浙江省温州市普通高中2022届高三下学期物理选考适应性考试（三模）试卷

试卷更新日期：2022-06-17 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列物理量的值均为“ $- 5$ ”，其负号表示大小的是（）

A、“ $- 5 J$ ”的功 B、“ $- 5 J$ ”的重力势能 C、“ $- 5 N$ ”的摩擦力 D、“ $- 5 C$ ”的电荷量

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2. 下列说法正确的是（）

A、 $k g$ 、 $c m$ 、 $s$ 都是国际单位制中的基本单位 B、磁通量、磁感应强度、电动势、电流均为标量 C、亚里士多德关于落体运动，提出“重物与轻物应该下落得同样快”的观点 D、物体从 $t$ 到 $t + Δ t$ 时间内位移为 $Δ x$ ，当 $Δ t$ 非常非常小时，可以把 $\frac{Δ x}{Δ t}$ 称做物体在时刻 $t$ 的瞬时速度

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3. 4月16日，经过6个月的太空遨游，搭载翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号“返回舱”成功着陆地面。下列与神舟十三号飞船相关情景描述正确的是（）

A、甲图中，研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员可以视为质点 B、乙图中，研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点 C、丙图中，神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主对接过程，神舟十三号飞船可以视为质点 D、丁图中，王亚平在空间站中将冰墩墩抛出，以地面为参考系，冰墩墩做匀速直线运动

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4. 如图所示，甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图，乙图是其示意图。比赛时，运动员从起点沿赛道快速向终点滑去，先后经过A、P、B、C、D五点。运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是（）

A、A点 B、B点 C、C点 D、D点

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5. 温州世贸中心大厦是温州市区地标性建筑，高达333m。某测试员站在该大厦的一架电梯中对所在电梯进行测试时，电梯从一楼开始竖直上升，运行的 $v - t$ 图象如图所示。测试员的质量为60kg，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、测试员在电梯中一直处于超重状态 B、电梯在加速阶段与减速阶段加速度相同 C、电梯对测试员作用力的最大功率为2640W D、测试员在电梯上升全过程中机械能的增加量为199800J

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6. 在竖直平面内，滑道PMQ由两段对称的圆弧平滑连接而成，且P、M、Q三点在同一水平线上。滑道光滑，小滑块由P点滑到Q点，所用时间为 $t_{1}$ ；由Q点滑到P点，所用时间为 $t_{2}$ 。小滑块两次运动的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行。则（）

A、 $t_{1} < t_{2}$ B、 $t_{1} > t_{2}$ C、 $t_{1} = t_{2}$ D、无法比较 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 的大小

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7. 有一种新型人造卫星，叫绳系卫星。它是通过一根金属长绳将卫星固定在其它航天器上，并以此完成一些常规单体航天器无法完成的任务。现有一航天器A，通过一根金属长绳在其正下方系一颗绳系卫星B，一起在赤道平面内绕地球做自西向东的匀速圆周运动。航天器A、绳系卫星B以及地心始终在同一条直线上。不考虑稀薄的空气阻力，不考虑绳系卫星与航天器之间的万有引力，金属长绳的质量不计，下列说法正确的是（）

A、正常运行时，金属长绳中拉力为零 B、绳系卫星B的线速度大于航天器A的线速度 C、由于存在地磁场，金属长绳上绳系卫星B端的电势高于航天器A端的电势 D、若在绳系卫星B的轨道上存在另一颗独立卫星C，其角速度大于绳系卫星B的角速度

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8. 如图所示，足够长的导体棒AB水平放置，通有向右的恒定电流I。足够长的粗糙细杆CD处在导体棒AB的正下方不远处，与AB平行。一质量为m、电量为+q的小圆环套在细杆CD上。现给圆环向右的初速度 $v_{0}$ ，圆环运动的 $v - t$ 图象不可能是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球B，半径为L，球心 $O^{'}$ 坐标为（2L，0）。再将一点电荷A固定在原点O处，带电量为+Q。a、e是x轴上的两点，b、c两点对称地分布在x轴两侧，a、b、c点到坐标原点O距离相等，Od与金属导体球B外表面相切于d点，已知金属导体球B处于静电平衡状态，则下列说法正确的是（）

A、各点的电势关系为 $φ_{a} = φ_{b} = φ_{c} > φ_{d} > φ_{e}$ B、将电子从b点移至e点，电势能减小 C、导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小 $E = \frac{k Q}{3 L^{2}}$ D、仅将导体球B的内部变成空心，则空间的电场线分布不会发生变化

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10. 如图甲是某款可以无线充电的手机置于相应充电盘上的情景，图乙是其原理图。受电线圈和送电线圈分别存在于手机和充电盘中，当手机静止置于充电盘上时，若将两线圈构成装置视为理想变压器。已知送电线圈和受电线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 20 ： 1$ ， $R_{1} = 80 R_{2}$ ，当a、b间接220V的正弦交变电流，手机获得电压为5V，充电电流为1A，则下列说法正确的是（）

A、所有手机都可以使用该充电盘进行无线充电 B、ab端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电 C、 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 两端的电压之比为1：20 D、充电时，受电线圈cd两端的输出电压为10V

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11. 竖直面内有一半径为R的光滑圆弧轨道 $A B$ ，其对应的圆心角为 $10 °$ ， $A$ 、 $B$ 两点等高， $C D$ 为竖直直径。在 $A$ 、 $D$ 两点间固定光滑直斜面，直斜面在 $D$ 处与光滑圆弧轨道 $D B$ 平滑相接，将一小球由 $A$ 点静止释放沿直斜面 $A D$ 下滑，小球可视为质点，则下列说法正确的是（）

A、小球从 $A$ 到 $D$ 的时间等于从 $D$ 到 $B$ 的时间 B、小球从 $A$ 到 $D$ 的时间小于从 $D$ 到 $B$ 的时间 C、由题中数据可以求得小球在 $D B$ 圆弧轨道上通过 $D$ 点时对轨道的压力 D、若将两个小球分别从 $A$ 、C两点同时由静止释放，它们会同时到达 $D$ 点

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12. 如图所示，水平放置的平行光滑导轨左端连接开关K和电源，右端接有理想电压表。匀强磁场垂直于导轨所在的平面。ab、cd两根导体棒单位长度电阻相同、单位长度质量也相同，ab垂直于导轨，cd与导轨成60°角。两棒的端点恰在导轨上，且与导轨接触良好，除导体棒外，其余电阻不计。下列说法正确的是（）

A、闭合开关K瞬间，两棒所受安培力大小相等 B、闭合开关K瞬间，两棒加速度大小相等 C、断开开关K，让两棒以相同的速度水平向右切割磁感线，电压表无示数 D、断开开关K，固定ab，让cd棒以速度v沿导轨向右运动时电压表示数为 $U_{1}$ ；固定cd，让ab棒以速度v沿导轨向右运动时电压表示数为 $U_{2}$ ，则 $U_{1} = U_{2}$

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13. 如图所示是中国航天科工集团研制的一种投弹式干粉消防车。灭火车出弹口到高楼水平距离为x，在同一位置灭火车先后向高层建筑发射2枚灭火弹，且灭火弹均恰好垂直射入建筑玻璃窗，假设发射初速度大小均为 $v_{0}$ ， $v_{0}$ 与水平方向夹角分别为 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，击中点离出弹口高度分别为 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ ，空中飞行时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 。灭火弹可视为质点，两运动轨迹在同一竖直面内，且不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A、高度之比 $\frac{h_{1}}{h_{2}} = \frac{c o s θ_{1}}{c o s θ_{2}}$ B、时间之比 $\frac{t_{1}}{t_{2}} = \frac{c o s θ_{1}}{c o s θ_{2}}$ C、两枚灭火弹的发射角满足 $θ_{1} + θ_{2} = 90 °$ D、水平距离与两枚灭火弹飞行时间满足 $x = 2 g t_{1} t_{2}$

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二、多选题

14. 下列说法正确的是（）

A、甲图中，光电效应实验中，验电器和锌板总是带等量异种电荷 B、乙图中，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线 C、丙图中，用同一装置仅调节单缝宽度得到某单色光的两幅衍射图样，可判定A的缝宽大于B的缝宽 D、丁图中，由氢原子能级图可知，某一氢原子从 $n = 2$ 能级向基态跃迁辐射的光子，有可能被另一个处于 $n = 2$ 能级的氢原子吸收并使之电离

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15. 在 $t = 0$ 时刻，位于原点处的波源 $O$ 以某一频率开始振动，产生的机械波在均匀介质中沿x轴正方向传播。一段时间后，波源 $O$ 的振动频率发生变化。 $t = 3 s$ 时刻， $x = 6 m$ 处的质点恰好开始振动，此时的波形图如图所示。质点 $Q$ 位于 $x = 9 m$ 。下列说法正确的是（）

A、该波在介质中传播的波速为 $2 m / s$ B、波源 $O$ 开始振动 $1 s$ 后，振动频率变为原来两倍 C、 $t = 3 s$ 时刻起，再经过 $4 s$ ，质点 $Q$ 通过的路程为 $20 c m$ D、 $t = 6 s$ 时刻，质点 $Q$ 偏离平衡位置的位移为 $- 2 \sqrt{2} c m$

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16. 如图所示，均匀透明材料制作成的半圆柱的截面为半圆形ABC，O为圆心、半径为R、AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对绿光的折射率 $n = 2$ ，有一点光源嵌于S点，在纸面内向各个方向发射绿光。已知 $S O ⊥ A B$ ，且 $S O = \frac{\sqrt{3}}{3} R$ 。若不考虑光在材料内部的反射，则（）

A、直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为 $\frac{π + 2}{6} R$ B、直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为 $\frac{π + 2}{3} R$ C、若改用红光光源，有光射出的边界总长度将变长 D、若改用红光光源，有光射出的边界总长度将变短

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三、实验题

17.

(1)、在“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，采用如图甲所示的实验装置。实验操作的主要步骤如下：
a.将坐标纸用图钉固定在木板上，并将木板竖直固定；
b.将斜槽安装在木板左端，调节斜槽末端轨道水平，同时将重锤线挂在水平轨道边缘；
c.在斜槽上端一固定位置静止释放小球，同时记录抛出点位置O，记录重锤线方向；
d.小球从O点飞出后，撞到与木板平面垂直的竖直挡条上。小球撞击挡条时，会在挡条上留下一个痕迹点。用铅笔将痕迹点的投影点记录在坐标纸上；
e.向右移动竖直挡条，从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，小球撞击挡条后，再次将挡条上痕迹点的投影点记录在坐标纸上，重复以上操作；
f.取下白纸，描绘平抛运动轨迹，研究轨迹的性质，求出小球平抛运动的初速度大小。
①实验过程中，要建立直角坐标系。在下图中，坐标原点选择正确的是。
A B C D
②关于这个实验，下列说法正确的是。
A．斜槽的末端一定要水平
B．一定要使用秒表来测量平抛运动的时间
C．竖直挡条每次向右移动距离一定要相等
D．一定要记录抛出点的位置，才能求出小球的初速度
③某同学在实验中，只记下斜槽末端悬挂重锤线的方向，根据实验描绘出一段轨迹。如图乙所示，选取A、B、C三点，测得三点离重锤线的距离分别为 $x_{1} = 21.5 c m$ 、 $x_{2} = 35.5 c m$ 、 $x_{3} = 49.5 c m$ ，并测得AB两点间的高度差 $h_{A B} = 20.0 c m$ 、BC两点间的高度差 $h_{B C} = 30.0 c m$ ，则小球平抛的初速度 $v_{0} =$ m/s，小球的半径R=cm。

(2)、某同学用单摆测量重力加速度。改变摆长，并多次测量周期和摆长的大小。仅由于摆长测量的误差，得到周期的平方与摆长的关系如图丙所示。下列说法正确的是____。

A、图线不过原点的原因可能是仅记录摆线的长度作为摆长 B、图线不过原点的原因可能是将摆线的长度加上小球的直径作为摆长 C、由图像所得的重力加速度一定小于重力加速度的真实值 D、由图像所得的重力加速度一定大于重力加速度的真实值

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18. 某同学想利用电路精确测量一根粗细均匀合金丝的电阻率。实验器材：稳压电源（电压未知，内阻不计）、电压表（量程15V，内阻约15kΩ：量程3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程3A，内阻约0.2Ω；量程0.6A，内阻约1Ω）、保护电阻（ $R_{0}$ 阻值未知）、开关S、刻度尺、游标卡尺、导线若干、待测合金丝等。请完成相关实验内容：

(1)、测量合金丝直径时，游标卡尺示数如图甲所示，读数为mm；

(2)、该同学用多用表的欧姆挡测量整根合金丝的电阻时，把选择开关置于“×1”挡时，发现指针偏转如图乙所示，则金属丝的电阻为Ω；

(3)、将合金丝固定在绝缘的刻度尺上，在合金丝上夹上一个可移动的小金属夹P。根据现有器材，部分电路连线如图丙所示，请在答题纸上完成实物连接。

(4)、完成电路连接后，操作如下：
a.开启电源，将P移到合金丝上适当的位置，闭合开关S；

b.记录电压表和电流表的读数U、I，记录合金丝接入长度L，断开开关S；

c.改变金属夹P的位置，闭合开关S，重复步骤b的操作：

d.利用记录的数据分别描绘关系图象（如图丁）和 $\frac{1}{U} - \frac{1}{L}$ 关系图象（如图戊）：

e.利用图象信息求解合金丝的电阻率P。

①由 $U - I$ 关系图象可得，稳压电源电压 $U_{0} =$ V：

②算得合金丝的横截面积 $S = 1 0^{- 6} m$ ，由 $\frac{1}{U} - \frac{1}{L}$ 关系图象可得电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ 。

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四、解答题

19. 在北京冬奥会期间，“送餐机器人”格外引人关注。已知机器人匀速运动时的最大速度 $v_{0} = 1 m / s$ ，加速和减速阶段都做匀变速直线运动，加速度大小均为 $a = 0.5 m / s^{2}$ 。若机器人为某楼层房间的运动员配送午餐，送餐过程餐盘和食物与机器人保持相对静止。

(1)、机器人由静止开始匀加速至最大速度的过程中，总质量 $m = 0.5 k g$ 的餐盘和食物受到的合外力冲量I的大小；

(2)、机器人具有“防撞制动”功能，匀速直线运动的机器人从探测到正前方障碍物到开始制动的时间 $t_{0} = 0.2 s$ ，求探测到正前方的障碍物至停止运动，机器人前进的最大距离 $x_{0}$ ；

(3)、机器人从一个房门静止出发沿直线到下一个房门停止运动，位移大小为4m，求该过程运动的最短时间。

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20. 如图所示，一粗糙矩形水平板ABCD与一光滑半圆柱面CDEF相切于CD边，C、D、E、F位于同一竖直面内。沿圆柱面EF边固定一竖直挡板，物块垂直撞击挡板前后，速度方向相反、大小不变。可从A点沿水平面朝各个方向发射质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）。已知两轨道面沿CD方向足够长，水平板AC边长L=1m，半圆柱面的圆弧半径R=0.1m，物块与水平板间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ 。

(1)、若小物块从A点以初速度 $v_{0} = 3 m / s$ 沿AC方向发射，求物块运动至半圆柱轨道最高点E时（撞击挡板前），对轨道的压力大小：

(2)、若小物块从A点以初速度v沿AC方向发射，为保证物块能进入半圆柱轨道且在半圆柱面内不脱轨，求其初速度v大小的取值范围：

(3)、若撤去EF处的竖直挡板，令物块初速度 ${v_{0}}^{^{'}} = 2 \sqrt{6} m / s$ ，方向与AC边成 $θ$ 角（ $θ$ 未知）沿板发射。若小物块能从EF边飞出，求飞出后落地点到CD边距离d的取值范围。

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21. 为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了两种发电装置为车灯供电。
方式一：如图甲所示，固定磁极N、S在中间区域产生匀强磁场，磁感应强度 $B_{1} = 0.1 T$ ，矩形线圈abcd固定在转轴上，转轴过ab边中点，与ad边平行，转轴一端通过半径 $r_{0} = 1.0 c m$ 的摩擦小轮与车轮边缘相接触，两者无相对滑动。当车轮转动时，可通过摩擦小轮带动线圈发电，使 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 两灯发光。已知矩形线圈N=100匝，面积 $S = 10 c m^{2}$ ，线圈abcd总电阻 $R_{0} = 2 Ω$ ，小灯泡电阻均为 $R = 2 Ω$ 。
方式二：如图乙所示，自行车后轮由半径 $r_{1} = 0.15 m$ 的金属内圈、半径 $r_{2} = 0.45 m$ 的金属外圈（可认为等于后轮半径）和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间沿同一直径接有两根金属条，每根金属条中间分别接有小灯泡 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ ，阻值均为 $R = 2 Ω$ 。在自行车支架上装有强磁铁，形成了磁感应强度 $B_{2} = 1 T$ 、方向垂直纸面向里的“扇形”匀强磁场，张角 $θ = 90 °$ 。
以上两方式，都不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。求：

(1)、“方式一”情况下，当自行车匀速骑行速度 $v = 6 m / s$ 时，小灯泡 $L_{1}$ 的电流有效值 $I_{1}$ ；

(2)、“方式二”情况下，当自行车匀速骑行速度 $v = 6 m / s$ 时，小灯泡 $L_{1}$ 的电流有效值 ${I_{1}}^{^{'}}$ ；

(3)、在两种情况下，若自行车以相同速度匀速骑行，为使两电路获得的总电能相等，“方式一”骑行的距离 $S_{1}$ 和“方式二”骑行的距离 $S_{2}$ 之比。

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22. 如图甲所示，某多级直线加速器由横截面相同的金属圆板和4个金属圆筒依次排列组成，圆筒的两底面中心开有小孔，其中心轴线在同一直线上，相邻金属圆筒分别接在周期性交变电压的两端。粒子从圆板中心沿轴线无初速度进入加速器，在间隙中被电场加速（穿过间隙的时间忽略不计），在圆筒内做匀速直线运动。若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，这样粒子就能“踏准节奏”在间隙处一直被加速。粒子离开加速器后，从O点垂直直线边界OP进入匀强磁场区域I，OP距离为a，区域I的PO、PQ两直线边界垂直。区域I的上边界PQ与匀强磁场区域Ⅱ的下直线边界MN平行，其间距L可调。两区域的匀强磁场方向均垂直纸面向里，磁感应强度大小 $B = \frac{2}{a} \sqrt{\frac{2 m U_{0}}{q}}$ 。现有质子（ $H_{1}^{1}$ ）和氘核（ $H_{1}^{2}$ ）两种粒子先后通过此加速器加速，加速质子的交变电压如图乙所示，图中 $U_{0}$ 、 $T$ 已知。已知质子的电荷量为 $q$ 、质量为 $m$ ，不计一切阻力，忽略磁场的边缘效应。求：

(1)、金属圆筒2与金属圆筒4的长度之比 $l_{2} ： l_{4}$ ；

(2)、加速氘核时，交变电压周期仍为 $T$ ，则需要将图乙中交变电压 $U_{0}$ 调至多少；加速后，氘核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径多大；

(3)、为使上述先后通过此加速器的质子与氘核在匀强磁场Ⅱ中的运动轨迹无交点，两磁场间距 $L$ 的取值范围。

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