浙江省杭州市2022年高考物理模拟命题比赛高三试卷21

2022年高考模拟试卷物理卷I卷（选择题）一、选择题（本题共17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102分。）14．2022年6月20日中国载人航天史上的首堂太空授课开讲，“天宫一号”中的质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，航天员把一个物体固定在质量测量仪支架一端，然后轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回到原位，若测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，则待测物体的质量为(　　)A.B.C.D.根据2022·安徽合肥一模试卷第7题改编15．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是(　　)A．质点在M、N间的运动不是匀变速运动B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点从M到N过程中速度大小保持不变根据2022·湖北八校二联试卷第12题改编16．钱学森被誉为中国导弹之父，“导弹”这个词也是他的创作。导弹制导方式很多，惯性制导系统是其中的一种，该系统的重要元件之一是加速度计。如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的绝缘滑块，分别与劲度系数均为k的轻弹簧相连，两弹簧另一端与固定壁相连。当弹簧为原长时，固定在滑块上的滑片停在滑动变阻器（电阻总长为L）正中央，M、N两端输入电压为U0，输出电压UPQ＝0。系统加速时滑块移动，滑片随之在变阻器上自由滑动，UPQ相应改变，然后通过控制系统进行制导。设某段时间导弹沿水平方向匀变速运动，滑片处于变阻器中央的右侧，且UPQ＝U0，则这段时间导弹的加速度(　　)A．方向向右，大小为B．方向向左，大小为C．方向向右，大小为D．方向向左，大小为QBabMcN17．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口地从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）。6\nA.若污水中负离子较多，则N板比M板电势高B.M板电势一定高于N板的电势C.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大D.电压表的示数U与污水流量Q成反比二、选择题（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．如图，物体A和B的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态。现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时，B刚要离开地面，此过程手做功为W1若将A加速向上提起，A上升的距离为L2时，B刚要离开地面，此过程手做功W2。假设弹簧一直处于弹性限度内，则（）A．B．C．D．根据2022·厦门市一检试卷第8题改编19．如图所示，用两等长的细绳将一磁铁与一圆形闭合线圈悬于细杆上，静止时线圈平面与磁铁的轴线O1O2垂直，磁铁质量为m，磁极如图所示。在垂直于细杆的平面内，保持细绳绷紧，将磁铁拉至与细杆等高的位置，将磁铁由静止释放，则下列说法正确的是（）A．磁铁下摆过程中，线圈所受合外力为零B．磁铁下摆过程中，线圈中有逆针方向（沿O1O2方向看）的感应电流C．磁铁下摆过程中，线圈中有顺时针方向（沿O1O2方向看）的感应电流D．磁铁摆到最低点时，两绳子拉力的合力小于3mg根据2022·广东省佛山市一检试卷第9题改编20．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小方向均相同的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为()A.2F1-F2B.F1-F2C.2F1+F2D.F2-2F1原创II卷（非选择题）21．（10分）小明同学想自己动手完成“验证机械能守恒定律”的实验，实验前，他需要选择仪器；(1)对于实验仪器选择，下列说法中正确的是A．选重锤时稍重一些的比轻的好B．选重锤时体积大一些的比小的好C．实验时要用秒表计时，以便计算速度（2）小明同学选用电磁打点计时器和学生电源，则下图学生电源接法正确的是6\n(3)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙)，读出A、C两点间距为______cm，B点对应的速度vB＝_________m/s（保留三位有效数字）；(4)若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，当地重力加速度为g，为完成实验，要比较ghBH与_________________的大小（用题给字母表示）．原创22．（10分）在“实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系”中，实验用的电源电动势为3V，金属丝的最大电阻为5Ω。（1）为使测量更为准确，请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电路。（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，其读数为d=mm。（3）滑动变阻器触头调至一合适位置后不动。闭合开关，P的位置选在ac的中点b，读出金属丝接人电路的长度为L，电压表、电流表的示数分别为U、I。请用U、I、L、d写出计算金属丝电阻率的表达式：ρ=。（4）本电路测量结果：ρ测ρ真。（选填“>”或“<”）误差原因是根据2022·广东省深圳市一检试卷第34题改编23．（16分）很多电视台为了提高收视率，纷纷邀请明星参加各类闯关游戏节目。有一家电视台出了一类这样的节目，游戏简化示意图如图所示。在节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上。一质量m＝60kg的选手脚穿轮滑鞋，以v0＝7m/s的水平速度抓住竖直的绳子末端开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L＝6m．当绳摆到与竖直方向夹角θ＝37°时，选手放开绳子，不考虑空气阻力和绳的质量．取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)选手放开绳子时的速度大小；(2)选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以站到水平传送带A点，传送带始终以v1＝3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点就是终点，且sAB＝3.75m6\n．若选手在传送带上自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍，通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B，并求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量Q。根据2022·杭州四中第九次质量检测试卷第23题改编24．（20分）洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图甲为洛伦兹力演示仪实物图，图乙为洛伦兹力演示仪结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈（励磁线圈），当通过励磁线圈的电流为I时，线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度B=kI（k=1×10-3T/A）的匀强磁场；半径R=cm的圆球形玻璃泡内有电子枪，可通过加速电压U对初速度为零电子加速并连续发射出，电子刚好从球心的正下方S点沿水平方向射出。已知图乙所示演示仪中励磁线圈产生的磁场方向垂直纸面向里，OS=10cm，电子的比荷e/m取1.75×1011C/kg。（1）若电子枪的加速电压U=35V，则电子离开电子枪的速度大小是多少？ （2）电子以（1）问中的速度进入磁场，且励磁线圈中的电流大小I=1A，则电子在磁场中运动的半径是多少？ （3）若电子枪的加速电压可以在0到875V的范围内连续调节，且励磁线圈的电流从0.5A到2A的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中的范围，和电子运动到两边界点对应的半径大小。25．（22分）如图，两根相距L=0.8m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5T/m，x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。0时刻开始，棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=4m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻消耗的功率不变．求：（1）回路中感应电流的大小；（2）金属棒运动到x=3m处的速度及所用的时间；（3）金属棒运动到x=3m过程中安培力做功的大小；（4）金属棒从x=0运动到x=3m过程中外力的平均功率。根据2022·湖北武汉二中模拟试卷第18题改编6\n2022年高考模拟试卷物理卷答案14．B15．B16．D17．B18．BD19．CD20．ABD21．（1）A（2）B（3）5.40±0.02、1.35±0.01（4）22．（1）如上图所示．（说明：以上两种画法得分，其它画法都不给分．）（2）0.690（0.688～0.693）．（说明：在这个范围外的其它数值都不给分，没有估读一位也不给分．）（3）．（4）＜电压表的分流作用23．解析　(1)对选手从抓住绳子到放开绳子的整个过程，由机械能守恒得mv02＝mgL(1－cos37°)＋mv2解得：v＝5m/s.(2)设选手在放开绳子时，水平速度为vx，则vx＝vcos37°＝4m/s选手在最高点站到传送带上时有4m/s的向右的速度，在传送带上做匀减速直线运动选手的加速度：a＝＝2m/s2以地面为参考系，设选手在传送带上向右运动了x后速度减为零，由运动学公式得－vx2＝－2ax，解得x＝4m>3.75m，所以选手可以顺利冲过终点设选手从A到B运动的时间为t，则sAB＝vxt－at2得：t1＝1.5s，t2＝2.5s(舍去)OO'SC在这段时间内传送带通过的位移为：x1＝v1t1＝4.5m摩擦力做功：Wf＝Q＝kmg(sAB＋x1)＝990J.答案　(1)5m/s　(2)能　990J6\n24．（1）电子在电子枪中加速，根据动能定理：（2分）可得：m/s（2分）OO'SD（2）电子由洛伦兹力提供圆周运动的向心力：（2分）由题意B=kI可得：（2分）（3）联立上述方程可得（2分）当电压取875V电流取0.5A时，半径最大。最大值r=20cm。（2分）此时电子达到C点，在三角形OCO'中，由余弦定理：（2分）解得：（写利用勾股定理得到也同样给分）（2分）当粒子的半径比较小的时候，与图中的D点相切，此时半径为(5+5)cm。（2分）电子打到玻璃泡上的范围在CD之间。（2分）25.金属棒切割产生感应电动势为：E=B0Lv0=0.5×0.8×4=1.6V，由闭合电路欧姆定律，电路中的电流为：由题意可知，在x=3m处，B=B0+kx=0.5+0.5×3=2T，切割产生感应电动势，E=BLv，金属棒运动过程中电阻消耗的功率不变，则金属棒产生的感应电动势不变，电路电流不变，金属棒在x=3m处的速度：当x=0m时有：F0=B0IL=0.5×4×0.8=1.6N，x=3m时，有：F=BIL=2×4×0.8=6.4N，金属棒从x=0运动到x=3m过程中安培力做功的大小，有：克服安培力做功转化为内能，有：W=EIt，解得：t==1.875s，由动能定理：，代入数据解得：P=5.6W6