所示，一足够长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），一个与磁铁同轴的圆形金属环，环的质量m=0.2kg，环单位长度的电阻为 $0.1 π Ω / m$ ，半径r=0.1m（稍大于圆柱形磁铁的半径）。金属环由静止开始下落，环面始终水平，金属环切割处的磁感应强度大小均为B=0.5T，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。则（）

A、环下落过程的最大速度为0.4m/s B、环下落过程中，电流始终为逆时针（从上往下看） C、若下落时间为2s时环已经达到最大速度，则这个过程通过环截面的电荷量是32C D、若下落高度为3m时环已经达到最大速度，则这个过程环产生的热量为4.4J

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二、多选题

14. 下列说法正确的是（）

A、图甲中行李安检仪采用 $X$ 射线来透视安检物品 B、用光子能量为1.89eV的光直接照射大量处于 $n = 2$ 激发态的氢原子，可以产生3种不同频率的电磁波 C、图丙所示 $^{14} C$ 的半衰期是5730年，则100个 $^{14} C$ 经过5730年还剩50个 $^{14} C$ D、图丁是利用金属晶格作为障碍物得到的电子衍射图样，则电子动能越大衍射现象越不明显

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15. 如图所示，两位学生课外研究绳波的特点， $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 是处于简谐绳波两端的两个波源，波源的振动周期均为T，振幅均为A，同时起振。某时刻 $P_{1}$ 发出的波恰好传到c， $P_{2}$ 发出的波恰好传到a，图中只画出了此时刻两列波在ac部分的叠加波形， $P_{1} a$ 间、 $P_{2} c$ 间波形没有画出，下列说法正确的是（）

A、 $P_{1}$ 到a点的距离可能不等于 $P_{2}$ 到c点的距离 B、a、b、c三点是振动减弱点 C、再经过 $\frac{1}{2} T$ 时间，b处质点向上运动 D、再经过 $\frac{1}{4} T$ 时间，ac间的波形是一条直线

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16. 如图所示，在密立根油滴实验中，一个质量为 $m$ 的带电油滴进入两块相距为d的水平放置的平行板之间。未加电压时，油滴可以速度 $v$ 匀速通过平行板区域。若在两平板间加电压 $U$ ，油滴将在电场中减速到零并保持静止。已知油滴运动时所受阻力大小与运动速度和小球半径乘积成正比。重力加速度为 $g$ 。则（）

A、该油滴所带电量 $\frac{m g d}{U}$ B、不加电压时，该油滴速度 $v$ 与半径成反比 C、该油滴从进入平行板到静止过程，做加速度减小的减速运动 D、该油滴在加电压 $U$ 后，从进入平行板到静止过程，下落的距离为 $\frac{m v^{2}}{2 (\frac{q U}{d} - m g)}$

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三、实验题

17. 用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度，电源频率 $f = 50 H z$ 。实验获得的纸带上如图甲所示。选出零点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸条并排贴在坐标纸上，各纸条紧靠但不重叠；最后将各纸条上端中心位置拟合，得到 $v - t$ 图像如图乙所示。
①纵坐标 $5.80 \times 1 0^{- 1} m / s$ 表示的物理意义是（填写下面的字母选项）；
A．打计数点“0”时物体的速度 B．打计数点“1”时物体的速度
C．第1段纸带对应物体的平均速度 D．以上都不正确
②由图乙可知物体的加速度大小为 $m / s^{2}$ （保留三位有效数字）；

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18. 在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作：
Ⅰ.在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
Ⅱ.将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
Ⅲ.把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C。
①若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 间的关系是 $m_{1}$ $m_{2}$ 。（选填“ $>$ ”“ $=$ ”或“ $<$ ”）
②为完成本实验，必须测量的物理量有。
A．小球a开始释放的高度h B．木板水平向右移动的距离l
C．a球和b球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ D．O点到A、B、C三点的距离 $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 、 $y_{3}$
③在实验误差允许范围内，若满足关系式，则动量守恒（用②所选的物理量表示，要求化简）
④在实验误差允许范围内，若满足关系式，则机械能守恒（用②所选的物理量表示，要求化简）

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19. 实验室有一额定电压为220V的白炽灯，吴同学欲了解其低压伏安特性，为此设计了系列实验，请依次解决下列问题：

(1)、吴同学用多用电表粗测白炽灯的电阻，正确操作后得到图甲，则该情况下白炽灯的电阻为Ω。

(2)、吴同学随后用学生电源供电（其调节的情况如图乙），选择合适的滑变器和其他器材，连接电路如图丙，打算直接闭合开关开始测量。请你指出连接图中存在的问题（至少列举两条）。
①；
②；

(3)、吴同学改掉所有问题后，正确测量过程中得到的一组电流表、电压表示数如图丁，则两表的读数分别为A、V。

(4)、吴同学根据测量的数据，作了 $U - I$ 图像，下列图像中最可能正确的是（选填字母“A”、“B”或“C”）

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四、解答题

20. 北京冬奥会开幕式的浪漫烟花（如图甲），让人惊叹不已。假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开（如图乙）。礼花弹的结构如图丙所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹，礼花弹炸开。已知礼花弹质量 $m = 0.1 k g$ ，从炮筒射出的速度为 $v_{0} = 35 m / s$ ，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的0.25倍，延期引线的燃烧速度为 $v = 2 c m / s$ ，忽略炮筒的高度，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求礼花弹射出后，上升的最大高度h；

(2)、要求爆炸发生在超过礼花弹最大高度的96%范围，则延期引线至少多长；

(3)、设礼花弹与炮筒相互作用的时间 $Δ t = 0.01 s$ ，求礼花弹对炮筒的平均作用力大小。

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21. 如图所示，在竖直平面内有一探究装置。装置由三个圆弧形管道和三条直轨道组成。三个圆弧形管道O、 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 的内半径均为R，管道很细，可忽略外半径和内半径的差别；水平直轨道 $D_{1} D_{2}$ 与圆轨道 $O_{1}$ 和 $O_{2}$ 分别相切于 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ ，设 $D_{1} D_{2}$ 的长度 $L = 6 R$ ，倾斜直轨道 $A_{1} B_{1}$ 、 $A_{2} B_{2}$ 与圆轨道O、 $O_{1}$ 和 $O_{2}$ 分别相切于 $A_{1}$ 、 $B_{1}$ 、 $A_{2}$ 、 $B_{2}$ ， $A_{1} B_{1}$ 、 $A_{2} B_{2}$ 与水平方向的夹角均为 $θ$ （两倾斜直轨道 $A_{1} B_{1}$ 、 $A_{2} B_{2}$ 略微错开，不考虑其影响）。整个装置关于过O点的竖直线对称，T为轨道最高点， $C_{1}$ 和 $C_{2}$ 在圆弧轨道上，与圆心 $O_{1}$ 和 $O_{2}$ 等高。有一质量为m的小滑块，从 $D_{2}$ 点以水平向右的初速度 $v_{0}$ 出发，沿着轨道运动，小滑块可看作质点。小滑块与 $D_{1} D_{2}$ 轨道和 $A_{1} B_{1}$ 轨道的动摩擦因数分别为 $μ_{1}$ 和 $μ_{2}$ ，与其余轨道之间视作光滑。已知 $m = 1 k g$ ， $R = 1 m$ ， $μ_{1} = \frac{5}{6}$ ， $μ_{2} = \frac{5}{21}$ ， $θ = 37 °$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若 $v_{0} = \sqrt{30} m / s$ ，求小滑块第一次经过 $C_{2}$ 时对轨道的作用力；

(2)、若小滑块第一次经过T时对轨道外侧的作用力大小为 $F_{T} = 10 N$ ，求小滑块最终停止的位置距离 $D_{2}$ 点的距离；

(3)、若小滑块以适当的初速度 $v_{0}$ 开始运动，最多经过T点一次，最终正好停在 $D_{1} D_{2}$ 的中点，试求满足题意的 $v_{0}$ 的大小。

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22. 如图甲所示为某发电机的简化示意图。金属杆 $O_{1} O_{2}$ 固定在竖直轴 $O O^{'}$ 上，两相同的金属圆环水平固定，圆心分别与 $O_{1} O_{2}$ 重合。金属杆 $A_{1} A_{2}$ 、 $B_{1} B_{2}$ 、 $C_{1} C_{2}$ 、 $D_{1} D_{2}$ 通过绝缘轻质杆 $A_{1} C_{1}$ 、 $A_{2} C_{2}$ 、 $B_{1} D_{1}$ 、 $B_{2} D_{2}$ 固连在一起， $B_{1} D_{1} ⊥ A_{1} C_{1}$ 、 $B_{2} D_{2} ⊥ A_{2} C_{2}$ ，组成“十字形结构（俯视）”，可绕轴 $O O^{'}$ 无阻力自由转动（不能上下移动），转动时与两金属圆环接触紧密但无摩擦。在甲图的四分之一扇环形柱状区域内存在辐向磁场，四根金属杆分别转至该区域时杆所在位置的磁感应强度大小相等，均为B，方向沿圆柱半径向外，其他区域的磁场忽略不计，俯视图如图乙所示。设 $A_{1} C_{1} = A_{2} C_{2} = B_{1} D_{1} = B_{2} D_{2} = A_{1} A_{2} = B_{1} B_{2} = C_{1} C_{2} =$ $D_{1} D_{2} = L$ ，金属杆 $A_{1} A_{2}$ 、 $B_{1} B_{2}$ 、 $C_{1} C_{2}$ 、 $D_{1} D_{2}$ 的质量均为m，电阻均为r，其余部分的电阻不予考虑。现让“十字形结构”逆时针旋转，试解决下列问题：

(1)、当 $C_{1} C_{2}$ 杆刚进入磁场区域时，“十字形结构”的角速度为 $ω$ ，判断此时 $A_{1} A_{2}$ 杆中的电流方向，计算 $C_{1}$ 、 $C_{2}$ 两点的电势差 $U_{12}$ ；

(2)、若维持“十字形结构”以角速度 $ω$ 匀速旋转，求每转一圈， $C_{1} C_{2}$ 所产生的焦耳热Q；

(3)、若给予“十字形结构”初始角速度 $ω_{0}$ ， “十字形结构”到停下共转了多少圈。

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23. 现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图甲所示，上下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中沿逆时针（从上往下看）做半径为r不变的圆周运动，通过引出管，把加速后的电子引入到长方体 $a b c d d^{'} c^{'} b^{'} a^{'}$ 中。长方体 $a b c d d^{'} c^{'} b^{'} a^{'}$ 上下面是边长为L的正方形， $a a^{'}$ 足够长。在长方体内加上不同的匀强磁场，可使电子能够打在 $a b b^{'} a^{'}$ 和 $c d d^{'} c^{'}$ 二个侧面上，俯视图如乙图所示。在电磁体线圈中加均匀变化的电流，产生大小恒定的感生电场使电子加速。现从电子枪放出一个初速度不计的电子，在电子轨道被加速半圈后直接通过引出管进入长方体。若在长方体内加上竖直向下的大小为B的匀强磁场，电子刚好沿着对角线ac垂直磁场进入长方体，恰好打在ab的中点f。（已知电子的质量为m，电荷量为e，整个装置都放在真空中，不计电子的重力）求：

(1)、电子进入引出管的速度大小 $v_{1}$ 和感生电场E的大小；

(2)、现在把长方体的磁场的方向改为垂直 $a b b^{'} a^{'}$ 和 $c d d^{'} c^{'}$ 二侧面的方向，俯视图如图丙，则：
①若磁场大小仍为B，电子进入长方体的速度大小不同，但方向一直都是沿对角线ac的方向，为了能够让电子只打到平面 $c d d^{'} c^{'}$ 上，电子进入长方体速度范围；

②若磁场大小变为 $B_{1} = \frac{π B}{12}$ ，电子进入长方体的速度大小（即（1）问的速度），沿对角线ac的方向，电子能否打到 $c d d^{'} c^{'}$ 面上，如果能，请计算打到 $c d d^{'} c^{'}$ 面上的点与电子刚进入长方体入射点间的距离，如若不能请说明理由。

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