浙江省杭州市2022年高考物理模拟命题比赛高三试卷22

2022年高考理综模拟试卷物理部分一、单选题（本题共4小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。每题6分，共24分。）ABCD15.(温州市2022届高三八校联考)如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球 心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α＝60°，则两小球的质量比m1:m2为 (　　)A.B.C.D.16.（改编自浙江省六校2022届高三3月联考）在空中下落的物体，由于空气阻力随着速度的增大而增大，最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度。一物体质量为m，将它从空中静止释放，最后物体的收尾速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)A．若测得物体从释放至达到收尾速度所用时间为t，则物体下落的位移为B．若测得某一时刻物体下落时的加速度为a，则物体此时的速度为C．若测得某时物体的加速度为a，此时物体受到的空气阻力为ｍ（ａ＋ｇ）D．若测得物体下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为17.(2022上海模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为(　　)二、-7-\n多选题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共18分）18.（改编自2022金丽衢十二校联考）中国版“野牛”级重型气垫船，自重达540吨，最高时速为108km/h，装有M－70大功率燃气轮机，该机额定输出功率为8400kW。假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v成正比，即f=kv。A．“野牛”级重型气垫船的最大牵引力为2.8×105NB．在额定输出功率下以最高时速航行时，阻力f与速度v的比值k=8000N(Ns/m)C．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2100kW×105N19.（改编自2022沈阳二中测试）在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛小球，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝4BC，如图4所示．由此可知(　　)A．小球带负电B．电场力大小为3mgC．小球从A到B与从B到C的运动时间之比为4:1D．小球从A到B与从B到C的加速度之比为4:120．（原创）如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝2.0Ω的定值电阻，导体棒ab长l＝1.0m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，现使ab以v＝20m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是(　　)A．导体棒ab中的感应电动势E＝4.0VB．电路中的电流I＝1.0AC．导体棒ab所受安培力方向向右D．导体棒ab所受合力做功为零三、实验题（本题共10小题。每小题2分，共20分）21.（原创）某同学利用如图所示的实验装置，通过换用不同数量的钩码通过细线拉同一小车(小车质量约为200克)，研究“加速度与合外力的关系”。(1)平衡小车所受阻力的操作如下：取下砝码，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图所示，则应适当________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角，直到纸带上打出的点迹________为止．(2)对于所挂钩码的总质量，以下取值有利于减小实验误差的是________．(填选项前字母)A．1克B．5克C．10克D．40克(3)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度a与细线上拉力F的关系，下列图象中能正确表示该同学实验结果的是________．-7-\n(4)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某次实验中一段纸带的打点记录如图所示，则小车运动的加速度大小为____m/s2.(保留3位有效数字)22.（改编自2022福建省三明市二模）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度(金属丝材料已知)．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等．(1)使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：a．机械调零后，将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“×1”的欧姆挡；b．________________________________________________________________________(填写b步骤的操作)；c．把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的示数如图所示，测得金属丝电阻R为________Ω；(2)利用电路更准确测量金属丝Rx的电阻，请将电路图连接完整；-7-\n(3)如图所示，使用螺旋测微器测得金属丝的直径d为________mm.由以上测得的实验数据及查表得到的金属丝电阻率值ρ，可算出金属丝的长度l=．(用字母R、ρ、d表示)四、计算题（本题共3大题，23题16分，24题20分，25题22分，共计58分）23.（16分，原创）随着航天技术的发展，越来越多的人造天体在太空中发挥重要作用。人造天体的质量是用来检测人造天体运行情况，计算人造天体轨道的重要参数。1966年第一次在地球的上空完成了人造天体的质量测量实验。实验时，用双子星号宇宙飞船m1去接触正在轨道上匀速运行的火箭组m2（后者的发动机已经熄火）。接触后，开动双子星号的飞船的推进器，使飞船和火箭组共同做匀加速直线运动。时刻（秒）速度（米每秒)00.06520.06540.26060.52080.780。推进器的平均推力F等于910N，表格记录了火箭组在不同时刻的速率，部分数据列于表格中。已知m1=3400kg。求：24.（20分，杭州二中2022届高三上学期第二次月考）某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω-7-\n，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心R/2以内不会被甩出转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围?(2)若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?(3)若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置C点时，因选手恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?25.（22分，2022稽阳联考）图甲是中国自行设计、研制的最大的受控核聚变实验装置：其原理如图乙，带电粒子被强电流线圈产生的磁场约束在一个半经为r的“容器”中，通电线圈产生的圆形磁场可看作匀强磁场，磁场圆半径为R，R>r且两圆同心，磁感应强度为B，它们的截面如图丙所示．“容器”中有质量均为m，带电量均为q的带电粒子，在“容器”内运动，有些粒子会运动到“容器”的边缘，观察到在“容器”的边缘各处，有向各个方向离开“容器”的粒子，且每个方向的粒子的速度都从0到v分布．不久，所有粒子都能返回“容器”．(本题只考虑运动方向与磁场垂直的粒子，不计粒子重力和粒子间相互作用和碰撞)(1)要产生如图乙所示的磁场，逆着磁场方向看，线圈中的电流方向如何？不改变装置结构，要改变磁场，可采取什么方法？(2)为保证所有粒子从“容器”边缘处离开又能返回，求带电粒子的最大速度v；(3)如果“容器”中带电粒子是核聚变的原料H、H，它们具有相同的动能，但被该装置约束后，它们的“容器”半径会不同．现用该装置约束这两种粒子，设它们“容器”的最大的半径分别为r1、r2，试推导r1、r2和R应满足的关系式．-7-\n2022年高考理综模拟试卷物理部分答案14．A15．B16．D17．D18．CD19．AC20．AD21.(1)减小　均匀　(2)BC(3)A(4)7.5022.(1)红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指0Ω　19Ω　(3)0.260（4）23.16分（1）0.13m/s25分（2）3600kg5分（3）2.32m6分（1）（2）m2=3600kg（3）824．20分（1）转盘的角速度ω应满足ω≤6分。（2）他是从平台出发后经过2s释放悬挂器的8分。（3）悬挂器载着选手还能继续向右滑行2m8分。解：(1)设人落在距圆心R/2处不至被甩下，最大静摩擦力提供向向心力则有：μmg≥mω2R/2即转盘转动角度应满足w≤(2)沿水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1=at2/2v=atl平抛运动阶段x2=vt2H=gt2/2全程水平方向：x1+x2=L代入已知各量数值，联立以上各式解得tl=2s(3)由(2)知v=4m/s，且F=0.6mg，设阻力为f，继续向右滑动加速度为a，滑行距离为x3加速段F-f=ma减速段-f=ma’02-v2=2a’x3联立以上三式解得x3=2m-7-\n25.22分(1)逆时针方向；改变线圈中电流方向，就改变磁场方向，改变线圈中电流大小，就改变磁感应强度大小．4分(2)　6分(3)r1－r2＝(－1)R12分解析　(1)由安培定则可知，电流为逆时针方向．改变线圈中的电流方向，就可以改变磁场方向；改变线圈中的电流大小，就可以改变磁感应强度大小．(2)从“容器”边缘切线方向离开，最大速率为v的粒子，在磁场中做圆周运动的轨迹刚好与磁场圆内切，那么其他粒子都返回“容器”中，设这个轨迹圆半径为r′，由几何关系，R－r＝2r′①粒子做圆周运动向心力由洛伦兹力提供Bqv＝m②由①②得R－r＝2r′＝2所以v＝.(3)H、H两粒子，电量相同，动能相同，所以m1v1∶m2v2＝∶＝1∶③由(2)得R－r1＝④R－r2＝⑤由③④⑤得r1－r2＝(－1)R.-7-